bab iii analisa perhitungan gaya pada motor honda astrea grand
advertisement
41 BAB III ANALISA PERHITUNGAN GAYA PADA MOTOR HONDA ASTREA GRAND YANG DIKOMBINASI DENGAN MOTOR LISTRIK 3.1. Data Perancangan Perancangan motor Honda astrea grand tahun 1994 yang saya kombinasi dengan motor dc (Brushless). Perancang ini kurang lebih selama 6 bulan samapai menemukan hasil untuk pengambilan data, dalam waktu 6 bulan saya menemukan 2 kali kegagalan diantaranya : 1. Motor Honda astrea grand saya kombinasikan dengan Dinamo Stater. Dinamo starter baru dinyalakan kurang lebih 10 menit bodi dinamo panasnya mencapai kurang lebih 1000 C. Fungsi dari dinamo starter itu sendiri merupakan suatu alat pemutar mesin ketika mesin mobil itu sendiri dihidupkan. Sebagai pembangkit tenaga listrik yang bias mengubah energy kinetic ke energy listrik. Tak hanya itu fungsi dari dinamo starter juga FAKULTAS TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA 42 lebih tepatnya sebagai pendorong mesin supaya bisa mengalirkan daya listrik ke bagian mesin lainya untuk mendapat suatu tekanan yang cukup untuk menghidupkan seluruh bagian mesin mobil termasuk perangkat luar dari mobil itu sendiri. 2. Motor Honda astrea grand saya kombinasikan dengan Dinamo Servomotor encoder Type TS 1980 N 100 E 200 W. Menururt analisa saya, kegagalan ini terjadi karena pada sistem Dinamo Servo yang saya gunakan memiliki daya atau watt yang rendah, sehingga tidak mampu memutar roda pada saat diberi beban. 3. Motor Honda Astrea Grand saya kombinasikan dengan Dinamo dc (Brushless) 500W/48V. mendapatkan hasil yang menurut kami sudah mampu menghasilkan data untuk perhitungan gaya yang bekerja pada motor yang saya kombinasikan dengan motor dc (Brushless) . setelah saya kombinasi total berat motor 120 Kg. 3.2. Pengambilan Data Pada proses pengambilan data mula-mula dilakukan dengan melakukan 3 Kali uji kecepatan dengan beban berbeda – beda menempuh jarak 800 m dengan beban 178 kg dengan catatan waktu 165 s. Dari data ini diperoleh kecepatannya ⁄ . Selanjutnya pengambilan data ke dua dilakukan dengan beban 190 kg dengan catatan waktu 168 s, diperoleh kecepatan ⁄ . Selanjutnya pengambilan data ke tiga dengan beban 248 kg dengan catatan waktu 175 s, diperoleh kecepatan masing-masing beban tersebut mendapatkan data : Pengujian 1 FAKULTAS TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA ⁄ . Melalu pengujian dari 43 Lokasi : Jalan raya Berat Motor : 120 kg Total beban keseluruhan : 120 + 58 = 178 kg Daya battray Motor : 51 V Jarak tempuh : 800 m Kecepatan : Waktu : 2 mn 45 s = 165 s Motor dalam kondisi diam kecepatan maksimal ⁄ ⁄ kemudian melaju sampai ⁄ membutuhkan waktu 6 s. Pengujian 2 Lokasi : Jalan raya Beban Motor : 120 kg Total beban keseluruhan : 120 + 70 = 190 kg Daya battray Motor : 51 V Jarak tempuh : 800 m Kecepatan : Waktu : 2 mn 48 s = 168 s Motor dalam kondisi diam kecepatan maksimal ⁄ ⁄ kemudian melaju sampai ⁄ membutuhkan waktu 8 s. Pengujian 3 Lokasi : Jalan raya Beban Motor : 120 kg Total beban keseluruha : 120 + 128 = 248 kg FAKULTAS TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA 44 Daya battray Motor : 51 V Jarak tempuh : 800 m Kecepatan : Waktu : 2 mn 55 s = 175 s Motor dalam kondisi diam ⁄ kemudian melaju sampai ⁄ membutuhkan waktu 12 s. kecepatan maksimal 3.3. ⁄ Analisa dan Perhitungan Dari hasil pengujian ke 1 Diketahui: Jarak tempuh = 800m = 0,80 km Kecepatan maksimum = 0.80 km/2,45 mn x 60 Daya motor (P) = 500 W/48 V Waktu (t) = 2,45 mn = 165 s Energi listrik yang diperlukan (W) ⁄ Energi yang tersedia pada battery Arus yang diperlukan motor: Waktu yang dapat ditempuh FAKULTAS TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA = ⁄ = ⁄ 45 Jarak tempuh ( Motor dalam kondisi diam ) ⁄ kemudian melaju sampai kecepatan maksimal ⁄ membutuhkan waktu 6 s, maka percepatanya adalah: ⁄ ⁄ Mencari gaya dorong yang dibutuhkan untuk menggerakan motor sehingga dapat ⁄ . melaju sampai Total masa motor = 120 kg + 58 kg = 178 kg Menentukan koefisien gesek Ket: Untuk kecepatan rencana < untuk kecepatan rencana antara Koefisien gesek = = Menentukan gaya normal = 178 9,81 ⁄ untuk kecepatan ⁄ = 1746,18 N FAKULTAS TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA ⁄ berlaku = -0,00065 V + 0,192 dan ⁄ berlaku = -0,00125 V + 0,24 46 Menentukan gaya yang bekerja pada motor. ( ⁄ ) Jadi gaya yang bekerja pada motor adalah Dari hasil pengujian ke 2 Diketahui: Jarak tempuh = 800 m = 0,80 km Kecepatan maksimum = 0.80 km/2,45 mn x 60 Daya motor (P) = 500 W/48 V Waktu = 2,48 mn = 168 s Energi listrik yang diperlukan (W) ⁄ Energi yang tersedia pada battery Arus yang diperlukan motor: Waktu yang dapat ditempuh FAKULTAS TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA = ⁄ = ⁄ 47 Jarak tempuh ( Motor dalam kondisi diam ) ⁄ kemudian melaju sampai kecepatan maksimal ⁄ membutuhkan waktu 8 s, maka percepatanya adalah: ⁄ ⁄ Mencari gaya dorong yang dibutuhkan untuk menggerakan motor sehingga dapat ⁄ . melaju sampai Masa motor = 120 kg + 70 kg = 190 kg Menentukan koefisien gesek Ket: Untuk kecepatan rencana < untuk kecepatan rencana antara Koefisien gesek ⁄ untuk kecepatan = = Menentukan gaya normal ⁄ FAKULTAS TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA ⁄ berlaku = -0,00065 V + 0,192 dan ⁄ berlaku = -0,00125 V + 0,24 48 Mencari gaya yang bekerja pada motor ( ⁄ ) Jadi gaya yang bekerja pada motor adalah Dari hasil pengujian ke 3 Diketahui : Jarak tempuh = 800m = 0,80 km Kecepatan maksimum = 0.80 km/2,55 mn x 60 Daya motor (P) = 500 W/48 V Waktu = 2,55 mn = 175 s Energi listrik yang diperlukan (W) ⁄ Energi yang tersedia pada battery Arus yang diperlukan motor: Waktu yang dapat ditempuh Jarak tempuh FAKULTAS TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA = ⁄ = 35 ⁄ 49 ( Motor dalam kondisi diam ) ⁄ kemudian melaju sampai kecepatan maksimal ⁄ membutuhkan waktu 12 s, maka percepatanya adalah: ⁄ ⁄ Mencari gaya dorong yang dibutuhkan untuk menggerakan motor sehingga dapat melaju sampai 35 Masa motor ⁄ . = 120 kg + 128 kg = 248 kg Menentukan koefisien gesek Ket: Untuk kecepatan rencana < untuk kecepatan rencana antara Koefisien gesek ⁄ untuk kecepatan 35 = = Menentukan gaya normal ⁄ FAKULTAS TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA ⁄ berlaku = -0,00065 V + 0,192 dan ⁄ berlaku = -0,00125 V + 0,24 50 Mencari gaya yang bekerja pada motor. ( ⁄ ) Jadi gaya yang bekerja pada motor adalah 3.4. Grafik 88 87 DAYA (kJ) 86 85 84 PERCOBAAN BEBAN TERHADAP DAYA 83 82 81 80 178 kg 190 kg 248 kg BEBAN Grafik 3.4.2 Beban Terhadap Daya (kJ) Data konsumsi batrai ini diambil dari hasil percobaan yang dilakukan sendiri, dengan Jarak tempuh 800 m dengan beban 178 kg, 190 kg, dan 248 kg. FAKULTAS TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA 51 176 174 WAKTU (s) 172 170 168 PERCOBAAN BEBAN TERHADAP WAKTU 166 164 162 160 178kg 190kg 248kg BEBAN Grafik 3.4.3. Beban Terhadap Waktu (s). Data waktu tempuh ini diambil dari hasil percobaan yang dilakukan sendiri, dengan jarak tempuh 800 m dan menggunakan alat bantu stopwatch, dengan beban yang berbeda. 