Sistem propeller shaft meruakan bagian dari sistem pemindah tenaga yang berfungsi untuk memindahkan tenaga dari transmisi ke differential dengan demikian, tenaga dari mesin bisa diteruskan ke peggerak roda menggerakkan kendaraan
Sistem propeller shaft meruakan bagian dari sistem pemindah tenaga yang berfungsi untuk memindahkan tenaga dari transmisi ke differential dengan demikian, tenaga dari mesin bisa diteruskan ke peggerak roda menggerakkan kendaraan
Terima Kasih Sudah Mau Berkunjung dan Membaca Artikel Yang Kami Share ini.
Semoga Bermanfaat.
Layanan Informasi Kami.
Facebook : teacher@aprinr.id.ai
E-Mail : Hiroapriito@outlook.com
YouTube : https://www.youtube.com/channel/UCFzllPihZiwrHwyjPd6KwIw || HAI TV
Presentasi ini merupakan presentasi power point yang memaparkan mengenai mesin frais, bor dan gurdi. Ketiga mesin tersebut merupakan permesinan yang sering digunakan pada proses produksi.
Terima Kasih Sudah Mau Berkunjung dan Membaca Artikel Yang Kami Share ini.
Semoga Bermanfaat.
Layanan Informasi Kami.
Facebook : teacher@aprinr.id.ai
E-Mail : Hiroapriito@outlook.com
YouTube : https://www.youtube.com/channel/UCFzllPihZiwrHwyjPd6KwIw || HAI TV
Presentasi ini merupakan presentasi power point yang memaparkan mengenai mesin frais, bor dan gurdi. Ketiga mesin tersebut merupakan permesinan yang sering digunakan pada proses produksi.
Seluruh kendaraan dituntut bisa dioperasikan atau dijalankan pada berbagai kondisi jalan. Namun demikian, mesin yang berfungsi sebagai penggerak utama pada suatu kendaraan tidak bisa melakukan dengan baik apa yang menjadi kebutuhan atau tuntutan kondisi jalan tersebut. Misalnya, pada saat jalan mendaki, kendaraan membutuhkan momen punter (torsi) yang besar, namun kecepatan atau laju kendaraan yang dibutuhkan rendah.
Pada saat ini walaupun putaran mesin tinggi karena katup trotel atau katup gas dibuka penuh namun putaran mesin tersebut harus dirubah menjadi kecepatan atau laju yang rendah. Sedangkan pada saat sepeda motor berjalan pada jalan yang rata, kecepatan diperlukan tapi tidak diperlukan torsi yang besar.
Dari pendahuluan diatas, sesuai dengan yang akan dibahas yakni tentang system kopling, maka sebagai kesimpulan awal bahwa system kopling masuk pada bagian system pemindah tenaga. Oleh karena itu pada pembahasan kali kita akan membahas secara terperinci yang erat kaitannya dengan system kopling.
Pemeliharaan dan pebaikan diferential (gardan) pak i gusti made am(1)
Sistem Transmisi Manual (Mobil)
1. DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI ..................................................................................................
i
BAB I
PENDAHULUAN .........................................................................
1
A. Latar Belakang .........................................................................
1
B. Batasan Masalah ......................................................................
2
C. Tujuan ......................................................................................
2
PEMBAHASAN ............................................................................
3
A. Pengertian Sistem Transmisi ...................................................
3
B. Prinsip Kerja Transmisi ...........................................................
4
C. Macam-Macam Roda gigi .......................................................
5
D. Landasan Teori ........................................................................
7
BAB II
1.
Perbandingan Gigi ............................................................
7
2.
Traksi Pada Kendaraan .....................................................
9
3.
Hambatan Aerodinamis ....................................................
10
4.
Rolling Resistance ............................................................
11
5.
Transmisi Pada Kendaraan Bermotor ...............................
12
6.
Sistem Driveline Kendaraan .............................................
13
7.
Metoda Progresi Geometri ...............................................
14
8.
Hasil Dan Analisis ............................................................
15
BAB III KESIMPULAN .............................................................................
21
DAFTAR PUSTAKA
i
2. BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Kebutuhan akan sarana transportasi yang dapat menunjang kelancaran
arus lalu lintas belakangan ini telah meningkat dengan pesat. Hal ini
mengakibatkan dibutuhkannya kendaraan-kendaraan dengan karakteristik
mesin yang mampu menghasilkan traksi yang besar untuk dapat memberikan
percepatan pada kendaraan.
