SKRIPSI
PERANCANGAN KONTRUKSI SISTEM PENGGERAK MOBIL HEMAT ENERGI
“HAIZUM”
Diajukan Sebagai Salah Satu Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik (ST) Pada Program Studi Teknik Mesin
Disususn Oleh :
LEXSI SAPUTRA NPM. 215.01.052.010
UNIVERSITAS ISLAM MALANG FAKULTAS TEKNIK
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN MALANG
2020
ABSTRAK
Lexsi Saputra. 2020. Perancangan Kontruksi Sistem Penggerak Mobil Hemat Energi
“Haizum”. Skripsi, Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Islam Malang. Dosen Pembimbing: Ir. Hj. Unung Lesmanah, MT. dan Mochammad Basjir, S.T., MT.
Kendaraan merupakan alat transportasi modern yang di era globalisasi ini merupakan salah satu kendaraan yang sangat di butuhkan oleh masyarakat umum, perkembangan transportasi dan teknologi berkembang sangat pesat, tidak terkecuali pada bidang hemat energi termasuk pemakaian bahan bakar pada kendaraan bermotor. Untuk menunjang hal tersebut di butuhkan suatu sistem dan modifikasi pada engine agar bisa menghemat bahan bakar dan bisa menempuh jarak yang lebih jauh dan efisien pada motor gasoline. Sistem transmisi atau penggerak pada kendaraan umumnya sebuah komponen yang memiliki tujuan untuk merubah kecepatan dan tenaga mesin yang tertuju pada roda. Mobil Hemat Energi (KMHE) merupakan lomba mobil hemat energi tingkat nasional yang di selenggarakan oleh Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi Kegiatan. Oleh karena itu Sistem Penggerak Mobil Hemat Energi harus bisa mengontrol bahan bakar yang bagus. Dengan kecepatan rasio final gear yang telah di hitug dengan teoritis pada gigi percepatan 1 dengan kecepatan 17,12 km/jam, gigi kecepatan 2 dengan kecepatan 28,51 km/jam, gigi kecepatan 3 kecepatan 39,41 km/jam, gigi kecepatan 4 dengan kecepatan 46,63 km/jam dengan kecepatan rantai 20,4 m/s. Variasi roda gigi ditujukan untuk menambah kecepatan rpm yang berfungsi untuk penghematan bahan bakar lebih baik.
Kata Kunci : Final Gear, Motor gasoline, Sprocket and Chain .
1
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kendaraan merupakan alat transportasi modern yang di era globalisasi ini merupakan salah satu kendaraan yang sangat di butuhkan oleh masyarakat umum, perkembangan transportasi dan teknologi berkembang sangat pesat, tidak terkecuali pada bidang hemat energi termasuk pemakaian bahan bakar pada kendaraan bermotor. Salah satu dari berbagai macam engine yaitu modifikasi engine. Sistem transportasi umumnya yang harus diperhatikan salah satunya penghemat bahan bakar yang efisien pada motor gasoline. Untuk menunjang hal tersebut di butuhkan suatu sistem dan modifikasi pada engine agar bisa menghemat bahan bakar dan bisa menempuh jarak yang lebih jauh.
Sistem transmisi atau penggerak pada kendaraan umumnya, sebuah komponen pada mesin yang memiliki tujuan untuk merubah kecepatan dan tenaga putar dari mesin yang tertuju pada roda yang nantinya bias digunakan untuk menggerakan kendaraan. Disamping itu, sistem pemindahan tenaga ini meliputi unit kopling, transmisi, deferensial, poros serta roda kendaraan. Seluruh bagian tersebut akan saling berhubungan satu sama lain.
Terkait dengan pengertian transmisi atau penggerak, posisi dan komponenya terletak pada ujung depan sesudah unit kopling dari sistem pemindah tenaga pada sebuah kendaraan. Sebagai contoh pada sepeda motor yang memiliki 4 percepatan, letak transmisi manual di sini sebagai salah satu bagian hardware dari sistem pemindah tenaga dengan 4 tingkatan. Dengan adanya transmisi tersebut maka tenaga yang dihasilkan mesin bias diteruskan ke poros propeller shaft sehingga kendaraan pun bisa berjalan. Dengan sedikit memahami pengertian transmisi manual maka bisa diambil kesimpulan singkat bahwa sistem transmisi manual merupakan suatu komponen pemindah tenaga yang dihasilkan dari mesin ke poros roda yang membuat kendaraan bisa berjalan sesuai dengan percepatan dan tenaga yang di butuhkan.
Mobil Hemat Energi atau (KMHE) mrupakan sebuah “Lomba mobil irit hemat energi” tingkat nasional yang diselenggarakan oleh Direktorat Jendral
2
Pendidikan Tinggi Kegiatan yang awalnya bernama Indonesia Energy Marathon Challenge (IEMC) adalah kontes mobil hemat energi yang diselenggarakan setiap tahun yang dimulai pada tahun 2012 yang dileksanakan oleh Institut Teknologi Sepuluh November di Sirkuit Kenjeran Surabaya. Berdasarkan penjelasan di atas kali ini penyusun membuat Mobil Hemat Energi Urban Concept untuk kelas bahan bakar gas oline dengan memodifikasi sistem transmisi dan final gear pada Mobil Hemat Energi “Haizum”.
