Karakteristik Traksi dan Kinerja Transmisi pada Sistem Gear Transmission dan Gearless Transmission.
DAFTAR ISI
ii
iii
Kata Pengantar
Daftar Isi
Makalah KNEP IV - 2013
iii
Grup Engineering Perhotelan
EP02
Studi perencanaan atap panel surya di hotel The Royale Krakatau Cilegon - Zawahar Islamy, Agung
Sudrajad, Ni Ketut Caturwati
1
EP04
Aplikasi teknologi radio frequency identification (RFID) pada sistem monitoring kehadiran
karyawan terintegrasi dengan teknologi informasi (TI) - N.M.A.E.D. Wirastuti, IGAK Diafari Djuni
5
Grup konversi energi
KE01
Kaji eksperimental penurunan tekanan air dalam filter pasir aktif - Toto Supriyono, Herry
Sonawan, Rizal A. P.
13
KE02
Koefisien Perpindahan Panas dan Kerugian Jatuh Tekanan Aliran di dalam Pipa - Rr. Sri Poernomo
Sari dan Teuku Aswinsyah Hassan
21
KE03
Pengaruh variasi pembebanan terhadap efisiensi ideal dan aktual trubin gas unit Y.Z pada PLTGU
X - Yusvardi Yusuf, Santoso Budi, dan Ian Hardiyanto
27
KE04
Metoda pengukuran performansi pengujian turbin angin di terowongan angin - Subagyo dan
Yanto Daryanto
33
KE05
Studi Eksperimental Medan Aliran Hilir Dibelakang Internal Flow Double Skewed Wall Cyclone
(IFC2SW) - Gede Widayana, Herman Sasongko
37
KE06
analisa performa mesin dengan biodiesel terbuat dari virgin coconut oil pada mesin diesel Annisa Bhikuning
43
KE07
Pengaruh bentuk mur pengunci impeller terhadap karakteristik pompa sentrifugal tipe aliran
radial - Allo Sarira Pongsapan, Syamsul Arifin, Syukri Himran, Hafrison Salamba
49
KE08
Studi eksperimental pemanfaatan temperatur gas buang dari kendaran bermotor roda dua untuk
pemanas kotak makanan pada layanan pesan antar (delivery service box) - Ismail Thamrin, Surya
Hadi
59
KE09
Analisa karakteristik kebisingan yang ditimbulkan oleh rem drum kendaraan bermotor Zulkarnain
67
iii
KE11
Frekuensi pola aliran Vortex disekitar geometri dek jembatan - Subagyo
KE12
Peningkatan Kinerja Sepeda Motor 4 Tak Dengan Menambahkan Bubble Water Injection Pada
Ruang Bakar Motor - NK. Caturwati, Erny Listijorini, Reza Aldirama
KE13
Studi karakteristik bahan bakar solar emulsi air - Agung Sudrajad, Ahmad Gofur, Hernandes
71
79
85
KE14
Studi kemampuan tanaman rumah dalam penyerapan panas matahari untuk mengatasi panas
local - Ahmad Syuhada dan Darma Dawood
89
KE15
Waktu Ekstraksi Polutan Formaldehyde oleh Ventilasi Mekanik Aliran Sederhana, Bagian Kamar
Tidur 1 untuk Rumah Tinggal dengan Menggunakan Simulasi untuk Kondisi Cuaca Perancis dan
Indonesia - Dwinanto, Erni Listijorini
97
KE16
Analysis of rewetting time and temperature distributions
during cooling process in vertical rectangular narrow channel - IGN. Bagus Catrawedarma, Indarto,
Mulya Juarsa, Anhar Riza Antariksawan
103
KE17
Pemanfaatan energi angin pantai Anyer sebagai pembangkit listrik
skala kecil - Erwin
109
KE18
Simulasi numerik pemisahan aliran dingin-panas di dalam tabung vortex - Radi Suradi K, Sugianto
115
KE19
Karakterisasi sifat biolistrik lengkeng diamond river (dimocarpus longan) tambulampot terhadap
perbedaan cuaca hujan dan tidak hujan - Hamdan Akbar Notonegoro, Rina Lusiani, Najmi Firdaus
123
Ke20
Pengujian nozzle flow meter sederhana dengan variasi rasio diameter - Ainul Ghurri, AA Adhi
Suryawan dan IG Teddy Prananda Surya
129
KE21
Analisis performansi kolektor surya terkonsentrasi menggunakan receiver berbentuk silinder Ketut Astawa, I Ketut Gede Wirawan, I Made Budiana Putra
137
KE22
The influence of compression ratio to performance of four stroke engine with used arak bali as a
fuel - IGK. Sukadana, IKG. Wirawan
145
KE23
Study eksperimental geometri sirif kondensor terhadap unjuk kerja refrigerator - IGA Kade Suriadi,
IGK. Sukadana
153
KE24
Pengaruh Besar Butiran Biji Jarak Dan Arang Sekam Padi Pada Briket Dengan Perekat Kanji Dan
iv
161
Tanah Liat Terhadap Kadar Air, Nilai Kalor Dan Laju Pembakarannya - Panca Sunu Pamungkas , I
Wayan Joniarta, Made Wijana
KE25
Pengaruh Penggunaan Cdi Standard Dangan Programmable Cdi terhadap Performance Sepeda
Motor Empat Langkah 100 Cc - I GNP Tenaya, I GK Sukadana, Hendra Cipta
167
KE26
Kecepatan Api Laminar Pada Pembakaran Premixed Minyak Jatropha - I.K.G. Wirawan,I.N.G.
