p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
Perancangan Chasis Prototype Mobil Listrik Jenis Pick Up untuk Kebutuhan Kendaraan Pedesaan
Hendi Ramadhani 1* , Marno 2 , Oleh 3
1,2,3 Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Singaperbangsa Karawang, Indonesia * Koresponden email :  1910631150088@student.unsika.ac.id
Diterima: 25 Juni 2023 Disetujui: 13 Juli 2023

## Abstract
Electric  cars  are  currently  developing  very  rapidly  with  various  innovations  that  are  continuously being made. It is judged to replace fossil fuels for human vehicles. One important component that needs to be considered in the design of an electric car is  the frame or chassis. This research is aimed at designing a prototype chassis for a pick-up type electric car for rural needs. This design uses a statistical approach and uses simulation assistance in solidworks software. Based on the results of the simulation analysis, it was found that the AISI 1020 material was considered the most appropriate for the designed frame. The stress value is 1,401 × 10 8 𝑁/𝑚 2 , the displacement is 1,191  × 10 −3 𝑚 , and the safety factor is 2.5. The choice of AISI 1020 as the pick-up type electric vehicle prototype chassis material for rural vehicles is because this material is a medium-strength, low-carbon steel which is generally used in mechanical construction and  has  good  welding  capabilities.  AISI  1020  material  is  often  used  in  the  manufacture  of  car  chassis because of its lower cost, good machinability, high strength and ductility.
Keywords: electric car, chassis, simulation, statistics, solidwork

## Abstrak
Mobil listrik saat ini berkembang sangat pesat dengan berbagai inovasi yang terus dilakukan. Hal ini dinilai untuk menggantikan bahan bakar fosil untuk kendaraan manusia. Salah satu komponen penting yang perlu diperhatikan  dalam  rancangan  mobil  listrik  adalah  rangka  atau chasis. Penelitian  ini  ditujukan  untuk merancang chasis prototype untuk mobil listrik berjenis pick up untuk kebutuhan di pedesaan. Rancangan ini  menggunakan  pendekatan  statistik  dan  menggunakan  bantuan  simulasi  pada software  solidworks. Berdasarkan hasil analisis simulasi didapatkan material AISI 1020 yang dinilai paling tepat untuk rangka yang  dirancang.  Didapatkan  nilai stress sebesar 1,401 × 10 8 𝑁/𝑚 2 , displacement sebesar 1,191  × 10 −3 𝑚 , dan safety factor sebesar 2,5. Pemilihan AISI 1020 sebagai material chassis prototype kendaraan listrik berjenis pick up untuk keperluan kendaraan di perdesaan karena material ini merupakan baja karbon rendah  dengan  kekuatan  sedang  yang  umumnya  digunakan  dalam  konstruksi  mekanis  dan  kemampuan pengelasan  yang  baik.  Material  AISI  1020  sering  digunakan  dalam  pembuatan chassis mobil  karena biayanya yang lebih rendah, kemudahan pengolahan yang baik, memiliki kekuatan dan daktilitas tinggi. Kata Kunci: mobil listrik, chasis, simulasi, statistik, solidwork

## 1. Pendahuluan
Pada kondisi saat ini, teknologi terus mengalami perkembangan dari konvensional ke arah modern dalam berbagai bidang termasuk pada kendaraan otomotif  [1][2]. Dalam menunjang kegiatan sehari-hari yang  dilakukan  manusia,  kendaraan  menjadi  hal  yang  sangat  melekat  dan  tidak  dapat  dilepaskan  pada kondisi  sekarang  [3].  Perkembangan  teknologi  yang  terjadi  saat  ini  juga  mempengaruhi pada  kendaraan otomotif,  diantaranya  dengan  munculnya  inovasi  mobil  listrik  [4].  Inovasi  mobil  listrik  hadir  sebagai kendaraan  ramah  lingkungan  dan  diharapkan  dapat  mengurangi  penggunaan  bahan  bakar  hasil  minyak bumi atau fosil purba secara signifikan [5]. Hal ini karena mobil listrik tidak dijalankan dengan bahan bakar fosil, melainkan dengan energi listrik dalam bentuk baterai sebagai tempat penyimpanan energi [6]. Energi listrik  adalah  termasuk  salah  satu  energi  alternatif,  yang  bisa  digunakan  sebagai  pengganti  bahan  bakar minyak [7][8].
