Abstrak—Perkembangan dunia otomotif mengalami kemajuan yang  sangat  pesat.  Seiring  dengan  perkembangan    tersebut kualitas  kenyamanan  kendaraan  merupakan  faktor  yang  harus diperhatikan.  Dalam  upaya  meningkatkan  kualitas  kenyamanan kendaraan dilakukan pengembangan dalam sistem suspensi. Hal ini  yang  mendasari  penulis  untuk  melakukan  penelitian  terkait suspensi  mobil  Toyota  Fortuner  4.0  V6  SR.  Pada  penelitian  ini, terdapat  dua  tahap,  yakni  tahap  pengujian  dan  tahap  analisis. Tahap  pengujian  untuk  mendapatkan  persentase  road  holding yang  digunakan  dalam  menentukan  kriteria  keamanan kendaraan.  Pada  tahap  analisis  dilakukan  simulasi  untuk mengetahui  percepatan  rms  yang  dialami  penumpang  dengan pemodelan  Half  Car  memanjang.  Selanjutnya  dilakukan perancangan  ulang  pegas  suspensi  yang  lebih  baik  dari  segi keamanan dan kenyamanan. Dari penelitian ini diketahui bahwa desain  dari  mobil Toyota Fortuner  mengutamakan  kenyamanan untuk penggunaan di jalan perkotaan. Berdasarkan standar ISO 2631  menunjukkan  bahwa  respon  suspensi  redesain  untuk  jalan perkotaan  menghasilkan  kenyamanan  yang  lebih  baik  daripada suspensi  aktual.  Berdasarkan  kriteria  keamanan  BEISSBARTH dari hasil pengujian menunjukkan bahwa suspensi mobil Toyota Fortuner termasuk dalam  kategori kurang baik sedangkan hasil simulasi  untuk  suspensi  aktual  dan  redesain  termasuk  dalam kategori cukup  baik. Dari  hasil penelitian  didapatkan  kekakuan pegas  untuk  suspensi  depan  (ksf)  =  44631,61  N/m  dan  (ksr)  = 53500 N/m untuk suspensi belakang.
Kata  Kunci  –  Suspensi,  Kenyamanan,  Keamanan,  Half  Car,  ISO 2631

## I. PENDAHULUAN
ERKEMBANGAN  dunia  industri  dan  teknologi  terus mengalami  kemajuan  yang  sangat  pesat,  salah  satunya dibidang  otomotif.  Mobil  merupakan  salah  satu  produk otomotif  yang  terus  dikembangkan  oleh  produsen  karena merupakan  alat  transportasi  yang  banyak  digunakan  oleh masyarakat  khususnya  kalangan  menengah  keatas.  Adapun faktor penting  yang  mempengaruhi konsumen dalam  memilih mobil  yaitu  kenyamanan  dan  keamanan  pengendara. Kenyamanan  kendaraan  berpengaruh  terhadap  daya  tahan tubuh  pengemudi  dan  penumpang.  Pengendara  mobil  yang kualitas  kenyamanannya  rendah  akan  lebih  cepat  lelah, kelelahan  pengemudi  tersebut  sering  kali  berujung  dengan kecelakaan  lalu  lintas.  Berdasarkan  data  yang  dimiliki  oleh KORLANTAS  POLRI,  mobil  menyumbang  sekitar  14%  dari jumlah  keseluruhan  kecelakaan  yang  terjadi  beberapa  tahun terakhir.
Dalam  upaya  peningkatan  kualitas  kenyamanan  kendaraan maka  pengembangan  sistem  suspensi  yang  sangat  berperan. Kondisi  ideal  yang  ingin  diperoleh  dari  kenyamanan berkendara  adalah  kemampuan  pengendara  untuk  menahan getaran  akibat  eksitasi  jalan  tanpa  mengalami  kelelahan. Namun,  kondisi  ini  tidak  mungkin  diperoleh,  sehingga  perlu dilakukan  pendekatan  untuk  meminimalkan  gangguan  akibat kondisi  permukaan  jalan  dengan  memasang  suspensi  yang sesuai. Hal tersebut yang mendasari penulis untuk melakukan penelitian terkait suspensi kendaraa.
Dalam  penelitian  kali  ini  fokus  penelitian  ada  pada  sistem suspensi  dari  mobil  Toyota  Fortuner.  Pada  penelitiannya penulis  beracu  pada  penelitian  yang  sudah  pernah  dilakukan oleh    saudara  Prayogi  yang  melakukan  pengujian  terhadap suspensi truk dan penelitian yang dilakukan oleh saudara Nava terhadap  suspensi  bus.  Berdasarkan  hasil  yang  mereka dapatkan  dapat  disimpulkan  bahwa  semakin  tinggi  kecepatan kendaraan  maka  percepatan  rms  yang  dialami  pengendara akan semakin tinggi [1]-[2].
Pada penelitian  ini  analisis  sistem  suspensi  yang  dilakukan didasarkan  pada  pemodelan half  car untuk  mengetahui kualitas  keamanan  dan  kenyamanan  bagi  pengendara  mobil. Sehingga, penelitian ini dapat digunakan sebagai pertimbangan  sistem  suspensi  yang  sesuai  untuk  mobil Fortuner serta pengembangan selanjutnya.

