ISSN X PROSEDING KONFERENSI NASIONAL ENGINEERING PERHOTELAN IX. Proseding KKonferensi Nasionnal Engineering PePerhoelan IX

(1)

Pros e ding KKonferensi Nasionnal Engineering PePerhoelan IX - 201 8

ISSN 2338 – 414X

Nomor 1/Volume 5/Juli 2018

KONFERENSI NASIONAL

ENGINEERING PERHOTELAN IX

“ Teknologi Hijau Pendukung Industri Pariwisata Berkelanjutan"

Program Studi Teknik Mesin

Fakultas Teknik, Universitas Udayana Kampus Bukit Jimbaran, Bali 80362 Telp./Fax. : +62 361 703321

https://mesin.unud.ac.id

ISSN 2338 - 414X

Progrm Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas

Udayana

PROSEDING

Program

(2)

vii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR i

DAFTAR ISI ii

NARASUMBER iii

SCIENCE

Implementasi Sistem Kontrol Fuzzy pada Robot Lengan Exoskeleton 1 - Wayan Reza Yuda Ade Prasetya, I Wayan Widhiada

TEKNIK INDUSTRI

Rancang Bangun Mesin Pengupas Kulit Ari Kelapa 6

- D N K Putra Negara, AAIA Sri Komaladewi, I P Hari Wangsa, A Sentana, R Akbar

Kajian Karakteristik Traksi Dan Kinerja Transmisi Standar Pada Kendaraan Roda

Tiga 11

- I Made Dwinda Suhartawan, I Ketut Adi Atmika, I Made Widiyarta

Analisis Kinerja Traksi Kendaraan Roda Tiga Dengan Modifikasi Progresi Geometri

Bebas 18

- Dewa Gede Eka Putra, I Ketut Adi Atmika, I Made Widiyarta

Analisis Karakteristik Traksi Dan Kinerja Transmisi Modifikasi Terbatas Pada

Kendaraan Roda Tiga 26

- Dewa Putu Adi Setiawan, I Ketut Adi Atmika, I Made Widiyarta

(3)

vii

Pengaruh Waktu Deposisi Terhadap Jumlah Tembaga Pada Proses Electroless

Plating Multi-Walled Karbon Nanotube 33

- I DM Pancarana, Rudy Soenoko, Djarot B. Darmadi, Yudy Surya Irawan

Karakteristik Sifat Akustik Pada Green Komposit Getah Pinus Dengan Variasi Fraksi

Volume Penguat Serat Batang Pisang 38

- Kadek Dedi Astrawan

Analisis Waktu Baku Elemen Kerja pada Kelompok Kerja Pembuatan Batako Secara

Manual di PT. X 43

- I Wayan Sukania

Optimasi proses produksi dalam pengisian air mineral PT. XX 53 - IGN.Priambadi, I Putu okantara, Achmad Zaenuri

MATERIAL DAN MANUFAKTUR

Kekuatan Tarik dan Lentur Komposit Serat Sabut Kelapa 58 - I Wayan Surata, Tjokorda Gde Tirta Nindhia dan I Gede Ryan Trisna Wirawan

Analisa Kekuatan Mekanik Pada Material Komposit Papan Partikel (Particle Board) dari Campuran Limbah Pelepah Kelapa Sawit dengan Matriks Plastik Daur Ulang

(Polypropylene) 65

- Dody Yulianto, Dedikarni, Ekolanda Prasetiawan

Pengaruh Variasi Pluida Pendingin dan Gerak Makan Pada Proses Milling Terhadap

Kekasaran Permukaan 71

(4)

vii

- I Gusti Komang Dwijana, I Made Astika, Made Suarda

Densitas Dan Kekerasan Perunggu Dari Hasil Pengecoran Open Casting Dan Sand

Casting 76

- I Kadek Agus Herinanda

Porositas Dan Kekuatan Impact Perunggu Hasil Pengecoran Open Casting dan Sand

Casting 83

- I Gusti Ngurah Satria Wibawa, Dr. Ir. I Ketut Gede Sugita.,MT, Dr. Ir. I Gusti Ngurah Priambadi.,MT

Kekerasan dan Struktur Mikro Sambungan Las Pada Hasil Pengelasan Gamelan Bali 88 - Werdi Pramurti, I Ketut Gede Sugita, I Gusti Ngurah Priambadi

Karakteristik Ketangguhan Impak Sambungan Las Pada Hasil Las Retakan Gamelan

Bali 93

- Dewa Gde Pratama Purnayoga, I Ketut Gede Sugita, I Gusti Ngurah Priambadi

Perlakuan Temperatur Pack Carburizing Dan Waktu Penahanan Pada Baja Poros St 42

Terhadap Umur Lelah 98

- K Suarsana, I M. Astika, D.N.K Putra Negara

Perbandingan Kekerasan Dan Struktur Mikro Pada Proses Forging Pada Pembuatan

Gamelan Bali 103

- Made Hendra Putra Sudi, I Gusti Ngurah Priambadi, I Ketut Gede Sugita

(5)

xviii

Perbandingan Densitas Dan Cacat Bilah Pada Proses Forging Pembuatan Gamelan Bali 107 - I Kadek Agus Wira Andika, I Gusti Ngurah Priambadi, I Ketut Gede Sugita