Untuk  sebuah  kendaraan  listrik  tentu  membutuhkan  beberapa  komponen  yang  merupakan  satu kesatuan, diantaranya sistem rangka dan sasis, sistem roda, sistem pengereman, sistem kemudi, dan sistem penggerak  [9]. Chassis atau  rangka  kendaraan  adalah  komponen  utama  pada  kendaraan  yang  berfungsi untuk  menopang  seluruh  beban kendaraan  seperti  penumpang,  mesin,  sistem  mekanik,  dll  [10].  Rangka merupakan  salah  satu  bagian chasis pada  mobil  yang  harus  mempunyai  konstruksi  kuat  untuk  menahan atau memikul beban kendaraan [11]. Konstruksi yang kuat untuk menahan beban kendaraan mobil listrik
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
adalah karakter utama sebuah rangka [12]. Syarat utama yang harus terpenuhi adalah material tersebut harus memiliki  kekuatan  untuk  menopang  beban  dari  kendaraan  [13]. Chassis otomotif  atau chassis mobil membantu  untuk  menjaga  mobil  tetap  kaku  dan  lentur.  Penggunaan  material  yang  ringan  tetapi  masih memiliki kekuatan yang baik untuk diaplikasikan pada chassis [14]. Dalam merancang rangka mobil, selain desain pemilihan bahan yang akan digunakan juga menjadi hal penting untuk diperhatikan. Ha ini karena rangka akan menjadi penopang pada mobil, sehingga harus memiliki struktur yang kuat dan beban ringan [15]. Penelitian ini ditujukan untuk merancang chasis prototype dengan pendekatan statistik untuk mobil listrik jenis pick up untuk kendaraan di pedesaan.
Beberapa  penelitian  yang  pernah  dilakukan  dalam  perancangan  rangka  mobil  listrik  diantaranya penelitian  yang  dilakukan  [16],  memiliki  tujuan  untuk  merancang  rangka  pada  mobil  hemat  energi. Hasilnya  menunjukkan  bahwa  rancangan  rangka  tersebut  aman  dengan safety  factor minimum 5,24 dan maksimum 15. Penelitian yang dilakukan [17], ditujukan untuk menganalisis dan merancang rangka pada mobil listrik berjenis urban. Hasil yang didapatkan yaitu nilai maksimal displacement 0.6675 mm, dengan nilai safety factor 1,29. Penelitian yang dilakukan [18], bertujuan untuk merancang rangka dan melakukan assessment dengan menggunakan metode elemen hingga. Hasilnya rangka dinilai mampu menahan beban yang diberikan dan tidak mengalami kerusakan dengan nilai tegangan maksimal 129 dengan nilai 35,443 MPa.

## 2. Metode Penelitian
Penelitian  ini  ditujukan  untuk  merancang  rangka  mobil  listrik  berjenis pick  up untuk  kebutuhan transportasi  di  daerah  pedesaan.  Penelitian  ini  dimulai  dengan  studi  pendahuluan  untuk  mendapatkan informasi yang dapat membantu dalam pelaksanaan penelitian ini. studi tersebut dilakukan dengan literatur dan lapangan. Kemudian pengumpulan data seperti data beban yang dapat ditopang oleh rangka yang akan dirancang.  Data  tersebut  didapatkan  dengan  cara  observasi  dengan  mencari  contoh  dari  rangka  yang sebelumnya sudah ada pada mobil yang beredar. Selain itu juga dilakukan wawancara dengan masyarakat pedesaan dibeberapa desa di Karawang untuk mengetahui kebutuhan untuk mobil angkutan barang seperti yang akan dirancang pada penelitian ini.
Dari hasil tersebut kemudian dilakukan perancangan rangka berdasarkan kebutuhan dan data yang dikumpulkan. Rancangan tersebut terdiri dari desain, kemudian perhitungan kekuatan, hingga perhitungan pemilihan  material.  Selanjutnya  dilakukan  analisis  untuk  mendapatkan  material  yang  terbaik  untuk digunakan  pada  rancangan  rangka  pada  penelitian  ini.  Analisis  dilakukan  dengan  bantuan software solidworks untuk melakukan simulasi pada beberapa kriteria seperti tegangan maksimal, defleksi dan juga safety  factor .  Tahap  terakhir  yaitu  hasil  desain  akhir dan penarikan  kesimpulan dari  hasil  penelitian  ini. Adapun  tahapan  yang  dilakukan  penelitian  ini  dibuat  dalam  bentuk  diagram  alir  untuk  memudahkan pembacaan alur penelitian seperti pada Gambar 1.
Gambar 1. Metode Penelitian Sumber: [19]

## 3. Hasil dan Pembahasan
a. Spesifikasi Rangka Yang Direncanakan
Pada  tahap  awal  dalam  proses  merancang  rangka  untuk  mobil  listrik  berjenis pick  up untuk kebutuhan  di  pedesaan,  dirumuskan  mengenai  spesifikasi  dan  ukuran  dari  rangka  yang  akan  dibuat. Spesifikasi  ini  disusun  berdasarkan  hasil  observasi  dan  wawancara  terkait  kebutuhan  kendaraan tersebut. Selain itu juga dilakukan perbandingan dengan mobil pick up pada umumnya, dan didapatkan beberapa spesifikasi tersebut sebagai berikut:
Jarak roda depan dan belakang : 2664 mm Lebar keseluruhan rangka : 1840 mm Panjang keseluruhan rangka : 3950 mm Berat rangka mobil listrik : 370 Kg
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
Profil besi hollow : 100 x 50 x 1.8 mm

## b. Massa Dari Setiap Komponen Rangka Mobil Listrik
Dari  spesifikasi  yang  telah  didapatkan  kemudian  disusun  komponen  yang  akan  melekat  pada rangka mobil ketika sudah beroperasi. Penyusunan komponen ini juga bertujuan untuk mengetahui berat maksimal  yang  dapat  diterima  oleh  rangka  yang  akan  dirancang.  Dengan  begitu  dapat  mencegah penggunaan  mobil  dengan  muatan  yang  berlebihan,  sehingga  akan  mengalami  kerusakan.  Adapun beberapa komponen dan beratnya tersebut seperti pada Tabel 1.
