Transcription

Tema BLAPORAN PENELITIAN INDIVIDUALLABORATORIUMRancang Bangun Prototipe Kendaraan Roda 4 Sederhana(Gokart) Berbiaya RendahOleh :TAUFIQ AJIPROGRAM STUDI TEKNIK INDUSTRIFAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGIUNIVERSITAS ISLAM NEGRI SUNAN KALIJAGAYOGYAKARTA2013

PRAKATAAssalaamu’alaikum wa rahmatullaahi wa barakaatuhAlhamdulillaahi rabbil ‘alamiin, segala puji syukur kami persembahkan kehadiratAllah swt atas limpah rahmat dan pertolongannya. Peneliti telah menyelesaikanlaporan ini sesuai dengan penelitian berjudul “Rancang Bangun PrototipeKendaraan Roda 4 Sederhana (Gokart) Berbiaya Rendah”. Hal yang perlu disadariadalah bawha penelitian jauh dari sempurna sehingga perlu upaya lebih lanjutanuntuk memperkaya khasanah penelitian di masa mendatang.Peneliti menyampaikan terima kasih kepada:1. Rektor UIN Sunan Kalijaga yang telah memberikan kepercayaan kepadaTim Peneliti dalam pelaksanaan peneltiian ini.2. Dekan Fakultas Saintek yang telah memberikan dukungan sepenuhnyaatas pelaksanaan penelitian ini.3. Lembaga Penelitian yang telah memberikan kesempatan mendapatkanhibah penelitian ini.4. Seluruh rekan, kolega, dan mahasiswa yang telah membantu terlaksananyapenelitian ini.Kami berharap dengan selesainya laporan ini dapat memberikan manfaat bagipengembangan ilmu pengetahuan, diri, institusi, serta banga Indonesia.Wassalaamu’alaikum wa rahmatullaahi wa barakaatuhYogyakarta, 26 November 2013-11-28Taufiq Aji

DAFTAR ISIHalBAB IPENDAHULUAN1.1.Latar Belakang11.2.Rumusan Masalah21.3.Tujuan dan Kegunaan2BAB IILANDASAN TEORI2.1.Tinjauan Pustaka42.2.Dasar Teori52.2.1.Perancangan Frame atau Chassis Gokart102.2.2.Performnasi Kendaraan Gokart112.2.3.Penentuan Posisi Titik Berat122.2.4.Gaya Traksi Kendaraan142.2.5.Kopling Sentrifugal142.2.6.Laju Kendaraan152.2.7.Sistem Kemudi Kendaraan162.2.8.Sistem Poros, Padak, dan Bantalan182.2.9.Mur dan Baut19BAB IIIMETODOLOGI PENELITIAN3.1.Objek Penelitian213.2.Pelibatan Mahasiswa213.3.Pengumpulan Data22

3.4.BAB IVTahapan Penelitian22HASIL PENELITIAN4.1.Rencana Pengerjaan dan Personel254.2.Komponen Gokart274.3.Rancangan Rangka atau Chassis304.4.Rancangan Mesin dan Penggerak334.5.Rancangan Kemudi dan Kendali364.6.Kebutuhan Peralatan dan Bahan384.7.Pengerjaan Gokart544.8.Perakitan Gokart584.9.Rancangan Biaya594.10.Rencana Perawatan Kendaraan62BAB VKESIMPULAN DAN SARAN5.1.Kesimpulan695.2.Saran69Daftar Pustaka70

Tema BBAB IPENDAHULUANA. LATAR BELAKANGSaat ini perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi mencakup segalabidang dan membawa dampak yang sangat besar dalam masyarakat. Tuntutanteknologi akan membawa manusia berpikir untuk menciptakan sesuatu yang baru.Salah satu daya cipta manusia yang menjadi bagian penting sejarah kehidupanumat manusia adalah kendaraan. Dengan kendaraan, segala aktivitas kehidupanumat manusia sangat terbantu. Namun demikian sangat disayangkan bahwateknologi dalam rancang bangun kendaraan di Indonesia belum dapat sehebatnegara-negara maju, meskipun saat ini telah banyak riset yang dihasilkan dalambidang tersebut.Untuk menjawab hal tersebut, hal yang paling utama dibutuhkan adalahkeberanian untuk memulai menciptakan inovasi-inovasi terkait teknologikendaraan. Laboratorium Teknik Industri pada Laboratorium Terpadu khusus subbagian Laboratorium Sistem Manufaktur telah dilengkapi berbagai alat canggihdengan daya dukung memadai untuk memulai langkah-langkah inovatif. Salahsatu langkah inovatif yang perlu dikembangkan adalah rancang bangun suatukendaraan ringan sederhana. Dengan langkah inovasi ini diharapkan dapatmemunculkan kepercayaan diri bagi Universitas Islam Sunan Kalijaga menujuuniversitas yang menjunjung tinggi budaya riset untuk mendukung pembangunan.