Karakteristik Ketahanan Api Komposit Polyester Berpenguat Serat Sabut Kelapa 113 - I Made Astika, I Gusti Ketut Sukadana, I Gusti Komang Dwijana

Pengaruh Waktu Deposisi Terhadap Jumlah Tembaga Pada Proses Electroless

Plating Multi-Walled Karbon Nanotube 118

- I DM Pancarana, Rudy Soenoko, Djarot B. Darmadi, Yudy Surya Irawan

Pengaruh Variasi Ketebalan Panel Green Komposit Getah Pinus Dengan Penguat Serat

Batang Pisang Terhadap Serapan Bunyi 123

- I Putu Saris Pebrianata

Karakteristik Sifat Akustik Pada Green Komposit Getah Pinus Dengan Variasi Fraksi

Volume Penguat Serat Batang Pisang 127

- I K Dedi Astrawan, C I P K Kencanawati, I K G Sugita

Pengaruh Variasi Panjang Serat Terhadap Koefisien Serap Bunyi Panel Green Komposit

Getah Pinus Dengan Penguat Serat Batang Pisang 132

- I Putu Indra Wahyu Pradana

Karakteristik Karbon Aktif Sekam Padi Dengan Naoh Untuk Mengurangi Methylene

Blue Air Limbah 138

- Bayu Dwi Jayanto

(6)

xviii

Kekerasan Baja Karbon Sedang dengan Variasi Suhu Permukaan Material 141 - Dwipayana, I Made Parwata, I Made Widiyarta

Pengaruh Konsentrasi Hcl Terhadap Karbon Aktif Sekam Padi Untuk Mengurangi

Methylene Blue 145

- Khadafi Ahmad F

Pengujian Laju Keausan Dan Temperatur Kerja Pada Kampas Rem Komposit Hibrida 148 - I Komang Triadi Sukarta, I Ketut Adi Atmika, I Dewe Gede Ary Subagia

Pengaruh Temperatur Tuang Terhadap Kekerasan dan Porositas Aluminium Paduan 152 - Ma’ruf, Rudy Soenoko, Wahyono Suprapto, Achmad As’ad Sonief

Disain dan Perancangan Material Komposit Hibrida untuk Kampas Rem Kendaraan

Bermotor 155

- I.D.G Ary Subagia, NPG Suardana, Steven FS

Pengaruh Gerak Makan Dan Kedalaman Potong Terhadap Kekasaran Permukaan Pada

Proses Pembubutan Wheel Disc Toyota Avanza 161

- I Gede Yogi Adi Kartika, I Gusti Komang Dwijana, I Made Astika

Pengaruh Kedalaman Potong Dan Gerak Makan Terhadap Kekasaran Permukaan Pada

Proses Pembubutan Flywheel Toyota Avanza 164

- I Gede Sunadiarta, I Gusti Komang Dwijana, I Made Astika

Pengaruh Fraksi Volume Green Composite Ampas Tebu Terhadap Koefisien Serap

Bunyi, Densitas, Dan Porositas 169

- I Putu Septa Ariawan, Cok Istri Putri Kusuma K, I Ketut Gede Sugita

(7)

xviii

Green Composite Serbuk Ampas Tebu Dengan Matrik Getah Pinus Sebagai Peredam

Bunyi 174

- Luh Altari Padhmayoni Surya, Cok Istri Putri Kusuma K, I Ketut Gede Sugita

Perbandingan Kinerja Traksi Multi Purpose Vehicle dengan Sistem Penggerak Roda

Belakang dan Sistem Penggerak Roda Depan 43

- I Ketut Adi Atmika

Pengaruh Penggunaan Ekstrak Kacang Hijau Dan Tauge Sebagai Sumber Nitrogen

Terhadap Ketebalan Nata De Lontar 185

- Melsiani R F Saduk, Duran Hore, Dessy Parra

KONVERSI ENERGI

Harvesting Energi Pada Permukaan Daun Colocasia Esculenta L. Dengan Water

Droplet 189

- Komang Metty Trisna Negara, ING.Wardana, Denny W, Nurkholis Hamidi

Visualisasi Pola Aliran Air Di Sekitar Katup Limbah Pompa Hidram Dengan Variasi

Diameter Lubang Katup Limbah 195

- I Made Dwi Putra Juliana, Made Suarda, Ainul Ghurri

Visualisasi Pola Aliran Air Di Sekitar Katup Limbah Pompa Hidram Dengan Variasi

Diameter Piringan Katup Limbah 203

- I Putu Pasek Sandi Darsana, Made Suarda, Ainul Ghurri

(8)

xviii

Pengaruh Variasi Diameter Pipa Penyerap Terhadap Unjuk Kerja Kolektor Surya

Tubular Tersusun Seri Dengan Menggunakan Pasir Sebagai Media Penyimpan Panas 211 - Ketut Astawa dan Nengah Suarnadwipa

Analisis Airfoil Double-Slot Flap LS (01)-0417 Mod Dengan Airfoil Tanpa Flap Nasa

SC (2) 0610 215

- Gaguk Jatisukamto, Mirna Sari

Pengujian Geometri Backward-facing Step dengan variasi Bilangan Reynolds 220 - Steven Darmawan