Tabel 1. Massa dari komponen mobil listrik Jenis Komponen Massa Motor 200 Kg Baterai 450 Kg Pengemudi 100 Kg Penumpang 100 Kg Muatan 1000 Kg Bodi Kepala 130 Kg Bak 160 Kg Kursi 20 Kg Sumber: Hasil Pengolahan Data, 2023
Pada Tabel  1 hasil  beban  dari  masing-masing  kategori  tersebut  menjadi  kriteria  aman  pada perhitungan teoritis untuk rangka kendaraan pick up pada penelitian ini. c. Perancangan Rangka Mobil
Dari  hasil  penyusunan  spesifikasi  dan  komponen  yang  akan  melekat  pada  rangka  mobil, kemudian  dibuat  rancangan  rangka  mobil pick  up ini  dengan  menggunakan  bantuan software solidworks. Didapatkan hasil desain 2 dimensi untuk rangka pick up ini adalah seperti pada Gambar 2.
Gambar 2. Hasil Perancangan Rangka 2D Sumber: Hasil Pengolahan Data, 2023
Analisa  kesetimbangan  pada  rangka  mobil  listrik  seperti  yang  ditunjukkan  pada Gambar  2. Untuk situasi pembebanan pada rangka mobil listrik diasumsikan bahwa:
- Getaran pada struktur diabaikan.
- Analisis pembebanan pada rangka dalam kondisi statis/diam.
- Beban dinamis diabaikan.
- Massa rangka diabaikan pada analisis.
Gambar 3. Diagram Benda Bebas Rangka Sumber: Hasil Pengolahan Data, 2023

## Keterangan:
𝑊 1 +   𝑊 2 = Beban pengemudi, penumpang, kursi mobil, dan body kepala 𝑊 3 +   𝑊 4 = Beban pengemudi, penumpang, kursi mobil, dan body kepala 𝑊 5 +   𝑊 6 = Beban motor penggerak, bak, dan muatan 𝑊 7 +   𝑊 8 = Beban motor penggerak, bak, dan muatan

## d. Perhitungan Rangka Mobil dan Massa Yang Terjadi
Pada Gambar  3. Merupakan  uraian  pembebanan  dua  dimensi  yang  terjadi  ada  rangka  mobil listrik yang dimana 𝑊 1 dan 𝑊 2 adalah titik beban pengemudi, penumpang, kursi mobil, dan body kepala merupakan  batang  pertama  yang  memiliki  jarak  1,94  m  dari  titik  pusat  roda  belakang. 𝑊 3 dan 𝑊 4 merupakan titik beban pengemudi, penumpang, kursi mobil, dan body kepala merupakan batang kedua yang memiliki jarak pembebanan yaitu 1,54 m dari titik pusat roda belakang. Titik 𝑊 5 dan 𝑊 6 adalah titik beban motor penggerak, bak, dan muatan yang memiliki jarak beban sekitar 0,54 m dari titik pusat roda  belakang. 𝑊 7 dan 𝑊 8 merupakan  beban  motor  penggerak,  bak,  dan  muatan  yang  titik pembebanannya memiliki jarak 0,04 m dari titik pusat roda belakang. Pada penelitian ini menggunakan gaya radial atau gaya vertikal biasa.
Beban yang diterima oleh rangka mobil adalah beban pengemudi, penumpang, kursi mobil, body kepala,  motor  penggerak,  bak,  dan  muatan  bagian  belakang.    Seperti  yang  ada  pada Tabel  1. menjelaskan tentang massa dari setiap komponen.  Dapat diketahui massa pengemudi, penumpang, kursi mobil, dan body kepala adalah 350 kg, dan massa dari motor penggerak, bak, dan muatan yaitu 1360 kg, dan percepatan gravitasi sebesar 9,81 𝑚/𝑠 2 .  Maka untuk mencari nilai gaya dari suatu beban yang terdistribusi menggunakan rumus:
W  = m.g Dimana: W  = Beban (N) m = Massa benda (Kg)
g = Percepatan gravitasi ( 𝑚/𝑠 2 )
1) Mencari nilai gaya dari pengemudi, penumpang, kursi mobil dan body kepala sebesar 350 kg. 𝑊  = 𝑚 . g
𝑊 = 350 𝑘𝑔  × 9,81 𝑚/𝑠 2

## 𝑊 = 3443,5 𝑁
Nilai  gaya  yang  didapat  dari  beban  pengemudi,  penumpang,  kursi  mobil  dan body kepala  dikali dengan percepatan gravitasi sebesar 3443,5 N.