Wardana, Rudy Soenoko, Slamet Wahyudi
175
KE27
Studi gasifikasi downdraft berbahan bakar biomasa - I Nyoman Suprapta Winaya, Made Sucipta,
Nur Khotim Romadan
181
KE28
Evaluasi Sistem Pompa Booster
(Studi Kasus : di PDAM Kota Denpasar) - Made Suarda, I Putu Yasa
189
Grup Teknik dan Manajemen Manufaktur
TMM01
Redesain traktor capung meningkatkan kesehatan dan kepuasan petani di Subak Teba Mengwi
Badung - I Ketut Widana
199
TMM02
Proses bubut pada berbagai jenis kayu untuk furniture - Rusnaldy, Achmad Widodo, Norman
Iskandar, Berkah Fajar T.K
205
TMM03
Analisa kinerja traksi transmisi standar dan modifikasi pada berbagai kondisi jalan dengan
kendaraan Suzuki Escudo 2.0 - Ketut Gunawan
211
TMM04
Analisa Stabilitas Kendaraan Dalam Rangka Meningkatkan Keamanan dan Kenyamanan
Pengendara - Kadek Rihendra Dantes
219
TMM06
Pengaruh Perubahan Bentuk Bead Panel Kendaraan terhadap Frekuensi Alamiah pada Kondisi
Batas Bebas-bebas - Sukanto
227
TMM07
Kaji Teoritik dan Eksperimental Defleksi Balok Dengan Penampang Yang Tidak Seragam - Mukhtar
Rahman, Hammada Abbas
233
TMM08
Mesin pengasah batu permata - M. Yusuf dan Made Anom Santiana
241
TMM09
Online monitoring keausan cutting tool menggunakan audio signal - Ahmad Atif Fikri dan Muslim
Mahardika
247
TMM10
Pendekatan baru penentuan kemudahan proses m-EDM dengan menggunakan analisis
dimensional teorema Buchingham π - Nidia Lestari dan Muslim Mahardika
253
v
TMM11
Identifikasi, pemodelan dan kompensasi ketidaktelitian pada konstruksi mesin CNC milling mini 5axis tipe tilt – rotary table - Eri Yulius Elvys, Herianto, Subarmono
259
TMM12
Analisa bentuk profil dan dimensi supporting profile terhadap defleksi dan tegangan pada base
kondensor unit - Purna Anugraha Suarsana , Ahmad Hanif Firdaus, Ismi Choirotin, Moch. Agus
Choiron
265
TMM13
Simulasi 2D dan 3D pada proses multi-pass equal channel angular pressing (ECAP) - Khairul Anam,
Moch. Agus Choiron
273
TMM14
Pemodelan hyper elastic material untuk pengembangan desain baru gasket karet - Fikrul Akbar
Alamsyah, Moch. Agus Choiron
279
TMM15
Analisa lebar kontak dan tegangan kontak untuk pengembangan desain gasket tipis - Moch. Agus
Choiron, Avita Ayu Permanasari, I Made Gatot Karohika
285
TMM16
Analisis kekuatan struktur pallet menggunakan metode elemen hingga - Tria Mariz Arief, Sugianto
291
TMM17
Analisa kekuatan desain meja kursi lipat dengan simulasi computer - Jatmoko Awali, Jatmiko Awali
299
TMM19
Perancangan trolli barang yang ergonomis dan efisien untuk pramuniaga pertokoan Glodok
Jakarta - I Wayan Sukania, Silvi Ariyanti, Ivan Wibowo
305
TMM20
Proses produksi pembuatan kapal layar phinisi untuk meminimalkan waktu produksi dengan
model pert ( programming evaluation dan review technique ) - dirgahayu lantara
311
TMM21
karakteristik traksi dan kinerja transmisi pada sistem gear transmission dan gearless transmission
- A.A.I.A. Sri Komaladewi, I Ketut Adi Atmika
319
TMM22
analisis sistem pengapian : distributor ignition system dan distributorless ignition system sebagai
upaya meningkatkan kualitas pembakaran - Liza Rusdiyana, Bambang Sampurno, Syamsul hadi,
I.N. Sutantra
325
TMM23
the dexterous of smooth motion for a three fingered robot gripper – Wayan Widhiada,
S.S.Douglasand J.B.Gomm
333
TMM24
Teknologi Tepat Guna Peralatan Sterilisasi Baglog untuk Meningkatkan Kualitas Produk Jamur
Tiram pada UKM Jamur Tiram Pacet Mojokerto - Liza Rusdiyana1, Eddy Widiyono2, Suhariyanto3
343
TMM25
vi
Aplikasi Electronic Control MODULE (ECM) pada pengendalian emisi gas buang - I Ketut Adi Atmika
349
Grup Teknologi, Pengujian dan Pengembangan Material
TPPM01
Pengaruh perlakuan quench temper 600oC ,640oC, 690oC dan pengelasan terhadap sifat mekanik
dan struktur mikro baja perkakas untuk aplikasi mold dan dies - Abdul Azis
355
TPPM02
Analisis karakteristik getaran pada balok jepit bebas yang terbuat dari material komposit serat
bamboo - Prof. Dr.Ir.H.Hammada Abbas MS.ME.
361
TPPM03
Penerapan metode sentrifugal pada proses pengecoran produk komponen otomotif dalam rangka
peningkatan fasilitas praktikum di Laboratorium Bahan dan Metalurgi Polban - Waluyo M Bintoro,
Undiana B, dan Duddy YP
369
TPPM04
Kekuatan tarik komposit matrik polimer berpenguat serat alam bambu gigantochloa apus jenis
anyaman diamond braid dan plain weave - Sofyan Djamil, Sobron Y Lubis, dan Hartono
377
TPPM05
Analisis perubahan laju korosi dan kekerasan pada pipa baja ASTM A53 akibat tegangan dalam
dengan metode C-ring - Johannes Leonard
385
TPPM06
Pengaruh proses penghalusan butir dengan metode pengerolan panas terkontrol dan pengerolan
dingin-anil terhadap struktur mikro baja SCM 445 - I Gusti Bagus Eka Nitiya
389
TPPM07
Penambahan cil pada desain sistem saluran (gating system) low pressure die casting (LDPC) untuk
mereduksi kebocoran akibat hole pada produk kran hotel dengan simulasi Procast V2008 Muhammad Fitrullah, Koswara, dan Ricky Parmonangan
395
TPPM08
Analisis J-Integral dengan ADVENTURE System - Irsyadi Yani
TPPM09
Aplikasi Multichart Diagram Dalam Desain Dan Manufaktur Tungku Pengecoran Kuningan CuZn30
Menggunakan Bahan Bakar Briket Batubara Kalori Rendah - Diah Kusuma Pratiwi
TPPM10
Seal performance of centrifugal pump mechanical seals - Cokorda Prapti Mahandari, Ariyanto
405
411
419
TPPM11
Pengaruh komposisi larutan, variasi arus dan waktu proses pelapisan Chrome pada plastik ABS
terhadap kekerasannya - Ahmad Zohari, Kusmono, Soekrisno
425
TPPM12
Pengaruh Perlakuan Alkali pada Kekuatan Tarik Serat Kenaf - Henny Pratiwi, R. Soekrisno, Harini
Sosiati
429
TPPM13
Peningkatan kekuatan tekan dan impak material rotan dengan proses laminasi resin epoksi Agustinus Purna Irawan
433
vii
TPPM14
Perancangan dan pembuatan cetakan sampel multi komposisi untuk aplikasi blok rem komposit
kereta api - Agus Triono, IGN Wiratmaja Puja, Satryo Soemantri B., Aditianto R.
437
TPPM16
Sifat mekanik dan struktur mikro paduan cu-sn bahan genta dengan metode investment casting - I
Made Gatot Karohika, I Nym Gde Antara.
