54 BAB IV. Hasil dan Pembahasan IV.1 Distribusi Beban Pemberian distribusi beban pada sasis bertujuan untuk mendapatkan respons struktur. Beban bis listrik keseluruhan adalah akumulasi dari beban sasis serta komponen elektrikal dan beban upper structure serta komponen konstruksi tanpa muatan penumpang. Berat komponen elektrik pada Tabel IV.1 Didapatkan dari kondisi aktual pada tahap manufaktur, sehingga berat total yang didapat pada komponen elektrik adalah 1612 kg. Dapat diketahui bahwa komponen elektrik terberat, terletak pada CATL baterai dengan bobot 690 kg, berat komponen elektrik yang kedua adalah motor penggerak sebesar 400 kg dan berat komponen elektik yang ketiga adalah battery cooling sebesar 300 kg. Penempatan komponen elektrik dibuat simpel dengan tujuan untuk memudahkan dalam mengintegrasikan konektivitas komponen elektrik pada sasis. Selain itu, ketika akan digabungkan dengan upperstruktur penempatannya sesuai dan tidak mengganggu komponen elektrik. Sistem perkabelan perlu dibuat rapi supaya saat ada masalah mudah untuk diperbaiki. Pada Gambar IV.1 CoG tiap komponen elektrik ditentukan dari kalkulasi pada solidwork model. Bagian depan dari sasis jadi tempat penempatan 4 in 1 (dcdc, air pump, oil pump dan high pressure cabinet), motor penggerak elektrik dan radiator motor bagian tengah penempatan, CATL baterai dan HV junction box, motor controller, dan bagian belakang memuat komponen pendingin baterai. Gambar IV.1 CoG dari penempatan komponen elektrik pada struktur sasis 55 Point mass adalah node yang terdefinisi sebagai massa pada pemodelan elemen 1D finite element. Penempatan komponen elektrik pada model finite element direpresentasikan sebagai node dengan muatan massa tiap-tiap komponen elektrik. Sebagaimana ditunjukkan pada Gambar IV.2. Koordinat node tersebut diperoleh dari penentuan CoG tiap komponen elektrik. Node terhubung ke sasis dengan rigid spider yang disesuaikan dengan penempatan bracket komponen elektrik pada model solid. Jadi, massa pada tiap point mass adalah total berat bracket dengan berat tiap komponen elektrik. Gambar IV.2 Finite element model penempatan komponen elektrik pada struktur sasis Tabel IV.1 Spesifikasi dan berat komponen elektrik No Nama Spesifikasi Weight (kg) 1. Motor controller Equipped with motor 30 2. Radiator motor 2.2 kW 30 3. Oil pump motor 3 kW 50 4. Battery cooling unit 5 kW 300 5. Front control box Include interface control, wiring and VCU 30 6. Driven motor Rated power 180 kW, peak power 340 kW Φ510mm*542mm 400 7. CATL battery 105.23 kWh 690 8. High pressure box Equipped with battery 30 9. Rear control box HV junction box Battery control box 15 56 Wiring 10. Accu 24 volt 32 11. Charging socket Acording to the layout of the chassis (national standard) 5 Berat upper structure yang terdisitribusi pada setiap penempatan pelat L pada sasis, di mana pelat L berfungsi sebagai bracket atau dudukan dari komponen konstruksi atas bus sebanyak 7 pelat. Spesifikasi dan berat komponen yang tersaji pada Tabel IV.2 merupakan spesifikasi dan berat komponen struktur kontruksi atas bus didapatkan dari perhitungan berat pada SolidWork berdasarkan pengelompokan material yang digunakan untuk setiap konstruksi pada rangka upper structure, di mana yang didapatkan dari berat rangka upper structure sebesar 3036,4 kg akan dibebankan pada penempatan pelat L bracket upper structure pada sasis seperti pada Gambar IV.3. Berat sasis model CAD 1148,78 kg dengan muatan elektrik pada chassis 2760,78 kg, Total massa pada muatan chassis