Tema BOleh sebab itu, UIN Sunan Kalijaga sebagai salah satu universitasterkemuka sudah saatnya memberikan sumbangsih dalam pengembangankendaraan bermotor, yang dapat dimulai dengan merancang bangun jeniskendaraan ringan roda empat (4). Gokart merupakan varian dari kendaraan ringanberoda empat (4) dengan atap terbuka sederhana dan kecil untuk olahragalintasan. Dengan rangka yang hanya terbuat dari besi dan mesin menggunakanmesin motor 125cc berat dari kendaraan ini tidak lebih dari 70 Kg. Untuk ukurantersebut kendaraan ini dapat melaju hingga kecepatan 137 Km/jam (Gillispie,1994).Berdasarkan urain di atas, penelitian ini akan melakukan rancang bangunkendaraan ringan roda empat (4) atau disebut gokart. Penelitian ini dilakukandalam rangka UIN Sunan Kalijaga memberikan sumbangsih nyata bagipembangunan nasional khususnya teknologi kendaraan ringan sederhana.B. RUMUSAN MASALAHRumusan masalah penelitian ini adalah bagaimana merancang kendaraanringan roda empat (4) untuk olahraga lintasan (gokart) tipe sprint.C. TUJUAN DAN KEGUNAANTujuan penelitian adalah mendapatkan rancang bangun sebuah kendaraanringan roda empat (4) atau disebut gokart sebagaimana tampak pada gambar.

Tema BGambar 1. Contoh kendaraan ringan roda 4 (Gokart) dalam lintasan balapKegunaan penelitian adalah:1. Memberikan sumbangsih nyata pengembangan kendaraan ringan roda 4.2. Hasil rancang bangun dapat digunakan mahasiswa untuk mengikuti ajangkompetisi inovasi.3. Menggiatkan Laboratorium Terpadu UIN Sunan Kalijaga sebagai salahsatu pusat riset universitas.4. Hasil rancang bangun berguna dalam memberikan pemahaman kepadapara mahasiswa tentang pabrikasi sebuah kendaraan ringan sederhana.

BAB IILANDASAN TEORI2.1.TINJAUAN PUSTAKAGokart adalah varian kendaraan roda empat atap terbuka sederhana dankecil untuk olahraga motor. Gokart biasanya berpacu di sirkuit skala kecil.Balapan gokart biasanya dianggap sebagai batu loncatan untuk olahraga motoryang lebih tinggi dan lebih mahal.Kecepatan gokart sangat bervariasi dan beberapa (disebut Superkart) dapatmencapai kecepatan melebihi 260 km/jam, sementara gokart yang dimaksudkanuntuk masyarakat umum di taman hiburan mungkin terbatas pada kecepatan yangtidak lebih dari 24 km/jam. Sebuah Kf1 kart, dengan mesin 125 cc 2-langkah danberat keseluruhan termasuk pengemudi yang terdiri dari 150 kilogram memilikikecepatan tertinggi 137 km/jam. Dibutuhkan waktu 3 detik lebih sedikit untukkecepatan 0-96 km/jam dengan 125 cc shifter kart (6 gigi), dengan kecepatantertinggi 185 km/jam pada rangkaian panjang.Kendaraan ringan roda empat (4) untuk tujuan lomba lintasan atau disebutGokart telah umum dirancang bangun oleh seorang pembangun kendaraan khususdan kendaraan balap bernama Curtis Craft, inilah orang pertama yang membangunkart pertama di California Selatan pada tahun 1956. Produsen kart pertama adalahperusahaan Amerika, Go Kart Manufacturing Co (1958). McCulloch adalahperusahaan pembuat mesin kart pertama pada tahun 1959, mesin pertama bernamaMcCulloch MC-6 yang diadaptasi dari gergaji mesin 2-stroke.