2) Mencari gaya dari motor penggerak, bak, dan muatan sebesar 1360 kg. 𝑊  = 𝑚 . g
𝑊  = 1360  ×  9,81 𝑚/𝑠 2 𝑊  = 13341,6 N
Nilai  gaya  yang  didapat  dari  beban  motor  penggerak,  bak,  dan  muatan  dikali  dengan  percepatan gravitasi sebesar 13341,6 N.
Maka didapatkan nilai gaya hasil perhitungan untuk mencari beban yang didistribusikan sebagai berikut:
1) Beban pengemudi, penumpang, kursi mobil dan body kepala = 3443,5 N
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
2) Beban motor penggerak, bak, dan muatan
= 13341,6 N
Pembagian beban dibagikan sesuai batang penopang yang ada, beban pengemudi, penumpang, kursi mobil dan body kepala ditopang oleh empat batang, dan pada motor penggerak, bak, dan muatan ditopang oleh empat batang juga sehingga massa dibagi oleh penopang. Pembagian pembebanan sesuai titik 𝑊 1 sampai 𝑊 4 adalah  beban  pengemudi,  penumpang,  kursi  mobil  dan body kepala  dimana didapatkan nilai gaya sebesar 3443,5 N atau setiap komponen beban memiliki gaya sebesar 860,875 N. Kemudian untuk 𝑊 5 sampai 𝑊 8 adalah beban motor penggerak, bak, dan muatan dimana didapatkan nilai gaya sebesar 13341,6 N atau setiap komponen beban memiliki gaya sebesar 3335,4 N.
e. Reaksi Yang Terjadi Pada Setiap Batang
1) Reaksi gaya pada batang 1 ( 𝑊 1 + 𝑊 2 )
Gambar 3. Diagram Benda Bebas batang satu Sumber: Hasil Pengolahan Data, 2023
Perhitungan: ∑ 𝐹𝑥 = 0 𝑅 𝐹𝑋 = 0 ∑ 𝐹𝑦 = 0
𝑅 𝑎𝑦 1 + 𝑅 𝑏𝑦 1 − 𝑊 1 − 𝑊 2 = 0 𝑅 𝑎𝑦 1 + 𝑅 𝑏𝑦 1 − 860,875 𝑁 − 860,875 𝑁   = 0 𝑅 𝑎𝑦 1 + 𝑅 𝑏𝑦 1 = 860,875 𝑁 + 860,875 𝑁 𝑅 𝑎𝑦 1 + 𝑅 𝑏𝑦 1 = 1721,75 𝑁
∑ 𝑀𝑎 = 0 𝑅 𝑏𝑦 1 (𝐿) − 𝑊 1 (𝐿) − 𝑊 2 (𝐿)   = 0 𝑅 𝑏𝑦 1 (0,7 𝑚) − 860,875 𝑁 (0,175 𝑚) − 860,875 𝑁 (0,525)   = 0 𝑅 𝑏𝑦 1 (0,7 𝑚) = 602,6125  𝑁 . 𝑚
𝑅 𝑏𝑦 1 = 602,6125 𝑁. 𝑚
0,7 𝑚
𝑅 𝑏𝑦 1 = 860,875 𝑁
𝑅 𝑎𝑦 1 + 𝑅 𝑏𝑦 1  = 1721,75 𝑁
𝑅 𝑎𝑦 1 +  860,875 𝑁  = 1721,75 𝑁
𝑅 𝑎𝑦 1 =  860,875 𝑁
2) Reaksi gaya pada batang 2 ( 𝑊 3 + 𝑊 4 )
Gambar 4. Diagram Benda Bebas batang dua Sumber: Hasil Pengolahan Data, 2023
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
Hasil yang didapatkan dengan menggunakan tahapan dan rumusan perhitungan pada W1 dan W2 yaitu sebagai berikut:
∑ 𝐹𝑥 = 0 𝑅 𝐹𝑋 = 0 ∑ 𝐹𝑦 = 0 𝑅 𝑎𝑦 2 + 𝑅 𝑏𝑦 2 − 𝑊 3 − 𝑊 4 = 0 𝑅 𝑎𝑦 2 + 𝑅 𝑏𝑦 2 = 1721,75 𝑁
∑ 𝑀𝑎 = 0 𝑅 𝑏𝑦 2 (𝐿) − 𝑊 3 (𝐿) − 𝑊 4 (𝐿)   = 0 𝑅 𝑏𝑦 2 = 860,875 𝑁
𝑅 𝑎𝑦 2 + 𝑅 𝑏𝑦 2  = 1721,75 𝑁 𝑅 𝑎𝑦 2 =  860,875 𝑁
Dari hasil perhitungan pada batang satu dan dua pada bagian depan, didapatkan reaksi dititik 𝑅 𝑎𝑦 1 dan 𝑅 𝑎𝑦 2 sebesar 860,875 N dan dititik 𝑅 𝑏𝑦 1 dan 𝑅 𝑏𝑦 2 sebesar 860,875 N. Maka gaya disebut setimbang karena pembebanan yang terjadi sama pada kedua batang.
