Tandatangan :... Nama penyelia 2 :... Tarikh :...

Similar documents
SKR 3102: ROMBAK RAWAT SISTEM KLAC

INSTRUCTION: This section consists of SIX (6) essay questions. Answer FOUR (4) questions only.

JA606: VEHICLE DYNAMICS. INSTRUCTION: This section consists of SIX (6) structured questions. Answer FOUR (4) questions only.

SECTION A : 100 MARKS BAHAGIAN A : 100 MARKAH INSTRUCTION: This section consists of SIX (6) essay questions. Answer FOUR (4) questions only.

ZULHILMI AFIQ BIN ZULKIFLE

INSTRUCTION: This paper consists of SIX (6) structured questions. Answer any FOUR (4) questions.

INSTRUCTION: This section consists of SIX (6) structure questions. Answer FOUR (4) questions only.

INSTRUCTION: This section consists of SIX (6) structures questions. Answer FOUR (4) questions only.

INSTRUCTION : This section consists of SIX (6) structured questions. Answer any FOUR (4) only.

UNIVERSITI TEKNIKAL MALAYSIA MELAKA

INSTRUCTION: This paper consists of SIX (6) structure questions. Answer any FOUR (4) questions.

KAJIAN MENGENAI DAYA AERODINAMIK PADA SAYAP HADAPAN KERETA LUMBA MENGGUNAKAN KAEDAH SIMULASI CFD MIRNI BINTI ABDUL GHANI

FINITE ELEMENT (FE) MODEL OF BRAKE INSULATOR IN REDUCING BRAKE SQUEAL NOISE FOR MOTORCYCLES MUNDHER FADHIL ABDULRIDHA UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA

MODELLING OF THROUGH-THE-ROAD HYBRID ELECTRIC VEHICLE OKE PAUL OMEIZA

INSTRUCTION: This section consists of SIX (6) essay questions. Answer FOUR (4) questions only.

CONTROL OF INVERTED PENDULUM-CART SYSTEM BASED ON FUZZY LOGIC APPROACH HASRULNIZAM BIN HASHIM

Line detector robot / Robot garisan

INSTRUCTION: This section consists of FOUR (4) questions. Answer ALL questions. ARAHAN: Bahagian ini mengandungi EMPAT (4) soalan. Jawab SEMUA soalan.

(a) Sketch and explain the operation of four stroke petrol engine. Lakar dan terangkan operasi enjin empat lejang. [12 marks] [12 markah]

PEPERIKSAAN JULAI 2010

Item Bil Description of Works Remarks Main Switch Board

HUBUNGAN ANTARA CIRI-CIRIINDIVIDU, REKA BENTUK LATIHAN DAN PERSEKITARAN KERJA DENGAN PEM INDAHAN LATIHAN DI SWM ENVIRONMENT SDN BHD.

INSTRUCTION: This section consists of FOUR (4) structured questions. Answer ALL questions.

ARAHAN: Kertas soalan ini mengandungi ENAM (6) soalan esei. Jawab EMPAT (4) soalan sahaja.

INSTRUCTION: This section consists of FOUR (4) structured questions. Answer ALL questions.

OPTIMAL ANTI LOCK BRAKING SYSTEM WITH REGENERATIVE BRAKING IN HYBRID ELECTRIC VEHICLE DANA DEHGHANI UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA EEM 253 REKABENTUK MEKATRONIK I

MODELLING DAMPING ELEMENT TO REDUCE DISC BRAKE SQUEAL NORAIDE BIN MD YUSOP UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA

THE ANALYSIS OF THE FORCES THAT ACT ON THE MOTORCYCLE BRAKE PEDAL DURING EMERGENCY BRAKE

KECEKAPAN HABA EKZOS DAN PENGGUNAAN BAHAN API TENTU BREK (BSFC) ENJIN DIESEL DENGAN BAHAN API BIODIESEL

GEAR RATIO INVESTIGATION OF AUTOMOTIVE MANUAL TRANSMISSION MUHAMAD AMIR SHAH ARIF HARUN. A thesis submitted in partial fulfillment of the

STUDIES AND DESIGN OF SUSPENSION SYSTEM FOR A FORMULA SAE RACING CAR AIZAT FUAD BIN AHMAD SHATAR UNIVERSITI TEKNIKAL MALAYSIA MELAKA

SKR 3102: ROMBAK RAWAT SISTEM KLAC

HASIL PEMBAKARAN EMISI RENDAH DENGAN MENGGUNAKAN BAHAN API BIODIESEL BERBANTUKAN ALIRAN BERPUSAR MOHAMAD SHAIFUL ASHRUL BIN ISHAK

MENGANALISA KEROSAKAN PENYERAP SHIMMY (SHIMMY DAMPER) TERHADAP UNIT PENDARATAN PESAWAT RINGAN (MODEL:EAGLE 150B). NORIZAL BIN ARSHAD

DESIGN OF CONTROL SYSTEM FOR AUTOMATIC STEERING MOHD RAUF BIN JAMALUDIN UNIVERSITI TEKNIKAL MALAYSIA MELAKA

PROJEK SARJANA MUDA DESIGN AND ANALYSIS AN EFFICIENT LIGHTWEIGHT BRAKE DISC FOR A SINGLE SEATED RACE CAR

MEREKA SISTEM GEAR (BY WIRE)