Untuk mendapatkan karakteristik traksi yang lebih baik, akan dicoba
dengan melakukan analisa terhadap kendaraan yang dimodifikasi sistem
driveline, khususnya sistem transmisinya dengan metode Progresi Geometri.
Analisa juga dilakukan untuk sistem tanpa gigi (gearless), kemudian dilihat
karakteristiknya.
Dari analisa yang dilakukan, modifikasi terhadap sistem transmisi
baik sistem gear maupun gearless memberikan beberapa keuntungan
dibandingkan dengan kendaraan pada kondisi standarnya. Sistem transmisi
adalah salah satu komponen penting pada sistem drive train, yang fungsi
utamanya adalah mentramsmisikan atau mentransformasikan torsi yang
keluar dari mesin sampai ke torsi yang terjadi pada roda penggerak. Ratio
transmisi berpengaruh terhadap besarnya torsi yang dapat ditransmisikan,
sedangkan jumlah tingkat kecepatannya berpengaruh terhadap kehalusan
(smoothness) proses transmisi dan transformasi daya pada sistem transmisi
tersebut.
Sistem tansmisi dengan roda gigi mempunyai batas range ratio dan
jumlah tingkat kecepatan yang terbatas juga. Batas ini berpengaruh besar
terhadap performan traksi kendaraan. Disamping faktor getaran (noise) yang
ditimbulkan, juga kehilangan energi yang lebih besar dibandingkan dengan
type gearless transmission.
1
3. 2
B. Batasan Masalah
Karena sangat luasnya kajian tentang Sistem Transmisi Manual
(Mobil), maka penulis membatasi permasalahan sebagai berikut:
1.
Perbedaan sistem transmisi manual dengan sistem transmisi semi
otomatis dan otomatis.
2.
Prinsip kerja transmisi pada mobil.
3.
Macam-macam roda gigi yang digunakan pada mobil.
4.
Landasan teori dalam perubahan transmisi kendaraan (mobil), agar
menghasilkan traksi yang besar.
C. Tujuan
Adapun tujuan dari pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut:
1.
Sebagai salah satu prasyarat mendapatkan nilai dari mata kuliah
Rancangan Konstruksi Mesin 1.
2.
Memberikan pengetahuan kepada pembaca mengenai transmisi apa saja
yang digunakan pada mobil.
3.
Memberikan pengetahuan kepada pembaca mengenai prinsip kerja
transmisi.
4.
Memberikan dasar perhitungan secara analitis tentang transmisi pada
kendaraan (mobil).
4. BAB II
PEMBAHASAN
A. Pengertian Sistem Transmisi
Sistim transmisi adalah sistem yang menjadi penghantar energi dari
mesin ke diferensial dan as. Dengan memutar as, roda dapat diputar dan
menggerakkan mobil.
Gambar 1. Sistem pemindah tenaga pada kendaraan
Transmisi diperlukan karena mesin pembakaran yang umumnya
digunakan dalam mobil merupakan mesin pembakaran internal yang
menghasilkan putaran (rotasi) antara 600 sampai 6000 rpm. Sedangkan, roda
diputar antara 0 sampai 2500 rpm.
Sekarang ini terdapat dua sistem yang umum, yaitu trasmisi manual
dan transmisi otomatis. Terdapat juga sistem-sistem transmisi yang
merupakan gabungan antara kedua sistem tersebut, namun ini merupakan
perkembangan terakhir yang baru dapat ditemukan pada mobil-mobil
berteknologi tinggi.
Transmisi Manual merupakan salah satu jenis transmisi yang banyak
dipergunakan dengan alasan perawatan yang lebih mudah. Biasanya pada
transmisi manual terdiri dari 3 sampai dengan 7 speed.
Transmisi Semi Otomatis adalah transmisi yang dapat membuat kita
dapat merasakan sistem transmisi manual atau otomatis, bila kita sedang
3
5. 4
menggunakan sistem transmisi manual kita tidak perlu menginjak pedal
kopling karena pada sistem transmisi ini pedal kopling sudah teratur secara
otomatis.
Transmisi Otomatis adalah transmisi yang perpindahan giginya
berlangsung secara otomatis (pindah dengan sendirinya) berdasarkan
besarnya beban mesin (penekanan pedal gas) dan kecepatan kendaraan.