3) Reaksi gaya pada batang 3 ( 𝑊 5 + 𝑊 6 )
Gambar 5. Diagram Benda Bebas batang tiga Sumber: Hasil Pengolahan Data, 2023
Perhitungan: ∑ 𝐹𝑥 = 0 𝑅 𝐹𝑋 = 0 ∑ 𝐹𝑦 = 0 𝑅 𝑎𝑦 3 + 𝑅 𝑏𝑦 3 − 𝑊 5 − 𝑊 6 = 0 𝑅 𝑎𝑦 3 + 𝑅 𝑏𝑦 3 = 6670,8 𝑁
∑ 𝑀𝑎 = 0 𝑅 𝑏𝑦 3 (𝐿) − 𝑊 5 (𝐿) − 𝑊 6 (𝐿)   = 0 𝑅 𝑏𝑦 3 (0,7 𝑚) − 3335,4 𝑁 (0,175 𝑚) − 3335,4 𝑁 (0,525)   = 0 𝑅 𝑏𝑦 3 = 3335,4 𝑁
𝑅 𝑎𝑦 3 + 𝑅 𝑏𝑦 3  = 6670,8 𝑁 𝑅 𝑎𝑦 3 +  3335,4 𝑁  = 6670,8 𝑁
𝑅 𝑎𝑦 3 =  3335,4 𝑁
4) Reaksi gaya pada batang 4 ( 𝑊 7 + 𝑊 8 )
Gambar 6. Diagram Benda Bebas batang empat Sumber: Hasil Pengolahan Data, 2023
Perhitungan: ∑ 𝐹𝑥 = 0 𝑅 𝐹𝑋 = 0 ∑ 𝐹𝑦 = 0 𝑅 𝑎𝑦 4 + 𝑅 𝑏𝑦 4 − 𝑊 7 − 𝑊 8 = 0 𝑅 𝑎𝑦 4 + 𝑅 𝑏𝑦 4 = 6670,8 𝑁
∑ 𝑀𝑎 = 0 𝑅 𝑏𝑦 4 (𝐿) − 𝑊 7 (𝐿) − 𝑊 8 (𝐿)   = 0 𝑅 𝑏𝑦 4 (0,7 𝑚) − 3335,4 𝑁 (0,175 𝑚) − 3335,4 𝑁 (0,525)   = 0 𝑅 𝑏𝑦 4 = 3335,4 𝑁
𝑅 𝑎𝑦 4 + 𝑅 𝑏𝑦 4  = 6670,8 𝑁 𝑅 𝑎𝑦 4 +  3335,4 𝑁  = 6670,8 𝑁 𝑅 𝑎𝑦 4 =  3335,4 𝑁
Dari  hasil  perhitungan  pada  batang  tiga  dan  empat  pada  bagian  tengah,  didapatkan  reaksi dititik 𝑅 𝑎𝑦 3 dan 𝑅 𝑎𝑦 4 sebesar 3335,4 N dan dititik 𝑅 𝑏𝑦 3 dan 𝑅 𝑏𝑦 4 sebesar 3335,4 N. Maka gaya disebut setimbang karena pembebanan yang terjadi sama pada kedua batang.

## f. Reaksi Tumpuan Roda
Reaksi gaya pada tumpuan roda depan dan belakang dicari menggunakan gaya yang terdistribusi diakibatkan oleh gaya radial, dapat dilihat pada diagram benda bebas pada Gambar 7 . untuk roda depan disimbolkan  (RAB)  dan  untuk  roda  belakang  disimbolkan  (RBA).  Beban  yang  bekerja  pada  rangka adalah beban yang sudah terdistribusikan, beban controller depan, beban pengemudi dan kursi kemudi, beban  motor  penggerak  dan  muatan  bagian  belakang.  Berikut  ini  adalah  reaksi  tumpuan  pada  roda menggunakan beban yang sudah didistribusikan.