Pengaruh Penambahan Zat Aditif Pada Biodiesel Terhadap Emisi Gas Buang Dan

Spesific Fuel Consumption 225

- G.G.S. Pratama, I K.G. Wirwan, A. Ghurri

Uji Sifat Fisik Biodiesel Sebagai Bahan Bakar Alternatif 231 - A.A.G.O. Ardhistira, I K.G. Wirawan, K. Astawa

Pengaruh Pencampuran Biodiesel Dengan Solar Terhadap Emisi Gas Buang 237 - I W. Warisman, I K.G. Wirwan, K. Astawa

Efek Konsentrasi Partikel TiO2 Terhadap Koefisien Konveksi pada Penukar Kalor

dengan Pipa Spiral 242

- Sri Poernomo Sari, Pekik Sih Baskoro, Sahrul Romadon, Astuti

Perancangan Kendaraan Prototype Hybrid Shell Eco Marathon kategori Urban Concept 249

- Muhammad Luqman, ST., MT, Agung Dwi Sapto, ST, MT

(9)

xviii

Preparasi Hybrid Nanofluida dengan Penambahan Surfaktan Kationik 256 - Wayan Nata Septiadi, Ida Ayu Nyoman Titin Trisnadewi, I Gusti Ketut Sukedana,

Nandy Putra

Penurunan Temperatur Operasional CPU dengan Penggunaan Cascade Heat Pipe 262 - Wayan Nata Septiadi, Imanuel Adam Tnunay, I Ketut Gede Wirawan

Hambatan Termal Heat Pipe Solar Kolektor pada Aplikasi Pemanas Air Rumah Tangga

dan Sistem Perhotelan 264

- Wayan Nata Septiadi, Agus Saskara Yoga, I Ketut Gede Wirawan

Beban Pendinginan Heat Pipe Air Conditioning (Hpac) dengan dan Tanpa Bagian

Adiabatik 270

- Wayan Nata Septiadii, Hendra Wijaksana, Made Ricki Murti

Analisa Sistem Heat Pipe Air Conditioning (HPAC) pada Sistem Air Conditioning

dengan Sirkulasi Udara Segar 275

- Wayan Nata Septiadi, Hendra Wijaksana, I Made Ricki Murti, I Ketut Astawa

Arak Bali Sebagai Bahan Bakar Mesin Empat dan Dua Langkah Terhadap Unjuk Kerja 261 - I Gusti Ketut Sukadana, I Ketut Gede Wirawan, I Made Astika

Analisis Performansi Pembangkit Listrik Tenaga Gas P.T. Indonesia Power Pemaron 265 - Hendra K. S, I K.G. Wirawan, I G.K. Sukadana

Analisa Kinerja Thermal Heat Pipe Air Conditioning (HPAC) Posisi Vertical Dan

Horizontal 270

- I Kadek Dwin Surya Aditama, Wayan Nata Septiadi, Hendra Wijaksana

(10)

xviii

Analisa Kinerja Thermal Heat Pipe Air Conditioning (HPAC) dengan dan Tanpa

Bagian Adiabatik Yang Dipasang Pada Posisi Horizontal 277 - I Made Dwi Janu Wanantha, Wayan Nata Septiadi, Hendra Wijaksana

Analisis Temperatur Pada Sistem Penerangan Jalan Tol dengan Pemanfaatan 28

Panas Aspal Berbasis Heat Pipe Dan Termoelektrik

- Wayan Nata Septiadi , Arliyandi, I G. A. Pristha Arvikadewi dan Achmad Amirudin

(11)

Prosiding Konferensi Nasional Engineering Perhotelan IX - 2018 (18-25) ISSN 2338-414X

Korespondensi: Tel./Fax.: 087761228965 E-mail: [email protected]

Teknik Mesin Universitas Udayana 2017

ANALISIS KINERJA TRAKSI KENDARAAN RODA TIGA DENGAN MODIFIKASI PROGRESI GEOMETRI BEBAS

Dewa Gede Eka Putra

¹⁾

, I Ketut Adi Atmika

^2)*

, I Made Widyarta

³⁾

1,2,3)

Jurusan Teknik Mesin Universitas Udayana, Kampus Bukit Jimbaran Bali Abstrak

Sebuah kendaraan agar dapat menghasilkan torsi dan gaya dorong (traksi) pada roda penggerak yang mengecil pada kecepatan yang semakin tinggi diperlukan perbandingan yang bertingkat untuk mentransformasikan torsi yang dihasilkan oleh mesin menjadi torsi yang dibutuhkan pada roda penggerak untuk mendorong kendaraan ditentukan oleh dua parameter penting, yaitu: perbandingan gigi dan tingkatan gigi transmisi dengan cara progresi geometri bebas. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui kinerja traksi pada sistem transmisi kendaraan roda tiga dengan modifikasi progresi geometri bebas dalam mengatasi berbagai hambatan. Pengujian dilakukan menggunakan alat uji dyno test untuk memperoleh daya-torsi kendaraan.

