1. DESAIN DAN STABILITAS KENDARAAN
TEKNIK MESIN ITS
2013
1
ANALISA KESTABILAN KENDARAAN DENGAN
VARIASI KECEPATAN
A. Spesifikasi Sampel (Toyota Avanza 1.3 Seri E)
Kondisi Kosong Penuh
Dimensi (mm)
Panjang keseluruhan 4070 4070
Lebar keseluruhan 1630 1630
Tinggi keseluruhan 1690 1690
Jarak sumbu roda (L) 2655 2655
Jarak ke tanah 180 180
Jarak pijak roda depan (tf) 1405 1405
Jarak pijak roda belakang (tr) 1415 1415
Jarak suspensi depan (bf) 980 980
Jarak suspensi belakang (br) 840 840
Jarak poros depan dengan titik berat (Lf) 1318 1453
Jarak poros belakang dengan titik berat (Lr) 1337 1202
Tinggi titik berat ke tanah (h) 512,4 589,3
Tinggi titik berat unsprung depan (huf) 248 248
Tinggi titik berat unsprung belakang (hur) 248 248
Tinggi sumbu rolling depan (hgf) 184 184
Tinggi sumbu rolling belakang (hgr) 216 216
Berat (kg)
Berat total (Wt) 1085 1520
Berat depan (Wf) 546 794
Berat belakang (Wr) 539 726
Berat unsprung depan (Wuf) 77 77
Berat unsprung belakang (Wur) 99 99
Suspensi (N/m)
Koefisien suspensi depan (Ksf) 26100 26100
Koefisien suspensi belakang (Ksr) 29400 29400
Ban (N/m)
Koefisien kekakuan ban depan (Ktf) 210000 210000
Koefisien kekakuan ban belakang (Ktr) 222000 222000
Aerodinamis
Luas frontal (Af) (m2) 2058 2058
Massa jenis angin () (kg/m3) 1,23 1,23
Kecepatan angin (Va) (m/s) 5 5
Koefisien drag (Cd) 0,36 0,36

2. DESAIN DAN STABILITAS KENDARAAN
TEKNIK MESIN ITS
2013
2
B. Asumsi DataYang Digunakan
Sudut Belok (δf) 200
Variasi Kecepatan Range 10-25 Km/h
Fl 0
Fs 0
Tipe Power Train RWD
Fr 0,08
Koefisien Gesek 0,8
Fs 0 (Tidak ada angin dari samping)
My 0(CP berhimpit dengan CG)
Ban Radial Baru
C. Tabel Pengaruh Variasi Kecepatan Terhadap Stabilitas Arah Kendaraan
NO
V
(km/jam) V (m/det) Fz1 Fz2 Fz3 Fz4 
1 10 2,77777778 139,31797 317,944949 593,126161 260,380418 0,8
2 11 3,05555556 92,3447435 301,343388 634,312655 238,830305 0,8
3 12 3,33333333 40,8978765 283,160727 679,421672 215,227801 0,8
4 13 3,61111111 -15,022631 263,396964 728,453212 189,572906 0,8
5 14 3,88888889 -75,416779 242,0521 781,407276 161,865619 0,8
6 15 4,16666667 -140,28457 219,126135 838,283863 132,10594 0,8
7 16 4,44444444 -209,626 194,619069 899,082973 100,293869 0,8
8 17 4,72222222 -283,44107 168,530903 963,804606 66,4294071 0,8
9 18 5 -361,72978 140,861635 1032,44876 30,5125533 0,8
10 19 5,27777778 -444,49213 111,611266 1105,01544 -7,4566922 0,8
11 20 5,55555556 -531,72812 80,779796 1181,50464 -47,478329 0,8
12 21 5,83333333 -623,43775 48,3672251 1261,91637 -89,552358 1,8
13 22 6,11111111 -719,62103 14,3735532 1346,25062 -133,67878 2,8
14 23 6,38888889 -820,27794 -21,20122 1434,50739 -179,85759 3,8
15 24 6,66666667 -925,40849 -58,357094 1526,68669 -228,08879 4,8
16 25 6,94444444 -1035,0127 -97,094069 1622,78851 -278,37239 5,8
Bersambung.....