## II. METODE PENELITIAN
Pada  penelitian  ini  terdapat  dua  tahapan  yaitu  tahap pengujian  serta  tahap  simulasi  untuk  mengetahui  kualitas kenyamanan  serta  keamanan  dari  kendaraan  yang  diuji. Adapun  metode  penelitian  yand  dapat  diilustraskan  dalam sebuah flowchart seperti pada gambar 1, sebagai berikut

## Analisis Kenyamanan serta Redesain Pegas Suspensi Mobil Toyota Fortuner 4.0 V6 SR (AT 4x4)
Puja Priyambada dan I Nyoman Sutantra Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia
e-mail : tantra@me.its.ac.id
P START
Studi  Literatur  dan Pengumpulan Data
A
Gambar 1. Flowchart Metode Penelitian

## A. Studi Literatur dan Pengumpulan Data
Penelitian ini diawali dengan melakukan studi literatur serta pengumpulan  data.  Pada  tahap  ini  dilakukan  pengumpulan literatur  berupa  buku  serta  jurnal  yang  dapat  mendukung penelitian  tugas  akhir  ini.  Selain  itu  juga  dilakukan pengumpulan  data  spesifikasi  mobil  dari  bererapa  katalog serta datasheet terkait kendaraan yang dianalisa.

## B. Analisis Keamanan
Keamanan pada sistem suspensi adalah mengenai kestabilan dari  kendaraan,  serta  kemampuan  ban  kendaraan  untuk  tetap menapak  permukaan  jalan  ( road  holding ).  Untuk  mengetahui kemampuan  ban  menapak  jalan,  dapat  dilihat  dari  persentase ban  menapak  jalan  ketika  melewwati  permukaan  jalan  yang tidak  rata.  Adapun  parameter  yang  digunakan  untuk menyatakan  ban  terangkat  atau  menapak  jalan  dilihat berdasarkan gaya normal yang bekerja pada ban. Gaya normal pada  ban  terdiri  dari  gaya  normal  statis  saat  ban  mengalami defleksi  awal  pada  saat  kendaraan  diam,  serta  gaya  normal dinamis  saat  kendaraan  berjalan  sesuai  dengan  perumusan  1 sebagai berikut[3] :
𝐹 𝑡 = 𝐹 𝑡𝑜 + 𝑘 𝑡 (𝑦 − 𝑥 𝑢𝑠 ) + 𝑐 𝑡 (𝑦̇ − 𝑥̇ 𝑢𝑠 ) (1) Dimana : 𝐹 𝑡𝑜 : gaya statis pada ban 𝐹 𝑡 : gaya normal pada ban 𝑘 𝑡 : kontanta kekakuan ban 𝑐 𝑡 : kontanta redaman ban 𝑦, 𝑦̇ : respon eksitasi jalan
𝑥 𝑢𝑠 , 𝑥̇ 𝑢𝑠 : respon massa unsprung
Kriteria  apakah  ban  terangkat  atau  menapak  yaitu  ban terangkat  apabila  gaya  normal  yang  bekerja  pada  ban  kurang dari nol. Adapun kriteria keamanan kendaraan dari persentase ban  menapak jalan  menurut BEISSBARTH Automotive Group ditunjukkan pada tabel 1.
Tabel 1. Kriteria Keamanan menurut BEISSBARTH No. Persentase Keterangan 1 60-90 % Baik 2 40-59 % Cukup baik 3 20-39 % Kurang baik 4 0-19 % Buruk