Selanjutnya dari data-data yang terkumpul dilakukan perancangan/modifikasi terhadap sistem transmisi dengan menggunakan cara progresi geometri bebas. Berdasarkan pengujian yang dilakukan dapat diketahui bahwa dengan pemasangan 4 tingkat, 5 tingkat, maupun 6 tingkat kecepatan pada kendaraan VIAR Karya 200cc diketahui bahwa kurva semakin mendekati kondisi ideal dikarenakan traksi yang terbuang semakin kecil dibandingkan dengan standarnya.Hal itu dapat dilihat dengan traksi total sebesar 1316,67 N dan Fmax pada bidang kontak antara ban dan jalan untuk beton kering 1264,53 N, beton basah 1124,03 N, aspal kering 1194,28 N dan aspal basah 983,53 N dalam keadaan tanpa muatan, sedangkan traksi total dengan muatan 100 kg sebesar 1271,38 N dan Fmax pada bidang kontak antara ban dan jalan untuk beton kering 1615,96 N, beton basah 1436,17 N, aspal kering 1525,93 N dan aspal basah 1256,65 N. Kendaraan VIAR Karya 200cc tanpa muatan beban ini mampu melewati tanjakan dengan kemiringan jalan maksimum sebesar 23,27⁰, sedangkan dengan diberikan muatan beban 100 kg dapat melewati kemiringan jalan maksimum sebesar 16,38⁰.

Kata Kunci : Daya, Torsi, Traksi, Kendaraan Roda Tiga, Modifikasi Progresi Geometri Bebas.

Abstract

A vehicle in order to produce torque and thrust (traction) on the driving wheel that is shrinking at ever higher speeds requires a storied comparison to transform the torque generated by the engine into the required torque of the driving wheel to drive the vehicle determined by two important parameters, : gear ratio and transmission gear level by means of free geometric progression. The purpose of this research is to know traction performance on three wheel drive system with modification of free geometry progression in overcoming various obstacles. The test was performed using a dyno test assay to obtain vehicle torque. Furthermore, from the collected data is done design / modification of the transmission system by using free geometry progression. Based on the tests conducted can be seen that with the installation of 4 levels, 5 levels, or 6 levels of speed on VIAR Works 200cc vehicle is known that the curve closer to ideal conditions due to traction wasted smaller than the standar.Hal can be seen with total traction of 1316 , 67 N and Fmax on the contact area between tire and road for dry concrete 1264,53 N, wet concrete 1124,03 N, dry asphalt 1194,28 N and wet asphalt 983,53 N in uncharged condition, while total traction with load 100 kg of 1271,38 N and Fmax on the contact area between tire and road for dry concrete 1615,96 N, wet concrete 1436,17 N, dry asphalt 1525,93 N and wet asphalt 1256,65 N. Vehicles VIAR 200cc Work without the load load is capable of passing the incline with a maximum road slope of 23,27⁰, while with a given load of 100 kg can pass the maximum road slope of 16,38⁰.

Keywords : Power, Torque, Traction, Three Wheel Vehicle, Free Geometric Progression Modification.

1. Pendahuluan

Sebagai alat transportasi, kendaraan banyak digunakan manusia untuk memenuhi kebutuhan hidupnya, maka dari itu kendaraan harus dapat memberikan keamanan dan kenyamanan bagi pengendaranya. Seiring berkembangnya teknologi, masyarakan semakin selektif dalam memilih kendaraan sebagai alat transportasi untuk memenuhi kebutuhannya. Dalam memilih kendaraan hendaknya masyarakat mengetahui karakteristik dari kendaraan tersebut, baik dari segi subyektif yang meliputi desain atau bentuk kendaraan dan secara obyektif meliputi segi kenyamanan, keamanan, handling, percepatan dan ekonomis yang benar-benar menjadi suatu hal yang sangat penting yang harus diperhatikan[1].

Salah satu faktor teknis utama yang menjadi tolak ukur keandalan bagi sebuah kendaraan adalah stabilitas kendaraannya. Stabilitas sangat terkait dengan pengendalian gerak kendaraan baik pada kecepatan konstan ataupun pada saat ada percepatan. Contohnya terjadi pada kasus kendaraan roda empat faktor stabilitas sering diangkat karena perbedaan traksi yang terjadi pada roda kanan dan kiri dapat mengganggu stabilitas kendaraan[2].

Bedasarkan penelitian yang sudah dilakukan pada kendaraan roda empat tentang “Karakteristik Traksi dan Kinerja Transmisi pada Sistem Gear Transmission dan Gearless Transmission” karakteristik traksi dan kinerja transmisi kendaraan yang diuji pada Toyota Kijang Inova tahun 2012 adalah pemodelan

(12)

Dewa Gede Eka Putra et al.  Prosiding KNEP IX – 2018  ISSN 2338-414X

19

traksi dilakukan dengan metode simulasi. Penelitian [3]

menyatakan bahwa pada hasil penelitiannya, dengan mengubah rasio gigi transmisi kendaraan, maka gaya traksi yang dihasilkan akan bervariasi dan akan berpengaruh pada kemampuan kendaraan dalam melalui kondisi operasi tertentu. Menurut data hasil penelitian yang dilakukan, semakin banyak tingkatan transmisi makan semakin kecil traksi yang terbuang.

Untuk karakteristik traksi pada kendaraan bermotor roda tiga ini masih mengacu pada kemampuan kendaraan untuk dipercepat dan mengatasi hambatan-hambatan yang terjadi pada kendaraan roda tiga, seperti: hambatan rolling, hambatan tanjakkan maupun hambatan aerodinamis.

Kendaraan roda tiga adalah jenis sintesis yang baik antara kemampuan manuver dan keringkasan sepeda motor dan kestabilan kendaraan roda empat[4].

Berdasarkan kebutuhan gerak kendaraan, maka dapat dikatakan bahwa pada kecepatan yang rendah diperlukan gaya dorong yang besar untuk dapat menghasilkan percepatan yang besar atau untuk dapat menanjak yang cukup terjal. Pada kecepatan yang tinggi dimana percepatan sudah tidak diperlukan lagi, maka gaya dorong yang diperlukan hanya untuk melawan hambatan angin dan hambatan rolling[5].

Untuk menghasilkan torsi dan gaya dorong pada roda penggerak yang mengecil pada kecepatan yang semakin tinggi diperlukan perbandingan yang bertingkat. Sehingga kemampuan transmisi manual untuk mentransformasikan torsi yang dihasilkan oleh mesin menjadi torsi yang dibutuhkan pada roda penggerak untuk mendorong kendaraan ditentukan oleh dua parameter penting, yaitu: perbandingan gigi dan tingkatan gigi transmisi dengan cara progresi geometri. Dasar dari penggunaan metode ini adalah untuk mendapatkan ratio gigi transmisi pada daerah kecepatan operasi mesin yang sama[6].

2. Metode Penelitian

2.1. Rumus Gaya Dorong (Traksi)

Berdasarkan dari dinamika kendaraan secara umum menggambarkan perilaku gerak keadaan kendaraan, perilaku arah kendaraan, stabilitas arah kendaraan, kenyamanan kendaraan dan keamanan kendaraan yang terkait dengan kecelakaan kendaraan pada saat jalan dan dapat dilihat pada Gambar 2.1 menunjukkan diagram aliran bodi bebas yang bergerak lurus serta menunjukkan gaya-gaya hambat yang meliputi hambatan angin dan hambatan rolling.

Gambar 2.1 Diagram bodi bebas kendaraan roda tiga

Keterangan:

Ff, Fr = Gaya dorong roda depan dan belakang.

Rf,Rr = Gaya hambat rolling roda depan dan belakang.

Wf, Wr = Gaya reaksi normal jalan roda depan dan belakang

Ra = Hambatan aerodinamis.

Rd = Hambatan karena menarik beban.

Fd = Gaya hambat angin.

hd = Posisi tinggi garis kerja dari gaya Rd.

a = Percepatan kendaraan.

W = Berat total kendaran.

Rumus umum dari gaya dorong (F) adalah :

 Untuk penggerak 2 roda belakang : (2.1)

Gaya dorong maksimum yang mampu dihitung oleh kontak antara ban dan jalan adalah sebesar gaya normal dikalikan koefisien gesek (µ) antara ban dan jalan, dirumuskan sebagai berikut.

 Untuk penggerak 2 roda belakang:

(2.2)

(2.3)

Salah satu cara untuk mencari perbandingan gigi antara tingkat transmisi terendah dan tertinggi adalah dengan cara progresi geometris yang ditunjukkan pada Gambar 2.2. Dimana menggambarkan transmisi 5 tingkat kecepatan[6].

Gambar 2.2 Pemilihan perbandingan gigi dengan progresi geometri (Sumber: Sutantra, 2001)

Berdasarkan Gambar 2.2 dengan perbandingan geometris maka untuk transmisi 5 tingkat didapat hubungan perbandingan gigi sebagai berikut:

= = = =

= (2.3)

Dimana:

i1, i2, i3, i4, i5 = perbandingan gigi pada tingkat transmisi I, II, III, IV, V.

kg = konstanta perbandingan.

Jika jumlah tingkat gigi transmisi adalah “n”, rumus menjadi sebagai berikut:

(13)

20

( )^{( )} (2.4)

Pada saat kendaraan menggunakan transmisi ke I, jika ia dirancang harus dapat memberi percepatan pada kendaraan sebesar a m/dt² pada jalan datar maka gaya dorong yang dibutuhkan (F_I) adalah:

(2.5)

Perbandingan gigi pada tingkat transmisi I dapat dihitung dengan rumus:

( )

(2.6)

Dimana:

Me = Torsi mesin

R = Jari-jari roda penggerak id = Perbandingan gigi diferensial ƞt = Efisiensi transmisi

fr = Koefisien rolling ban Rd = Hambatan angin

Jika kecepatan maksimum suatu kendaraan dirancang sebesar Vm untuk jalan datar maka gaya dorong (Fm) yang dibutuhkan adalah:

(2.7)

Perbandingan gigi pada tingkat transmisi akhir untuk dapat menghasilkan gaya dorong sebesar Fm

pada roda penggerak dirumuskan sebagai berikut:

( )

(2.8)

Perbandingan gigi pada tingkat transmisi ke 2 sampai ke m-1 dapat dihitung sebagai berikut:

( ) (2.9)

Grafik karakteristik daya-torsi kendaraan secara umum untuk setiap kecepatan (Rpm) ditunjukkan pada Gambar 2.3.