Kart racing biasanya digunakan sebagai biaya rendah dan relatif aman untukmemperkenalkan driver untuk motor racing. Banyak orang mengasosiasikan itudengan pembalap muda, tetapi orang dewasa juga sangat aktif di karting. Kartingdianggap sebagai langkah pertama dalam karier pembalap serius. Ini dapatmenyiapkan driver untuk kecepatan tinggi roda-ke-roda balap dengan nkeputusandanketerampilan. Selain itu, ia membawa kesadaran dari berbagai parameter yangdapat diubah untuk mencoba untuk meningkatkan daya saing kart (contoh karenatekanan ban, gearing, posisi kursi, chassis kekakuan) yang juga ada dalam bentuklain balapan motor.Sekarang semua atau banyak mantan pembalap Formula Satu dibesarkanbalap gokart, yang paling menonjol di antara mereka Michael Schumacher,Ayrton Senna, Alain Prost, Fernando Alonso, Kimi Räikkönen dan LewisHamilton. Banyak juga pembalap NASCAR mengawali karier mereka dari gokart,seperti Darrell Waltrip, Lake Speed, Ricky Rudd, Juan Pablo Montoya, TonyStewart, dan Jeff Gordon.2.2.DASAR TEORIKendaraan merupakan salah satu produk yang padat dengan teknologi danperkembangan, dimana jumlah komponen sangat banyak. Namun secara garisbesar tersusun atas empat komponen utama, yaitu :1. Rangka2. Bodi

3. Rangkaian penghasil tenaga4. Rangkaian penerus tenagaDemikian juga dengan gokart, secara garis besar sama hanya tanpa bodi dansebagian besar komponennya berupa frame chasis, karena gokart merupakankendaraan kecil yang digunakan untuk sirkuit balap dengan lintasan yang rata dantikungan – tikungan dengan jarak yang dekat maka paling dibutuhkan oleh sebauhgokart adalah akselerasi yang ditentukan oleh rangkaian penghasil tenaga danrangkaian penerus tenaga, serta kekuatan atau keamanan dari frame chassis gokarttersebut.Gokart adalah varian dari kendaraan roda empat dengan atap terbukasederhana dan kecil untuk olahraga motor. Kecepatan gokar sangat bervariasi danbeberapa disebut (disebut superkart) dapat mencapai kecepatan melebihi 260km/jam berbeda dengan yang ada ditaman hiburan yang hanya melaju dalamkecepatan 24 km/jam (Daryanto, 2002).Mesin Sebuah gokart dengan mesin 125cc 2-langkah dan berat keseluruhantermasuk pengemudi yang terdiri dari 150 Kg memiliki kecepatan tertinggi 137km/jam. Dibutuhkan waktu 3 detik lebih sedikit untuk kecepatan 0-96 km/jamdengan 125cc shifter kart (6 gigi), dengan kecepatan tertinggi 185 km/jam padarangkaian panjang.Rangka gokart terbuat dari tabung baja. Tidak ada suspensi oleh karena iturangka harus cukup fleksibel untuk bekerja sebagai suspensi dan cukup kakuuntuk tidak pecah atau memberi jalan pada tikungan. Rangka kart diklasifikasikandi amerika serikat sebagai ‘Open’, ’caged’, ’Straight’ atau ‘offset’. Semua rangka

yang disetujui oleh CIK-FIA adalah ‘Straight’ dan ‘open’ (Khurni and Gupta,1982).Klasifikasi Rangka kart :1. Open roll karts memiliki kandang.2. Caged karts memiliki kandang gulung mengelilingi pengemudi yangsebagian besar digunakan pada trek tanah.3. Dalam rangka straight sopir duduk ditengah. Chasis straight digunakanuntuk balap sprint.4. Dalam rangka offset pengemudi duduk di sisi kiri. Rangka ofset digunakanuntuk balapan hanya berbelok kiri speedway racingKlasifikasi rangka kart dalam trak yang berbeda :1. Kondisi kering rangka yang digunakan adalah yang keras2. Kondisi basah atau licin (traksi minimum) lainnya, rangka yang lebihfleksibel dapat bekerja lebih baik (Khurni and Gupta, 1982)Rangka terbaik memungkinkan batang penegak kaku ditambahkan ataudihilangkan di bagian belakang, depan dan samping sesuai kondisi trak.Pengereman dicapai oleh rem cakram yang dipasang pada poros belakang.Berat pada gokart standar atau profesional berkisar antara 75-79 Kg,lengkaptanpa sopir.

Gambar 2. Contoh rangka dan penggerak gokartMesin gokart dibagi menjadi beberapa kategori dari mesin bertenaga listrikhingga berbahan bakar minyak bumi,pada gokart taman hiburan ditenagai olehmesin 4-langkah atau motor listrik,sedangkan gokart balap menggunakan mesin 2langkah kecil atau 4-langkah.Macam-macam mesin gokart :1. Gokart listrikBerbiaya pemeliharaan rendah,hanya membutuhkan baterai timbal-asamdari mobil yang dipasang setelah diisi dayanya. Karena mesin jenis inibebas polusi dan tidak mengeluarkan asap, sirkuitnya dapat diletakkandalam ruangan tertutup.2. Mesin gokart 2-langkahDibangun oleh produsen yang khusus memproduksi mesin jenis ini yaituComer , IAME (Parilla, Kmet), TM, Vortex, Titan, REFO, Yamaha danRotax.mesin ini berdaya sekitar 8 tenaga kuda untuk mesin satu silinder60cc (MiniROK buatan Vortex),pada mesin 250cc dapat menghasilkan 80tenaga kuda dua silinder (Suratman, 2002).