## C. Analisis Kenyamanan
Kenyamanan pada dasarnya bersifat subyektif, namun untuk interaksi  kenyamanan  manusia  terhadap  kualitas  dari kendaraan  dapat  digunakan  teaksi  manusia  terhadap percepatan  dan  perlambatan  dari  kendaraan.  Hal  ini dikarenakan  organ  tubuh  manusia  mempunyai  sensitifitas terhadap  suatu  percepatan  dan  perlambatan  yang  ditimbulkan oleh  suatu  kendaraan.  Adapun  kriteria  kenyamanan  manusia terhadap  getaran  arah  vertikal  pada  kendaraan  yang  diatur dalam standar ISO 2631[4].

## D. Redesain Sistem Suspensi
Redesain sistem suspensi dilakukan dengan asumsi peredam yang  digunakan  untuk  suspensi  aktual  dan  redesain  sama. Sehingga  redesain  sistem  suspensi  terfokus  pada  pegas suspensi.  Dimana  pada  saat  simulasi  untuk  melakukan redesain  pegas  tersebut  mengacu  pada  variasi  rasio  redaman yang  menghasilkan  respon  getaran  yang  paling  baik  bagi tubuh  manusia.  Penentuan  konstanta  pegas  redesain  sesuai dengan perumusan (2) dan (3) sebagai berikut [5]:
ζ = 𝐶 𝐶𝑐 (2)
𝐶𝑐 = 2√𝑘𝑚 (3) Dimana :  ζ    :  rasio redaman C   : konstanta redaman suspensi Cc  : konstanta redaman kritis suspensi k    : konstanta kekakuan pegas m   : massa

## III. ANALISIS DATA DAN SIMULASI
Adapun beberapa parameter dari spesifikasi kendaraan yang digunakan dalam simulasi, yaitu terdapat pada Tabel 2.
Data  Spesifikasi Kendaraan
Analisis  Kenyamanan Berdasarkan Simulasi Analisis Keamanan Berdasarkan Simulasi dan Pengujian Redesain  Pegas Suspensi Membandingan kualitas kenyamanan suspensi aktual dan redesain, serta kualitas keamanan berdasarkan simulasi dan pengujian
Kesimpulan dan Saran FINISH