Gambar 7. Diagram Benda Bebas Tumpuan Roda Sumber: Hasil Pengolahan Data, 2023
Perhitungan: ∑ 𝐹𝑥 = 0 𝑅 𝐹𝑋 = 0 ∑ 𝐹𝑦 = 0 𝑅 𝐵𝐴 + 𝑅 𝐴𝐵 − ( 𝑊 8 + 𝑊 7 ) − ( 𝑊 6 + 𝑊 5 ) − ( 𝑊 4 + 𝑊 3 ) − ( 𝑊 2 + 𝑊 1 ) = 0
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
𝑅 𝐵𝐴 + 𝑅 𝐴𝐵 = ( 𝑊 8 + 𝑊 7 ) + ( 𝑊 6 + 𝑊 5 ) + ( 𝑊 4 + 𝑊 3 ) + ( 𝑊 2 + 𝑊 1 ) 𝑅 𝐵𝐴 + 𝑅 𝐴𝐵 = 6670,8 𝑁 + 6670,8 𝑁 + 1721,75 𝑁 + 1721,75 𝑁 𝑅 𝐵𝐴 + 𝑅 𝐴𝐵 = 16785,1 𝑁
∑ 𝑀𝑎 = 0 𝑅 𝐴𝐵 (𝐿) − (𝑊 8 + 𝑊 7 )(𝐿) − (𝑊 6 + 𝑊 5 )(𝐿) − (𝑊 4 + 𝑊 3 )(𝐿) − (𝑊 2 + 𝑊 1 )(𝐿) = 0 𝑅 𝐴𝐵 (𝐿) = (𝑊 8 + 𝑊 7 )(𝐿) + (𝑊 6 + 𝑊 5 )(𝐿) + (𝑊 4 + 𝑊 3 )(𝐿) + (𝑊 2 + 𝑊 1 )(𝐿)
𝑅 𝐴𝐵 (2,66) = (6670,8 𝑁)(0,04) + (6670,8 𝑁)(0,54) + (1721,75 𝑁)(1,54) + (1721,75 𝑁)(1,94) 𝑅 𝐴𝐵 (2,66) = 9860,754  𝑁. 𝑚
𝑅 𝐴𝐵 = 9860,754 𝑁. 𝑚
2,66 𝑚
𝑅 𝐴𝐵 = 3707,05038 𝑁 𝑅 𝐵𝐴 + 𝑅 𝐴𝐵 = 16785,1 𝑁 𝑅 𝐵𝐴 + 3707,05038 𝑁 = 16785,1 𝑁 𝑅 𝐵𝐴 = 16785,1 𝑁 − 3707,05038 𝑁 𝑅 𝐵𝐴 = 13078,0496 𝑁
Dari hasil perhitungan pada tumpuan roda didapatkan reaksi gaya paling besar ada pada tumpuan roda belakang atau titik 𝑅 𝐵𝐴 sebesar 13078,0496 𝑁 , dan reaksi gaya yang terjadi pada tumpuan roda depan atau titik 𝑅 𝐴𝐵 sebesar 3707,05038 𝑁 .

## g. Analisis Pemilihan Material
Dari  hasil  perhitungan yang  telah  dilakukan kemudian dilakukan  simulasi  pada  beberapa  jenis material dengan tujuan menentukan material yang tepat untuk digunakan pada rancangan rangka dalam penelitian ini. Terdapat enam jenis material dengan karakteristik seperti pada Tabel 2.
Tabel 2. Material Properties Setiap Jenis
Mat eri al P ro p er ti es Janis Material ASTM A36 Steel Aluminium Alloy 6061 AISI 304 AISI 1045 AISI 4130 AISI 1020 Mass Density (g/cm3) 7.85 2.71 7.83 7.85 7.85 7.7 Yield Strength (Mpa) 250 155 290 530 460 351 Ultimate Tensile Strength (Mpa) 400 310 662 625 731 744 Young's Modulus (Gpa) 200 69 207 205 205 210 Sumber: Hasil Pengolahan Data, 2023
Dari  karakteristik  yang  berbeda  pada  setiap  jenis  material  kemudian  dilakukan  simulasi  untuk mengetahui  tegangan  normal  maksimal,  defleksi,  hingga safety  factor .  Simulasi  dilakukan  dengan menggunakan bantuan software solidworks dengan hasil masing-masing jenis analisis pada setiap jenis material yaitu seperti pada Tabel 3.
Tabel 3. Analisis Simulasi Tiap Material
Jen is A n al is is Jenis Material ASTM A36 Steel Aluminium Alloy 6061 AISI 304 AISI 1045 AISI 4130 AISI 1020 Tegangan Normal Maksimum (N/m 2 ) 1,407 x 10 8 1,399 x 10 8 1,401 x 10 8 1,401 x 10 8 1,400 x 10 8 1,401 x 10 8 Defleksi (m) 1,220 x 10 -3 3,542 x 10 -3 1,285 x 10 -3 1,191 x 10 3 1,191 x 10 -3 1,191 x 10 -3 Safety Factor 1,7 1,9 1,4 3,8 3,3 2,51 Sumber: Hasil Pengolahan Data, 2023
Dari  hasil  simulasi  pada Tabel  3 secara  keseluruhan,  pilihan  terbaik  material  untuk chassis prototype kendaraan listrik berjenis pick up untuk keperluan kendaraan di perdesaan yaitu AISI 1020, dengan  beberapa  penilaian  yaitu  tegangan  maksimum  masih  dibawah  tegangan  izin  yang  dimana dikatakan dan layak digunakan, nilai safety factor diatas 2,5, massa jenis yang lebih rendah dari material lainnya, harga yang relatif rendah, kemudahan mesin, kemudahan pengolahan yang baik, mudah dilas, dan memiliki kekuatan dan daktilitas tinggi. Berikut ini adalah hasil simulasi dari material AISI 1020:
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934

## 1) Hasil tegangan
Gambar 8. Hasil tegangan pada rangka mobil dengan material AISI 1020 Sumber: Hasil Pengolahan Data, 2023
Untuk  tegangan  normal  maksimum  yang  terjadi  pada  rangka  dengan  beban  pengemudi, penumpang,  kursi, body depan,  motor  penggerak,  bak,  dan  muatan  didapatkan  hasil  sebesar 1,401  × 10 8 𝑁/𝑚 2 .