Transmisi otomatis terdiri dari 3 bagian utama:
1.
Torque converter berfungsi sebagai kopling otomatis dan dapat
memperbesar momen mesin.
2.
Planetary gear unit berfungsi sebagai mekanisme perubah perbandingan
gigi.
3.
Hidraulic control unit berfungsi untuk mengatur saat perpindahan gigi.
B. Prinsip Kerja Transmisi
Transmisi manual dan komponen-komponennya yang akan dibahas
dalam makalah ini adalah yang dipergunakan pada kendaraan bermotor.
Transmisi manual dan komponen-komponennya merupakan bagian dari
sistem pemindah tenaga dari sebuah kendaraan, yang berfungsi sebagai
berikut:
a.
Mengatur tingkat kecepatan dalam proses pemindahan tenaga dari
sumber tenaga (mesin) ke roda kendaraan (pemakai/ penggunaan tenaga).
b.
Mengatur perbedaan putaran antara putaran mesin (memalui unit
kopling) dengan putaran poros yang keluar dari transmisi. Pengaturan
putaran ini dengan maksud kendaraan mampu bergerak sesuai dengan
beban dan kecepatan kendaraan.
Sistem pemindah tenaga secara garis besar terdiri dari unit kopling,
transmisi, poros propeller, defrensial, poros dan roda kendaraan. Sementara
posisi transmisi manual dan komponennya, terletak pada ujung depan sesudah
unit kopling dari sistem pemindah tenaga pada kendaraan.
6. 5
Rangkaian pemindahan tenaga berawal dari sumber tenaga (Engine)
kesistem pemindah tenaga, yaitu masuk ke unit kopling (Clutch) diteruskan
ketransmisi (Gear Box) kepropeller shaft dan keroda melalui defrensial (Final
Drive).
Gambar 2. Prinsip kerja menggunakan konsep momen
Berdasarkan gambar 2 tersebut, dapat dilihat perbedaan antara
keduanya. Gambar pertama seseorang mendorong mobil ditanjakan secara
langsung, sementara gambar kedua menggunakan tongkat pengungkit.
Konsep dasar di atas kemudian dipergunakan dalam membuat desain
transmisi, dimana lengan pengungkit tersebut diterapkan pada diameter roda
gigi. Sehingga transmisi kendaraan juga disebut dengan gear box atau kotak
roda gigi, karena komponen utama transmisi adalah roda gigi.
C. Macam-Macam Roda gigi
Roda gigi/ gears adalah roda yang terbuat dari besi yang mempunyai
gerigi pada permukaannya. Bentuk gigi dibuat sedemikian rupa hingga dapat
bekerja secara berpasangan dan setiap pasangan terdapat sebuah roda gigi
yang menggerakkan (driving gear) dan sebuah roda gigi yang digerakkan
(driven gear).
Suatu kelompok/ kumpulan roda gigi dengan komponen lain
membentuk suatu sistem transmisi dalam suatu kendaraan, mereka terletak
dalam suatu wadah yang disebut transmission case, atau kadang juga disebut
gear box.
Beberapa macam desain roda gigi yang dipergunakan pada transmisi
adalah:
7. 6
Gambar 3. Macam-macam roda gigi
1.
Roda gigi jenis Spur – bentuk giginya lurus sejajar dengan poros,
dipergunakan untuk roda gigi geser atau yang bisa digeser (Sliding
mesh).
2.
Roda gigi jenis Helical – bentuk giginya miring terhadap poros,
dipergunakan untuk roda gigi tetap atau yang tidak bisa digeser
(Constant mesh dan synchro-mesh).
3.
Roda gigi jenis Double Helical – bentuk giginya dobel miring terhadap
poros, dipergunakan untuk roda gigi tetap atau yang tidak bisa digeser
(Constant mesh dan synchro-mesh).
4.
Roda gigi jenis Epicyclic – bentuk giginya lurus atau miring terhadap
poros, dipergunakan untuk roda gigi yang tidak tetap kedudukan titik
porosnya (Constant mesh).
Tabel 1. Komponen-komponen utama sistem transmisi dan fungsi-fungsinya
No
Komponen
Fungsi
1
Transmission input saft
Poros input transmisi
Sebuah poros dioperasikan dengan
kopling yang memutar gigi di dalam
gear box.