41 KECEPATAN (km/J) 40 39 38 37 PERCOBAAN BEBAN TERHADAP KECEPATAN 36 35 34 33 32 178 kg 190 kg 248 kg BEBAN Grafik 3.4.4. Beban Terhadap Kecepatan (km/J) Data kecepatan ini diambil dari hasil percobaan yang dilakukan sendiri, dengan menggunakan sepeda motor dengan jarak tempuh 800 m dengan beban FAKULTAS TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA 52 178 kg, 190 kg, dan 248 kg. data hasil kecepatan diambil dari sepedometer saat GAYA (N) motor listrik ini berjalan. 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 PERCOBAAN BEBAN TERHADAP GAYA 178 kg 190 kg 248 kg BEBAN Grafik 3.4.5. Beban Terhadap Gaya (N). Dari grafik diatas menjelaskan bahwa dengan beban 178 kg, gaya yang berkerja pada motor 296,273 . Dan beban 190 kg, gaya yang berkerja pada motor 318,337 428,628 . Dan beban 248 kg, gaya yang berkerja pada motor listrik . FAKULTAS TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA 53 Dari grafik diatas dapat disimpulkan bahwa dengan jarak tempuh yang sama tetapi untuk beban yang berbeda akan mempengaruhi pada kecepatan dan waktu tempuh, semakin beban bertambah maka kecepatan akan menurun dan waktu tempuh akan lebih lama, tahan batrai tanpa pengisian, Apabila batrai digunakan dengan beban yang berbeda maka semakin besar bebannya maka gaya yang bekerja semakin besar juga, dan memperpendek jarak tempuh. Produk Honda terkenal dengan keiritan bahan bakarnya tak terkecuali dengan motor Astrea Grand dalam sebuah tes didapatkan konsumsi BBM Astrea Grand rata rata mencapai 50 km untuk 1 liter bensin dan bahkan mencapai 60 km FAKULTAS TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA 54 bila dijalankan dengan kecepatan konstan 40 - 55 km/J. Namun nilai itu bisa kurang atau lebih tergantung cara mengendarai dan medan yang dilalui. Perbandingan Biaya ‘bahan bakar’ untuk tenaga listrik kurang lebih 30 % dari biaya bensin. Jika Motor Honda Grand memerlukan 1 liter bensin (Rp. 6500) untuk jarak kurang lebih 50 km, motor listrik hanya memerlukan kurang lebih Rp. 1956,267 untuk jarak tempuh 50 km. Dari analisa perhitungan diatas kita dapat berpedoman pada Hukum Newton II Percepatan sebuah benda yang diberi gaya adalah sebanding dengan besar gaya dan berbanding terbalik dengan massa benda. Jadi dalam khasus ini dapat di simpulkan bahwa semakin beban bertambah maka gaya yang bekerja juga bertambah besar. 3.5. Gambar Perancangan. 3.5.1. Gambar Perancangan Pertama dan Kedua. Gambar 3.5.1.1. Motor Honda sebelum di kombinasikan. FAKULTAS TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA 55 Gambar 3.5.1.2. Dinamo Starter Gambar 3.5.1.3. Dinamo Servo FAKULTAS TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA 56 Gambar 3.5.1.4. Dudukan Roda Gigi . Gambar 3.5.1.5. Dinamo Servo, Roda Gigi 35, 14T, dudukan Roda Gigi. FAKULTAS TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA 57 Gambar 3.5.1.6. Dudukan setelah dipasang Roda Gigi Gambar 3.5.1.7. Dudukan Roda Gigi FAKULTAS TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA 58 Gambar 3.5.1.8. Roda gigi 14 T pada Motor Honda. Gambar 3.5.1.9. Posisi dinamo pada motor Honda. FAKULTAS TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA 59 3.5.2. Gambar Perancangan Ketiga Gambar 3.5.2.1. Motor Honda sebelum dikombinasi Gambar 3.5.2.2. Posisi Dinamo pada Roda Depan. FAKULTAS TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA 60 Gambar 3.5.2.3. Penambahan Plat pada Sock. Gambar 3.5.2.4. Battry dan kontroler pada motor. FAKULTAS TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA
