9
2.3. Persamaan Posisi, Kecepatan, dan Percepatan Torak
Gambar 2.4 Geometri engkol peluncur
Seperti yang terlihat pada gambar 2.4 Torak P bergerak sepanjang silinder, dengan posisi X. Perpindahan X dimulai dari titik mati atas TMA menuju titik mati
bawah TMB. x
= R+L-R Cos
θ + L Cos η =
R1- Cos θ + L1-Cos η
2.1 Dengan menggunakan aturan Sinus pada OCP,
L Sin η = R Sin θ Sin η =
Sin θ 2.2
Dengan menggunakan rumus identitas trigonometri dari dan mensubsitusikan persamaan 2.2,
Cos η = 2.3
X TMA
L R
-L Sin β = R Sin θ
R + L
Universitas Sumatera Utara
10
Persamaan 2.3 dapat disederhanakan untuk memudahkan perhitungan selanjutnya dengan menggunakan deret binomial,
= Dimana B =
Pada penggunaan secara umum, ketelitian yang cukup dapat diperoleh dengan menggunakan dua orde pertama dari deret binomial tersebut dan menghilangkan
factor-faktor yang mendekati nol. Dengan menerapkan deret ini ke persamaan 2.3 menghasilkan :
Cos η = 2.4
Dengan mensubsitusikan persamaan 2.4 ke persamaan 2.1 didapat,
2.5 Sehingga perpindahan posisi torak x adalah,
Turunan pertama dari x terhadap waktu adalah kecepatan maka,
2.6 Berdasarkan identitas trigonometri,
Universitas Sumatera Utara
11
2.7 Dengan mensubsitusikan persamaan 2.7 ke persamaan 2.6,
2.8
2.9 Sehingga kecepatan piston,
Turunan pertama dari kecepatan piston v
p
atau turunan kedua dari posisi piston x adalah percepatan piston a
p
2.10 Sehingga percepatan piston adalah,
.
Universitas Sumatera Utara
12
2.4. Analisa Gaya Bearing Pen
Untuk mengetahui gaya-gaya yang bekerja pada peluncur dapat dilihat pada gambar 2.5. Metode yang digunakan seperti bahan rujukan, jurnal analisa
kinematika dan kinetic motor Nissan oleh Rajkorbahan, dengan menggunakan metoda newton.
Gambar 2.5 Diagram benda bebas piston
Pada gambar 2.5 dapat dilihat bahwa F
PY
merupakan gaya yang terjadi pada titik P untuk komponen vertikal dan F
PX
merupakan gaya yang terjadi pada titik P untuk komponen horizontal. Karena HONDA REVO menggunakan mesin untuk
tipe horizontal, sehingga gaya yang ditimbulkan akibat pembakaran gas F
g
dan gaya inersia yang ditimbulkan m
p
a
p
dikategorikan menjadi komponen horisontal. Sehingga,
2.11
P Fg
m
p
a
p
Fp
y
Fp
x
Wp N
Universitas Sumatera Utara
13
Sedangkan pada komponen vertikal terdapat berat piston w
p
dan N gaya yang bekerja pada dinding silinder.
Untuk mengetahui gaya-gaya yang bekerja pada batang hubung atau connecting rod dapat dilihat pada gambar 2.6.
Gambar 2.6 Diagram benda bebas connecting rod
Dari gambar 2.6 dapat dilihat connecting rod CP, yang mengalami percepatan angular yang arahnya searah sumbur-z menimbulkan momen inersia I
zz
. Pada connecting rod CP juga terdapat gaya yang terbagi menjadi komponen vertikal
dan horizontal. F
CX
merupakan gaya pada titik C untuk komponen horizontal, sedangkan pada komponen horizontal terdapat F
PX
dan m
c
.a
cgx
yang merupakan gaya inersia untuk komponen horizontal pada connecting rod. Sedangkan F
CY
yang merupakan gaya pada titik C untuk komponen vertikal. Komponen vertikal pada batang hubung ini adalah W
C
berat batang hubung dan m
c
.a
cgy
gaya inersia untuk komponen vertikal.
Fp
x
Fc
x
m
c
.a
cgx
m
c
.a
cgy
Fp
y
Wc Fc
y
η
C G
P -I
zz
.α
2
Universitas Sumatera Utara
14
2.12
2.13
Karena F
CY
dan F
PY
belum diketahui, dengan menggunakan momen pada titik G.
Karena U + S = L, maka
Universitas Sumatera Utara
15
Sehingga dapat diketahui F
CY
2.15 I
,
zz
didapat dari hasil pengukuran dengan menggunakan software SOLIDWORKS.
Gambar 2.7 Diagaram benda bebas poros engkol
Gambar diatas merupakan diagram benda bebas untuk poros engkol, analisa yang dilakukan pada poros engkol dengan mengganggap titik berat poros engkol R2,
dan poros engkol tanpa beban imbang counter weight. Karena poros engkol dianggap berputar pada kecepatan konstan, sehingga percepatan sudut poros
engkol dianggap nol. 2.14
Fcx
Frx
Fry Fcy
m
pe
.a
gpy
m
pe
.a
gpx
Wpe
Universitas Sumatera Utara
16
2.5. Analisa Torsi
Kategori