## A
Tabel 2.
Spesifikasi Mobil Toyota Fortuner 4.0 V6 SR Dimensi Panjang keseluruhan 4705 mm Jarak sumbu roda (L) 2750 mm Jarak pijak roda depan (t f ) 1540 mm Jarak pijak roda belakang (t r ) 1540 mm Massa Kendaraan Massa total (W) 1865,5 kg Massa kendaraan pada bagaian depan (W f ) 1031 kg Massa kendaraan pada bagian belakang (W r ) 834,5 kg Inersia Kendaraan (I s ) 2000 kgm 2 Suspensi Koefisien pegas suspensi depan (K f ) 73750 N/m Koefisien pegas suspensi belakang (K r ) 53500 N/m Koefisien redaman depan (C sf ) 8315 Ns/m Koefisien redaman belakang (C sr ) 3647,6 Ns/m Diameter coil suspensi depan 11,40 cm Diameter kawat suspensi depan 1,638 cm Lilitan aktif suspensi depan 6 Diameter coil suspensi belakang 12,305 cm Diameter kawat suspensi belakang 1,55 cm Lilitan aktif suspensi belakang 5 Ban Tipe ban 265 / 65 R17 Jenis ban Radial Diameter rims 17 in Lebar ban 265 mm Massa ban 31 kg
Selain  parameter  pada  spesifikasi  yang  dimiliki  oleh  mobil Toyota  Fortuner  terdapat  beberapa  batasan  dalam  analisa  dan simulasi sebagai berikut :
1. Model  kendaraan  yang  digunakan  adalah  model half car memanjang.
2. Konstanta kekakuan dan redaman ban sesuai percobaan Philips .
3. Konstanta  kekakuan  dan  redaman  kursi  berdasarkan hasil  percobaan Yasmin  Garcia-Mendez,  Bs., dan rekan-rekannya.
4. Profil  permukaan  jalan  dimodelkan  dengan input sinusoidal.
A. Pemodelan Kendaraan
Mobil Toyota Fortuner di modelkan  setengah kendaraan ( half car )  dengan  3  massa  penumpang  seperti  pada  gambar  2. Model  setengah  kendaraan  dipilih  karena  dalam  kondisi aktual,  momen pitching berpengaruh  pada  suspensi  yang mempengaruhi  aspek  kenyamanan  penumpang  dan  keamanan kendaraan[6].
Gambar. 2. Model Setengah Kendaraan
m usf , m usr : massa unsprung depan dan belakang m s : massa s prung m p1 , m p2 , m p3 : massa penumpang l f : jarak ban depan terhadap center of gravity l r : jarak ban belakang terhadap center of gravity l p1 , l p2 , l p3 : jarak penumpang terhadap center of gravity k tf , k tr : konstanta kekakuan ban depan dan belakang k sf , k sr : konstanta kekakuan suspensi depan dan belakang k k1 , k k2 , k k3 : konstanta kekakuan kursi c tf , c tr : konstanta redaman ban depan dan belakang c sf , c sr : konstanta redaman suspensi depan dan belakang c k1 , c k2 , c k3 : konstanta redaman kursi y f, y r : eksitasi jalan pada roda x usf , x usr : respon perpindahan massa unsprung depan  dan belakang x s  : respon perpindahan massa sprung x p1 , x p2 , x p3  : respon perpindahan massa penumpang θ : sudut pitching massa sprung
B. Konstanta Kekakuan dan Redaman Ban
Pada  penelitian  ini,  untuk  mencari  kekakuan  dan  redaman ban  digunakan  referensi  dari  perumusan  dan  hasil  pengujian oleh Philips ,  sehingga  parameter  yang  digunakan  untuk pemodelan mobil Toyota Fortuner dengan tekanan ban 30 psi didapatkan  konstanta  kekakuan  ban  sebesar  221973.43  N/m serta konstanta redaman ban sebesar 3430 Ns/m  [6].

## C. Konstanta Kekakuan dan Redaman Bantalan Kursi
Nilai  kekakuan  dan  redaman  bantalan  kursi  sangat tergantung  dari  tipe  bantalan  tersebut.  Pada  penelitian  ini, digunakan  hasil  percobaan Yasmin  Garcia-Mendez,  BS yang melakukan  percobaan  untuk  berbagai  tipe  macam  bantalan kursi.. Pada penelitian ini digunakan jenis kursi ROHO LOW PROFILE  sehingga  didapatkan  konstanta  kekakuan  bantalan kursi  sebesar  65900  N/m  serta  konstanta  redaman  bantalan kursi sebesar 855 Ns/m [3].

## D. Profil Eksitasi Jalan
Getaran  pada  suspensi  dipengaruhi  oleh  profil  permukaan jalan. Profil ini dalam kondisi nyata adalah dalam fungsi acak, namun pada penelitian ini digunakan pendekatan dengan profil sinusoidal dengan amplitudo 5 cm dan panjang gelombang 50 cm untuk permukaan jalan pedesaan serta amplitudo 2 cm dan panjang gelombang 6 m untuk permukaan jalan perkotaan. Profil  sinusoidal  berupa  gelombang  harmonis  ditunjukkan pada gambar 3[7].
Gambar. 3. Profil Jalan Sinusoidal
Profil  sinusoidal  tersebut  dapat  ditulis  dalam  bentuk  fungsi matematis sebagai berikut :
Z (t) = Z 0 sin (2𝜋 𝑉 𝜆 + 𝜙) (4) Z 0 : amplitudo V   : kecepatan kendaraan λ    : panjang gelombang ϕ    : beda fasa