FLUID AND HEAT FLOW PERFORMANCE IN HEAT EXCHANGER NURLIYANA BINTI MOHD NADZRI

APPLICATION OF DEMAND SIDE MANAGEMENT STRATEGIES TO REDUCE ENERGY CONSUMPTION IN UNIVERSITY BUILDINGS NAJAATUL FARIHAH BINTI HAMIDI

DESIGN AND ANALYSIS PERSONAL ELECTRIC VEHICLE FOR UTEM MUHAMMAD HAZWAN BIN MD JAMAL

AUTOMATED GUIDED VEHICLE USING LINE FOLLOWING DETECTION MOHD KHAIRULZAMAN BIN A RAHMAN

THE STUDY ON THE IMPACT OF CONSTANT POWER LOAD TO A DIRECT CURRENT POWER SYSTEM DRIVEN BY PHOTOVOLTAIC, WIND - THYRISTOR RECTIFIER AND LINEAR SOURCES

ELECTRIC CAR VOLTAGE MONITORING SYSTEM NAJMI AZFAR BIN MOHD ROSLI

Faculty of Mechanical Engineering UNIVERSITI MALAYSIA PAHANG

Saya / kami akui bahawa telah membaca karya ini dan pada pandangan saya / kami. Ijazah Sarjana Muda Kejuruteraan Mekanikal (Automotif) Tandatangan

FABRICATION OF AIR-HYBRID ALL TERRAIN VEHICLES FRONT SUSPENSION SYSTEM LEONG GUO BANG

SENARAI KANDUNGAN BAB TAJUK HALAMAN PENGISTIHARAN PENGHARGAAN ABSTRAK ABSTRACT SENARAI JADUAL SENARAI RAJAH SENARAI LAMPIRAN SENARAI SINGKATAN

$'11,n n, Lffi MALAYSIA. PEPERIKSAAI\ AKHIR SEMESTER II sesr PERALATAN BINAAN BPD BPC APRIL 2OO9 2 JAM 30 MINIT

A FREQUENCY CONTROLLER USING FUZZY IN ISOLATED MICROGRID SYSTEM

SIMULATION OF AUTOMATIC STEERING SYSTEM ZULFADLI BIN KASMANI UNIVERSITI TEKNIKAL MALAYSIA MELAKA

DESIGN AND FABRICATION OF ENGINE MOUNTING FOR UTeM FORMULA SYLE RACE CAR MOHD SABIRIN BIN RAHMAT UNIVERSITI TEKNIKAL MALAYSIA MELAKA

COMPARISON OF AUTOMATIC AND CVT TRANSMISSION FOR A CAR UNDER 1 LITER ENGINE

ENERGY BALANCE STUDY FOR 4 STROKE GASOLINE ENGINE ANALYSES ABDULLAH SHARIFFUDIN MOHAMAD BACHELOR OF MECHANICAL ENGINEERING UNIVERSITI MALAYSIA PAHANG

UNIVERSITI MALAYSIA PAHANG BORANG PENGESAHAN STATUS TESIS

MEMBANGUNKAN FABRIKASI MESIN PEMBENGKOK PAIP YANG DIGERAKKAN DENGAN KUASA MOTOR MANUAL MOHD RIDZUAN BIN AB KADIR

KHAIRUL AZRI BIN NGADIMEN

DESIGN AND DEVELOPMENT OF CARBON FIBER SUSPENSION PUSH ROD FOR UTeM FORMULA STYLE RACE CAR MOHAMAD FIRDAUS BIN ABDUL GHAFFAR

AN AERODYNAMIC STUDY ON MPV SPOILER RAGUVARAN A/L JAYAHKUDY UNIVERSITI TEKNIKAL MALAYSIA MELAKA

COMFORT ANALYSIS IN COMMERCIAL VEHICLE S PASSENGER SEAT TAM WEE KONG

OPTIMIZATION ON FUEL GAS OPERATION FOR COMBINED CYCLE POWER PLANT MOHD IZAMUDDIN BIN MAHMUD

MyBot Bridge. 2 pasukan 4 peserta (2 wakil politeknik, 2 wakil sekolah) TEAM PELAJAR MyBot Operator Mentor 2

AN AUTONOMOUS VEHICLE USING WALL FOLLOWING DETECTION MOHD AFFI BIN MOHD ALI

UNIVERSITI MALAYSIA PAHANG BORANG PENGESAHAN STATUS TESIS

KUCHING. MEKANlKAL SULIT POLITEKNIK SULIT 8.30PG PG (2 JAM) TARIKH: 08 NOVEMBER 2010 (ISNIN) Jangan buka kertas soalan ini sehingga diberitahu.