3. Mesin 4-langkahBerpendingin udara berbasis mesin standar industri, kadang-kadangdengan sedikit modifikasi, berdaya dari sekitar 5-20 hp. Mesin jenis inidiproduksi oleh Briggs & Stratton, Techumseh, Kohler, Robin dan Hondaada juga mesin 4-langkah lebih kuat yang tersedia dari produsen sepertiYamaha, TKM, Biland atau Aixro (wankel engine), berdaya dari 15tkhingga 48 tk dan mampu mencapai putaran mesin sekitar 11.000 Rpm(Suratman, 2002).Gambar 3. Contoh mesin gokartGokart tidak memiliki diferential berarti bahwa salah satu ban belakangharus tergelincir menikung hal ini memungkinkan ban kehilangan sebagian dayacengkraman dan mengangkat dari tanah sepenuhnya. Perkembangan awal gokartdaya akan langsung diteruskan ke roda tapi untuk menutup beberapaketidaknyamanan maka segera digunakan kopling sentrifugal.Ban yang digunakan jauh lebih kecil daripada yang digunakan pada mobilnormal. Pelek terbuat dari magnesium alloy atau alumunium. Ban dapat

mendukung kekuatan meikung melebihi dari 2G (20m/S²) tergantung pada mesin,rangka, dan setelan motor.Klasifikasi ban pada gokart :1. Ban mulus, untuk cuaca keringPerusahaan ban seperti Dunlop, Bridgestone atau Maxxis membuat banuntuk gokart. Ban slick gokart terdiri dari senyawa yang sangat lembut(maksimum grip) daya cengkram yang kuat akan tetapi tidak awet danyang sangat keras daya cengkram tidak kuat akan tetapi awet.2. Ban hujan atau ban basahBentuk lebih menonjol atau beralur, terbuat dari senyawa lembut, danlebih langsing daripada ban slick.3. Ban khususBerdaya cengkram tinggi untuk kondisi sirkuit yang ekstrem seperti padaes atau tanah liat, bentuk ban yang berduri yang memungkinkan untukdapat berjalan normal pada keadaan yang sulit.2.2.1. Perancangan Frame Chassis GokartFrame chassis terbuat dari baja profil kotak yang dirancang sedemikian rupasehingga mampu untuk menahan sebagian besar beban yang ada dalam sebuahkendaraan. Fungsi utama dari frame chassis gokart adalah :1. Untuk mendukung gaya berat dari kendaraan berpenumpang.2. Untuk menahan torsi dari mesin, kopling sentrifugal, aksi percepatan danperlambatan, dan juga untuk menahan gaya torsi yang diakibatkan dari

bentuk permukaan jalan.3. Untuk menahan beban kejut yang diakibatkan benturan dengan benda lain.4. Sebagai landasan untuk meletakkan bodi kendaraan, mesin serta koplingsentrifugal, tangki bahan bakar, tempat duduk penumpang.5. Untuk menahan getaran dari mesin dan getaran yang timbulkan karenaefek bentuk permukaan jalan.Secara umum, penahanan beban pada chassis didistribusikan sebagaidiilustrasikan gambar berikut:Gambar 2.1. Diagram Benda bebas Bobot MatiAnalisis terhadap beban statik yang bekerja pada gokart adalah untuk mengetahuikekuatan Frame Chassis gokart terhadap pembebanan stasik yang diterima. Untukpendeskripsian beban – beban statik yang ditanggung oleh gokart, maka bebanstatisnya hanya meliputi berat mesin dan berat pengemudi.2.2.2. Performansi Kendaraan Gokart

Dinamika perilaku kendaraan, arah dan stabilitas kendaraan, sertakenyamanan dan keamanan kendaraan sangat rumit untuk digambarkan. Untukmenghindari kompleksitas pemahaman, maka disini kendaraan dimodelkansebagai suatu benda kaku tanpa suspensi. Untuk dapat bergerak kendaraan harusmemiliki gaya dorong yang cukup untuk melawan semua hambatan padakendaraan. Gaya dorong ini terjadi pada roda penggerak kendaraan, yangditransformasikan dari torsi mesin ke roda penggerak.2.2.3. Penentuan Posisi Titik ut,makaperluditentukan terlebih dahulu dimana titik berat dari kendaraan. Untuk menentukantitik berat kendaraan dapat menggunakan sistem eksperimen, yaitu ditimbangdengan asumsi bahwa beban terdistribusi merata.Gambar Titik Berat KendaraanDari penimbangan tersebut didapat :