3. DESAIN DAN STABILITAS KENDARAAN
TEKNIK MESIN ITS
2013
3
Sambungan.....
No  Fcf Fcr (Fz2+Fz3)* (Fz1+Fz4)*
Skid
depan
Skid
belakang
Guling
depan
Guling
belakang
1 0,8 656,071229 793,071128 728,856888 319,75871 tidak skid tidak tidak
2 0,8 793,846188 959,616065 748,524835 264,940039 skid skid tidak tidak
3 0,8 944,74257 1142,02242 770,065919 204,900542 skid skid tidak tidak
4 0,8 1108,76038 1340,29021 793,480141 139,64022 skid skid tidak guling
5 0,8 1285,89961 1554,41941 818,767501 69,1590716 skid skid tidak guling
6 0,8 1476,16027 1784,41004 845,927998 -6,5429025 skid skid tidak guling
7 0,8 1679,54235 2030,26209 874,961634 -87,465702 skid skid tidak guling
8 0,8 1896,04585 2291,97556 905,868407 -173,60933 skid skid tidak guling
9 0,8 2125,67078 2569,55046 938,648318 -264,97378 skid skid tidak guling
10 0,8 2368,41714 2862,98677 973,301366 -361,55906 skid skid tidak guling
11 0,8 2624,28492 3172,28451 1009,82755 -463,36516 skid skid tidak guling
12 0,8 2893,27412 3497,44368 1048,22688 -570,39209 skid skid tidak guling
13 0,8 3175,38475 3838,46426 1088,49934 -682,63984 skid skid tidak guling
14 0,8 3470,6168 4195,34627 1130,64494 -800,10842 skid skid guling guling
15 0,8 3778,97028 4568,0897 1174,66368 -922,79783 skid skid guling guling
16 0,8 4100,44518 4956,69455 1220,55555 -1050,7081 skid skid guling guling
Bersambung.....
Sambungan.....
No 1 2 3 4 f r Rn Kus
1 0,21791006 0,71305785 0,6154282 0,20707634 0,66424303 0,2124932 7,78100079 4,4689702
2 0,3432178 1,00509671 0,86593052 0,32588386 0,93551361 0,33455083 7,84085047 4,9510737
3 0,51064751 1,34821818 1,15889292 0,484411 1,25355555 0,49752925 7,90403023 5,2759055
4 0,72501728 1,73937239 1,49126042 0,68709861 1,6153164 0,68709861 7,97539257 5,5691545
5 0,99004531 2,17520273 1,85976933 0,93733073 2,01748603 0,93733073 8,03943967 5,6328725
6 1,30834537 2,65237048 2,26122848 1,23743726 2,45679948 1,23743726 8,09903006 5,580296
7 1,68150556 3,16773773 2,69267242 1,58877469 2,93020507 1,58877469 8,15201557 5,4308422
8 2,11021727 3,7184548 3,15143005 1,99185333 3,43494243 1,99185333 8,19667405 5,2036368
9 2,59442699 4,30198878 3,6351418 2,44648479 3,96856529 2,44648479 8,23171408 4,9165097
10 3,1334908 4,91611809 4,14174809 2,95193091 4,52893309 2,95193091 8,25625403 4,585452
11 3,72631876 5,55890959 4,66946353 3,50704197 5,11418656 3,50704197 8,26978447 4,2243818
12 4,37150198 6,22868817 5,2167456 4,11037762 5,72271689 4,11037762 8,27212076 3,8451095
13 5,06741951 6,92400443 5,78226266 4,76030816 6,35313355 4,76030816 8,26335128 3,4574271
14 5,81232496 7,64360375 6,36486398 5,45509613 6,36486398 5,45509613 7,96768467 1,742132
15 6,60441442 8,38639808 6,96355273 6,19295985 6,96355273 6,19295985 7,91001766 1,3454079
16 7,44187792 9,15144112 7,5774625 6,97212139 7,5774625 6,97212139 7,84262053 0,9657292