## E. Penurunan Persamaan Gerak
Berdasarkan model dinamis pada gambar 2 maka free body diagram (FBD)  dari  model  dinamis  mobil  Toyota    Fortuner ditunjukkan pada gambar 4.
Gambar 4. Free Body Diagram Model Dinamis Toyota Fortuner
Dari free body diagram diatas dapat ditulis persamaan gerak untuk keenam massa :
Persamaan gerak massa penumpang 1 kendaraan : ∑ 𝐹 = 𝑚 𝑝1 𝑥̈ 𝑝1 𝑘 𝑘1 (𝑥 𝑠 − 𝑙𝑝 1 𝜃 − 𝑥 𝑝1 ) + 𝑐 𝑘1 (𝑥̇ 𝑠 − 𝑙𝑝 1 𝜃̇ − 𝑥̇ 𝑝1 ) = 𝑚 𝑝1 𝑥̈ 𝑝1 (5)
Persamaan gerak massa penumpang 2 kendaraan : ∑ 𝐹 = 𝑚 𝑝2 𝑥̈ 𝑝2 𝑘 𝑘2 (𝑥 𝑠 − 𝑙𝑝 2 𝜃 − 𝑥 𝑝2 ) + 𝑐 𝑘2 (𝑥̇ 𝑠 − 𝑙𝑝 2 𝜃̇ − 𝑥̇ 𝑝2 ) = 𝑚 𝑝2 𝑥̈ 𝑝2 (6)
Persamaan gerak massa penumpang 3 kendaraan : ∑ 𝐹 = 𝑚 𝑝3 𝑥̈ 𝑝3 𝑘 𝑘3 (𝑥 𝑠 − 𝑙𝑝 3 𝜃 − 𝑥 𝑝3 ) + 𝑐 𝑘3 (𝑥̇ 𝑠 − 𝑙𝑝 3 𝜃̇ − 𝑥̇ 𝑝3 ) = 𝑚 𝑝3 𝑥̈ 𝑝3 (7)
Persamaan gerak massa sprung kendaraan : ∑ 𝐹 = 𝑚 𝑠 𝑥̈ 𝑠 𝑘 𝑠𝑓 (𝑥 𝑢𝑠𝑓 − 𝑥 𝑠 − 𝑙 𝑓 𝜃) + 𝑐 𝑠𝑓 (𝑥̇ 𝑢𝑠𝑓 − 𝑥 𝑠 ̇ − 𝑙 𝑓 𝜃̇) + 𝑘 𝑠𝑟 (𝑥 𝑢𝑠𝑟 − 𝑥 𝑠 + 𝑙 𝑟 𝜃) + 𝑐 𝑠𝑟 (𝑥̇ 𝑢𝑠𝑟 − 𝑥 𝑠 ̇ − 𝑙 𝑟 𝜃̇) − 𝑘 𝑘1 (𝑥 𝑠 + 𝑙𝑝 1 𝜃 − 𝑥 𝑝1 ) − 𝑐 𝑘1 (𝑥̇ 𝑠 + 𝑙𝑝 1 𝜃̇ − 𝑥̇ 𝑝1 ) − 𝑘 𝑘2 (𝑥 𝑠 − 𝑙𝑝 2 𝜃 − 𝑥 𝑝2 ) − 𝑐 𝑘2 (𝑥̇ 𝑠 − 𝑙𝑝 2 𝜃̇ − 𝑥̇ 𝑝2 ) − 𝑘 𝑘3 (𝑥 𝑠 − 𝑙𝑝 3 𝜃 − 𝑥 𝑝3 ) − 𝑐 𝑘3 (𝑥̇ 𝑠 − 𝑙𝑝 3 𝜃̇ − 𝑥̇ 𝑝3 ) = 𝑚 𝑠 𝑥̈ 𝑠 (8)