1. Wf berat kendaraan roda depan / gaya reaksi roda depan2. Wr berat kendaraan roda belakang / gaya reaksi belakangDimana L a b ; adalah jarak antara kedua sumbu roda depan dan belakang,dan Wt Wf Wr ; merupakan berat total.Dengan menggunakan rumus Σ M 0, didapat :( i ) Wr . L a . Wa Wr . L / W( ii ) Wr . L a . Wb Wf . L / WUntuk menentukan tinggi titik berat kendaraan maka dapat dilakukandengan cara percobaan seperti gambar berikut:Gambar 2.9 Tinggi Titik BeratDalam keadaan statis, dengan rumus Σ MA 0 Σ MA 0W. tan θ . Hf Wr.L – W.a

hfW L W .ar.θW .tanTinggi titik berat dari permukaan jalan :H hf rDimana r jari – jari roda2.2.4. Gaya Traksi KendaraanGaya traksi juga umum disebut gaya dorong kendaraan untuk melawanhambatan – hambatan seperti angin, tanjakan, hambatan inersia, dan hambatanbeban yang ditanggung oleh kendaraan. Gaya dorong disamping mampu melawanhambatan juga harus mampu menghasilkan percepatan yang diinginkan.2.2.5. Kopling SentrifugalKopling sentrifugal biasanya diaplikasikan pada sebuah mesin bermotor,biasanya terdiri atas beberapa sepatu yang berada diatas dalam dari sebuahbingkai sebuah puley, sebagaimana terlihat pada gambar 2.11. Permukaan luardari sepatu dilingkupi dengan materi gesek. Sepatu – sepatu ini, yang dapatbergerak secara radial, dihubungkan melawan boss ( atau spider ) dalammengendalikan shaft menggunakan per. Per ini bergeser secara radial menujugaya ke dalam dengan anggapan dalam kondisi konstan. Beban dari sepatu, ketikadiputar, menyebabkan geseran sepatu ke arah luar gaya sentrifugal. ( J.K Gupta &S.Khurmi.1988 : 300)

Gambar Kopling SentrifugalMagnitudo dari gaya sentrifugal tergantung dari kecepatan saat mana sepatudiputar. Pertimbangan kecil akan menunjukkan bahwa ketika gaya sentrifugalkurang dari gaya per – nya, sepatu masih dalam posisi yang sama sebagaimanaketika pengemudian shaft secara stasioner, tetapi ketika gaya sentrifugal adalahsama dengan gaya per, sepatu bergerak keluar dan masuk ke dalam kontakpengemudian dan menekan lawannya. Gaya yang mana sepatu bergerak melawankelompok yang dikemudikan berbeda dengan gaya sentrifugal dan gaya pegas.2.2.6. Laju Kendaraan GokartKinerja laju dari suatu kendaraan sangat erat terkait dengan karakteristikgaya dorong yang dihasilkan oleh kendaraan dan karakteristik gaya hambatanyang dialami. ( www.wikipedia.com )Ada empat parameter pokok yang sering dipakai untuk menunjukkan kemampuan

laju suatu kendaraan, yaitu :a) Percepatan kendaraan ( a ) yang dapat dihasilkan pada setiap kecepatankendaraan.b) Waktu yang diperlukan ( t ) untuk menaikkan kecepatan dari kecepatanawal ( V1 ) ke kecepatan yang lebih tinggi ( V2 ).c) Jarak tempuh ( s ) yang diperlukan untuk menaikkan kecepatan dari V1 keV2.d) Besar sudut tanjakkan jalan yang mampu dilalui oleh kendaraan.2.2.7. Sistem Kemudi Pada KendaraanSistem kemudi pada kendaraan bertujuan untuk mengendalikan arahgerakan ( handling ) kendaraan. Suatu sistem kemudi dikatakan ideal jikamempunyai sifat – sifat sebagai berikut : Dapat digunakan sebagai pengendali arah kendaraan untuk segalakondisi,segala jenis belokan, dan dalam segala kecepatan. Dapat menjamin serta menjaga kestabilan kendaraan pada segala jenisgerakan belok dan dalam segala kecepatan. Tidakmembutuhkantenagayangbesardari pengemudi untukmenggerakkan dan mengendalikan arah roda kemudi. Tidak membahayakan pengemudi jika terjadi kecelakaan pada kendaraan.Pada pembahasan handling ditujukan sebagai pengantar kaji handlingkendaraan, sehingga kendaraan dimodelkan sebagai benda kaku dimana pengaruh