2
Transmission gear
Gigi transmisi
Untuk mengubah output gaya torsi
yang meninggalkan transmisi.
3
Synchroniser
Gigi penyesuai
Komponen yang memungkinkan
pemindahan gigi pada saat mesin
bekerja/ hidup.
Shift fork
Garpu pemindah
Batang untuk memindah gigi atau
synchroniser pada porosnya sehingga
memungkinkan gigi untuk dipasang/
dipindah.
4
8. 7
5
Shift lingkage
Tuas penghubung
Batang/ tuas yang menghubungkan
tuas persneling dengan shift fork.
6
Gear shift lever
Tuas pemindah
presnelling
Tuas yang memungkinkan sopir
memindah gigi transmisi.
7
Transmission case
Bak transmisi
Sebagai dudukan bearing transmisi dan
poros-poros serta sebagai wadah oli/
minyak transmisi.
8
Output shaft
Poros output
Poros yang mentransfer torsi dari
transmisi ke gigi terakhir.
9
Bearing
Bantalan/ laker
Mengurangi gesekan antara permukaan
benda yang berputar di dalam sistem
transmisi.
10
Extension housing
Pemanjangan bak
Melingkupi poros output transmisi dan
menahan seal oli belakang. Juga
menyokong poros output.
D. Landasan Teori
1.
Perbandingan Gigi
Transmisi digunakan untuk mengatasi hal ini dengan cara merubah
perbandingan gigi, untuk :
o
Merubah momen.
o
Merubah kecepatan kendaraan.
o
Memungkinkan kendaraan bergerak mundur.
o
Memungkinkan kendaaraan diam saat mesin hidup (posisi netral).
Tabel 2. Kombinasi dasar roda gigi
9. 8
Keterangan:
A: Roda gigi penggerak (drive gear)
B : Roda gigi yang digerakkan (driven gear)
Untuk lebih jelasnya, maka perhatikan perbandingan roda gigi yang
terdapat dalam gambar berikut ini:
Perbandingan roda gigi dasar
dapat dihitung dengan rumus:
GR = (di : me) = (B : A)
Pada transmisi terdapat dua pasang roda gigi, untuk memperoleh
putaran input shaft dan output shaft yang searah.
Perbandingan roda gigi:
GR = (di : me) x (di : me)
= (B : A) x (D : C)
Untuk menggerakkan kendaraan ke arah mundur, pada perbandingan
gigi transmisi ditambahkan idle gear, untuk memperoleh putaran input shaft
dan output shaft yang berlawanan.
Perbandingan roda gigi :
GR = (B : A) x (E : C) x (D : E)
= (B : A) x (D : C)
Perbandingan gigi yang lebih kecil dari satu (jika putaran propeller
shaft lebih cepat dari putaran mesin) disebut over drive.
10. 9
Soal :
1.
Berapakah perbandingan gigi saat kendaraan maju yang memiliki gigi
A = 23, B = 42, C = 14 dan D = 43?
2.
Berapakah perbandingan gigi saat kendaraan mundur yang memiliki gigi
A = 23, B = 42, C = 14 dan D = 41?
Jawab:
1.
2.
2.
Traksi Pada Kendaraan
Karakteristik traksi pada kendaraan bermotor pada pokoknya meliputi
kemampuan kendaraan untuk dipercepat, dan mengatasi hambatan-hambatan
yang terjadi, diantaranya hambatan rolling (rolling resistance), hambatan
tanjakan, juga hambatan aerodinamis. Dari konsep gaya inertia, diturunkan
persamaan traksi dan secara umum dituliskan:
………………………………(1)
Dimana:
F
= Total gaya traksi yang dibutuhkan
Ra = Hambatan aerodinamis
Rr = Rolling resistance
Rd = Hambatan karena menarik beban
Rg = Hambatan tanjakan
W = Berat total kendaraan
a
= Percepatan kendaraan
g
= Percepatan grafitasi
11. 10
3.
Hambatan Aerodinamis
Apabila ada suatu benda yang bergerak dalam suatu media fluida atau
sebaliknya, fluida yang bergerak melewati suatu benda akan mengalami gayagaya yang bekerja padanya. Demikian juga halnya dengan kendaraan yang
bergerak dalam udara atmosfer juga dipengaruhi adanya interaksi antara
mobil dengan jalan, akan mengalami gaya-gaya aerodinamika, yang besarnya
tergantung pada kecepatan relatif antara udara dan benda itu sendiri.
