ANALISIS KEGAGALAN PADA CONNECTING ROD AKIBAT BUCKLING DI MESIN PEMBAKARAN DALAM MOBIL 1300 CC

Abstract

Connecting rod merupakan komponen vital dalam mesin pembakaran dalam yang berfungsi mentransmisikan gaya dari piston ke crankshaft. Kendaraan yang beroperasi di Indonesia kerap menghadapi kondisi banjir sehingga dapat menyebabkan fenomena water hammer, yakni kondisi di mana air masuk ke ruang bakar dan menimbulkan tekanan mendadak yang sangat tinggi. Tekanan ekstrem tersebut diteruskan ke connecting rod sehingga menyebabkan kegagalan buckling pada bagian shank. Penelitian ini bertujuan menganalisis karakteristik material connecting rod, menentukan penyebab kegagalan, serta menganalisis mekanisme terjadinya buckling pada connecting rod mobil 1300 cc. Metode yang digunakan meliputi pengujian spektrometri untuk mengidentifikasi komposisi material, pengujian metalografi untuk mengamati struktur mikro, pengujian kekerasan Vickers untuk mengetahui distribusi kekerasan, serta simulasi numerik menggunakan metode elemen hingga (FEA) dengan perangkat lunak ANSYS Workbench 2025. Model tiga dimensi komponen dirancang menggunakan SolidWorks 2022. Hasil pengujian menunjukkan struktur mikro didominasi fasa ferit dan perlit tanpa martensit, mengindikasikan proses quenching dan tempering tidak dilaksanakan secara memadai. Nilai kekerasan rata-rata sebesar 285,2 HV (dekat buckling) dan 291,1 HV (jauh dari buckling). Simulasi numerik menunjukkan tegangan von Mises maksimum pada beban normal (30 kN) sebesar 384 MPa masih di bawah kekuatan luluh material (415 MPa), namun pada beban 35 kN telah melampaui kekuatan luluh. Analisis eigenvalue buckling menunjukkan Mode 2 paling mendekati pola kegagalan aktual, yaitu buckling lateral pada bagian shank di daerah penampang terkecil. Kombinasi antara beban kejut akibat water hammer, kualitas material yang tidak memenuhi standar, serta geometri shank yang ramping menjadi faktor utama yang memicu kegagalan buckling pada connecting rod tersebut.