441
TPPM17
Sifat Mekanis Komposit Berpenguat Serat Tapis Kelapa Sebagai Bahan Alternatif Bumbung
Gender Wayang - I Putu Lokantara, Ngakan Putu Gede Suardana, I Made Gatot Karohika
449
TPPM18
Pengaruh Komposisi Penguat SiC Wisker dan Al2O3 pada Aluminium Matrix Composite (AMC)
terhadap Kekerasan
Setelah Proses Sintering - Ketut Suarsana, Rudy Soenoko, Agus Suprapto, Anindito Purnowidodo,
Putu Wijaya Sunu
TPPM19
Karakterisasi serbuk hasil produksimenggunakan metode atomisasi - M. Halim Asiri
459
465
TPPM20
identifikasi unsur utama penyusun permukaan bahan baja ringan dengan laser-induced
breakdown spectroscopy (libs) - Hery Suyanto
473
TPPM21
Karakteristik kekuatan bending komposit polyester diperkuat serat pandan wangi dengan filler
serbuk gergaji kayu 5% - Nasmi Herlina Sari
477
TPPM22
Analisa kekuatan impact komposit serat pandan wangi-polyester dengan filler serbuk gergaji
kayu - IGNK Yudhyadi, Nasmi Herlina Sari
487
TPPM23
Distribusi Kekerasan Baja AISI 1045 Akibat Pemberian Proses Pack Carburizing dengan Media
Karburasi Arang Batok Kelapa
dan Arang Tulang Sapi - Dewa Ngakan Ketut Putra Negara, I Ketut Gde Sugita, I Dewa Made Kirshna
Muku
495
TPPM24
uji fourier transform infrared spectroscopy tentang pengaruh perlakuan naoh dan koh pada serat
arenga pinnata - Nitya Santhiarsa
503
TPPM25
Keausan cylinder liner blok mesin kendaraan roda dua akibat beban kontak ring piston - I Made
Widiyarta, Tjok Gde Tirta Nindhia dan Arif Widyanto
513
TPPM26
Analisis kegagalan Korosi Pada Tangki Penyimpan Air Panas
Terbuat Dari Baja Nirkarat - Tjokorda Gde Tirta Nindhia, I Putu Widya Semara , I Wayan Putra
Adnyana, I Putu Gede Artana
519
TPPM27
viii
Kekuatan Tarik dan Lentur Komposit Berpenguat Serat Bambu Orientasi Acak yang Dicetak
dengan Teknik Hand Lay-Up - I Wayan Surata, I Putu Lokantara, Adhika Rakhmatullah
523
TPPM28
Fenomena beating padagamelan Bali sebagai local genius akustik musik tradisionalBali. I Ketut Gede Sugita, I Made Kartawan
529
TPPM29
Karakteristik sifat tarik dan mode patahan komposit polimer dengan penguat serat sabut kelapa I Made Astika, I Putu Lokantara, I Made Gatot Karohika dan I Gusti Komang Dwijana
535
TPPM30
Penerapan model ergo termal injektor udara pembakaran dapat mempercepat proses peleburan
perunggu serta mengurangi kadar polutan pada perajin gamelan Bali di desa Tihingan - Priambadi
543
TPPM31
Sifat tarik komposit unsaturated polyester serat sisal local - NPG. Suardana, I Made Astika , Ikhsan
Dwi Gusmanto
549
Grup Bidang Umum
BU01
Analisis profesionalisme lulusan Program Studi Teknik Mesin Politeknik Negeri Bali yang bekerja
pada industry - Made Anom Santiana dan M. Yusuf
555
BU02
Tingkat Pencemaran Udara Pada Areal Parkir Bawah Tanah
Di Kota Denpasar - Cok Istri Putri Kusuma Kencanawati dan AAIA Sri Kumala Dewi
561
BU03
Penerapan desain sistem pembelajaran melalui model contextual teaching learning (CTL) untuk
meningkatkan kualitas dan efektifitas pembelajaran mata kuliah fisika dasar II - I Made Dwi
Budiana Penindra, I Gede Teddy Prananda Surya
565
BU04
Pengembangan media pembelajaran berbasis komputer guna meningkatkan pemahaman
mahasiswa pada mata kuliah aljabar linier – I Made Gatot Karohika dan I Gusti Ngurah Putu
Tenaya
571
BU05
Pembelajaran Ilmu Metrologi Industri Dengan Student Centered Learning Dan Multimedia - I
Gede Putu Agus Suryawan
577
Jadwal Lengkap KNEP IV - 2013
x
ix
Karakteristik traksi dan kinerja transmisi
pada sistem gear transmission dan gearless transmission
A.A.I.A. Sri Komaladewi dan I Ketut Adi Atmika
Jurusan Teknik Mesin, Universitas UdayanaKampus Bukit, Jimbaran-Bali
komaladewijegeg@yahoo.co.id
Abstrak
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. Karakteristik traksi dan kinerja transmisi kendaraan
yang diuji adalah Toyota Kijang Inova tahun 2012, Pemodelan kinerja traksi dilakukan dengan metode
simulasi. Karakteristik traksi dari sistem transmisi kendaraan dianalisa paada beberapa tingkat kecepatan
untuk mengatasi berbagai hambatan sepanjang kondisi operasi kendaraan. Perhitungan awal dari ratio gigi
antara yang tertinggi dan terendah dapat dicari dengan menggunakan hukum Progresi Geometri. 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 tersebut dibuat sedemikian rupa agar traksi yang dihasilkan
kendaraan dapat mendekati karakteristik idealnya. 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. 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.Karakteristik traksi mendekati karakteristik idealnya pada gearless transmission
system dengan 10 stages.
Kata kunci: drive train, rasio transmisi, kinerja traksi, progresi geometri, gearless transmission
1. Latar Belakang
Sistem transmisi kendaraan bermotor saat ini ada yang membedakan menjadi sistem transmisi manual
(manual transmission) dan sistem transmisi otomatis (automatic transmission), ada pula yang membedakan
menjadi sistem transmisi dengan roda gidi (gear transmission system) dan sistem transmisi tanpa roda gigi
(gearless transmission system). Gearless transmission system saat ini lebih dikenal dengan sebutan Continuose
Variabel Transmission (CVT) [1], [2]. Sistem tansmisi dengan roda gigi mempunyai batas range ratio dan jumlah
tingkat kecepatan yang terbatas juga. Batas ini berpengaruh besar terhadap performa traksi kendaraan,
disamping faktor getaran (noise) yang ditimbulkan, juga kehilangan energi yang lebih besar dibandingkan dengan
type gearless transmission [3].
Karakteristik traksi pada kendaraan bermotor pada pokoknya meliputi kemampuan kendaraan untuk
dipercepat, dan mengatasi hambatan-hambatan yang terjadi, diantaranya hambatan rolling, hambatan tanjakan,
juga hambatan aerodinamis [4]. Kemampuan kendaraan tersebut sangat dipengaruhi oleh kemampuan mesin
kendaraan dan pemilihan tingkat serta ratio transmisi. Untuk menggerakkan kendaraan dibutuhkan gaya dorong
yang cukup untuk melawan semua hambatan yang terjadi pada kendaraan. Gaya dorong dari suatu kendaraan
terjadi pada roda penggerak kendaraan. Gaya dorong ini ditransformasikan dari torsi mesin kendaraan kepada
roda penggerak yang terdiri dari kopling, transmisi, gigi diferensial, dan poros penggerak.
Berdasarkan kebutuhan gerak dari kendaraan, maka dapat dikatakan bahwa pada kecepatan rendah
diperlukan gaya dorong yang besar untuk dapat menghasilkan percepatan yamg cukup besar atau untuk dapat
menanjak tanjakan yang cukup terjal. Pada kecepatan tinggi dimana percepatan sudah tidak diperlukan lagi,
maka gaya dorong yang diperlukan hanya untuk melawan hambatan angin dan hambatan rolling.
2. Metode
Analisa traksi dan kinerja transmisi kendaraan dilakukan dengan metode simulasi. Karakteristik traksi dari
sistem transmisi kendaraan dianalisa paada beberapa tingkat kecepatan untuk mengatasi berbagai hambatan
sepanjang kondisi operasi kendaraan.
Perhitungan awal dari ratio gigi antara yang tertinggi dan terendah dapat dicari dengan menggunakan hukum
Progresi Geometri [4]. Dasar dari metoda ini adalah batas kecepatan operasi dari mesin terendah (ne 1) dan
tertinggi (ne2) harus ditentukan lebih dahulu, seperti ditunjukkan pada gambar 1. Penetapan ini berdasarkan
karakteristik torsi dari mesin, biasanya dipilih disekitar torsi maksimum mesin.
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 tersebut dibuat sedemikian rupa agar traksi yang dihasilkan kendaraan
dapat mendekati karakteristik idealnya.
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.
Prosiding Konferensi Nasional Engineering Hotel IV, Universitas Udayana, Bali, 27-28 Juni 2013
1
Gambar 1. Pemilihan ratio gigi dengan progresi geometri [4]
Dari data daya maksimum mesin, dan mengambil atau memperkirakan sepanjang drive train terjadi kerugian
sebesar 9,5 %. Kemudian rumusan daya maksimum dan besarnya traksi pada roda penggerak dihitung dengan
persamaan 1 dan persamaan 2 [4].
W
(1)
Pmak = Rr .V +
.a.V
g
dimana : Rr = rolling resistance (N)
V = kecepatan kendaraan (m/s)
W = berat total kendaraan (N)
2
g = grafitasi (m/s )
F = Rr +
W
a
g
(2)
Untuk melihat kondisi slip roda penggerak maka traksi maksimal yang terjadi pada roda penggerak harus
lebih kecil dari gaya maksimal yang mampu ditahan oleh bidang kontak antara ban dan jalan. Kemudian rasio
pada tingkat transmisi I adalah :
i1 =
F ´r
M e ´ id ´ ht
(3)
Rasio roda gigi akhir dirancang berdasarkan kecepatan maksimum kendaraan yang diharapkan bisa dicapai.
Rumusan traksi maksimum dan rarasio gigi akhir ditunjukkan pada persamaan 4 dan persamaan 5 [4].
(4)
Fm = Rr + Ra
dimana : Ra = hambatan aerodinamis (N)
in =
Fm ´ r
M e ´ id ´ ht
(5)
Dimana : r = jari-jari roda kendaraan (m)
Me = Torsi engine (Nm)
Id = rasio gardan
hd = effisiensi transmisi
Kemudian ratio roda gigi diantara kedua batas dicari dengan menghitung besarnya Kg untuk jumlah tingkat
kecepatan yang ingin dirancang, harga Kg dapat dihitung.
1
æi
Kg = çç n
è i1
ö n -1
÷÷
ø
(6)
Prosiding KNEP IV 2013 • ISSN 2338 - 414X
320
3. Hasil dan Pembahasan
Kendaraan yang diambil sebagai obyek yang ingin dirancang dan dianalisis karakteristik traksi adalah Toyota
Kijang Inova tahun 2012 dengan spesifikasi sebagai berikut;
· Berat kendaraan kosong (W k)
: 12544 N
· Berat kendaraan + penumpang (W) : 13030 N
· Panjang Wheel Base (L)
: 2500 mm
· Jarak poros depan ke titik berat
: 1180 mm
· Tinggi titik berat (h)
: 420 mm
· Daya maksimum mesin/Putaran
: 63 Hp (47 KW) / 5000 Rpm
· Torsi maksimum/putaran
: 11,3 kg m (110,74 Nm) / 2800 Rpm
· Transmisi
: 5 tingkat kecepatan
· Perbandingan gigi
: I. 3,928
II 2,333
III. 1,451
IV. 1,000
V. 0,798
· Perbandingan differensial
: 4,777
· Diameter Roda
: 0,59 m
Hasil rancangan rasio gigi transmisi ditunjukkan pada tabel 1
Tabel 1. Rasio gigi transmisi hasil rancangan
4 tingkat kecepatan
5 tingkat kecepatan
6 tingkat
I
3.145
I
3.145
I
II
2.011
II
2.249
II
III
1.286
III
1.608
III
IV
0.822
IV
1.150
IV
V
0.822
V
VI
kecepatan
3.145
2.401
1.839
1.406
1.075
0.822
Grafik karakteritik traksi untuk kondisi standard an hasil rancangan pada masing-masing pemasangan tingkat
kecepatan tersebut ditampilkan pada gambar 2, gambar 3, gambar 4, dan gambar 5. karakteristik kinerja traksi
pada gearless transmission dengan 10 stages ditunjukkan pada gambar 6.
Gambar 2. Karakteristik kinerja transmisi pada kondisi standar
Prosiding Konferensi Nasional Engineering Hotel IV, Universitas Udayana, Bali, 27-28 Juni 2013
321
Gambar 3. Karakteristik kinerja transmisi pada 4 tingkat kecepatan
Gambar 4. Karakteristik kinerja transmisi pada 5 tingkat kecepatan
Gambar 5. Karakteristik kinerja transmisi pada 6 tingkat kecepatan
Prosiding KNEP IV 2013 • ISSN 2338 - 414X
322
Gambar 6. Karakteristik kinerja transmisi pada gearless transmission 10 stage
Dari Gambar 2, yaitu pada kondisi standar masih ada jarak yang cukup jauh antara gigi I dan gigi II, sehingga
ada cukup banyak traksi yang terbuang saat pemindahan rasio gigi transmisi, sedangkan antara gigi III, IV, dan V
sudah cukup bagus. Kemudian rancangan rasio gigi dengan 4 tingkat kecepatan (Gambar 3) kehilangan traksi
antara gigi I dan II sudah lebih kecil atau kebutuhan traksi menjadi lebih kecil. dan diperbaiki lagi untuk rancangan
dengan 5 tingkat kecepatan maupun 6 tingkat kecepatan. Kemudian karakteristik traksi mendekati ideal didapat
pada gearless transmission dengan 10 stages.
4. Kesimpulan
Dari uraian dan analisa dapat disimpulkan :
§
Dengan mengubah ratio gigi transmisi kendaraan, maka gaya traksi yang dihasilkan akan bervariasi dan
akan berpengaruh pada kemampuan kendaraan dalam melalui kondisi operasi tertentu.
§
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.
§
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.
§
Karakteristik traksi vs kecepatan mendekati karakteristik idealnya pada gearless transmission system
dengan 10 stages.
Daftar Pustaka
[1] Adi Atmika I Ketut, Desain dan Karakteristik Sistem Kontrol Torsi dengan CVT Untuk Memperbaiki
Stabilitas Arah Kendaraan, Jurnal IPTEK, Vol 15. No.3, Surabaya, 2004.
[2] Dwi Budiana P., Adi Atmika I Ketut, Ary Subagia IDG., Variasi Berat Roller Sentrifugal Pada Continuosly
Variable Transmission terhadap Kinerja Traksi Sepeda Motor, Jurnal CAKRAM, Vol 2. No.2. Denpasar,
2008.
[3] Agus Sigit P., Sutantra I Nyoman, Iwan Fauzan., Design and Perfomance Characteristic of Gearless
Variable Transmission Applied for Automobile, Proceding, FISITA World Automotive Congress, Seoul,
Korea, 2000.
[4] Sutantra I Nyoman, Teknologi Otomotif – Teori dan Aplikasinya, Guna Widya, Surabaya, 2001.