komponen elektrik dengan komponen upper structure dan sasis sebesar 4656,4 kg. Gambar IV.3 Penempatan komponen struktur dan posisi CoG upper structure pada sasis Tabel IV.2 Spesifikasi dan berat komponen struktur No Material Massa jenis (gr/cm 3 ) Komponen Weight (kg) 1 Baja mild steel 7,8 Rangka upper struktur 1079,3 57 Bagasi 362,8 Bracket Cooling unit 25 Bracket CATL Battery 54 Bracket HV junction box 20 Bracket motor elektrik 50 Bracket 4 in 1 25 Bracket accu 8 2 Kaca 2,6 Kaca depan, samping dan belakang 301,7 3 Kursi 32 seat 688 4 Plastik 0,9 Bumper depan 12,46 Bumper Belakang 10,17 Penentuan koordinat point mass berdasarkan koordinat CoG yang didapatkan pada pembahasan Bab III.2. Upper structure yang modelkan ke dalam bentuk finite element direpresentasikan sebagai node, poin massa yang mengandung jumlah dari muatan material upper structure. Posisi node diperoleh dari penentuan CoG upper struktur. Pada Gambar IV.4 berat yang didisitribusikan dengan model 1D rigid spider yang disesuaikan dengan penempatan pelat L pada sasis, di mana pelat L berfungsi sebagai bracket atau dudukan dari komponen konstruksi atas bus sebanyak 7 pelat. Gambar IV.4 Finite element model penempatan komponen struktur pada sasis 58 IV.2 Validasi Berat Penimbangan dilakukan untuk mengetahui berat ketika sasis diberi muatan komponen elektrik. Dilakukan pengukuran pada sasis dengan kondisi aktual untuk mengetahui beban reaksi pada axel depan dan belakang seperti yang ditunjukkan pada Gambar IV.5. Gambar IV.5 Pengukuran beban reaksi pada axel belakang sasis setelah pemasangan komponen elektrik Tabel IV.3 menjelaskan mengenai hasil penimbangan yang diperoleh berdasarkan 3 kondisi, pertama chassis sebelum modifikasi saat kondisi sasis masih bermuatan mesin ICE, kedua setelah pelepasan mesin ICE (sasis dalam keadaan tanpa muatan)/kosong dan setelah pemasangan elektrik, di mana sasis memuat komponen elektrik disertakan sistem penggeraknya. Kapasitas beban maksimum merupakan nilai batas dari pedoman pabrikan sasis. Beban reaksi axel depan dan axel belakang, sebesar 3000 dan 5000 kg. Perhitungan validasi massa dibuat untuk keakuratan data saat tahap desain dengan kondisi nyata, seperti yang tertera pada Tabel IV. 4 Hasil penimbangan sasis setelah pemasangan elektrik dengan berat 2774 kg. Sementara, perhitungan berat sasis pada model CAD dengan muatan elektrik sebesar 2760,78 kg. Persentasi error yang di dapat sekitar 0,48%, dengan nilai error yang kecil maka massa dari sasis pada model CAD mendekati model sebenarnya. Tabel IV.3 Beban reaksi pada setiap ban (kg) Parameter Axel depan Axel belakang Total massa Chassis sebelum modifikasi 1290 870 2160 59 Setelah pelepasan mesin 696 704 1400 Setelah pemasangan elektrik 1353 1421 2774 Kapasitas maksimum 3000 5000 8000 Tabel IV. 4 Validasi massa aktual setelah pemasangan elektrik dengan model CAD muatan elektrik Komponen Massa %Err Setelah pemasangan elektrik 2774 0,48 Model CAD dengan muatan elektrik 2760,78 IV.3 Kondisi Batas (Boundary Condition) Analisis elemen hingga merupakan teknik komputasi yang digunakan untuk mendapatkan solusi perkiraan masalah nilai batas. Dalam bidang teknik masalah batas juga disebut masalah bidang. Bidang adalah domain yang diminati dan merepresentasikan struktur fisik. Variabel dependen yang diatur oleh persamaan diferensial. Kondisi batas adalah nilai tertentu dari variabel-variabel bidang (atau variabel terkait seperti turunan) pada batas-batas bidang. Pada Gambar IV.6 kondisi batas yang digunakan sebanyak 8 constraint.