BAB III ANALISA DAYA PUTARAN MOTOR BAKAR
3.1. Pembahasan Daya dan Putaran yang Dibutuhkan Kendaraan
Dari sekian banyak tipe kendaraan yang beredar dipasaran maka disini penulis memilih merancang kendaraan mini bus dengan alasan sebagai berikut :
1. Mobil mini bus dapat digunakan oleh satu keluarga.
2. Mobil mini bus memberikan kenyamanan pada saat mengendarainya.
3. Mobil mini bus adalah kendaraan yang mempunyai fungsi untuk jumlah
orang yang banyak.
3.1.1. Perhitungan Daya yang Dibutuhkan Motor Penggerak
Faktor-faktor yang mempengaruhi daya motor penggerak adalah : a.
Berat total kendaraan b.
Kecepatan maksimum kendaraan c.
Rolling resistance d.
Air resistance e.
Grade resistance
Ad. a. Berat total kendaraan
W = berat kendaraan + berat penumpang + berat barang Dimana :
- Berat kendaraan Grass Vehicle Weight
= 2170 kg dari data praktis -
Berat penumpang berjumlah 8 orang penumpang termasuk supir, diperkirakan berat penumpang masing-masing 65 kg x 8 = 520 kg.
- Berat barang muatan = 150 kg direncanakan Sehingga :
W = 2170 + 520 + 150 kg = 2840 kg.
Ad. b. Kecepatan maksimum kendaraan
Kecepatan maksimum kendaraan ini direncanakan 120 kmjam.
Universitas Sumatera Utara
Ad. c. Rolling Resistance
Rolling resistance adalah tahanan hambatan gelinding yang dialami roda terhadap permukaan jalan. Rolling resistance disebabkan oleh :
1. Terjadinya perubahan bentuk pada ban.
2. Masuknya ban pada permukaan jalantanah.
3. Adanya koefisien resistance f atau ban dengan jalan dimana hal ini
tergantung dari jenis permukaan jalan yang dilalui.
No Tabel Add.c Harga-harga Koefisien resistance
Jenis permukaan Koefisien resistance f
1 Aspal beton
0.1 2
Aspal biasa 0.3
3 Tabah yang baiktanah keras
0.45 4
Tanah berpasir 0.60-1.6
www.engineeringtoolbox.com
Dari berbagai jenis permukaan jalan tersebut akan dicoba pada jenis jalan aspal beton agar diperoleh daya yang benar, adapun besarnya Rolling resistance
Rr dapat diperoleh dari persamaan :
Rr = f x W kg……………...............................3.1
lit.15 hal 20 Dimana :
f = Koefisien resistance W = Berat total kendaraan kg
= 0,10 x2840 kg
= 284 kg
Universitas Sumatera Utara
Ad. d. Air Resistance
Air resistance adalah tahan udaraangin yang terjadi pada kendaraan yang berjalan. Besarnya harga Ar dapat diperoleh dari persamaan :
2
2 xCaxAxVr
g Ra
β =
kg..................................3.1 lit.15 hal 25
Dimana : β = Massa jenis udara = 0,125 kgm
3
g = Gaya gravitasi bumi = 9,81 mdet
2
Ca = Koefisien air resistance = 90,15 – 0,42 maka diambil 0,42.
Ne =
tr
Nr
η HP
= 90
, 61
, 69
= 77,34 HP = 57,6 kW
Ad. e. Grade Resistance
Grade resistance adalah tahanan yang dialami kendaraan akibat adanya tanjakan. Pada saat tanjakan tahanan udara diabaikan, karena kecepatan udara
terhadap mobil relatif kecil. Faktor-faktor yang mempengaruhi pada saat tanjakan adalah :
Besar sudut tanjakan a
Rolling resistance Rr.
Adapun besarnya sudut tanjakan rancangan ini diambil α = 25
o
.
Gambar 3.1 Grade resistance
Universitas Sumatera Utara
Dari gambar diperoleh : N = W cos
α Dimana :
N = gaya normal W = berat kendaraan = 2840 kg
α = 25
o
sudut kemiringan. Maka :
N = 2840 cos 25
o
= 2573 kg x 0,1 = 257,39 kg
Gaya yang melawan grade resistance akibat tanjakan Rg. Rg = W sin
α = 2840 sin 25
o
= 1200,23 kg. A = Luas penampang kendaraan yang menahan udara
= tinggi kendaraan x lebar kendaraan = 1873 x 1771 mm
= 3,31 m
2
. Vr = Kecepatan relatif kendaraan terhadap udara
Vudara = 10-15 kmjam = 15 kmjam diambil
Vmaks = 120 kmjam Dimana harga Rr dan Ra dihitung berdasarkan jenis permukaan jalan seperti
yang disebutkan sebelumnya. F
= 0.10 W = 2840 kg
Vmaks =120 kmjam Ca = 0.42 diambil
Maka : Vudara = 120 + 15
=135 kmjam = 37,5 ms
Universitas Sumatera Utara
Sehingga : Rr = F x W
= 0,10 x 2840 kg = 284 kg
Ra =
2
5 ,
37 31
, 3
42 ,
81 ,
9 2
125 ,
x x
x = 12,45 kg
Nr =
511 xVmaks
Rr Ra
+
=
511 120
45 ,
12 284
x +
= 69,61 HP = 51,90 kW
Pada umumnya kendaraan ini berjalan pada permukaan yang beraspal dan tanah yang baik. Dari perhitungan, daya yang besar adalah saat mobil melaju
diatas permukaan aspal beton. Untuk menghitung besarnya daya pada poros mesin harus diperhitungkan
adanya effisiensi η
th
. Dimana dalam rancangan ini direncanakan η
th
= 0,90. η
th
= η
kopling
x η
propeller
x η
differensial.............................................................3.3
lit.8 hal 89 = 0,72 – 0,90 maka diambil 0,90.
Sehingga gaya total akibat tanjakan Rtotal Rtotal = Rf + Rg
= 257,39 + 1200,23 = 1457,62 kg
N
T
= R
T
x V
T
75 =1200,23 x 1575……………………diasumsikan V
T
= 15 kmjam = 66,68 HP
= 49,61 kW N
T
Ne ………………………………....mobil dapat menanjak.
Universitas Sumatera Utara
3.1.2. Putaran Motor Penggerak
Kategori