## 2) Hasil defleksi
Gambar 9. Hasil defleksi pada rangka mobil dengan material AISI 1020 Sumber: Hasil Pengolahan Data, 2023
Untuk defleksi maksimum yang terjadi pada rangka dengan beban pengemudi, penumpang, kursi, body depan, motor penggerak, bak, dan muatan didapatkan hasil sebesar 1,191 × 10 −3 𝑚 .
3) Hasil safety factor
Gambar 10. Hasil safety factor pada rangka mobil dengan material AISI 1020 Sumber: Hasil Pengolahan Data, 2023
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
Untuk safety factor yang didapatkan pada rangka dengan beban pengemudi, penumpang, kursi, body depan, motor penggerak, bak, dan muatan didapatkan hasil sebesar 2,5.

## 4. Kesimpulan
Pada kondisi semakin pesatnya perkembangan teknologi, kendaraan listrik menjadi sebuah alternatif untuk mengganti bahan bakar fosil. Inovasi terus dilakukan untuk membuat terobosan untuk pembaharuan pada  bidang  transportasi  tersebut.  Dalam  merancang  mobil  listrik,  salah  satu  bagian  yang  harus diperhatikan adalah rangka atau chasis. Telah diperoleh desain chassis prototype kendaraan listrik berjenis pick up untuk keperluan kendaraan di perdesaan yang berjenis ladder frame dengan dimensi panjang 3950 mm,  lebar  1840  mm,  dan  berat  368  kg.  Telah  diperoleh  material  terbaik  yaitu  AISI  1020  menurut perhitungan  perhitungan  simulasi software yaitu  didapat  nilai stress sebesar 1,401 × 10 8 𝑁/𝑚 2 , displacement sebesar 1,191  × 10 −3 𝑚 ,  dan safety  factor sebesar  2,5.  Pemilihan  AISI  1020  sebagai material chassis prototype kendaraan listrik berjenis pick up untuk keperluan kendaraan di perdesaan karena material  ini  merupakan  baja  karbon  rendah  dengan  kekuatan  sedang  yang  umumnya  digunakan  dalam konstruksi mekanis dan kemampuan pengelasan yang baik. Material AISI 1020 sering digunakan dalam pembuatan chassis mobil karena biayanya yang lebih rendah, kemudahan pengolahan yang baik, memiliki kekuatan dan daktilitas tinggi.
.
5. Referensi
[1] M. Rizaldi, S. T. Kismanti, and M. F. Nurdin, “Rancang Bangun Dan Analisis Kekuatan Poros Roda Belakang Pada Mobil Listrik,” J. Bear. Borneo … , vol. 1, no. 1, pp. 7–11, 2022, [Online]. Available: http://jurnal.borneo.ac.id/index.php/bearings/article/view/3033%0Ahttp://jurnal.borneo.ac.id/index. php/bearings/article/download/3033/1944.
[2] M.  Arie,  A.  Setiawan,  I.  Sujana,  and  R.  A.  Wicaksono,  “Simulasi  Struktur  Sasis  Mobil  Listrik Fakultas  Teknik  Menggunakan  Finite  Element  Analysis  (FEA),” J.  Teknol.  Rekayasa  Tek.  Mesin , vol. 2, no. 2, pp. 118–122, 2021.
[3] E. Saefudin, E. T. Firmansyah, and D. Oktara, “Perancangan kendaraan kampus dengan penggerak motor listrik,” J. REKAYASA ENERGI DAN Mek. , vol. 2, no. 1, pp. 42–53, 2022.
[4] S.  Sukmara,  E. Heriana,  A.  Ekoprianto,  M. A.  Hakim,  and  D.  Susanto,  “Perancangan  Penggerak Roda  Kendaraan  Jenis  Differential  Pada  Mobil  Kampus,” J.  Technoma ,  vol.  01,  no.  02,  pp.  1–8, 2022.
[5] A. Efendi, “Rancang Bangun Mobil Listrik Sula Politeknik Negeri Subang,” J.  Pendidik.  Teknol. dan Kejuru. , vol. 17, no. 1, pp. 75–84, 2020, doi: 10.23887/jptk-undiksha.v17i1.23057.