Gambar 2.3 Karakteristik kinerja mesin bensin (Sumber: Sutantra, 2001)

Traksi pada roda penggerak dapat dirumuskan:

( )

(2.10)

Dimana :

Fk = gaya traksi pada tingkat ke-k (N) M_e= torsi mesin untuk percepatan v (N.m) r = jari-jari roda penggerak (m)

ik = ratio roda gigi ke-k id = ratio roda gigi differensial

Kecepatan kendaraan sebagai berikut:

( )

(2.11)

Dimana:

V = Kecepatan kendaraan (km/jam)

D = Diameter roda (m) N = Putaran mesin (Rpm)

S = Koefisien slip pada ban kendaraan (2-5%) Bedasarkan hasil-hasil eksperimen, beberapa rumusan diajukan untuk menghitung koefisien rolling resistance (fr) dihitung dengan rumus:

() (2.12) Keterangan:

V = kecepatan kendaraan (km/h)

fo, fs = koefisien-koefisien yang tergantung dari tekanan ban, diambil dari (Gambar 2.4).

Gambar 2.4 Pengaruh tekanan ban pada ƒo dan ƒs (Sumber:

Sutantra, 2001).

Tabel 2.1 Rata-rata koefisien hambatan rolling (Sumber : Sutantra, 2001).

Jenis Kendaraan Permukaan Jalan Beton Keras/Aspal Pasir Kendaraan

penumpang 0,015 0,08 0,3

Truk 0,012 0,06 0,25

Traktor 0,020 0,04 0,2

Komponen gaya-gaya aerodinamis adalah gaya hambatan angin aerodinamis (Fd), gaya angkat aerodinamis (FL), dan gaya samping aerodinamis (Fs).

(2.13)

(2.14)

(2.15)

Keterangan:

 = densitas udara

Af = luasan frontal kendaraan

V = kecepatan relatif antara angin dan kendaraan

Cd, CL, CS = koefisien-koefisien gaya hambat aerodinamis

Tabel 2.1 Koefisien aerodinamik kendaraan (Sumber: Sutantra, 2001)

No Jenis Kendaraan Koefisien

Hambat 1 Kendaraan Penumpang 0,3 – 0,6 2 Kendaraan Convertible 0,4 – 0,65

3 Kendaraan Balap 0,25 – 0,3

4 Bus 0,6 – 0,7

5 Truck 0,8 – 1,0

(14)

21

6 Tractor – Trailer 0,8 – 1,3 7 Sepeda Motor + Pengendara 1,8

Besar sudut tanjakan jalan dapat dihitung, yaitu : sin _r _a

sin _a _r sin

ar sin ^net (2,.16)

3. Hasil dan Pembahasan

3.1. Perhitungan Kinerja Traksi dan Nilai Fmax

Langkah pertama yaitu melakukan pengujian performa dan akselerasi untuk mendapatkan hasil besarnya daya-torsi ini menggunakan dyno test yang terlihat pada desain pengujian kendaraan dapat dilihat pada Gambar 3.1 dan grafik kecepatan mesin (RPM) vs daya-torsi pada Gambar 3.2.

Gambar 3.1 Desain 3D pengujian kendaraan roda tiga menggunakan dyno test.

Gambar 3.2 Karakteristik daya-torsi VIAR Karya 200cc

Langkah kedua yaitu dari data-data yang terkumpul dilakukan perancangan/modifikasi terhadap sistem transmisi dengan menggunakan metode progresi geometri bebas. Maksud dari perancangan/

modifikasi bebas adalah rasio gigi awal dan rasio gigi akhir serta tingkat transmisinya dirancang sendiri.

Selanjutnya akan didapatkan hasil perhitungan kinerja

traksi yang ditunjukkan dala bentuk grafik sebagai berikut:

Gambar 3.3 Kecepatan vs traksi dan nilai Fmax dengan modifikasi progresi geometri bebas 4 tingkat tak bermuatan

Berdasarkan kurva traksi vs kecepatan dengan modifikasi progresi geometri bebas 4 tingkat

(15)

22

kecepatan, 5 tingkat kecepatan maupun 6 tingkat kecepatan tak bermuatan terlihat bahwa kurva semakin mendekati kondisi ideal setelah dilakukan perancangan rasio gigi transmisi. Hal ini ditunjukkan dengan besanya traksi yang terbuang semakin kecil antara jarak kurva rasio gigi transmisi.

Sedangkan pada hasil perhitungan dari Fmax pada bidang kontak ban dan jalan selengkapnya ditunjukkan dengan grafik pada Gambar 3.3, Gambar 3.4 dan Gambar 3.5. Dari grafik tersebut dapat dilihat bahwa kendaraan roda tiga VIAR Karya 200cc ini mampu melalui setiap kondisi operasi jalan tertentu, baik beton kering, beton basah, aspal kering maupun aspal basah.

Dalam kondisi tak bermuatan untuk 4 tingkat kecepatan, 5 tingkat kecepatan, maupun 6 tingkat kecepatan traksi maksimum yang diperlukan untuk melewati jalan betong kering sebesar 1264,53 N, jalan beton basah sebesar 1124,03 N, jalan aspal kering sebesar 1194,28 N, dan jalan aspal basah sebesar 983,53 N. Sedangkan traksi total yang dihasilkan oleh kendaraan roda tiga VIAR Karya 200cc sebesar 1316,67 N.