Prosiding Konferensi Nasional Engineering Hotel IV, Universitas Udayana, Bali, 27-28 Juni 2013
323
Prosiding KNEP IV 2013 • ISSN 2338 - 414X
324
ii
iii
Kata Pengantar
Daftar Isi
Makalah KNEP IV - 2013
iii
Grup Engineering Perhotelan
EP02
Studi perencanaan atap panel surya di hotel The Royale Krakatau Cilegon - Zawahar Islamy, Agung
Sudrajad, Ni Ketut Caturwati
1
EP04
Aplikasi teknologi radio frequency identification (RFID) pada sistem monitoring kehadiran
karyawan terintegrasi dengan teknologi informasi (TI) - N.M.A.E.D. Wirastuti, IGAK Diafari Djuni
5
Grup konversi energi
KE01
Kaji eksperimental penurunan tekanan air dalam filter pasir aktif - Toto Supriyono, Herry
Sonawan, Rizal A. P.
13
KE02
Koefisien Perpindahan Panas dan Kerugian Jatuh Tekanan Aliran di dalam Pipa - Rr. Sri Poernomo
Sari dan Teuku Aswinsyah Hassan
21
KE03
Pengaruh variasi pembebanan terhadap efisiensi ideal dan aktual trubin gas unit Y.Z pada PLTGU
X - Yusvardi Yusuf, Santoso Budi, dan Ian Hardiyanto
27
KE04
Metoda pengukuran performansi pengujian turbin angin di terowongan angin - Subagyo dan
Yanto Daryanto
33
KE05
Studi Eksperimental Medan Aliran Hilir Dibelakang Internal Flow Double Skewed Wall Cyclone
(IFC2SW) - Gede Widayana, Herman Sasongko
37
KE06
analisa performa mesin dengan biodiesel terbuat dari virgin coconut oil pada mesin diesel Annisa Bhikuning
43
KE07
Pengaruh bentuk mur pengunci impeller terhadap karakteristik pompa sentrifugal tipe aliran
radial - Allo Sarira Pongsapan, Syamsul Arifin, Syukri Himran, Hafrison Salamba
49
KE08
Studi eksperimental pemanfaatan temperatur gas buang dari kendaran bermotor roda dua untuk
pemanas kotak makanan pada layanan pesan antar (delivery service box) - Ismail Thamrin, Surya
Hadi
59
KE09
Analisa karakteristik kebisingan yang ditimbulkan oleh rem drum kendaraan bermotor Zulkarnain
67
iii
KE11
Frekuensi pola aliran Vortex disekitar geometri dek jembatan - Subagyo
KE12
Peningkatan Kinerja Sepeda Motor 4 Tak Dengan Menambahkan Bubble Water Injection Pada
Ruang Bakar Motor - NK. Caturwati, Erny Listijorini, Reza Aldirama
KE13
Studi karakteristik bahan bakar solar emulsi air - Agung Sudrajad, Ahmad Gofur, Hernandes
71
79
85
KE14
Studi kemampuan tanaman rumah dalam penyerapan panas matahari untuk mengatasi panas
local - Ahmad Syuhada dan Darma Dawood
89
KE15
Waktu Ekstraksi Polutan Formaldehyde oleh Ventilasi Mekanik Aliran Sederhana, Bagian Kamar
Tidur 1 untuk Rumah Tinggal dengan Menggunakan Simulasi untuk Kondisi Cuaca Perancis dan
Indonesia - Dwinanto, Erni Listijorini
97
KE16
Analysis of rewetting time and temperature distributions
during cooling process in vertical rectangular narrow channel - IGN. Bagus Catrawedarma, Indarto,
Mulya Juarsa, Anhar Riza Antariksawan
103
KE17
Pemanfaatan energi angin pantai Anyer sebagai pembangkit listrik
skala kecil - Erwin
109
KE18
Simulasi numerik pemisahan aliran dingin-panas di dalam tabung vortex - Radi Suradi K, Sugianto
115
KE19
Karakterisasi sifat biolistrik lengkeng diamond river (dimocarpus longan) tambulampot terhadap
perbedaan cuaca hujan dan tidak hujan - Hamdan Akbar Notonegoro, Rina Lusiani, Najmi Firdaus
123
Ke20
Pengujian nozzle flow meter sederhana dengan variasi rasio diameter - Ainul Ghurri, AA Adhi
Suryawan dan IG Teddy Prananda Surya
129
KE21
Analisis performansi kolektor surya terkonsentrasi menggunakan receiver berbentuk silinder Ketut Astawa, I Ketut Gede Wirawan, I Made Budiana Putra
137
KE22
The influence of compression ratio to performance of four stroke engine with used arak bali as a
fuel - IGK. Sukadana, IKG. Wirawan
145
KE23
Study eksperimental geometri sirif kondensor terhadap unjuk kerja refrigerator - IGA Kade Suriadi,
IGK. Sukadana
153
KE24
Pengaruh Besar Butiran Biji Jarak Dan Arang Sekam Padi Pada Briket Dengan Perekat Kanji Dan
iv
161
Tanah Liat Terhadap Kadar Air, Nilai Kalor Dan Laju Pembakarannya - Panca Sunu Pamungkas , I
Wayan Joniarta, Made Wijana
KE25
Pengaruh Penggunaan Cdi Standard Dangan Programmable Cdi terhadap Performance Sepeda
Motor Empat Langkah 100 Cc - I GNP Tenaya, I GK Sukadana, Hendra Cipta
167
KE26
Kecepatan Api Laminar Pada Pembakaran Premixed Minyak Jatropha - I.K.G. Wirawan,I.N.G.