Noorsakti Wahyudi dan Indah Puspitasari, (2017) memodifikasi sistem transmisi dan final gear pada mobil prototype hemat energi Ronggo Jumeno, pada final gear rasio gigi mempengaruhi torsi awal ketika menggerakan kendaraan dari posisi diam, dengan memodifikasi transmisi dan final gear diharapkan dapat mengurangi beban yang berpengaruh pada efisiensi bahan bakar dan mencapai torsi sesuai kebutuhan kendaraan.
Bambang Setyono, Yudhi Setiawan (2015). Dari hasil pengujian diperoleh hasil mobil mampu bergerak stabil saat mlaju di trek lurus maupun belok dengan kecepatan maksimum 50 km/jam, torsi maksimum 1,792 kgm. Jiageng Ruan and friend, (2016). To predict motor efficiency and energy consumption for sigle reduction, two speed Dual Clutch Transmission (DCT) and simplified Continuous Variabel Transmission (CVT) equipped battery electric vehicle.
Maka dalam tugas skripsi ini perencanaan transmisi menggunakan sproket and chain yang bertujuan untuk mengetahui perbedaan yang telah di bandingkan dengan penelitian terdahulu yaitu meliputi antara lain kecepatan dan asumsi bahan bakar yang dihasilkan bila dimodifikasi agar bisa memenuhi tenaga yang dibutuhka oleh mobil KMHE “Haizum”.
1.2 Rumusan Masalah
1) Berapa besar daya yang di butuhkan pada mobil tersebut ? 2) Perhitungan kecepatan ?
3) Konsumsi bahan bakar ?
1.3 Batasan Masalah
Mengingat luasnya permasalahan yang dihadapi sebelum perencanaan dilakukan, maka perlu adanya batasan masalah agar langkah-langkah dalam
3
pemecahan masalah sehingga nantinya tidak akan menyimpang dari tujuan perencangan yang hendak dicapai. Maka masalah yang akan dibahas pada proses perencanaan transmisi sprocket and chain pada mobil KMHE menggunakan engine gasoline manual yaitu sebagai berikut.
1) Transmisi hanya digunakan untuk meneruskan daya dari sumber penggerak kendaraan ke roda menggunakann engine gasoline manual.
2) Mesin HONDA STAR 87
Tipe : Empat langkah
Kapasitas Silinder : 86 cc Jumlah Silinder : 1 Tahun pembuatan/perakitan : 1987
3) Perhitungan analisa meliputi perancangan daya sprocket and chain, kecepatan dan elemen – elemen mesin yang digunakan
1.4 Tujuan
Tujuan penulis tugas akhir ini adalah :
1) Untuk menganalisa beberapa hal yang dapat terjadi pada transmisi manual final gear yaitu yang menyangkut tentang daya, kecepatan, bahan bakar dan setiap elemen.
2) Untuk mengetahui besar daya yang di butuhkan pada mesin tersebut.
3) Mengetahui kecepatan mobil yang telah di rancang.
4) Dan mengetahui konsumsi bahan bakar yang di butuhkan.
1.5 Manfaat
Manfaat dari perancangan transmisi kendaraan mobil KMHE Haizum :
1) Mengembangkann penentuan tingkat modifikasi sprocket and chain untuk daya, kecepatan, dan konsumsi bahan bakar dari kendaraan gasoline sekaligus juga dapat diimplementasikan dalam kompetisi mobil hemat energi Urban concept.
2) Menumbuh kembangkan ide dan kreatifitas mahasiswa.
1.6 Sistematika Penulisan
Secara umum sistematika penulisan skripsi ini dapat diuraikan secara ringkas yaitu sebagai berikut.
4
BAB 1 PENDAHULUAN
Bab 1 berisi tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan dan manfaat perancangan serta sistematika penulisan laporannya.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Berisikan tinjauan pustaka dan penelitian-peneliatan terdahulu, perkembangan terkini terkait topik perencanaan dan landasan teori yang dipakai dalam perencanaan ini.
BAB III METODE PERENCANAAN
Menjelaskan tentang konsep perencaan yang akan digunakan untuk menghasilkan data-data yang diperlukan.
BAB IV PERHITUNGAN
Membahas hasil data yang telah direncanakan.
BAB V PENUTUP
Keputusan dari hasil data yang ada dan saran untuk menunjang kesempurnaan dari skripsi ini.