DISC BRAKE SQUEAL GENERATION DURING DRY AND WET CONDITIONS MUNEER NAJI WAHEED UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA

NUMERICAL ANALYSIS OF ELASTOHYDRODYNAMIC LUBRICATION WITH BIO-BASED FLUIDS DEDI ROSA PUTRA CUPU UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA

CONTROL OF ENERGY CONVERSION IN A HYBRID WIND AND ULTRACAPACITOR ENERGY SYSTEM MAJID ABDULLATEEF ABDULLAH UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA

FABRICATION OF A PROTOTYPE LOW POWER MOTOR FOR INDOOR VENTILATION SIMON THEOPHYLUS YUSUF

DESIGN AND ANALYSIS BATTERY PACKAGING FOR ELECTRIC VEHICLE (EV) SIBRA MALLISI YUSSOF

MEMBANGUNKAN PENJANA ELEKTRIK MUDAH ALIH MENGGUNAKAN CECAIR PETROLEUM GAS MOHD RIDZUAN BIN JAMIL UNIVERSITI TEKNIKAL MALAYSIA MELAKA

DESIGN AND SIMULATION AUTOMOBILE ACTIVE SUSPENSION SYSTEM MOHD ASQALANI BIN NAHARUDIN UNIVERSITI MALAYSIA PAHANG

DEVELOPMENT OF MICROHYDRO GENERATOR SYSTEM AHMAD ZUBAIDI BIN ABDUL MD RANI UNIVERSITI MALAYSIA PAHANG

BAB 4 PENEMUAN KAJIAN. Bahagian ini pengkaji akan melaporkan hasil kajian mengikut persoalan kajian

CRASH SIMULATION FOR THE EVALUATION OF SAFETY BARRIER AGAINST VEHICLE IMPACT AT DIFFERENT ANGLE AND TONNAGE RAZMEER AZARIN BIN RASHID B BMCL

SISTEM PENGURUSAN PROOFREADING UTM KHO CHEE XAO

THE DEVELOPMENT OF A SUSPENSION SPRING IN TERM OF DIMENSION MOHD FADHIRUL AMRAN BIN ALI

BORANG PENGESAHAN STATUS TESIS

HAZILA BINTI NAYAN. A project report submitted in partial fulfillment of the requirement for the award of the Degree of Master of Manufacturing

DEVELOPMENT OF ELECTRICAL DISCHARGE MACHINING POWER GENERATOR MUHD ABU BAKAR BIN MUHD RADZI

UNIVERSITI PUTRA MALAYSIA REDUCTION OF TOTAL HARMONIC REDUCTION IN TORQUE CHARACTERISTICS IN TWO-PHASE SIDE BY SIDE BRUSHLESS DC MOTOR NG SENG SHIN

THE DEVELOPMENT OF ADAPTIVE LIGHTING SYSTEM FOR MOTORCYCLES ASYRAF BIN AMIR

ARC FLASH ANALYSIS STUDY IN INDUSTRY HARNA A/P ELAVARASU

ROBUST ELECTRONIC BRAKE FORCE DISTRIBUTION IN HYBRID ELECTRIC VEHICLES YEOH WEI CHERNG UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA

OPTIMAL LOCATION OF FACTS FOR ATC ENHANCEMENT BY USING SENSITIVITY ANALYSIS RAIMON OMAR AL SHAIKH SALEM

PENGGABUNGAN DAN PENGAMBIALIHAN (M & A) DALAM INSTITUTSI KEWANGAN DARI PERSPEKTIF SYARIAH

UNIVERSITI PUTRA MALAYSIA NUMERICAL AND EXPERIMENTAL STUDIES OF HOMOGENEOUS CHARGE COMPRESSION IGNITION ENGINE PERFORMANCE MOHAMMAD IZADI NAJAFABADI

DEVELOPMENT HYDROGEN GAS GENERATOR FOR DUAL FUEL ENGINE USING YULL BROWN METHOD AHMAD ZAKI BIN ZAIMANI UNIVERSITI MALAYSIA PAHANG

DESIGN, DETAIL ANALYSIS AND PERFORMANCE TESTING OF UAV PROPULSION SYSTEM CHE MUHAMMAD RIDHWAN BIN CHE HASHIM

Tandatangan :... Nama Penulis : ANAS BIN AZMI Tarikh : 13 Mei 20

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 PENGENALAN

(Kertas soalan ini mengandungi 6 soalan dalam 7 halaman yang dicetak) (This question paper consists of 6 questions on 7 printed pages)

UNIVERSITI MALAYSIA PAHANG BORANG PENGESAHAN STATUS TESIS

MODELING AND SIMULATION OF ENGINE MANAGEMENT SYSTEM SHAHRUL HAFEZ BIN MOHD RAZALI

EEK 468 ELECTRICAL MACHINES AND DRIVES

IMPROVEMENT OF REAR BUMPER DESIGN MOHD HAFIZAN BIN MAMAT UNIVERSITI MALAYSIA PAHANG

PANDUAN ASAS METATRADER 4

INSTRUCTION: This section consists of SIX (6) essay questions. Answer FOUR (4) questions only.

PERSOALAN PENDAHULUAN DALAM HPI

SHOPPING CART ANTI-THEFT SECURITY SYSTEM NAZRIN BIN OTHMAN

Transcription:

Saya akui bahawa saya telah membaca karya ini dan pada pandangan saya karya ini adalah memadai dari segi skop dan kualiti untuk tujuan penganugerahan Ijazah Sarjana Muda Kejuruteraan Mekanikal (Reka Bentuk & Inovasi) Tandatangan :... Nama penyelia 1 :... Tarikh :... Tandatangan :... Nama penyelia 2 :... Tarikh :...