∑ 𝑀 = 𝐼 𝑠 𝜃̈ 𝑘 𝑠𝑓 𝑙 𝑓 (𝑥 𝑢𝑠𝑓 − 𝑥 𝑠 − 𝑙 𝑓 𝜃) + 𝑐 𝑠𝑓 𝑙 𝑓 (𝑥̇ 𝑢𝑠𝑓 − 𝑥 𝑠 ̇ − 𝑙 𝑓 𝜃̇) − 𝑘 𝑠𝑟 𝑙 𝑟 (𝑥 𝑢𝑠𝑟 − 𝑥 𝑠 + 𝑙 𝑟 𝜃) − 𝑐 𝑠𝑟 𝑙 𝑟 (𝑥̇ 𝑢𝑠𝑟 − 𝑥 𝑠 ̇ − 𝑙 𝑟 𝜃̇) − 𝑘 𝑘1 𝑙𝑝 1 (𝑥 𝑠 + 𝑙𝑝 1 𝜃 − 𝑥 𝑝1 ) − 𝑐 𝑘1 𝑙𝑝 1 (𝑥̇ 𝑠 + 𝑙𝑝 1 𝜃̇ − 𝑥̇ 𝑝1 ) + 𝑘 𝑘2 𝑙𝑝 2 (𝑥 𝑠 − 𝑙𝑝 2 𝜃 − 𝑥 𝑝2 ) + 𝑐 𝑘2 𝑙𝑝 2 (𝑥̇ 𝑠 − 𝑙𝑝 2 𝜃̇ − 𝑥̇ 𝑝2 ) + 𝑘 𝑘3 𝑙𝑝 3 (𝑥 𝑠 − 𝑙𝑝 3 𝜃 − 𝑥 𝑝3 ) + 𝑐 𝑘3 𝑙𝑝 3 (𝑥̇ 𝑠 − 𝑙𝑝 3 𝜃̇ − 𝑥̇ 𝑝3 ) = 𝐼 𝑠 𝜃̈ (9) Persamaan gerak massa unsprung depan : ∑ 𝐹 = 𝑚 𝑢𝑠𝑓 𝑥̈ 𝑢𝑠𝑓 𝑘 𝑡𝑓 (𝑦 𝑓 − 𝑥 𝑢𝑠𝑓 ) + 𝑐 𝑡𝑓 (𝑦̇ 𝑓 − 𝑥̇ 𝑢𝑠𝑓 ) − 𝑘 𝑠𝑓 (𝑥 𝑢𝑠𝑓 − 𝑥 𝑠 − 𝑙 𝑓 𝜃) − 𝑐 𝑠𝑓 (𝑥̇ 𝑢𝑠𝑓 − 𝑥 𝑠 ̇ − 𝑙 𝑓 𝜃̇) = 𝑚 𝑢𝑠𝑓 𝑥̈ 𝑢𝑠𝑓 (10)
Persamaan gerak massa unsprung belakang : ∑ 𝐹 = 𝑚 𝑢𝑠𝑟 𝑥̈ 𝑢𝑠𝑟 𝑘 𝑡𝑟 (𝑦 𝑟 − 𝑥 𝑢𝑠𝑟 ) + 𝑐 𝑡𝑟 (𝑦̇ 𝑟 − 𝑥̇ 𝑢𝑠𝑟 ) − 𝑘 𝑠𝑟 (𝑥 𝑢𝑠𝑟 − 𝑥 𝑠 + 𝑙 𝑟 𝜃) − 𝑐 𝑠𝑟 (𝑥̇ 𝑢𝑠𝑟 − 𝑥 𝑠 ̇ − 𝑙 𝑟 𝜃̇) = 𝑚 𝑢𝑠𝑟 𝑥̈ 𝑢𝑠𝑟 (11)
Kemudian dari persamaan gerak tersebut digunakan metode state  space untuk  mendapatkan  respon  getaran  untuk  tiap massa dengan perumusan sebagai berikut :
𝑋̇ = 𝐴(𝑡)𝑋(𝑡) + 𝐵(𝑡)𝑈(𝑡) (12) 𝑌(𝑡) = 𝐶(𝑡)𝑋(𝑡) + 𝐷(𝑡)𝑈(𝑡) (13)
Dimana 𝑋̇(𝑡) adalah  vektor state , 𝑌(𝑡) adalah vektor input , 𝑈(𝑡) adalah  vektor output , 𝐴(𝑡) adalah  matriks state , 𝐵(𝑡) adalah  matriks  input, 𝐶(𝑡) adalah  matriks  output,  dan 𝐷(𝑡) adalah matriks transmisi langsung.