Wardana, Rudy Soenoko, Slamet Wahyudi
175
KE27
Studi gasifikasi downdraft berbahan bakar biomasa - I Nyoman Suprapta Winaya, Made Sucipta,
Nur Khotim Romadan
181
KE28
Evaluasi Sistem Pompa Booster
(Studi Kasus : di PDAM Kota Denpasar) - Made Suarda, I Putu Yasa
189
Grup Teknik dan Manajemen Manufaktur
TMM01
Redesain traktor capung meningkatkan kesehatan dan kepuasan petani di Subak Teba Mengwi
Badung - I Ketut Widana
199
TMM02
Proses bubut pada berbagai jenis kayu untuk furniture - Rusnaldy, Achmad Widodo, Norman
Iskandar, Berkah Fajar T.K
205
TMM03
Analisa kinerja traksi transmisi standar dan modifikasi pada berbagai kondisi jalan dengan
kendaraan Suzuki Escudo 2.0 - Ketut Gunawan
211
TMM04
Analisa Stabilitas Kendaraan Dalam Rangka Meningkatkan Keamanan dan Kenyamanan
Pengendara - Kadek Rihendra Dantes
219
TMM06
Pengaruh Perubahan Bentuk Bead Panel Kendaraan terhadap Frekuensi Alamiah pada Kondisi
Batas Bebas-bebas - Sukanto
227
TMM07
Kaji Teoritik dan Eksperimental Defleksi Balok Dengan Penampang Yang Tidak Seragam - Mukhtar
Rahman, Hammada Abbas
233
TMM08
Mesin pengasah batu permata - M. Yusuf dan Made Anom Santiana
241
TMM09
Online monitoring keausan cutting tool menggunakan audio signal - Ahmad Atif Fikri dan Muslim
Mahardika
247
TMM10
Pendekatan baru penentuan kemudahan proses m-EDM dengan menggunakan analisis
dimensional teorema Buchingham π - Nidia Lestari dan Muslim Mahardika
253
v
TMM11
Identifikasi, pemodelan dan kompensasi ketidaktelitian pada konstruksi mesin CNC milling mini 5axis tipe tilt – rotary table - Eri Yulius Elvys, Herianto, Subarmono
259
TMM12
Analisa bentuk profil dan dimensi supporting profile terhadap defleksi dan tegangan pada base
kondensor unit - Purna Anugraha Suarsana , Ahmad Hanif Firdaus, Ismi Choirotin, Moch. Agus
Choiron
265
TMM13
Simulasi 2D dan 3D pada proses multi-pass equal channel angular pressing (ECAP) - Khairul Anam,
Moch. Agus Choiron
273
TMM14
Pemodelan hyper elastic material untuk pengembangan desain baru gasket karet - Fikrul Akbar
Alamsyah, Moch. Agus Choiron
279
TMM15
Analisa lebar kontak dan tegangan kontak untuk pengembangan desain gasket tipis - Moch. Agus
Choiron, Avita Ayu Permanasari, I Made Gatot Karohika
285
TMM16
Analisis kekuatan struktur pallet menggunakan metode elemen hingga - Tria Mariz Arief, Sugianto
291
TMM17
Analisa kekuatan desain meja kursi lipat dengan simulasi computer - Jatmoko Awali, Jatmiko Awali
299
TMM19
Perancangan trolli barang yang ergonomis dan efisien untuk pramuniaga pertokoan Glodok
Jakarta - I Wayan Sukania, Silvi Ariyanti, Ivan Wibowo
305
TMM20
Proses produksi pembuatan kapal layar phinisi untuk meminimalkan waktu produksi dengan
model pert ( programming evaluation dan review technique ) - dirgahayu lantara
311
TMM21
karakteristik traksi dan kinerja transmisi pada sistem gear transmission dan gearless transmission
- A.A.I.A. Sri Komaladewi, I Ketut Adi Atmika
319
TMM22
analisis sistem pengapian : distributor ignition system dan distributorless ignition system sebagai
upaya meningkatkan kualitas pembakaran - Liza Rusdiyana, Bambang Sampurno, Syamsul hadi,
I.N. Sutantra
325
TMM23
the dexterous of smooth motion for a three fingered robot gripper – Wayan Widhiada,
S.S.Douglasand J.B.Gomm
333
TMM24
Teknologi Tepat Guna Peralatan Sterilisasi Baglog untuk Meningkatkan Kualitas Produk Jamur
Tiram pada UKM Jamur Tiram Pacet Mojokerto - Liza Rusdiyana1, Eddy Widiyono2, Suhariyanto3
343
TMM25
vi
Aplikasi Electronic Control MODULE (ECM) pada pengendalian emisi gas buang - I Ketut Adi Atmika
349
Grup Teknologi, Pengujian dan Pengembangan Material
TPPM01
Pengaruh perlakuan quench temper 600oC ,640oC, 690oC dan pengelasan terhadap sifat mekanik
dan struktur mikro baja perkakas untuk aplikasi mold dan dies - Abdul Azis
355
TPPM02
Analisis karakteristik getaran pada balok jepit bebas yang terbuat dari material komposit serat
bamboo - Prof. Dr.Ir.H.Hammada Abbas MS.ME.
361
TPPM03
Penerapan metode sentrifugal pada proses pengecoran produk komponen otomotif dalam rangka
peningkatan fasilitas praktikum di Laboratorium Bahan dan Metalurgi Polban - Waluyo M Bintoro,
Undiana B, dan Duddy YP
369
TPPM04
Kekuatan tarik komposit matrik polimer berpenguat serat alam bambu gigantochloa apus jenis
anyaman diamond braid dan plain weave - Sofyan Djamil, Sobron Y Lubis, dan Hartono
377
TPPM05
Analisis perubahan laju korosi dan kekerasan pada pipa baja ASTM A53 akibat tegangan dalam
dengan metode C-ring - Johannes Leonard
385
TPPM06
Pengaruh proses penghalusan butir dengan metode pengerolan panas terkontrol dan pengerolan
dingin-anil terhadap struktur mikro baja SCM 445 - I Gusti Bagus Eka Nitiya
389
TPPM07
Penambahan cil pada desain sistem saluran (gating system) low pressure die casting (LDPC) untuk
mereduksi kebocoran akibat hole pada produk kran hotel dengan simulasi Procast V2008 Muhammad Fitrullah, Koswara, dan Ricky Parmonangan
395
TPPM08
Analisis J-Integral dengan ADVENTURE System - Irsyadi Yani
TPPM09
Aplikasi Multichart Diagram Dalam Desain Dan Manufaktur Tungku Pengecoran Kuningan CuZn30
Menggunakan Bahan Bakar Briket Batubara Kalori Rendah - Diah Kusuma Pratiwi
TPPM10
Seal performance of centrifugal pump mechanical seals - Cokorda Prapti Mahandari, Ariyanto
405
411
419
TPPM11
Pengaruh komposisi larutan, variasi arus dan waktu proses pelapisan Chrome pada plastik ABS
terhadap kekerasannya - Ahmad Zohari, Kusmono, Soekrisno
425
TPPM12
Pengaruh Perlakuan Alkali pada Kekuatan Tarik Serat Kenaf - Henny Pratiwi, R. Soekrisno, Harini
Sosiati
429
TPPM13
Peningkatan kekuatan tekan dan impak material rotan dengan proses laminasi resin epoksi Agustinus Purna Irawan
433
vii
TPPM14
Perancangan dan pembuatan cetakan sampel multi komposisi untuk aplikasi blok rem komposit
kereta api - Agus Triono, IGN Wiratmaja Puja, Satryo Soemantri B., Aditianto R.
437
TPPM16
Sifat mekanik dan struktur mikro paduan cu-sn bahan genta dengan metode investment casting - I
Made Gatot Karohika, I Nym Gde Antara.