susupensi diabaikan. Model yang dibahas bertujuan untuk menunjukkan pengaruhdari sifat-sifat ban, letak pusat massa, kecepatan maju kendaraan, dan mengarahpada kesimpulan praktis yang penting pada stabilitas arah dan kendali.a. Perilaku Belok Ackerman pada KendaraanPerilaku Ackerman merupakan perilaku belok kendaraan yang ideal,kendaraan akan berbelok mengikuti gerakan Ackerman dimana tidak terjadi sudutslip pada setiap roda. Pada kecepatan yang rendah roda tidak memerlukan gayalateral sehingga pada saat membelok belum menimbulkan sudut slip. Pusat belokdari kendaraan merupakan perpotongan garis yang berhimpit dengan porosbelakang dengan garis tegak lurus terhadap sudut belok roda depan ( δ0 dan δi ).b. Perilaku eloknetralyaitumemperhitungkan arah dari sudut slip rata – rata roda belakang ( αr ) dan rodadepan ( αf ). Perilaku understeer dapat ditunjukkan oleh gambar dibawah ini :Gambar 2.16 Geometri Kemudi UndersteerTitik pusat belok (Ou) dan lintasan belok (u) kendaraan understeer berbeda

dengan kendaraan pada perilaku netral. Kendaraan understeer adalah kendaraanyang sulit untuk berbelok sehingga umumnya memerlukan sudut belok (δf) yanglebih besar untuk belokan tertentu. Kendaraan dengan perilaku understeermemiliki radius belok yang lebih besar dibandingkan dengan perilaku netral, dansudut slip roda depan (δf) lebih besar daripada sudut slip roda belakang (δr).Untuk kendaraan understeer, kecepatan karakteristiknya Vkar dapatdiidentifikasikan sebagai kecepatan maju kendaraan dimana sudut kemudi yangdiperlukan untuk mengatasi suatu belokan.2.2.8. Sistem Poros, Pasak, dan BantalanPoros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin.Hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran. Perananutama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros.Sedangkan pasak adalah suatu komponen elemen mesin yang dipakai untukmenetapkan bagian-bagian mesin seperti roda gigi, sproket, puley, kopling, dansebagainya pada poros. Fungsi yang serupa dengan pasak dilakukan pula olehspline dan gerigi yang mempunyai gigi luar pada poros dan gigi dalam denganjumlah gigi yang sama pada naf dan saling terkait yang satu dengan yang lain.Gigi pada spline adalah besar-besar, sedangkan pada gerigi adalah kecil-kecildengan jarak bagi yang kecil pula. Kedua-duanya dapat digeser secara aksial padawaktu meneruskan daya.Bantalan adalah elemen mesin yang menumpu poros berbeban, sehinggaputaran atau gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung secara halus, aman, dan

panjang umur. Bantalan harus cukup kokoh untuk memungkinkan poros sertaelemen mesin lainnya bekerja dengan baik. Jika bantalan tidak berfungsi denganbaik maka prestasi seluruh sistem akan menurun atau tidak bekerja secarasemestinya.Dalam rancang bangun gokart ini, bantalan yang digunakan adalah bantalangelinding. Pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding antara bagian yang berputardengan yang diam melalui elemen gelinding seperti bola (peluru), rol atau roljarum dan rol bulat.a. Atas dasar arah beban terhadap poros Bantalan radial, arah beban yang ditumpu bantalan ini adalah tegak lurussumbu poros. Bantalan aksial, arah beban yang ditumpu bantalan ini adalah sejajar sumbuporos. Bantalan kombinasi, bantalan ini dapat menumpu beban yang arahnyasejajar dan tegak lurus sumbu poros.b. Atas dasar elemen gelindingBantalan gelinding mempunyai keuntungan dari gesekan gelinding yangsangat kecil dibandingkan dengan bantalan luncur. Elemen gelinding seperti bolaatau rol, dipasang di antara cincin luar dan cincin dalam. Dengan memutar salahsatu cincin tersebut, bola atau rol akan membuat gerakan gelinding sehinggagesekan diantaranya akan jauh lebih kecil. Untuk bola atau rol, ketelitian tinggidalam bentuk dan ukuran merupakan keharusan. Karena luas bidang kontak antarabola atau rol dengan cincinnya sangat kecil maka besarnya beban per satuan luas