Gambar 3.6 Kecepatan vs traksi dan nilai Fmax dengan modifikasi progresi geometri bebas 4 tingkat dengan muatan 100 kg

Berdasarkan kurva traksi vs kecepatan dengan modifikasi progresi geometri bebas 4 tingkat kecepatan, 5 tingkat kecepatan maupun 6 tingkat kecepatan dengan beban muatan 100 kg terlihat bahwa keadaan kurva hampir sama dengan kondisi tak bermuatan.

Sedangkan pada hasil perhitungan Fmax pada bidang kontak ban dan jalan ditunjukkan dengan grafik pada Gambar 3.6, Gambar 3.7 dan Gambar 3.8. Dari grafik tersebut terlihat bahwa kendaraan roda tiga VIAR Karya 200cc hanya mampu melalui kondisi jalan beton basah dan aspal basah, sedangkan pada kondisi jalan beton kering dan aspal kering mengalami slip pada ban dikarenakan traksi maksimum yang terjadi pada roda penggerak lebih besar dari gaya maksimum yang mampu ditahan oleh bidang kontak antara ban dan jalan, maka roda penggerak terjadi slip.

Dalam kondisi bermuatan 100 kg untuk 4 tingkat kecepatan traksi maksimum yang diperlukan untuk melewati jalan beton kering sebesar 1615,96 N, jalan beton basah sebesar 1436,17 N, jalan aspal kering sebesar 1525,93 N, dan jalan aspal basah sebesar 1256,65 N. Sedangkan traksi total yang dihasilkan oleh kendaraan roda tiga VIAR Karya 200cc sebesar 1271,38 N.

3.2. Perhitungan Anlisa Tanjakan

(16)

23

Gambar 3.9 Tanjakan yang mampu dilalui kendaraan transmisi dengan modifikasi progresi geometri bebas 4 tingkat tak bermuatan

Berdasarkan pada kurva diatas menunjukkan kemampuan menanjak dari VIAR Karya 200cc dengan modifikasi progresi geometri bebas 4 tingkat, 5 tigkat maupun 6 tingkat kecepatan ini dapat melewati kemiringan jalan maksimum sebesar 23,27⁰ tanpa muatan. Dari hal ini analisa tanjakan diatas menggunakan sudut kemiringan jalan dibawah sudut tanjakan yang mampu dilalui oleh kendaraan roda tiga VIAR Karya 200cc.

Berdasarkan Gambar 3.9 dapat dilihat kemampuan menanjak VIAR Karya 200cc dengan modifikasi progresi geometri bebas 4 tingkat kecepatan terlihat bahwa dalam kondisi tak bermuatan dengan sudut tanjakan 5⁰ dapat dilalui pada transmisi tingkat ke-3 selanjutnya sudut tanjakan 10⁰ dan 15⁰ dapat dilalui pada tingkat transmisi ke-2 serta sudut tanjakan 20⁰ dapat dilalui pada tingkat transmisi ke-1.

Berdasarkan Gambar 3.10 dapat dilihat kemampuan menanjak VIAR Karya 200cc dengan modifikasi progresi geometri bebas 5 tingkat kecepatan terlihat bahwa dalam kondisi tak bermuatan dengan sudut tanjakan 5⁰ dapat dilalui pada transmisi tingkat ke-4 selanjutnya sudut tanjakan 10⁰ dapat

(17)

24

dilalui pada tingkat transmisi ke-3 dan 15⁰dapat dilalui pada tingkat transmisi ke-2 serta sudut tanjakan 20⁰ dapat dilalui pada tingkat transmisi ke-1.

Berdasarkan Gambar 3.11 dapat dilihat kemampuan menanjak VIAR Karya 200cc dengan modifikasi progresi geometri bebas 5 tingkat kecepatan terlihat bahwa dalam kondisi tak bermuatan dengan sudut tanjakan 5⁰ dapat dilalui pada transmisi tingkat ke-5 selanjutnya sudut tanjakan 10⁰ dapat dilalui pada tingkat transmisi ke-3 dan 15⁰dapat dilalui pada tingkat transmisi ke-2 serta sudut tanjakan 20⁰ dapat dilalui pada tingkat transmisi ke-1.

Gambar 3.12 Tanjakan yang mampu dilalui kendaraan transmisi dengan modifikasi progresi geometri bebas 4 tingkat dengan muatan

100 kg

Berdasarkan kurva diatas menunjukkan kemampuan menanjak dari VIAR Karya 200cc dengan modifikasi progresi geometri bebas 4 tingkat, 5 tingkat maupun 6 tingkat kecepatan ini dapat melewati

(18)

25

kemiringan jalan maksimum sebesar 16,38⁰ dengan beban muatan 100 kg. Dari hal ini analisa tanjakan diatas menggunakan sudut kemiringan jalan dibawah sudut tanjakan yang mampu dilalui oleh kendaraan roda tiga VIAR Karya 200cc.

Berdasarkan Gambar 3.12 dapat dilihat kemampuan menanjak VIAR Karya 200cc dengan modifikasi progresi geometri bebas 4 tingkat kecepatan terlihat bahwa dalam kondisi bermuatan beban 100 kg dengan sudut tanjakan 5⁰ dapat dilalui pada transmisi tingkat ke-3 selanjutnya sudut tanjakan 10⁰ dapat dilalui pada transmisi tingkat ke-2 dan 15⁰ dapat dilalui pada tingkat transmisi ke-1.

