BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

ATV atau All-Terrain Vehicle merupakan kendaraan multiguna yang dapat beroperasi di segala medan. Tren desain ATV sekarang ini mengacu pada rancangan kendaraan bermotor yang memiliki roda empat (seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 1.1)

Gambar 1.1 Tren rancangan ATV Karena selalu dioperasikan pada medan yang bervariasi, ATV dirancang

memiliki kemampuan manuver yang didukung dengan konstruksi rangka yang ringan dan kuat, mesin yang tangguh, dan sistem suspensi yang memadai. Hampir serupa dengan mobil, ATV telah menerapkan Aeckermanns steering dan independent suspension. Dari sisi penggerak roda, ATV memiliki dua jenis, yaitu jenis penggerak roda dua (2WD) dan penggerak roda empat (4WD). Kedua jenis

tersebut tetap berbasis motor dan letak perbedaannya hanya pada sistem transmisi roda. Oleh karena itu ATV dapat dibuat dari motor roda dua yang tersedia di pasaran.

Perancangan ATV dengan menggunakan basis motor pernah dilakukan oleh Jimmy D.N. (2005) yang menggunakan mesin Kawasaki Z200, dengan nama ATV Z200, seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 1.2.

Gambar 1.2 ATV Z200 (Jimmy D.N., tahun 2006)

Sistem transmisi roda belakang menggunakan sistem rantai. Sistem suspensi depan menggunakan sunspensi independen dan belakang menggunakan sistem monoshock. Tujuan penggunaan sistem suspensi ini adalah agar jarak ayun (travel) roda lebih besar dan agar ATV lebih mudah melewati medan yang rusak.

Rancangan suspensi belakang merupakan mekanisme yang melibatkan sebuah lengan ayun yang terbuat dari pipa dan beberapa batang penghubung (multi-link system). Contoh suspensi belakang ditunjukkan oleh Gambar 1.3.

Gambar 1.3 Sistem suspensi belakang sebuah ATV Suspensi ini melibatkan mekanisme dasar, yaitu mekanisme empat batang

atau four-bar linkages. Mekanisme ini cukup sederhana tapi dapat menyebabkan roda belakang ATV dapat berayun dengan jarak langkah tertentu. Mekanisme

sederhana ini terdiri dari empat batang penghubung dimana tiga batang dapat bergerak relatif satu sama lain dan satu batang tetap (fixed) yang biasanya merupakan chasis tempat sambungan ketiga batang penghubung lainnya.

Tugas akhir ini akan menyelidiki karakter gerak mekanisme suspensi roda belakang yang terdapat pada rancangan ATV Z200.

1.2 Tujuan Penulisan

Penelitian ini dilakukan untuk mencari karakter gerak mekanisme suspensi roda belakang ATV Z200. Karakter gerak sebuah mekanisme meliputi posisi, kecepatan dan percepatan linier dari batang-batang penghubung.

Selain itu, hasil analisis kinematika ini dapat digunakan sebagai fundamental yang diperlukan untuk melakukan analisis dinamik guna mencari gaya-gaya dinamik yang timbul ketika mekanisme dioperasikan.

1.3 Perumusan Masalah

Masalah yang akan dibahas dalam penelitian ini mengenai 1. Penentuan posisi untuk setiap waktu dari beberapa titik sambungan (joint)

antara batang penghubung pada mekanisme supensi roda belakang. 2. Penentuan harga kecepatan linier untuk setiap waktu dari beberapa titik

sambungan (joint) antara batang penghubung pada mekanisme supensi independen belakang.

3. Penentuan harga percepatan linier untuk setiap waktu dari beberapa titik sambungan (joint) antara batang penghubung pada mekanisme supensi independen belakang.

4. Penentuan jarak langkah (travel) roda dan kondisi Grashof. Adapun asumsi dan pembatasan yang digunakan selama penelitian adalah

1. Batang penghubung yang dianalisis bersifat kaku dan massa diabaikan. 2. Analisis yang dilakukan adalah analisis kinematika saja yang meliputi

analisis posisi, kecepatan dan percepatan linier titik-titik sambungan antar batang penghubung.

3. Mekanisme suspensi roda belakang ATV ini disederhanakan menjadi mekanisme bidang yang terletak pada bidang y-z (bidang kartesius) dengan satu derajat kebebasan. Gerak dalam arah x diabaikan.

4. Hasil analisis berupa grafik fungsi waktu dari posisi, kecepatan, dan percepatan. Grafik kecepatan dan percepatan linier hanya menunjukkan komponen pada arah y dan z. Karena kecepatan dan percepatan linier merupakan fungsi waktu, grafik ditampilkan dalam bentuk harga kecepatan dan percepatan linier versus (sumbu vertikal) dan waktu dalam detik (sumbu horisontal).

5. Gerak mekanisme yang dianalisis adalah gerak ayun ke atas dan ke bawah. 1.4 Metodologi Penelitian

Penelitian dilakukan secara bertahap, yaitu dengan 1. Memodelkan mekanisme suspensi roda belakang ATV Z200 (hasil

penelitian sebelumnya) dengan bantuan perangkat lunak CAD 3 dimensi, yaitu SolidWorks. Beberapa komponen pendukung atau aksesoris dalam mekanisme yang tidak terlibat dalam analisis kinematika dihilangkan, seperti sistem rem, shock absorber, bushing, bantalan, dll.

2. Melakukan analisis kinematika dimulai dengan mensimulasikan input gerak sebagai fungsi harmonik terhadap waktu. Analisis dibantu oleh perangkat lunak analisis gerak, yaitu MSC.visualNastran 4D. Tujuan tahap penelitian ini adalah untuk mencari karakteristik gerak tiap batang penghubung akibat gerak input tersebut.

3. Melakukan pembahasan untuk dari hasil analisis pada poin 2 untuk memperoleh kesimpulan mengenai karakter gerak mekanisme rancangan yang lama.

1.5 Sistematika Penulisan

Penulisan tugas akhir ini dimulai dengan Bab I yang menceritakan latar belakang umum dan khusus penulisan, tujuan penulisan dan penelitian, masalah-masalah yang akan diselesaikan, metodologi (tahap) penelitian, sistematika penulisan.

Bab II membahas tentang dasar-dasar teori yang digunakan, seperti terminologi mekanisme, fundamental kinematika (dasar-dasar mencari kecepatan dan percepatan), dan mekanisme empat batang (four-bar linkages).

Bab III membahas tahapan penelitian sesuai dengan metodologi, seperti pemodelan mekanisme, persiapan penelitian dan penyajian detail konstruksi batang penghubung model (gambar teknik), dll.

Selanjutnya, analisis kinematika dijelaskan di dalam Bab IV. Analisis dilakukan sesuai dengan sistematika dalam metodologi penelitian. Setiap hasil analisis dibahas dan disimpulkan di dalam bab ini.

Sebagai penutup, Bab V merupakan intisari dari hasil penelitian yang dilakukan, sekaligus menampilkan beberapa kesimpulan dari penyelesaian masalah-masalah yang diteliti.