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN - LAMPIRAN
5
1
BAB V PENUTUP
5.1. Kesimpulan
Dari hasil “Perancangan Konruksi Sistem Penggerak Mobil Hemat Energi Haizum” maka dapat di ambil beberapa kesimpulan, diantaranya :
1. Kecepatan roda dengan rasio final gear yang telah di hitung dengan teoritis adalah pada gigi percepatan 1 dengan kecepatan 17,12 km/jam, gigi kecepatan 2 dengan kecepatan 28,51 km/jam, gigi kecepatan 3 dengan kecepatan 39,41 km/jam, gigi kecepatan 4 dengan kecepatan 46,63 km/jam dengan kecepatan rantai 20,4 m/s
2. Daya total mesin dalam perencanaan adalah 9,0 hp, maka motor yang di pakai 7,5 hp 8000 rpm sehingga memenuhi syarat untuk mengangkat beban keseluruhan mobil.
3. Konsumsi bahan bakar yang hasil pengujian scara dinamis dengan cara menjalankan di jalan trak lurus dengan jarak 200 meter dengan bahan bakar maksimal 15 ml dengan variabel kontrol 25 ml dan kecepatan yang bervarias, hasil yang dicapai adalah pada kcepatan 42 km/jam konsumsi bahan bakar 15 ml menempuh jarak 200 m dengan waktu 34 detik, kecepatan 41 km/jam konsumsi bahan bakar 14 ml menempuh jarak 200 m dengan waktu 33 detik, kecepatan 40 km/jam konsumsi bahan bakar 13 ml menempuh jarak 200 m dengan waktu 32 detik, kecepatan 38 km/jam konsumsi bahan bakar 11 ml menempuh jarak 200 m dengan waktu 29 detik.
5.2. Saran
Perancangan ini sebagai trial pembuatan mobil KMHE dan masih belum sempurna, untuk menyempurnakan transmisi ini di perlukan pemikiran yang lebih matang agar perancangan ini terlihat lebih sempurna. Perlu adanya
2
pertimbangan dalam mengembangkan perancangan ini, oleh karena itu pengembangan perencanaan ini menyarankan :
1. Untuk mahasiswa yang hendak untuk melanjutkan perancangan ini terlebih dahulu mendalami tentang sistem transmisi agar mempermudah dalam penelitian.
2. Memakai gear box atau menambahkan gear box pada transmisi final gear supaya pergerakan yang di peroleh tidak langsung dari mesin ke as roda yang menimbulkan gaya dan tekanan yang terlalu tinggi, dan putaran yang di peroleh lebih halus karena di transmisikan melalui gear box.
3. Mesin atau motor penggerak memakai motor listrik yang merupakan ramah lingkungan dan tentunya hemat energi, pada motor listrik ini sendiri mempunyai kelebihan bisa menggunakan gigi transmisi mundur.
4. Pada transmisi final gear untuk lebih bervariasi kecepatan dan dayanya yang perlu di ganti pada gear belakang atau disebut driven gear supaya dapat memiliki kecepatan yang lebih laju atau lambatnya mobil tersebut, sama halnya dengan daya.
DAFTAR PUSTAKA
a) Buku
Irawan Purna Agustinus, 2016, Perancangan Sistem Transmisi Roda Gigi, PT.
KANISIUS, Jakarta.
Sularso, Ir, MSME dan Suga Kiyokatsu, 1997, Dasar Perencanaan dan Pemilihan.
Sularso, Ir, MSME dan Suga Kiyokatsu, 1978, Dasar Perencanaan dan Pemilihan.
b) Artikel Jurnal
Wahyu Noorsakti, dkk, 2017, modifikasi Transmisi dan Final Gear pada Mobil Prototype “Ronggo Jumeno”, Politeknik Negeri Madiun, Madiun, JEECAE Vol.2, No.2.
Purboputro Ilmu Pramuko, dkk, 2018, Uji Kemampuan Rancangan Sistem Kemudi, Transmisi, dan Pengereman pada Mobil Listrik Prototype “Ababil”, Universitas Muhammadiyah Surakarta, Surakarta.
Setyo Bambang, dkk, 2015, Rancang Bangun Sistem Transmisi, dan Pengereman Mobil Listrik “Semut Abang”,Seminar Nasional Sains dan Teknologi Terapan III 2015, ISBN 978-602-98569-1-0, Insttitut Teknologi Adhi Tama, Surabaya.
Suriadi Igak dan I Ketut Adi Atmika, 2016, Perancangan Rasio Sistem Transmisi Kendaraan Penggerak Roda Belakang Untuk Meningkatkan Kinerja Traksi, Energi dan Manufaktur Vol. 9 No. 1, Universitas Udayana, Kampus Bukit Jembaran Bali.
Jerry Rapar Pangayow, dkk, 2016, Perancangan Sistem Transmisi Gokar Listrik, Universitas Sam Ratulangi, Vol. 5 No.1.
Dalmasius Ganjar Subagio dan Agus Salim, 2011, Rancang Bangun Sistem Transmisi AT (Automatic Transmision), AMT (Automated Manual Transmision), dan CVT (Continuously Variable Transmission) untuk MOBIL LISTRIK dan MOBIL HYBRID, Jurnal Teknologi Bahan dan Barang Teknik, Balai Besar dan Barang Teknik, Departemen Perindustrian RI, Vol. 1 No. 25, Hal. 29 – 35.