atau tekanannya menjadi sangat tinggi. Dengan demikian bahan yang dipakaiharus mempunyai ketahanan dan kekerasan yang tinggi.2.2.9. Mur dan BautBaut dan mur merupakan alat pengikat yang sangat penting.Untukmencegah kecelakaan atau kerusaskan pada mesin pemilihan baut dan mursebagai alat pengikat harus dilakukan dengan seksama untuk mendapatkan ukuranyang sesuai.Untuk menentukan ukuran baut dan mur, berbagai faktor harusdiperhatikan seperti sifat gaya yang bekerja pada baut, syarat kerja, kekuatanbahan dan kelas ketelitian.

BAB IIIMETODOLOGI PENELITIAN3.1.Objek PenelitianObjek penelitian adalah kendaraan ringan roda 4 (gokart) sederhana denganpenggerak motor bakar. Penelitian ini akan dilakukan di LaboratoriumSistem Manufaktur, Laboratorium Terpadu UIN Sunan Kalijaga denganmemanfaatkan fasilitas pada laboratorium tersebut.3.2.Pelibatan MahasiswaSelain menggunakan fasilitas laboratorium, penelitian juga melibatkanbeberapa mahasiswa sebagai wahana pembelajaran penelitian Ibni Hanafi (08660018)montir bengkelrangka dan suspensi2Khoiri Andiko (08660023)pembalap road racebalap road race3Indra Setiawan (10660045)SMK Teknik Otomotiftransmisi dan machine building4Ardi Kurnia P. (11660023)SMK Teknik Otomotifjuara Yamaha Skill Contest 20105Arief Nugroho (11660006)SMK Teknik Otomotifpenggerak dan transmisi6M. Badrus S. (11660013)SMK Teknik MesinWelding7Aan Tri W. (11660017)SMA TeladanAssembly dan Fitting Up8Muflikhul Amin (10660031)SMK Mesin3D design dan pabrikasi9Reiski Billy J. (11660015)SMK Teknik MesinCutting and tooling10Anggayuh R.G. (11660019)SMA Desain Grafisdesain grafis dan sketsa

3.3.Pengumpulan DataSerangkaian data diperlukan untuk mendukung terlaksananya prosespenelitian meliputi:1. Literatur, merupakan data sekunder yang dikumpulkan dari buku,hasil penelitian maupun makalah tentang rancang bangun gokart.2. Data teknis, merupakan data yang diperlukan untuk mendukungperancangan konsep. Data teknis juga meliputi hasil survei danwawancara kepada para bengkel terkemuka di Yogyakarta.3.4.Tahapan PenelitianPenelitian ini merupakan penelitian lapangan di laboratorium untukmengembangkan sebuah produk. Beberapa tahapan diperlukan untukmengembangkan, diantaranya sebagai berikut:1. Perancangan Model GokartTahap pertama adalah membuat konsep rancangan berdasarkan data teknisdan diteruskan menjadi sketsa dasar. Hasil sketsa dasar kemudian dibuatrancangan detilnya untuk mendapatkan konsep rancangan siap rakit.2. Three Dimensional (3D) ModellingKonsep rancangan kemudian diwujudkan menjadi desain detil dalam bentuk3 dimensi menggunakan perangkat lunak desain Solidworks versi 2009.3. Rancang Bangun PrototipeProses rancang bangun merupakan proses untuk mewujudkan rancanganmenjadi produk gokart yang siap jalan. Ada empat hal perlu dibangun yaitu,

chassis atau kerangka, mesin dan penggerak, rancangan kemudi dankendali, serta kelistrikan.4. Ujicoba Jalan dan KendaliSetelah berhasil membangun gokart dimaksud, tahapan berikut adalahmelakukan uji coba jalan dan kendali.

Tahapan-tahapan penelitian di atas dapat diringkas menjadi diagram alirberikut:Gambar 4. Diagram alir rancang kendaraan roda 4 sederhana (Gokart)