4. DESAIN DAN STABILITAS KENDARAAN
TEKNIK MESIN ITS
2013
4
D. Grafik Kecepatan vs Kus (Understeer Index)
6
5
4
3
2
1
0
Grafik Kecepatan VS Kus
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Kus
Kecepatan
Series1

5. DESAIN DAN STABILITAS KENDARAAN
TEKNIK MESIN ITS
2013
5
ANALISA KESTABILAN KENDARAAN DENGAN
“VARIASI SUDUT BELOK”
A. Spesifikasi Sampel (Toyota Avanza 1.3 Seri E)
Kondisi Kosong Penuh
Dimensi (mm)
Panjang keseluruhan 4070 4070
Lebar keseluruhan 1630 1630
Tinggi keseluruhan 1690 1690
Jarak sumbu roda (L) 2655 2655
Jarak ke tanah 180 180
Jarak pijak roda depan (tf) 1405 1405
Jarak pijak roda belakang (tr) 1415 1415
Jarak suspensi depan (bf) 980 980
Jarak suspensi belakang (br) 840 840
Jarak poros depan dengan titik berat (Lf) 1318 1453
Jarak poros belakang dengan titik berat (Lr) 1337 1202
Tinggi titik berat ke tanah (h) 512,4 589,3
Tinggi titik berat unsprung depan (huf) 248 248
Tinggi titik berat unsprung belakang (hur) 248 248
Tinggi sumbu rolling depan (hgf) 184 184
Tinggi sumbu rolling belakang (hgr) 216 216
Berat (kg)
Berat total (Wt) 1085 1520
Berat depan (Wf) 546 794
Berat belakang (Wr) 539 726
Berat unsprung depan (Wuf) 77 77
Berat unsprung belakang (Wur) 99 99
Suspensi (N/m)
Koefisien suspensi depan (Ksf) 26100 26100
Koefisien suspensi belakang (Ksr) 29400 29400
Ban (N/m)
Koefisien kekakuan ban depan (Ktf) 210000 210000
Koefisien kekakuan ban belakang (Ktr) 222000 222000
Aerodinamis
Luas frontal (Af) (m2) 2058 2058
Massa jenis angin () (kg/m3) 1,23 1,23
Kecepatan angin (Va) (m/s) 5 5
Koefisien drag (Cd) 0,36 0,36

6. DESAIN DAN STABILITAS KENDARAAN
TEKNIK MESIN ITS
2013
6
B. Asumsi DataYang Digunakan
Sudut Belok (δf) Range 5-200
Kecepatan 20 Km/h
Fl 0
Fs 0
Tipe Power Train RWD
Fr 0,08
Koefisien Gesek 0,8
Fs 0 (Tidak ada angin dari samping)
My 0(CP berhimpit dengan CG)
Ban Radial Baru
C. Tabel Pengaruh Variasi Sudut Terhadap Stabilitas Arah Kendaraan
No f (o) Fz1 Fz2 Fz3 Fz4  Fcf Fcr
1 5 173,00714 266,0527 557,78009 301,348868 0,8 695,519647 840,757111
2 6 131,79342 243,72511 593,21012 285,54487 0,8 833,22208 1007,2143
3 7 89,590150 222,73926 629,66177 268,61049 0,8 970,16124 1172,7489
4 8 46,433816 203,11693 667,10383 250,55890 0,8 1106,2109 1337,2083
5 9 2,3615187 184,87905 705,50451 231,40401 0,8 1241,2452 1500,4404
6 10 -42,58905 168,04575 744,83136 211,16038 0,8 1375,1391 1662,2937
7 11 -88,37966 152,63630 785,05139 189,84325 0,8 1507,7676 1822,6176
8 12 -134,9714 138,66914 826,13098 167,46854 0,8 1639,0070 1981,2622
9 13 -182,3252 126,16185 868,03601 144,05282 0,8 1768,7337 2138,0782
10 14 -230,4009 115,13113 910,73175 119,61333 0,8 1896,8252 2292,9177
11 15 -279,1584 105,59284 954,18301 94,167924 0,8 2023,1599 2445,633
12 16 -328,5568 97,561931 998,35405 67,735113 0,8 2147,6168 2596,0792
13 17 -378,5548 91,052457 1043,2086 40,334030 0,8 2270,0760 2744,1102
14 18 -429,1109 86,077589 1088,7101 11,984424 0,8 2390,4188 2889,5828
15 19 -480,1828 82,649587 1134,8213 -17,29334 0,8 2508,5273 3032,3546
16 20 -531,7281 80,779796 1181,5046 -47,47832 0,8 2624,2849 3172,2845
Bersambung.....