MEREKABENTUK SISTEM SUSPENSI, BREK & SISTEM RODA UNTUK FORMULA SAE KAMARUL ARIFFIN BIN RUSLANI Laporan ini dikemukakan sebagai memenuhi sebahagian daripada syarat penganugerahan Ijazah Sarjana Muda Kejuruteraan Mekanikal ( Rekabentuk & Inovasi ) Fakulti Kejuruteraan Mekanikal Universiti Teknikal Malaysia Melaka 12 MEI 2008

Saya akui laporan ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali ringkasan dan petikan yang tiap-tiap satunya saya telah jelaskan sumbernya Tandatangan :. Nama : KAMARUL ARIFFIN BIN RUSLANI Tarikh : 12 MEI 2008

i PENGHARGAAN Saya ingin menyatakan beribu kesyukuran yang besar pada Allah s.w.t dan Rasulullah s.a.w. yang memberi saya kehendak untuk meneruskan laporan ini sehingga ia selesai, keberanian untuk bertahan dalam penulisan laporan ini, dan kecekapan untuk berfikir dengan bijaksana ketika saya memerlukan semaksima yang mungkin. Saya juga ingin membaktikan satu penghargaan khas untuk ibu bapa saya yang sentiasa membantu saya sepanjang masa dan juga menggalakkan saya sehingga akhir di dalam semua perkara yang saya lakukan. Ucapan terima kasih juga khas untuk Prof Madya Ir Mustafar bin Abdul Kadir untuk idea-idea dan nasihat di dalam penghasilan laporan ini dengan perhatian secara fizikal, bukan sahaja dinyatakan dengan ucapan. Sesungguhnya, panduan, pengalaman dan kaedah mengajar betul-betul berguna untuk saya pada masa depan. Saya juga ingin berterima kasih kepada semua kawan-kawan saya untuk sumbangan dan hemat mereka. Saya berharap laporan lengkap ini adalah sebidang karya bertulis yang berkriteria dan bernilai untuk digunakan oleh orang lain kerana ia adalah usaha saya sendiri dalam menamatkan tugas ini dan adalah amat membanggakan jika ada orang yang memandang tinggi usaha saya.

ii ABSTRAK Perkara penting dalam sistem suspensi kenderaan adalah untuk memaksimumkan central joint node antara roda dengan jalan pada sepanjang masa dalam mendapatkan cengkaman roda semaksimum yang mungkin di atas jalan. Apabila sesebuah kenderaan bergerak di atas jalan yang mempunyai pelbagai keadaan seperti jalan yang membelok, berbonggol dan berlubang, suhu juga boleh mempengaruhi keadaan semasa, dan begitu juga halaju bagi sesebuah kenderaan, pereka-pereka adalah dicabar untuk mengoptimumkan parameter sistem suspensi agar dapat memberikan sistem yang terbaik dengan pantas dan selamat dalam perlumbaan Formula SAE. Kestabilan kenderaan adalah kritikal dan sistem suspensi perlu memberi tindakan yang terbaik agar pemandu boleh membuat tindakan pengawalan yang betul. Disebabkan kos yang tinggi dalam membina sistem suspensi, program-program analisis sistem seperti CFX, ANSYS, ADAMS, COSMOSWORK, CATIA (infinite analysis) dan sebagainya, digunakan untuk mengurangkan kos dengan cepat dan tepat. Tesis dan penyelidikan hendaklah dijalankan secara terus dalam bidang ini dalam mencari pendekatan-pendekatan baru dan peningkatan pengetahuan. Tesis ini menerangkan tentang reka bentuk dan analisis sebuah sistem suspensi yang baru untuk perlumbaan Formula SAE.

iii ABSTRACT The main task for a vehicle suspension system is to maximize the central joint node between a wheel and the road at all time; this is to ensure the maximum grip of the wheel to the road. When a vehicle moves on road which have corners, bumpers and hole, the temperature and the velocity of the vehicle will affect the present situation and this is the challenged for the designers to optimize the system suspension parameters to give the fastest and safest preparation in the Formula SAE race. The stabilization of the vehicle is critical and the suspension systems have to give its best performance so that the driver could make the correct controlling decision. Due to the high cost in developing the suspension system, it is a remarkable thing to reduce the cost quickly and accurately by using the system analysis program such as CFX, ANSYS, ADAMS, COSMOS, CATIA (infinite analysis) and many more. The thesis and research must be done directly in the field to approach new contribution and adding information. This thesis will clarify the design and analysis of a new suspension system for Formula SAE race.

iv ISI KANDUNGAN PENGHARGAAN ABSTRAK ABSTRACT SENARAI GAMBARAJAH SENARAI JADUAL SENARAI SINGKATAN і іі ііі x xiiі xiv BAB 1 PENGENALAN KEPADA SISTEM SUSPENSI, BREK & SISTEM RODA UNTUK FORMULA SAE 1.0 PENGENALAN 1 1.1 Pendahuluan 1 1.2 Latar Belakang 1 1.2.1 Matlamat Acara Pecutan 1 1.2.2 Matlamat Pertandingan drift control 2 1.2.3 Matlamat Perlumbaan Di Dalam Litar Lumba 2 1.3 Objektif 2 1.4 Skop 3 2.0 PERBINCANGAN 3 2.1 Pendekatan 3 3.0 KESIMPULAN 4 3.1 Ringkasan 4