## F. Analisis Respon Kenyamanan dan Redesain Suspensi
Pada  analisa  respon  sistem  suspensi,  dilakukan  simulasi dengan  variasi  permukaan  jalan  untuk  mengetahui  tujuan pembuatan  desain  mobil  Toyota  Fortuner  dari  segi
kenyamanan penumpang yang kemudian menjadi acuan dalam merancang suspensi redesain.
Gambar.  5.  Grafik  Perbandingan  Percepatan  RMS  Pengemudi  Pada  Profil

## Jalan Pedesaan dan Perkotaan
Dari  gambar  5,  didapatkan  bahwa  tingkat  kenyamanan untuk profil jalan perkotaan lebih baik dibandingkan daripada pedesaan, hal ini dapat dilihat dari nilai percepatan maksimum yang  dialami  oleh  penumpang  yaitu  sebesar  2,06  m/s 2 untuk jalan kota, sedangkan 6,61 m/s 2 untuk jalan desa. Maka dapat diambil  kesimpulan  bahwa  desain  mobil  Toyota  Fortuner disesuaikan  untuk  profil  jalan  perkotaan.  Sehingga  suspensi redesain  mengacu  pada  tingkat  kenyamanan  dengan  profil jalan perkotaan.
Analisa  selanjutnya  adalah  menentukan  rasio  redaman terbaik  untuk  menentukan  konstanta  pegas  suspensi  redesain. Pada  gambar  6  dan  7  menunjukkan  bahwa  pada  kondisi operasional  mobil  rata-rata  yaitu  pada  kecepatan  50  km/jam atau  2,31  hz  didapatkan  rasio  redaman  0,9  untuk  suspensi depan,  sedangkan  untuk  suspensi  belakang  didapatkan  rasio redaman  0,4  yang  berarti  suspensi  belakang  aktual  sudah merupakan  suspensi  terbaik  untuk  kondisi  jalan  di  perkotaan. Dengan mengasumsikan konstanta redaman yang digunakan adalah  tetap  maka  berdasarkan  persamaan  (2)  dan  (3) diperoleh  konstanta  kekakuan  pegas  yang  baru  yaitu  sebesar 44631,61  N/m  untuk  suspensi  depan  dan  sebesar  53500  N/m untuk suspensi belakang
Gambar.  6.  Grafik  Percepatan  RMS  Pengemudi  Terhadap  Frekuensi  dengan Variasi Rasio Redaman Suspensi Depan
Gambar.  7.  Grafik  Percepatan  RMS  Pengemudi  Terhadap  Frekuensi  dengan Variasi Rasio Redaman Suspensi Belakang

## G. Perbandingan Suspensi Aktual dan Redesain
Setelah  melakukan  redesain  pada  pegas  suspensi  maka respon hasil simulasi untuk pegas aktual dan pegas redesain di plot pada grafik ISO 2631 untuk mengetahui apakah suspensi redesain  sudah  lebih  baik  daripada  suspensi  aktual. Berdasarkan  gambar  8  untuk  kondisi  operasional  mobil Toyota  Fortuner  yaitu  pada  frekuensi  2,31  hz  percepatan  rms penumpang  yang  dihasilkan  untuk  suspensi  redesain  lebih kecil  daripada  suspensi  aktual.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa untuk  kondisi  jalan  perkotaan,  suspensi  redesain  lebih  baik daripada suspensi aktual.
Gambar.  8.  Grafik  Perbandingan  Percepatan  RMS  Pengemudi  Suspensi Aktual dan Redesain Terhadap Standar Kenyamanan ISO 2631