7. DESAIN DAN STABILITAS KENDARAAN
TEKNIK MESIN ITS
2013
7
Sambungan.....
No (Fz2+Fz3)* (Fz1+Fz4)* Skid depan
Skid
belakang
Guling
depan
Guling
belakang
1 659,066242 379,484811 skid skid tidak tidak
2 669,54819 333,870641 skid skid tidak tidak
3 681,92083 286,560513 skid skid tidak tidak
4 696,176617 237,594179 skid skid tidak tidak
5 712,306854 187,012426 skid skid tidak tidak
6 730,301697 134,857058 skid skid tidak guling
7 750,150156 81,1708744 skid skid tidak guling
8 771,840106 25,997647 skid skid tidak guling
9 795,358289 -30,617899 skid skid tidak guling
10 820,690319 -88,630107 skid skid tidak guling
11 847,820691 -147,99242 skid skid tidak guling
12 876,732787 -208,65738 skid skid tidak guling
13 907,408885 -270,57668 skid skid tidak guling
14 939,830164 -333,70119 skid skid tidak guling
15 973,976716 -397,98093 skid skid tidak guling
16 1009,82755 -463,36516 skid skid tidak guling
Bersambung.....

8. DESAIN DAN STABILITAS KENDARAAN
TEKNIK MESIN ITS
2013
8
Sambungan.....
No 1 2 3 4 f r Rn Kus
1 0,249122 0,714951 0,613788 0,23644 0,664369 0,2427863 33,222174 4,451697
2 0,381063 0,998737 0,855963 0,361387 0,927350 0,371225 27,94056 4,93880
3 0,537850 1,303451 1,114958 0,509672 1,209204 0,523761 24,08798 5,24790
4 0,716905 1,622929 1,385490 0,678830 1,504210 0,697867 21,14431 5,4191
5 0,915680 1,952738 1,663816 0,866425 1,808277 0,891053 18,81840 5,48621
6 1,131766 2,289652 1,947259 1,070166 2,118455 1,070166 16,99719 5,66151
7 1,362931 2,631297 2,233889 1,287939 2,432593 1,287939 15,43375 5,61513
8 1,607138 2,975910 2,522303 1,517817 2,749106 1,517817 14,12471 5,52781
9 1,86254 3,322160 2,811475 1,758060 3,066817 1,758060 13,01016 5,41197
10 2,127461 3,669039 3,100655 2,007094 3,384847 2,007094 12,05054 5,27705
11 2,400388 4,015774 3,389290 2,263502 3,702532 2,263502 11,21637 5,13022
12 2,679953 4,361769 3,676978 2,526002 4,019374 2,526002 10,48520 4,9769
13 2,964910 4,706560 3,963427 2,793435 4,334994 2,793435 9,839604 4,82116
14 3,25413 5,049785 4,248430 3,064749 4,649107 3,064749 9,265854 4,66608
15 3,546580 5,391159 4,531841 3,338986 4,961500 3,338986 8,752989 4,51397
16 3,841315 5,730460 4,813565 3,615271 5,272013 3,615271 8,292144 4,36652
E. Grafik Sudut Belok vs Kus (Understeer Index)
6
5
4
3
2
1
0
Sudut Belok vs Kus
5 7 9 11 13 15 17 19 21
Kus
Sudut Belok