v BAB 2 SISTEM SUSPENSI 2.1 Pendahuluan 5 2.2 Bahagian asas dan operasi sistem suspensi 6 2.2.1 Lengan kawalan (control arm) 6 2.2.2 Lingkaran spring (coil spring) 7 2.2.3 Batang kilasan (torsion bar) 7 2.3 Bahagian hadapan sistem suspensi 8 2.3.1 Wishbone berkembar (double wishbone) 8 2.3.2 Sangga MacPherson (MacPherson strut) 10 2.3.3 Mengubah sangga MacPherson 11 (Modified MacPherson Strut) 2.3.4 Lengan penjejak (trailing arm) 11 2.3.5 Sambungan pelbagai (multi-link) 12 2.4 Bahagian belakang sistem suspensi 13 2.4.1 Gandar padu, spring keping (solid-axle, leaf spring) 13 2.4.2 Gandar padu, lingkaran spring (solid-axle, coil-spring) 14 2.4.3 Gandar palang (beam axle) 15 2.4.4 Suspensi bahagian belakang yang bebas 16 (independent rear suspensi) 2.5 Suspensi FSAE 16 2.6 Bahagian asas dalam sistem suspensi FSAE 17 (Basic part of FSAE suspension) 2.6.1 A-Lengan (A-Arm) 17 2.6.2 Rod tunjal dan rod terikan (Push rod and Pull rod) 18 2.6.3 Lengan jumpelang (Rocker arm) 19 2.6.4 Pemegang (Upright) 19 2.7 Spesifikasi suspensi 20 2.8 Parameter suspensi 21 2.8.1 Panjang dan kecondongan king-pin 21 (Kingpin length and inclination) 2.8.2 Titik pusat seketika (Instant centers) 22

vi 2.8.3 Roll center 22 2.8.4 Scrub radius 23 2.8.5 Lereng (Caster) 24 2.8.6 Lengkung (Camber) 25 2.8.7 Toe in and toe out 26 2.8.8 Roll angle 26 BAB 3 SISTEM BREK 3.1 Pendahuluan 27 3.2 Pengaruh Brek 27 3.2.1 Tekanan 27 3.2.2 Pekali geseran (Coefficient of Friction @ COF) 28 3.2.3 Daya geseran sentuhan permukaan 28 (Friction contact surface) 3.2.4 Pelesapan haba (Heat dissipation) 28 3.3 Jenis brek 29 3.3.1 Brek dram (Dram brek) 29 3.3.2 Brek piring (Disc brake) 29 3.4 Prinsip sistem brek hidraulik 30 (Principle of hydraulic brake system) 3.5 Sistem brek berkembar (Dual system brake) 31 3.5.1 Sistem pisahan depan / belakang 31 (Front / rear split system) 3.5.2 Sistem pisahan pepenjuru (Diagonally split system) 32 3.6 Pemasangan hab dan rotor (Hub and rotor assembly) 33 3.7 Pemasangan angkup (Caliper assembly) 34 3.7.1 Brek piring angkup kekal (Fixed caliper disc brakes) 35 3.7.2 Brek piring angkup pengapungan 35 (Floating caliper disc brakes) 3.7.3 Brek piring angkup lincir (Sliding caliper disc brakes) 36 3.8 Pemasangan silinder induk (Master cylinder assembly) 37

vii 3.9 Pemasangan brek pad (Brek pad assembly) 39 3.10 Bendalir brek (Brake fluid) 39 BAB 4 REKABENTUK KONSEP 4.1 Konfigurasi Asas Suspensi 40 4.2 Rekabentuk Konsep 44 4.2.1 Rekabentuk Hadapan Sisitem Suspensi 45 4.2.2 Rekabentuk Belakang Sisitem Suspensi 48 4.3 Pengolahan Konsep 51 4.4 Kesimpulan 52 BAB 5 REKABENTUK TERPERINCI 5.1 Geometri rekabentuk 54 5.2 Rekabentuk komponen 56 5.2.1 A-lengan 57 5.2.2 Gelendong (Spindle) 58 5.2.3 Pemutus (Rocker) 58 5.2.4 Sendi Engsel (Knuckle) 59 5.2.5 Hub 60 5.2.6 Pemegang tegak (Upright) bahagian belakang 61 5.2.7 Pemegang (Mount) 62 5.3 Pemilihan bahan 63 5.3.1 AISI 1018 Steel 64 5.3.2 AISI 4130 Steel 64 5.3.3 Aluminum 2024-T4 64 5.3.4 Aluminum 6005-T1 64 5.4 Pemilihan Rekabentuk 65 5.4.1 Pemilihan pedal 65 5.4.2 Pemilihan angkup 65 5.4.3 Pemilihan selinder utama 66 5.4.4 Pemilihan cakera 66

viii 5.4.5 Pemilihan roda 66 BAB 6 ANALISIS 6.1 Pengenalan 67 6.2 Sistem suspensi hadapan 71 6.3 Sistem supensi belakang 76 6.4 Ride rate 79 6.5 Roll rate 80 6.6 Perubahan lengkung (camber change) 82 6.7 Bearing 83 6.8 Sistem Brek 85 6.8.1 Angkup (Caliper) 86 6.8.2 Alas (Pad) 87 6.8.3 Piring 87 6.8.4 Silinder utama 89 6.8.5 Pedal brek 89 BAB 7 ANALISIS UNSUR TERHINGGA 7.1 Pengenalan 96 7.2 Analisis sistem suspensi bahgian hadapan 96 7.2.1 Keputusan tegasan von mises 97 7.2.2 Keputusan sesaran 99 7.2.3 Keputusan Faktor keselamatan 101 7.3 Sistem suspensi bahagian belakang 102 7.3.1 Keputusan tegasan von mises 102 7.3.2 Keputusan sesaran 104 7.3.3 Faktor keselamatan 106