## H. Analisis Keamanan Suspensi Aktual dan Redesain
Salah  satu  cara  untuk  mengetahui  persentase  ban  menapak jalan  atau road  holding yaitu  dengan  menghitung  besarnya gaya normal pada ban depan dan belakang kendaraan.
Gambar.  9.  Grafik  Gaya  Normal  Ban  Depan  dan  Belakang  Terhadap  Waktu Pada Supensi Aktual dan Redesain
Gambar  9  menujukkan besarnya  gaya  normal  yang bekerja pada  ban  depan  dan  belakang  terhadap  waktu  akibat  eksitasi jalan.  Waktu  input  selama  1s  dengan  kenaikan  0,01s. Berdasarkan persamaan (1) diperokeh persentase ban menapak jalan untuk suspensi aktual yaitu 58,42% untuk ban depan dan 67,33%  untuk  ban  belakang.  Pada  simulasi  untuk  suspensi redesain  menunjukkan  nilai  persentase road  holding yang sama  dengan  suspensi  aktual.  Adapun  perbandingan persentase road  holding antara  hasil  pengujian  dan  hasil simulasi yang ditampilkan pada tabel 3.
Tabel 3. Perbandingan Persentase Road Holding Hasil Pengujian dan Simulasi Suspensi Pengujian Gaya Normal Depan Belakang Depan Belakang Aktual 36,67% 38,33% 58,42% 67,33% Redesain - - 58,42% 67,33%

## IV. KESIMPULAN
Berdasarkan  analisis  terhadap  hasil  pengujian  dan  simulasi terhadap respon gerak mobil Toyota Fortuner 4.0 V6 SR (AT 4x4)  dengan  model half  car memanjang  dapat  disimpulkan bahwa :
1. Desain  mobil  Toyota  Fortuner  lebih  mengutamakan kenyamanan  saat  digunakan  pada  jalan  di  perkotaan daripada jalan di pedesaan.
2. Berdasarkan  ISO  2631,  dengan  input  profil  jalan perkotaan  yang  dimodelkan  dengan  profil  sinusoidal yang memiliki amplitudo 2 cm dan panjang gelombang 6 m suspensi redesain menghasilkan kenyamanan yang lebih baik daripada suspensi aktual.
3. Berdasarkan  hasil  pengujian  dan  simulasi  terhadap keamanan  kendaraan  menunjukan  bahwa  persentase ban  belakang  menapak  jalan  lebih  besar  daripada  ban depan,  namun  jika  dibandingkan  hasil  pengujian  dan simulasi terhadap standar keamanan yang dimiliki oleh BEISSBARTH  Automotive  Group menunjukkan  bahwa hasil  pengujian  suspensi  mobil  Toyota  Fortuner termasuk  dalam  kategori  kurang  baik  sedangkan  hasil simulasi  menunjukkan  bahwa  suspensi  mobil  Toyota Fortuner termasuk dalam kategori cukup baik
4. Redesain  pegas  suspensi  mobil  Toyota  Fortuner menghasilkan  nilai  kekakuan  pegas  depan  (ksf)  = 44631,61 N/m dan nilai kekakuan pegas belakang (ksr) = 53500 N/m.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Adista,  Prayogi ,  Pemodelan  dan  Analisis  Respon  Dinamis    dari Kendaraan Truk Akibat Tugas   Akhir,  Teknik  Mesin  ITS,  Surabaya,
2016. [2] Amalia, Nava , Analisa Kenyamanan Kendaraan Angkut  Massal  dengan Pemodelan Pengemudi sebagai Sistem Multi-DOF,   Tugas
Akhir, Teknik Mesin ITS,  Surabaya,   2014.
[3] Suprayogi, Bayu Estu, Perancangan Ulang dan Analisa Sistem Suspensi Mobil  Multiguna  Pedesaan  dengan  Standar  Kenyamanan  ISO  2631, Tugas Akhir, Teknik Mesin  ITS, Surabaya,  2015.
[4] G. Rill,  George, Vehicle  Dynamics,  University  of  Applied  Sciences, October, 2006.
[5] S.Rao,  Singiresu, Mechanical  Vibration,  Prentice  Hall  PTR,  Singapore, 2004.
[6] Sutantra,  I.N.  dan  Sampurno,  Bambang, Teknologi  Otomotif  Edisi Kedua, Teknik Mesin  ITS, Surabaya, 2010.
[7] Dixon,  John  C., Suspension  Geometry  and  Computation,  John  Wiley and Sons, Ltd, Publication,   United Kingdom, 2009