Komponen gaya-gaya aerodiamis adalah gaya hambat aerodinamis
(Fd), gaya angkat aerodinamis (FL), dan gaya samping aerodinamis (Fs),
dimana rumusannya adalah:
……………………………………(2)
Dimana:
= Densitas udara
Af = Luasan frontal kendaraan
V
= Kecepatan relatif antara angin dan kendaraan
Cd, CL, Cs = Koefisien-koefisien aerodinamis
Sedangkan komponen momen aerodinamis adalah momen rolling
aerodinamis (MR), momen yawing aerodinamis (MY), momen pitching
aerodinamis (MP), yang rumusannya adalah sebagai berikut:
………………………………………...(3)
Dimana xc, yc, dan zc adalah posisi CP (Center of Pressure) terhadap
CG (Center of Gravity). Dalam permasalahan traksi kendaraan, kontribusi
terbesar dalam hambatan aerodinamis adalah dari gaya drag atau gaya
hambat.
12. 11
4.
Rolling Resistance
Rolling resistance adalah gaya hambatan yang timbul akibat
terjadinya defleksi pada ban yang berputar. Ada beberapa faktor yang
mempengaruhi rolling resistance, diantarnya konstruksi ban, kondisi
permukaan jalan, tekanan ban, temperatur operasi ban, diameter dari ban dan
juga gaya traksi itu sendiri.
Hubungan yang komplek antara desain parameter dan operasional
parameter dari ban diatas terhadap rolling resistance, membuat sangat sulit
untuk memprediksi besar dari rolling resistance secara analitis, sehingga
harga rolling resistance didapatkan dari eksperimen.
Berdasarkan hasil-hasil eksperimen, beberapa rumusan diajukan untuk
menghitung koefisien rolling resisstance (fr) pada permukaan jalan keras.
Sebagai contoh, untuk kendaraan penumpang pada jalan beton dapat dihitung
dengan rumus:
…………………………………………….(4)
Dimana :
V
= Kecepatan kendaraan (km/h)
fo, fs = Koefisien-koefisien yang tergantung dari tekanan ban
Untuk tekanan ban 26 psi, perumusan diatas dapat disederhanakan
sebagai berikut:
………………………………………….......(5)
Dalam beberapa hal juga, pengaruh kecepatanpun dapat diabaikan dan
harga rata-rata fs dapat dipakai untuk beberapa permukaan jalan. Kemudian
rolling resistance dirumuskan sebagai berikut:
…………………………………………….……….(6)
Dimana:
N adalah gaya normal pada ban (roda penggerak).
13. 12
5.
Transmisi Pada Kendaraan Bermotor
Untuk pemakaian pada kendaraan bermotor, karakteristik daya guna
ideal dari sumber tenaga penggeraknya adalah dihasilkan tenaga yang konstan
pada semua tingkat kecepatan. Dengan tersedianya tenaga yang konstan
tersebut, pada kecepatan yang rendah akan tersedia torsi yang cukup besar,
akan dipergunakan untuk menghasilkan traksi yang cukup pada ban untuk
mempercepat kendaraan. Dengan bertambahnya kecepatan, torsi mesin akan
menurun secara hiperbolis. Hal ini sesuai dengan kebutuhan traksi pada
kendaraan, dimana pada kecepatan yang cukup tinggi, kebutuhan traksi tidak
lagi besar.
Kemudian secara khusus untuk kendaraan Toyota Kijang, grafik
putaran mesin vs daya, dicuplikan seperti gambar 4 dibawah.
Gambar 4. Karakteristik Daya – Torsi kendaraan Toyota Kijang tahun 1997
14. 13
6.
Sistem Driveline Kendaraan
Untuk memindahkan daya (power) dari putaran mesin ke roda
penggerak diperlukan suatu mekanisme tertentu. Mekanisme yang digunakan
untuk memindahkan daya dari motor hingga ke roda penggerak tersebut
dinamakan Sistem Transmisi Daya atau Sistem Driveline.
Secara
umum
rangkaian
mekanisme
yang
digunakan
untuk
memindahkan daya dari motor ke roda penggerak yang terdiri dari komponen
kopling, gear box, poros propeler dan differensial.