441
TPPM17
Sifat Mekanis Komposit Berpenguat Serat Tapis Kelapa Sebagai Bahan Alternatif Bumbung
Gender Wayang - I Putu Lokantara, Ngakan Putu Gede Suardana, I Made Gatot Karohika
449
TPPM18
Pengaruh Komposisi Penguat SiC Wisker dan Al2O3 pada Aluminium Matrix Composite (AMC)
terhadap Kekerasan
Setelah Proses Sintering - Ketut Suarsana, Rudy Soenoko, Agus Suprapto, Anindito Purnowidodo,
Putu Wijaya Sunu
TPPM19
Karakterisasi serbuk hasil produksimenggunakan metode atomisasi - M. Halim Asiri
459
465
TPPM20
identifikasi unsur utama penyusun permukaan bahan baja ringan dengan laser-induced
breakdown spectroscopy (libs) - Hery Suyanto
473
TPPM21
Karakteristik kekuatan bending komposit polyester diperkuat serat pandan wangi dengan filler
serbuk gergaji kayu 5% - Nasmi Herlina Sari
477
TPPM22
Analisa kekuatan impact komposit serat pandan wangi-polyester dengan filler serbuk gergaji
kayu - IGNK Yudhyadi, Nasmi Herlina Sari
487
TPPM23
Distribusi Kekerasan Baja AISI 1045 Akibat Pemberian Proses Pack Carburizing dengan Media
Karburasi Arang Batok Kelapa
dan Arang Tulang Sapi - Dewa Ngakan Ketut Putra Negara, I Ketut Gde Sugita, I Dewa Made Kirshna
Muku
495
TPPM24
uji fourier transform infrared spectroscopy tentang pengaruh perlakuan naoh dan koh pada serat
arenga pinnata - Nitya Santhiarsa
503
TPPM25
Keausan cylinder liner blok mesin kendaraan roda dua akibat beban kontak ring piston - I Made
Widiyarta, Tjok Gde Tirta Nindhia dan Arif Widyanto
513
TPPM26
Analisis kegagalan Korosi Pada Tangki Penyimpan Air Panas
Terbuat Dari Baja Nirkarat - Tjokorda Gde Tirta Nindhia, I Putu Widya Semara , I Wayan Putra
Adnyana, I Putu Gede Artana
519
TPPM27
viii
Kekuatan Tarik dan Lentur Komposit Berpenguat Serat Bambu Orientasi Acak yang Dicetak
dengan Teknik Hand Lay-Up - I Wayan Surata, I Putu Lokantara, Adhika Rakhmatullah
523
TPPM28
Fenomena beating padagamelan Bali sebagai local genius akustik musik tradisionalBali. I Ketut Gede Sugita, I Made Kartawan
529
TPPM29
Karakteristik sifat tarik dan mode patahan komposit polimer dengan penguat serat sabut kelapa I Made Astika, I Putu Lokantara, I Made Gatot Karohika dan I Gusti Komang Dwijana
535
TPPM30
Penerapan model ergo termal injektor udara pembakaran dapat mempercepat proses peleburan
perunggu serta mengurangi kadar polutan pada perajin gamelan Bali di desa Tihingan - Priambadi
543
TPPM31
Sifat tarik komposit unsaturated polyester serat sisal local - NPG. Suardana, I Made Astika , Ikhsan
Dwi Gusmanto
549
Grup Bidang Umum
BU01
Analisis profesionalisme lulusan Program Studi Teknik Mesin Politeknik Negeri Bali yang bekerja
pada industry - Made Anom Santiana dan M. Yusuf
555
BU02
Tingkat Pencemaran Udara Pada Areal Parkir Bawah Tanah
Di Kota Denpasar - Cok Istri Putri Kusuma Kencanawati dan AAIA Sri Kumala Dewi
561
BU03
Penerapan desain sistem pembelajaran melalui model contextual teaching learning (CTL) untuk
meningkatkan kualitas dan efektifitas pembelajaran mata kuliah fisika dasar II - I Made Dwi
Budiana Penindra, I Gede Teddy Prananda Surya
565
BU04
Pengembangan media pembelajaran berbasis komputer guna meningkatkan pemahaman
mahasiswa pada mata kuliah aljabar linier – I Made Gatot Karohika dan I Gusti Ngurah Putu
Tenaya
571
BU05
Pembelajaran Ilmu Metrologi Industri Dengan Student Centered Learning Dan Multimedia - I
Gede Putu Agus Suryawan
577
Jadwal Lengkap KNEP IV - 2013
x
ix
Karakteristik traksi dan kinerja transmisi
pada sistem gear transmission dan gearless transmission
A.A.I.A. Sri Komaladewi dan I Ketut Adi Atmika
Jurusan Teknik Mesin, Universitas UdayanaKampus Bukit, Jimbaran-Bali
komaladewijegeg@yahoo.co.id
Abstrak
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. Karakteristik traksi dan kinerja transmisi kendaraan
yang diuji adalah Toyota Kijang Inova tahun 2012, Pemodelan kinerja traksi dilakukan dengan metode
simulasi. Karakteristik traksi dari sistem transmisi kendaraan dianalisa paada beberapa tingkat kecepatan
untuk mengatasi berbagai hambatan sepanjang kondisi operasi kendaraan. Perhitungan awal dari ratio gigi
antara yang tertinggi dan terendah dapat dicari dengan menggunakan hukum Progresi Geometri. 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 tersebut dibuat sedemikian rupa agar traksi yang dihasilkan
kendaraan dapat mendekati karakteristik idealnya. 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. 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.Karakteristik traksi mendekati karakteristik idealnya pada gearless transmission
system dengan 10 stages.
Kata kunci: drive train, rasio transmisi, kinerja traksi, progresi geometri, gearless transmission
1. Latar Belakang
Sistem transmisi kendaraan bermotor saat ini ada yang membedakan menjadi sistem transmisi manual
(manual transmission) dan sistem transmisi otomatis (automatic transmission), ada pula yang membedakan
menjadi sistem transmisi dengan roda gidi (gear transmission system) dan sistem transmisi tanpa roda gigi
(gearless transmission system). Gearless transmission system saat ini lebih dikenal dengan sebutan Continuose
Variabel Transmission (CVT) [1], [2]. Sistem tansmisi dengan roda gigi mempunyai batas range ratio dan jumlah
tingkat kecepatan yang terbatas juga. Batas ini berpengaruh besar terhadap performa traksi kendaraan,
disamping faktor getaran (noise) yang ditimbulkan, juga kehilangan energi yang lebih besar dibandingkan dengan
type gearless transmission [3].
Karakteristik traksi pada kendaraan bermotor pada pokoknya meliputi kemampuan kendaraan untuk
dipercepat, dan mengatasi hambatan-hambatan yang terjadi, diantaranya hambatan rolling, hambatan tanjakan,
juga hambatan aerodinamis [4]. Kemampuan kendaraan tersebut sangat dipengaruhi oleh kemampuan mesin
kendaraan dan pemilihan tingkat serta ratio transmisi. Untuk menggerakkan kendaraan dibutuhkan gaya dorong
yang cukup untuk melawan semua hambatan yang terjadi pada kendaraan. Gaya dorong dari suatu kendaraan
terjadi pada roda penggerak kendaraan. Gaya dorong ini ditransformasikan dari torsi mesin kendaraan kepada
roda penggerak yang terdiri dari kopling, transmisi, gigi diferensial, dan poros penggerak.
Berdasarkan kebutuhan gerak dari kendaraan, maka dapat dikatakan bahwa pada kecepatan rendah
diperlukan gaya dorong yang besar untuk dapat menghasilkan percepatan yamg cukup besar atau untuk dapat
menanjak tanjakan yang cukup terjal. Pada kecepatan tinggi dimana percepatan sudah tidak diperlukan lagi,
maka gaya dorong yang diperlukan hanya untuk melawan hambatan angin dan hambatan rolling.
2. Metode
Analisa traksi dan kinerja transmisi kendaraan dilakukan dengan metode simulasi. Karakteristik traksi dari
sistem transmisi kendaraan dianalisa paada beberapa tingkat kecepatan untuk mengatasi berbagai hambatan
sepanjang kondisi operasi kendaraan.
Perhitungan awal dari ratio gigi antara yang tertinggi dan terendah dapat dicari dengan menggunakan hukum
Progresi Geometri [4]. Dasar dari metoda ini adalah batas kecepatan operasi dari mesin terendah (ne 1) dan
tertinggi (ne2) harus ditentukan lebih dahulu, seperti ditunjukkan pada gambar 1. Penetapan ini berdasarkan
karakteristik torsi dari mesin, biasanya dipilih disekitar torsi maksimum mesin.