ix BAB 8 PERBINCANGAN DAN KESIMPULAN 8.1 Sistem suspensi 107 8.1.1 Analisis dinamik 107 8.1.2 Analisis getaran 108 8.2 Sistem brek 108 8.3 Spesifikasi akhir 109 8.4 Kesimpulan 111 8.5 Cadangan untuk kajian masa hadapan 112

x SENARAI GAMBARAJAH Bil. Tajuk M.S 1. Rajah 2.1: Suspensi hadapan dan belakang 5 2. Rajah 2.2: Mampatan dan lantunan 6 3. Rajah 2.3: Lingkaran spring (coil spring) 7 4. Rajah 2.4: Batang kilasan (torsion Bar) 8 5. Rajah 2.5: Sistem suspensi wishbone berkembar 9 6. Rajah 2.6: Sistem suspensi jenis Sangga MacPherson 10 7. Rajah 2.7: Sistem suspensi jenis lengan penjejak 11 8. Rajah 2.8: Sistem suspensi jenis sambungan pelbagai (Multi-link) 12 9. Rajah 2.9: Sistem suspensi jenis Gandar padu, spring keping 13 10. Rajah 2.10: Sistem suspensi jenis gandar padu, lingkaran spring 14 11. Rajah 2.11: Sistem suspensi jenis gandar palang 15 12. Rajah 2.12: Sistem suspensi jenis A-lengan berkembar 17 13. Rajah 2.13: Rod tunjal 18 14. Rajah 2.14: Rod terikan 18 15. Rajah 2.15: Rod jumpelang (Rocker arm) 19 16. Rajah 2.16: Susunan jarak sesebuah FSAE untuk litar lumba 20 17. Rajah 2.17: Bahagian depan sistem suspensi 21 18. Rajah 2.18: Konstruksi titik pusat seketika 22 19. Rajah 2.19: Konstruksi Roll center 23 20. Rajah 2.20: Sudut lereng (Caster angle) 24 21. Rajah 2.21: Sudut lengkung 25 22. Rajah 2.22: Toe in and toe out 26 23. Rajah 3.1: Skema asas sistem brek automotif 30 24. Rajah 3.2: Sistem pisahan depan / belakang 31 25. Rajah 3.3: Sistem pisahan pepenjuru 32

xi Bil. Tajuk M.S 26. Rajah 3.4: Rotor padu dan alih udara 33 27. Rajah 3.5: Operasi angkup kekal 35 28. Rajah 3.6: Operasi angkup pengapungan 36 29. Rajah 3.7: Komponen silinder induk 38 30. Rajah 4.1: Gambarajah berlabel sistem suspensi 44 31. Rajah 4.2: Konsep 1 (Hadapan) 45 32. Rajah 4.3: Konsep 2 (Hadapan) 46 33. Rajah 4.4: Konsep 3 (Hadapan) 47 34. Rajah 4.5: Konsep 1 (Belakang) 48 35. Rajah 4.6: Konsep 2 (Belakang) 49 36. Rajah 4.7: Konsep 3 (Belakang) 50 37. Rajah 5.1 Geometri untuk sistem suspensi bahagian hadapan 55 38. Rajah 5.2: A-lengan atas bahagian hadapan 57 39. Rajah 5.3: Gelendong 58 40. Rajah 5.4: Pemutus Hadapan 58 41. Rajah 5.5: Sendi engsel 59 42. Rajah 5.6: Hab Hadapan 60 43. Rajah 5.7: Pemegang Tegak Bahagian Belakang 61 44. Rajah 5.8: Pemegang Atas 62 45. Rajah 6.1: Geometri sistem suspensi hadapan 71 46. Rajah 6.2: Susun atur geometri pengayunan bahagian hadapan 73 47. Rajah 6.3: Masa tanggapan untuk sistem suspensi bahagian hadapan 75 48. Rajah 6.4: Masa tanggapan untuk sistem suspensi bahagian belakang 79 49. Rajah 6.5: Tindakan beban di bearing tirus 83 50. Rajah 6.6: Ilustrasi dimensi mengenai piring brek 87 51. Rajah 6.7: Ilusterasi dimensi untuk pedal brek 89 52. Rajah 7.1: Keputusan analisis tegasan von mises untuk A-lengan atas 97 hadapan

xii Bil. Tajuk M.S 53. Rajah 7.2: Keputusan analisis tegasan von mises untuk A-lengan bawah 98 hadapan 54. Rajah 7.3: Keputusan analisis sesaran untuk A-lengan atas hadapan 99 55. Rajah 7.4: Keputusan analisis sesaran untuk A-lengan bawah hadapan 100 56. Rajah 7.5: Keputusan analisis tegasan von mises untuk A-lengan atas 102 belakang 57. Rajah 7.6: Keputusan analisis tegasan von mises untuk A-lengan bawah 103 belakang 58. Rajah 7.7: Keputusan analisis sesaran untuk A-lengan atas belakang 104 59. Rajah 7.8: Keputusan analisis sesaran untuk A-lengan bawah belakang 105 60. Rajah 8.1: Rekabentuk Sistem Suspensi, Sistem Brek dan Sistem Roda 111