BAB IVHASIL PENELITIAN4.1. RENCANA PENGERJAAN DAN PERSONELSebagaimana disampaikan pada bab sebelumnya bahwa pembuatan gokartakan melibatkan tim mahasiswa. Adapun para mahasiswa dengan keahliannyadimaksud adalah sebagai berikut:NoMahasiswaProfesionalKeahlian1Ibni Hanafi (08660018)montir bengkelrangka dan suspensi2Khoiri Andiko (08660023)pembalap road racebalap road race3Indra Setiawan (10660045)SMK Teknik Otomotiftransmisi dan machine building4Ardi Kurnia P. (11660023)SMK Teknik Otomotifjuara Yamaha Skill Contest 20105Arief Nugroho (11660006)SMK Teknik Otomotifpenggerak dan transmisi6M. Badrus S. (11660013)SMK Teknik MesinWelding7Aan Tri W. (11660017)SMA TeladanAssembly dan Fitting Up8Muflikhul Amin (10660031)SMK Mesin3D design dan pabrikasi9Reiski Billy J. (11660015)SMK Teknik MesinCutting and tooling10Anggayuh R.G. (11660019)SMA Desain Grafisdesain grafis dan sketsaTahap pertama adalah melakukan survei berdasarkan data literatur maupunberkunjung ke lapangan untuk mendapatkan bentuk dasar dan spesifikasi kasaryang diperlukan untuk perancangan detil sistem gokart. Selain itu, tahap iniberguna untuk memberikan pemahaman utuh kepada para anggota tim dalammemahami fungsi utuh dan masing-masing bagian gokart. Survei dilakukan padaklub gokart dan sejenisnya maupun ke bengkel-bengkel kendaraan. Survei

lapangan dilanjutkan lagi dengan survei literatur untuk mendapatkan data-datateknis dasar berdasarkan masukan dari survei lapangan.Langkah berikutnya adalah membuat konsep rancangan berdasarkan datateknis dan diteruskan menjadi sketsa dasar. Hasil sketsa dasar kemudian dibuatrancangan detilnya untuk mendapatkan konsep rancangan siap rakit. Rancangandetail dituangkan dalam bentuk gambar 3D dengan menggunakan perangkatlunak Google Sketchup 8.0. Dengan gambar berformat 3 dimensi makamemudahkan proses mendiskusikan setiap langkah perancangan.Tahap berikutnya adalah membangun gokart berdasarkan rancangan yangtelah disepakati oleh tim perancang. Ada empat tahapan menentukan yang harusdilalui, yaitu: membangun rangka, memilih dan mendapatkan komponen, serta merakit komponen, menguji performa dasar.Tahapan pembangunan rangka dimulai dengan menentukan elemen-elemenpembentuk rangka gokart. Selanjutnya menyediakan bahan untuk diukur dandipotong sesuai dengan rancangan. Tahap berikutnya merakit komponen rangkadengan terlebih dahulu melakukan fitting atau penyesuaian satu demi satu bagianterhadap bagian lainnya yang berhubungan.Tahapan selanjutnya adalah melakukan pemilihan komponen yang sesuaidengan rancangan. Setelah terpilih komponen yang sesuai, maka tahapan berikut

melakukan survei dan pembelian komponen-komponen dimaksud. Hal palingmenentukan dalam tahapan ini adalah kesesuaian antara komponen pendukungsuatu fungsi dengan fungsi komponen lainnya yang berhubungan dalammendukung kinerja gokart.Setelah terpilih komponen yang sesuai, maka dilanjutkan dengan merakitkomponen hingga menjadi bentuk gokart utuh. Pengecekan merupakan hal yangpenting dan menentukan untuk memeriksa kelengkapan fungsional komponen.4.2. KOMPONEN GOKARTSebuah gokart utuh merupakan hasil dari rakitan komponen-komponen yangmembentuk fungsi kendaraan. Secara umum komponen gokart dibagi menjadibeberapa bagian antara lain: Rangka atau Chassis Kemudi As Depan Mesin As Belakang Puli atau Gir Roda Depan Rem Roda Belakang Kontrol Rem Tirod Kendali percepatanHasil rancangan secara keseluruhan gokart sebagai kendaraan ringan rodaempat yang telah dirakit mempunyai tampilan sebagai berikut:

Gambar Tampak kiri atasGambar Tampak samping kiriGambar Tampak Depan

Gambar Tampak BelakangSecara garis besar komponen gokart terdiri atas tiga bagian utama yaitu:1. Rangka atau ChassisRangka berfungsi memberikan penopang pada bagian-bagian gokart danpengemudi serta memberikan bentuk tampilan keseluruhan gokart.2. Mesin dan PenggerakKomponen mesin dan penggerak merupakan bagian yang memungkinkan onengerakmentransmisikan putaran mesin menuju poros roda yang menapak pada jalanatau tanah.3. Kemudi dan KendaliKom

Produsen kart pertama adalah perusahaan Amerika, Go Kart Manufacturing Co (1958). McCulloch adalah perusahaan pembuat mesin kart pertama pada tahun 1959, mesin pertama bernama . balap gokart, yang paling menonjol di antara mereka Michael Schumacher, Ayrton Senna, Alain Prost