Dalam sistem driveline akan terjadi losses atau kerugian yang
disebabkan oleh gesekan yang terjadi antar gigi pada roda gigi, gesekan pada
bantalan, juga akibat tahanan minyak pelumas. Berikut ini adalah harga
effisiensi yang biasa untuk beberapa komponen sistem drive line.
Kopling: 99%
Tiap pasangan roda gigi : 95-97 %
Bantalan dan sambungan: 98-99%
Bila suatu sistem drive train dikarakteristikkan dengan parameterparameter efisiensi sistem driveline (ηt) dan perbandingan gigi reduksi (i),
maka traksi pada roda penggerak dapat dirumuskan:
………………………………………..(7)
Dimana:
Fk = Gaya traksi pada tingkat ke- k ( N)
Me = Torsi mesin untuk kecepatan v (Nm)
R
= Jari-jari roda penggerak (m)
ik
= Ratio roda gigi ke-k.
id
= Ratio roda gigi differensial
Kemudian hubungan antara kecepatan kendaraan dan kecepatan
putaran mesin adalah:
……………………………………………..(8)
15. 14
Dimana:
V
= Kecepatan kendaraan (m/s)
s
= Koefisien slip pada ban (2-5 %)
ne = Kecepatan putar mesin (rad/s)
7.
Metoda Progresi Geometri
Dalam perhitungan awal, ratio gigi antara yang tertinggi dan terendah
dapat dicari dengan menggunakan hukum Progresi Geometri. Dasar dari
metoda ini adalah batas kecepatan operasi dari mesin terendah (n e1) dan
tertinggi (ne2) harus ditentukan lebih dahulu. Penetapan ini berdasarkan
karakteristik torsi dari mesin, biasanya dipilih disekitar torsi maksimum
mesin. Konsep dari metode progresi geometris, ditunjukkan seperti gambar 5
dibawah:
Gambar 5. Pemilihan ratio gigi dengan progresi geometri
Sistem dengan n jumlah tingkat kecepatan, hubungannya dapat
dituliskan sebagai berikut:
…………..
……………………………(9)
16. 15
Pada umumnya ratio gigi awal dan ratio terakhir roda gigi diketahui,
dan jumlah tingkat kecepatan (n) ditentukan, maka faktor Kg dapat
ditentukan:
……………………………….………………..(10)
Ratio gigi pada tingkat transmisi I dapat dihitung dengan rumus:
………………………………………………...(11)
Kemudian Ratio pada tingkat gigi terakhir (n) dirumuskan sebagai
berikut:
……………………………………..………….(12)
8.
Hasil Dan Analisis
Berdasarkan data teknis kendaraan kijang standar dibuat karakteristik
traksi dan kinerja transmisinya. Analisa dan perhitungan dilakukan:
o
Pada kondisi jalan datar
o
Karakteristik daya dan torsi diambil pada gambar 4
o
Kecepatan (V) dihitung dengan persamaan (8)
o
Traksi (Fk) dihitung dengan persamaan (7)
o
Beban angin yang diperhitungkan hanya gaya drag, dihitung dengan
persamaan (2)
o
Rolling resistance dihitung dengan persamaan (6) dengan mengambil
fr sebagai fungsi kecepatan (persamaan (4)).
Hasil perhitungan dan grafik kecepatan vs traksi disajikan gambar 6
dibawah.
a.
Perancangan Karakteristik Traksi
Ratio dari roda gigi akhir (terendah) ditentukan oleh
kecepatan maksimum kendaraan yang akan dirancang. Sedangkan
traksi maksimum atau tanjakan maksimum menentukan besar ratio
roda gigi awal (tertinggi). Kemudian ratio diantara kedua batas
17. 16
tersebut dibuat sedemikian rupa agar traksi yang dihasilkan
kendaraan dapat mendekati karakteristik idealnya.
Gambar 6. Karakteristik kinerja transmisi kijang standar
b.
Penentuan Ratio Gigi awal
Pada gigi awal hambatan yang bekerja pada kendaraan adalah
rolling resistance dan gaya inersia, sedangkan hambatan aerodinamis
diasumsikan berharga nol karena kecepatan kendaraan masih rendah,
sehingga daya yang dibutuhkan dihitung untuk mengatasi gaya-gaya
hambatan tersebut.