xiii SENARAI JADUAL Bil. Tajuk M.S 1. Jadual 4.1: Pro dan kontra tentang sistem suspensi 41 2. Jadual 4.2: Pengolahan bahagian depan sistem suspensi 42 3. Jadual 4.3: Pengolahan bahagian belakang sistem suspensi 43 4. Jadual 4.4: Pengolahan konsep bahagian depan sistem suspensi 51 5. Jadual 4.5: Pengolahan konsep bahagian belakang sistem suspensi 52 6. Jadual 5.1: Geometri tentang sistem suspensi 55 7. Jadual 5.2: Senarai komponen 56 8. Jadual 5.3: Pemilihan Bahan 63 9. Jadual 8.1: Spesifikasi akhir didalam merekabentuk sistem suspensi 110

xiv SENARAI SINGKATAN PSM UTeM FSAE CAD PTO ANSI ISO JIS CAM CAE PDS Projek Sarjana Muda Universiti Teknikal Malaysia Melaka Formula SAE Computer Aided Design Power Take-Off American National Standard Institute International Standardization Organization Japanese Industrial Standard Computer Aided Manufacturing Computer Aided Element (Analysis) Product Design Specification

1 Bab 1 PENGENALAN KEPADA SISTEM SUSPENSI FORMULA SAE 1. PENGENALAN 1.1 Pendahuluan Cadangan ini akan diperlengkapkan secara terperinci tentang rekabentuk sistem suspensi FSAE yang mempunyai lebih kemampuan dari sistem yang biasa dan dapat berfungsi dengan lebih baik terutama kepada para peminat FSAE dan sistem ini boleh diperluaskan kepada para pelajar yang cuba untuk menghasilkan FSAE keperingkat pertandingan tidak kira diperingkat antara Universiti ataupun diperingkat antarabangsa. 1.2 Latar Belakang Terdapat tiga perkara dinamik berkaitan dengan FSAE yang mana sering dipertandingkan didalam sebuah pertandingan FSAE. Ianya adalah acara perlumbaan pecutan, pertandingan drift control (pengkajian dibahagian sisi), dan perlumbaan di dalam litar lumba (litar lumba yang mengikut saiz FSAE). 1.2.1 Matlamat Acara Pecutan Pertandingan utama didalam FSAE ialah acara pecutan iaitu perlumbaan pecut. Perlumbaan ini mengambil jarak 1/8 batu dan kereta lumba yang tiba digarisan penamat dengan masa yang paling cepat akan dikira menang dalam pertandingan ini. Bagi menghasilkan sebuah kereta yang berprestasi tinggi, kumpulan perekabentuk semestinya bekerjasama diantara satu sama lain bagi menghasilkan sebuah kereta yang mantap untuk memenangi perlumbaan ini. Salah satunya adalah sistem suspensi, bahagian depan sistem ini mesti direkabentuk supaya kereta dapat berjalan dengan stabil dan anti-lantun

2 di dalam semua kelajuan. Pada bahagian belakangnya pula, sistem ini harus memampatkan (tidak banyak geseran) sebaik yang boleh keatas sistem roda. 1.2.2 Matlamat Pertandingan drift control Pertandingan ini boleh dikatakan sebagai perlumbaan mengawal sesebuah kereta itu dengan cekap. Matlamatnya adalah untuk menguji ketahanan sistem roda dan sistem suspensi ketika membuat belokkan secara paksaan. Terdapat banyak kualiti kawalan yang akan dinilai oleh para pelumba di dalam pertandingan ini. Terdapat tiga daya yang mempengaruhi sesebuah kenderaan jika bergerak secara membelok. Ia adalah forces due to lateral acceleration, daya geseran friction dan tangential acceleration. Kesan daripada ketiga-tiga daya ialah untuk memaksikan kenderaan tersebut di dalam arah yang bertentangan dengan belokkannya. 1.2.3 Matlamat Perlumbaan Di Dalam Litar lumba Perlumbaan ini lebih kepada daya gerak yang menyeluruh diantara semua perlumbaan FSAE yang lain. Ia menggabungkan semua unsur pecutan, drift control ketika membuat belokkan, dan memerlukan sistem brek yang mantap dan lekat. Bagi mencapai matlamat di dalam perlumbaan ini, pereka-pereka seharusnya merekabentuk sistem suspensi yang bertindakbalas dengan baik apabila dipandu oleh pelumba, sistem brek yang mudah digunakan dan injap yang mengawal kelajuan harus direkabentuk dengan terperinci supaya ia tidak mengganggu pelumba semasa pembelokkan berlaku. 1.3 Objektif Objektif utama projek ini ialah untuk merekabentuk dan membuat kajian tentang sistem suspensi Formula SAE (formula student car) yang berkuasa 610cc, ianya juga termasuk rekabentuk tentang brek dan juga sistem roda.