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 tersebut dibuat sedemikian rupa agar traksi yang dihasilkan kendaraan
dapat mendekati karakteristik idealnya.
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.
Prosiding Konferensi Nasional Engineering Hotel IV, Universitas Udayana, Bali, 27-28 Juni 2013
1
Gambar 1. Pemilihan ratio gigi dengan progresi geometri [4]
Dari data daya maksimum mesin, dan mengambil atau memperkirakan sepanjang drive train terjadi kerugian
sebesar 9,5 %. Kemudian rumusan daya maksimum dan besarnya traksi pada roda penggerak dihitung dengan
persamaan 1 dan persamaan 2 [4].
W
(1)
Pmak = Rr .V +
.a.V
g
dimana : Rr = rolling resistance (N)
V = kecepatan kendaraan (m/s)
W = berat total kendaraan (N)
2
g = grafitasi (m/s )
F = Rr +
W
a
g
(2)
Untuk melihat kondisi slip roda penggerak maka traksi maksimal yang terjadi pada roda penggerak harus
lebih kecil dari gaya maksimal yang mampu ditahan oleh bidang kontak antara ban dan jalan. Kemudian rasio
pada tingkat transmisi I adalah :
i1 =
F ´r
M e ´ id ´ ht
(3)
Rasio roda gigi akhir dirancang berdasarkan kecepatan maksimum kendaraan yang diharapkan bisa dicapai.
Rumusan traksi maksimum dan rarasio gigi akhir ditunjukkan pada persamaan 4 dan persamaan 5 [4].
(4)
Fm = Rr + Ra
dimana : Ra = hambatan aerodinamis (N)
in =
Fm ´ r
M e ´ id ´ ht
(5)
Dimana : r = jari-jari roda kendaraan (m)
Me = Torsi engine (Nm)
Id = rasio gardan
hd = effisiensi transmisi
Kemudian ratio roda gigi diantara kedua batas dicari dengan menghitung besarnya Kg untuk jumlah tingkat
kecepatan yang ingin dirancang, harga Kg dapat dihitung.
1
æi
Kg = çç n
è i1
ö n -1
÷÷
ø
(6)
Prosiding KNEP IV 2013 • ISSN 2338 - 414X
320
3. Hasil dan Pembahasan
Kendaraan yang diambil sebagai obyek yang ingin dirancang dan dianalisis karakteristik traksi adalah Toyota
Kijang Inova tahun 2012 dengan spesifikasi sebagai berikut;
· Berat kendaraan kosong (W k)
: 12544 N
· Berat kendaraan + penumpang (W) : 13030 N
· Panjang Wheel Base (L)
: 2500 mm
· Jarak poros depan ke titik berat
: 1180 mm
· Tinggi titik berat (h)
: 420 mm
· Daya maksimum mesin/Putaran
: 63 Hp (47 KW) / 5000 Rpm
· Torsi maksimum/putaran
: 11,3 kg m (110,74 Nm) / 2800 Rpm
· Transmisi
: 5 tingkat kecepatan
· Perbandingan gigi
: I. 3,928
II 2,333
III. 1,451
IV. 1,000
V. 0,798
· Perbandingan differensial
: 4,777
· Diameter Roda
: 0,59 m
Hasil rancangan rasio gigi transmisi ditunjukkan pada tabel 1
Tabel 1. Rasio gigi transmisi hasil rancangan
4 tingkat kecepatan
5 tingkat kecepatan
6 tingkat
I
3.145
I
3.145
I
II
2.011
II
2.249
II
III
1.286
III
1.608
III
IV
0.822
IV
1.150
IV
V
0.822
V
VI
kecepatan
3.145
2.401
1.839
1.406
1.075
0.822
Grafik karakteritik traksi untuk kondisi standard an hasil rancangan pada masing-masing pemasangan tingkat
kecepatan tersebut ditampilkan pada gambar 2, gambar 3, gambar 4, dan gambar 5. karakteristik kinerja traksi
pada gearless transmission dengan 10 stages ditunjukkan pada gambar 6.
Gambar 2. Karakteristik kinerja transmisi pada kondisi standar
Prosiding Konferensi Nasional Engineering Hotel IV, Universitas Udayana, Bali, 27-28 Juni 2013
321
Gambar 3. Karakteristik kinerja transmisi pada 4 tingkat kecepatan
Gambar 4. Karakteristik kinerja transmisi pada 5 tingkat kecepatan
Gambar 5. Karakteristik kinerja transmisi pada 6 tingkat kecepatan
Prosiding KNEP IV 2013 • ISSN 2338 - 414X
322
Gambar 6. Karakteristik kinerja transmisi pada gearless transmission 10 stage
Dari Gambar 2, yaitu pada kondisi standar masih ada jarak yang cukup jauh antara gigi I dan gigi II, sehingga
ada cukup banyak traksi yang terbuang saat pemindahan rasio gigi transmisi, sedangkan antara gigi III, IV, dan V
sudah cukup bagus. Kemudian rancangan rasio gigi dengan 4 tingkat kecepatan (Gambar 3) kehilangan traksi
antara gigi I dan II sudah lebih kecil atau kebutuhan traksi menjadi lebih kecil. dan diperbaiki lagi untuk rancangan
dengan 5 tingkat kecepatan maupun 6 tingkat kecepatan. Kemudian karakteristik traksi mendekati ideal didapat
pada gearless transmission dengan 10 stages.
4. Kesimpulan
Dari uraian dan analisa dapat disimpulkan :
§
Dengan mengubah ratio gigi transmisi kendaraan, maka gaya traksi yang dihasilkan akan bervariasi dan
akan berpengaruh pada kemampuan kendaraan dalam melalui kondisi operasi tertentu.
§
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.
§
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.
§
Karakteristik traksi vs kecepatan mendekati karakteristik idealnya pada gearless transmission system
dengan 10 stages.
Daftar Pustaka
[1] Adi Atmika I Ketut, Desain dan Karakteristik Sistem Kontrol Torsi dengan CVT Untuk Memperbaiki
Stabilitas Arah Kendaraan, Jurnal IPTEK, Vol 15. No.3, Surabaya, 2004.
[2] Dwi Budiana P., Adi Atmika I Ketut, Ary Subagia IDG., Variasi Berat Roller Sentrifugal Pada Continuosly
Variable Transmission terhadap Kinerja Traksi Sepeda Motor, Jurnal CAKRAM, Vol 2. No.2. Denpasar,
2008.
[3] Agus Sigit P., Sutantra I Nyoman, Iwan Fauzan., Design and Perfomance Characteristic of Gearless
Variable Transmission Applied for Automobile, Proceding, FISITA World Automotive Congress, Seoul,
Korea, 2000.
[4] Sutantra I Nyoman, Teknologi Otomotif – Teori dan Aplikasinya, Guna Widya, Surabaya, 2001.
Prosiding Konferensi Nasional Engineering Hotel IV, Universitas Udayana, Bali, 27-28 Juni 2013
323
Prosiding KNEP IV 2013 • ISSN 2338 - 414X
324