Dari data daya maksimum mesin, dan mengambil atau
memperkirakan sepanjang driveline terjadi kerugian sebesar 9,5 %,
maka daya maksimum pada roda penggerak adalah;
Untuk
ratio
gigi
I
(awal),
dirancang
dengan
mempertimbangkan percepatan yang ingin dicapai pada ratio gigi
awal tersebut. Sebagai acuan bisa dipakai daya maksimum pada roda
18. 17
penggerak diatas, dengan memisalkan akan dicapai pada kecepatan
30 km/jam, sehingga:
Dari persamaan (4), fr = 0,0123, sehingga:
Kemudian dari persamaan (1):
Traksi yang mampu ditahan bidang kontak antara ban dan
jalan (jalan datar) adalah :
Melihat keadaan traksi maksimal yang terjadi pada roda
penggerak lebih kecil dari gaya maksimal yang mampu ditahan oleh
bidang kontak antara ban dan jalan, maka roda penggerak tidak akan
slip. Sehingga dari pers (11), ratio pada tingkat transmisi I adalah:
c.
Ratio Roda Gigi Akhir
Ratio roda gigi akhir dirancang berdasarkan kecepatan
maksimum kendaraan yang diharapkan bisa dicapai. Untuk kasus ini
misalkan kecepatan tersebut adalah 140 km/jam.
Dari pers (2), (4), dan (6) didapat : Rr = 337,67 N, Ra = 996,19 N
Sehingga:
19. 18
Selanjutnya dari pers (12), ratio gigi akhir adalah;
Kemudian ratio roda gigi diantara kedua batas dicari dengan
menghitung besarnya Kg untuk jumlah tingkat kecepatan yang ingin
dirancang. Misalkan dilakukan untuk pemasangan 4, 5, dan 6 tingkat
kecepatan. Memamfaatkan persamaan (9), harga Kg dan ik dapat
dihitung.
Pemasangan 4 tingkat kecepatan:
Sehingga;
Pemasangan 5 tingkat kecepatan
Sehingga;
Pemasangan 6 tingkat kecepatan
Sehingga;
20. 19
Analisa dan perhitungan untuk masingmasing tingkat
kecepatan diatas dilakukan dengan asumsi dan langkah-langkah yang
sama dengan analisa pada kijang standar diatas.
Hasil perhitungan dan grafik karakteritik traksi pada masingmasing tingkat kecepatan tersebut ditampilkan gambar 7, gambar 8,
dan gambar 9.
Sedangkan
karakteristik
kinerja
traksi
pada
gearless
transmission dengan 10 stages ditampilkan pada gambar 10.
Gambar 7. Karakteristik kinerja transmisi pada 4 tingkat kecepatan
Gambar 8. Karakteristik kinerja transmisi pada 5 tingkat kecepatan
21. 20
Gambar 9. Karakteristik kinerja transmisi pada 6 tingkat kecepatan
Gambar 10. Karakteristik kinerja transmisi pada gearless
transmission 10 stages
22. BAB III
KESIMPULAN
1.
Dengan mengubah ratio gigi transmisi kendaraan, maka gaya traksi yang
dihasilkan akan bervariasi dan akan berpengaruh pada kemampuan kendaraan
dalam melalui kondisi operasi tertentu.
2.
Modifikasi ratio gigi transmisi dari standarnya mendapatkan kebutuhan traksi
yang lebih kecil untuk kecepatan yang sama, baik pemasangan 4 tingkat, 5
tingkat, maupun 6 tingkat kecepatan.
3.
Jarak kurva traksi antara dua ratio gigi menunjukkan besarnya traksi yang
tidak terpakai. Dari grafik kinerja transmisi menunjukkan semakin banyak
tingkat transmisi, semakin kecil traksi yang terbuang.
4.
Karakteristik traksi – kecepatan mendekati karakteristik idealnya pada
gearless transmission system dengan 10 stages.
21
23. DAFTAR PUSTAKA
Agus Sigit P, I. Nyoman Sutantra, Iwan Fauzan, Design and Performance of
Gearless Variable Transmission Applied for Automotive, Proc.FISITA
2001, Korea selatan.
I Nyoman Sutantra, Teknologi Otomatif, Teori dan Aplikasinya, Guna Widya
2001.
J.Y. Wong, PhD., Theory of Ground Vehicles, Jhon Wiley & Sons Inc.
Ketut Wira K, Pengaruh Ratio Gigi terhadap Kemampuan Traksi Toyota Kijang,
Tugas Akhir 1994.