3 1.4 Skop Berikut adalah skop projek:- i. Memahami bagaimana sistem suspensi Formula SAE berfungsi. ii. Menghasilkan reka bentuk baru tentang sistem suspensi Formula SAE termasuk juga brek dan sistem roda. iii. Membuat analisis kejuruteraan tentang sistem suspensi Formula SAE. iv. Membuat lukisan tentang sistem suspensi, brek, dan sistem roda dengan menggunakan program komputer CATIA. v. Menunjukkan lukisan terperinci sistem suspensi, brek & sistem roda FSAE. 2.0 PERBINCANGAN 2.1 Pendekatan Cadangan bermula dengan Bab 1 dimana akan membincangkan dan meneliti tentang objektif dan latar belakang. Fungsi sistem suspensi secara terperinci akan diterangkan di dalam Bab 2. Bab 3 akan menguraikan tentang sistem brek. Manakala bab 4 akan menerangkan tentang pengembangan rekabentuk konsep. Rekabentuk terperinci akan ditunjukkan di dalam Bab 5. Bab 6 akan menerangkan tentang analisis kejuruteraan bagi FSAE. Manakala Bab 7 akan menerangkan analisis unsur terhingga. Perbincangan dan kesimpulan akan dihuraikan di dalam Bab 8.

4 3.0 KESIMPULAN 3.1 Ringkasan Cadangan ini adalah untuk menggambarkan rekabentuk baru sistem suspensi, brek dan sistem roda. Ianya meliputi tentang kelebihan sistem ini yang lebih stabil dan dapat berfungsi dengan baik kepada para peminat FSAE terutamanya para pelumba. Semua rekabentuk dan analisis kejuruteraan akan dipertimbangkan untuk mendapatkan penyelesaian yang terbaik.

5 Bab 2 Sistem Suspensi 2.1 Pendahuluan Sistem suspensi ialah sistem yang berkaitan dengan spring, penyerap hentakan (absorber), sesendal (bushing), rod, links, dan pemegang antara roda dan rangka kereta. Biasanya, sesebuah kenderaan mesti ada dua sistem suspensi. Satu berada di bahagian roda hadapan dan yang kedua berada bahagian roda belakang seperti yang ditunjuk dalam rajah 2.1. Dua sistem ini saling bekerjasama untuk mengawal sistem pemanduan dan daya brek untuk memastikan pemanduan berjalan dengan lancar. Rajah 2.1: Suspensi hadapan dan belakang

6 2.2 Bahagian asas dan operasi sistem suspensi Pada umumnya sistem suspensi mempunyai bahagian asas yang sama dan mempunyai pengoperasian yang sama. Sistem suspensi hanya berlainan didalam proses selenggaraan. 2.2.1 Lengan kawalan (control arm) Bahagian roda sesebuah kenderaan adalah bercantum dengan knuckle stereng kenderaan itu. Bahagian knuckle stereng itu bercantum dengan rangka kenderaan yang dikawal oleh dua lengan kawalan. Lengan kawalan adalah kekuda yang boleh dipaksi kebawah dan keatas. Lingkaran spring digunakan sebagai kekuda diantara lengan kawalan bawah dan rangka kenderaan. Apabila roda berputar diatas jalan yang mempunyai lekuk-lekak, lengan kawalan akan bergerak keatas dan berlaku pemampatan kepada spring. Lengan kawalan akan turun kebawah dan spring akan mengembang kembali kepada asal sekiranya roda berputar didalam condongan. Daya spring akan bawa lengan kawalan dan roda kembali kepada kedudukan asal dengan segera jika roda berputar diatas jalan yang rata. Pendapat ini telah diwujudkan dengan terbukti yang menunjukkan sistem tayar sentiasa bergerak keatas dan kebawah meskipun rangka dan bahagian badan sesebuah kenderaan bergerak dalam keadaan yang rata dan stabil. Rajah 2.2 menunjukkan gambaran bagaimana sesebuah penyerap spring (absorber) menjalankan operasi memampat dan melantun. Compression damping Rebound damping Rajah 2.2: Mampatan dan lantunan

7 2.2.2 Lingkaran spring (Coil spring) Lingkaran spring adalah spring yang selalu digunakan dalam sistem suspensi samada dibahagian hadapan ataupun bahagian belakang sesebuah kenderaan. Ianya berbentuk sebatang besi yang bulat memanjang dan berlingkar seperti yang ditunjukkan dalam rajah 2.3. Biasanya, bahagian atas dan bahagian bawah lingkaran spring itu akan rapat bersama-sama dengan lingkaran yang tengah. Rajah 2.3: Lingkaran spring Lingkaran spring mempunyai kelemahan dalam menyokong pergerakan di bahagian sisi. Ketika kenderaan berjalan, roda dibahagian sisi pemandu akan mengalami tenaga putaran yang berat dan jika keadaan ini kerap berlaku kita perlu menyelenggara bahagian rumah gandar roda dengan kerap. 2.2.3 Batang kilasan (torsion bar) Kebanyakkan kenderaan yang ada sekarang ini menggunakan batang kilasan spring. Ianya panjang dan terdiri dengan sebatang besi padat yang diikat salah satu hujungnya pada lengan kawalan sistem suspensi dah hujungnya yang satu lagi akan diikat pada rangka kenderaan seperti yang ditunjukkan pada rajah 2.4. Kilasan membawa maksud pemutarbalikkan tindakan yang berlaku pada batang besi itu seperti asal ketika salah satu daripada hujung batang besi itu termampat manakala hujungnya yang satu lagi berada dalam keadaan yang tetap. Apabila berlaku hentakkan dalam keadaan mencancang pada roda, daya akan memindah terus dari bahagian lengan kawalan ke batang kilasan dan batang kilasan akan termampat untuk menyerap hentaman itu. Ianya