[6] R.  Mulyadi, K.  D. Artika,  and  M.  Khalil,  “Perancangan  Sistem  Kelistrikan  Perangkat  Elektronik Pada Mobil Listrik,” Elem.  J. Tek. Mesin , vol. 6, no. 1, pp. 7–12, 2019, doi: 10.34128/je.v6i1.85.
[7] M.  A.  Hakim,  E.  Heriana,  A.  Ekoprianto,  S.  Sukmara,  and  D.  Susanto,  “Rancangan  Sistem Pengemudi Jenis Rack And Pinion Pada Mobil Kampus,” J. Technoma , vol. 01, no. 02, pp. 1–12, 2022.
[8] S.  Sukmara,  E. Heriana,  A.  Ekoprianto,  M. A.  Hakim,  and  D.  Susanto,  “Perancangan  Penggerak Roda  Kendaraan  Jenis  Differential  Pada  Mobil  Kampus,” J.  Teknonika ,  vol.  01,  no.  02,  pp.  1–8, 2022.
[9] M.  A.  Hakim,  E.  Heriana,  M.  A.  Hakim,  S.  Sukmara,  and  D.  Susanto,  “Perancangan  kendaraan kampus dengan penggerak motor listrik,” Jurnal Technoma , vol. 01, no. 02, pp. 60–66, 2022.
[10]  G.  K.  Tatan,  F.  Mulyana,  and  M.  H.  Tullah,  “Perancangan  Tubular  Frame  Chassis  Pada Pengembangan  Mobil  Listrik  2  Penumpang  Berbasis  Perkotaan,”  in Prosiding  Seminar  Nasional Teknik  Mesin  Politeknik  Negeri  Jakarta ,  2022,  pp.  237–246,  [Online].  Available: http://prosiding.pnj.ac.id.
[11]  H. L. Wijayanto, “Perancangan Rangka Kendaraan Micro Car,” J. Inov. Penelit. , vol. 2, no. 2, pp. 409–414, 2021.
[12]  G. C. A. Nugraha, B. Hartono, and D. Yuliaji, “Rancang Bangun Rangka Mobil Listrik Ibn Khaldun Sakti (Iksa),” AME (Aplikasi Mek. dan Energi) J. Ilm. Tek. Mesin , vol. 1, no. 1, pp. 47–52, 2019, doi: 10.32832/ame.v5i1.2429.
[13]  H. Isworo, A. Ghofur, G. R. Cahyono, and J. Riadi, “Analisis Dissplacement Pada Chassis Mobil Listrik  Wasaka,” Elem.    J.  Tek.  Mesin ,  vol.  6,  no.  2,  pp.  94–104,  2019,  [Online].  Available: http://je.politala.ac.id/index.php/JE/article/view/103.
[14]  Y. D. Meti, Marsono, and M. P. Nugrah, “Analisis Statik Chassis Mobil Listrik Jenis Ladder Frame Dengan  Batang  Struktur  Honeycomb  Berbahan  Alumunium  Alloy  Dengan  Bantuan  Software
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
Solidworks,” in Seminar Nasional – XX, Rekayasa dan Aplikasi Teknik Mesin di Industri , 2021, no. 20, pp. 43–51.
[15]  A.  Efendi,  Y.  Sinung  Nugroho,  and  M.  Fahmi,  “Perancangan  Rangka  dan  Analisis  Beban  Mobil Listrik Sula Menggunakan Software Autodeks Inventor,” J. E-Komtek , vol. 4, no. 1, pp. 100–114, 2020, doi: 10.37339/e-komtek.v4i1.219.
[16]  M. S. D. Ellianto and Y. E. Nurcahyo, “Rancang Bangun dan Simulasi Pembebanan Statik pada Sasis Mobil Hemat Energi Kategori Prototype,” J. Engine Energi, Manufaktur, dan Mater. , vol. 4, no. 2, pp. 53–58, 2020.
[17]  R. Anggara Syinta, Aprizal, and H. Suripto, “Analisis Dan Pembuatan Chassis Tipe Ladder Frame Mobil Kmhe Urban Concept Menggunakan Metode Simulasi Dan Pahl And Beitz,” ENOTEK    J. Energi dan Inov. Teknol. , vol. 1, no. 01, pp. 14–18, 2021, doi: 10.30606/enotek.v1i01.1000.
[18]  H. Abbas, D. Juma, and M. M. R. Jahuddin, “Penerapan Metode Elemen Hingga Untuk Desain Dan Analisis Pembebanan Rangka Chassis Mobil Model Tubular Space Frame,” ILTEK  J. Teknol. , vol. 15, no. 2, pp. 96–102, 2020.
[19]  H. Hamdani, W. Wahyudin, and C. G. G. Putra, “Analisis Pengendalian Kualitas Produk 4L45W 21 . 5 MY Menggunakan Seven Tools dan Kaizen,” Go-Integratif  J. Tek. Sist. dan Ind. , vol. 02, no. 02, pp. 112–123, 2021.