Berdasarkan Gambar 3.13 dapat dilihat kemampuan menanjak VIAR Karya 200cc dengan modifikasi progresi geometri bebas 5 tingkat kecepatan terlihat bahwa dalam kondisi bermuatan beban 100 kg dengan sudut tanjakan 5⁰ dapat dilalui pada transmisi tingkat ke-3 maupu ke-4 selanjutnya sudut tanjakan 10⁰ dapat dilalui pada tingkat transmisi ke-2 dan 15⁰dapat dilalui pada tingkat transmisi ke-1.

Berdasarkan Gambar 3.14 dapat dilihat kemampuan menanjak VIAR Karya 200cc dengan modifikasi progresi geometri bebas 5 tingkat kecepatan terlihat bahwa dalam kondisi tak bermuatan dengan sudut tanjakan 5⁰ dapat dilalui pada transmisi tingkat ke-4 selanjutnya sudut tanjakan 10⁰ dapat dilalui pada tingkat transmisi ke-3 maupun ke-2 dan 15⁰dapat dilalui pada tingkat transmisi ke-1.

4. Simpulan

Dari hasil analisa diatas didapatkan beberapa kesimpulan sebagai berikut :

1. Pada analisa diatas terlihat bahwa setelah dilakukan modifikasi rasio gigi transmisi, baik 4 tingkat, 5 tingkat maupun 6 tingkat kecepatan menunjukkan bahwa semakin banyak tingkat kecepatan, maka akan semakin kecil juga traksi yang terbuang dan gaya traksi yang dihasilkan akan bervariasi pada setiap tingkat kecepatan yang dirancang pada kendaraan roda tiga.

2. Dalam kondisi tak bermuatan kendaraan VIAR Karya 200cc mampu melewati kondisi jalan yang diberikan, sedangkan dengan diberi beban 100 kg kendaraan hanya mampu melewati kondisi jalan beton basah dan aspal basah dikarenakan pada jalan beton kering dan aspal kering nilai Fmax lebih besar dari gaya maksimum maka roda akan mengalami slip.

3. Kemampuan untuk melewati tanjakan dari VIAR Karya 200cc tanpa muatan beban ini dapat melewati kemiringan jalan maksimum sebesar 23,27⁰ sedangkan dengan diberikan muatan beban 100 kg dapat melewati kemiringan jalan maksimum sebesar 16,38⁰.

Ucapan Terima Kasih

Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak I Ketut Adi Atmika selaku dosen pembimbing I dan Bapak I Made Widiyarta selaku dosen pembimbing II yang selalu memberikan dukungan motivasi dan banyak masukan dalam penyelesaian jurnal ini serta

semua pihak yang membantu baik secara langsung maupun tidak langsung

Daftar Pustaka

[1] Rihendra Dantes, Kadek, Karakteristik Prilaku Arah Belok Kendaraan Tossa Hercules Ditinjau Dari Sudut Kemiringan Jalan, Jurnal Rekayasa Mesin Vol.4, no.2, 125-132, 2013.

[2] Dewanto, Joni dan Sudarsono, Bambang, Sistem Gaya Traksi Roda, Jurnal Teknik Mesin.

Oktober, Volume 5, No. 2, 64-69, 2003.

[3] Adi Atmika, I Ketut dan Sri Komaladewi, A.A.I.A., Karakteristik Traksi dan Kinerja Transmisi pada Sistem Gear Transmission dan Gealess Transmission, Jurnal Energi dan Manufaktur. April, Volume 7, No.1, 11-18, 2014.

[4] Wibowo, Wibawa EJ., dan Jaka, SB., Analisis Karakteristik Handling Kendaraan Roda Tiga Dengan Revolute Joint Frame, Mekanika. Maret, Volume 12, No.2, 2014.

[5] Hardianto, Siahan Ian dan Sutantra, I Nyoman, Simulasi Model Kontrol Sistem Kontrol Traksi, Puslit Petra. April, Volume 7, No.1, 2005.

[6] Sutantra, I Nyoman, Teknologi Otomotif-Teori dan Aplikasinya, Guna Widya, Surabaya, 2001.

Dewa Gede Eka Putra sedang menyelesaikan pendidikan S1 Teknik Mesin di Universitas Udayana mulai tahun 2014-2018.

I Ketut Adi Atmika menyelesaikan pendidikan S1 Teknik Mesin di Institut Teknologi Sepuluh November pada tahun 1994. Pendidikan S2 Teknik Mesin diselesaikan di Institut Teknologi Sepuluh November pada tahun 2004.

Saat ini ia bekerja sebagai dosen di Jurusan Teknik Mesin Uinversitas Udayana. Bidang konstruskti dan stabilitas kendaraan

I Made Widiyarta menyelesaikan pendidikan S1 Teknik Mesin di Institut Teknologi Sepuluh November pada tahun 1995. Pendidikan S2 di University Of Sheffield pada tahun 2001 dan pendididkan S3 di University Of Newcastle- Upon-Tyne pada tahun 2010.

Saat ini ia bekerja sebagai dosen di Jurusan Teknik Mesin Uinversitas Udayana.