Dosen Pembimbing: Ir. Suhariyanto, MSc 131 843 905
Oleh : Alessandro Eranto Bais 2106 030 056
ABSTRAK Perkembangan dunia otomotif semakin berkembang pesat. Salah satu contoh perkembangan yang saat ini masih dalam penelitian adalah sistem transmisi yang berbasis otomotis. Pengembangan terbaru dari sistem transmisi otomatis adalah mekanisme perubahan diameter puli penggerak dengan puli yang digerakkan atau yang disebut Continuously Variable Transmission (CVT). Oleh karena itu, diperlukan pengujian dari CVT untuk mengetahui pengaruh efisiensi torsi dan efisiensi daya terhadap perubahan diameter puli penggerak. Langkah-langkah untuk mengetahui pengaruh perubahan diameter puli penggerak terhadap efisiensi torsi dan efisiensi daya adalah dengan dilakukan lima percobaan yang mengubah diameter pada puli penggerak, sehingga diperoleh diameter puli yang digerakkan, rpm puli penggerak, dan rpm puli yang digerakkan. Dari hasil perhitungan diperoleh kesimpulan bahwa semakin kecil diameter puli yang digerakkan maka gaya pada puli yang digerakkan dan torsi output semakin kecil juga. Sedangkan semakin besar diameter puli penggerak maka efisiensi torsi semakin kecil dan efisiensi daya mendekati konstan. Kata kunci : continuously v ariable t ransmission (CVT), diameter puli penggerak, penggerak, efisiensi torsi, torsi, dan efisiensi daya. daya.
LATAR BELAKANG Dalam perkembangan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi (IPTEK) saat ini banyak berbagai teknologi yang telah ditemukan oleh manusia, salah satu contohnya di bidang otomotif. Berbagai usaha pengembangan telah dilaksanakan demi mendapatkan kepuasan dan kenyamanan dari konsumen. Perkembangan sistem transmisi kendaraan yang pada awalnya manual dimana sering kali menyebabkan kelelahan karena membutuhkan kerja maksimal dalam proses transmisi, hingga berkembang menjadi sistem transmisi otomatis atau Automated Transmissions (AT) yang merupakan sistem transmisi terbaru untuk mendapatkan kenyamanan dalam mengemudi. Automated Transmissions (AT) adalah sistem transmisi otomatis yang menggabungkan fitur terbaik transmisi manual dan transmisi otomatis. Pengembangan terbaru dari Automated Transmissions (AT) diantaranya adalah Continuosly Variable Transmission (CVT). Pada saat ini sebagaian besar produsen kendaraan mengunakan dan mengembangkan Continuously Variable Transmission (CVT) dengan ditandai peningkatan kualitas dan penyempurnaan sistem CVT secara terus menerus. Prinsip kerja CVT adalah memanfaatkan perubahan diameter antara puli penggerak (driver pulley) dan puli yang digerakkan (driven pulley). Pada sistem CVT terdahulu perubahan diameter hanya terjadi pada satu puli yang digerakkan dengan memanfaatkan gaya sentrifugal yang ditimbulkan oleh putaran motor penggerak. Pada saat ini telah dikembangkan sistem CVT baru dengan memanfaaatkan perubahan diameter baik puli penggerak maupun puli yang digerakkan yang tidak lagi memanfaatkan gaya sentrifugal dari putaran motor penggerak namun pada sistem ini menggunakan ulir sebagai penggerak (power screw) untuk mengubah diameter puli. Karena sistem ini masih dalam tahap pengembangan, belum diketahui seberapa efektif perubahan yang terjadi dibandingkan dengan sistem CVT yang lama. Oleh karena itu dalam Tugas Akhir ini penulis ingin membahas tentang pengaruh perubahan diameter puli penggerak terhadap efisiensi torsi dan efisiensi daya yang disalurkan.
RUMUSAN MASALAH B agaimana mengetahui pengaruh perubahan diameter puli penggerak terhadap efisiensi torsi dan efisiensi daya melalui perhitungan dari hasil pengujian yang dilakukan. dilakukan.
BATASAN MASALAH 1. Spesifikasi engine untuk prototype CVT adalah daya 6,5 HP dengan kecepatan engine mencapai hingga putaran 3000 rpm yang kemudian direduksi ke mesin CVT dengan perbandingan rasio 2,33 : 1 rpm. 2.Gerak axial pada pulley dilakukan secara manual menggunakan gaya ulir yang digerakkan oleh sistem elektrik. elektrik. 3. Analisa untuk sistem elektrik untuk menggerakan ulir tidak dibahas dalam Tugas Akhir ini. ini. 4. Analisa untuk temperatur dan lingkungan pada saat pengujian tidak dibahas dalam penelitian ini. ini.
TUJUAN DAN MANFAAT U ntuk mengetahui pengaruh perubahan diameter puli penggerak terhadap efisiensi torsi dan efisiensi daya dari prototype CVT ini. ini. Sedangkan manfaat yang bisa diambil dari tugas akhir ini adalah : 1. Mahasiswa dapat secara langsung menerapkan ilmu yang didapatkan dari bangku perkuliahan yang diharapkan dapat bermanfaat bagi masyarakat. 2. Didapatkan analisa dan perhitungan yang tepat sehingga dapat dijadikan pertimbangan dalam pengembangan CVT pada industri otomotif. 3. Menambah sarana pengembangan wawasan bagi mahasiswa Diploma III Teknik Mesin FTIFTI-ITS.
GAMBAR CVT
GAMBAR SISTEM ELEKTRIK
PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN HASIL PERHITUNGAN JARI-JARI DRIVEN DAN DRIVER PULLEY
(bit)
(mm)
(mm)
(bit)
(mm)
(mm)
44,96
(mm) 89,92
230
16,33
111,44
(mm) 222,88
20
0,66
40
1,76
49,07
98,14
212
14,79
105,7
211,4
60
2,86
53,17
106,34
194
13,23
99,88
199,76
80
3,95
57,24
114,48
176
11,69
94,13
188,26
100
5,05
61,35
122,7
158
10,14
88,34
176,68
120
6,15
65,45
130,9
140
8,6
82,6
165,2
Tabel 4.1. hasil perhitungan jari-jari driver pulley
Tabel 4.2. hasil perhitungan jari-jari driven pulley
PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN 100 90
Percobaan I
80
Percobaan II
70
Percobaan III
60
Percobaan IV
50
Percobaan V
40
Grafik 4.1. kecepatan sudut terhadap perubahan diameter pada driven pulley Pembahasan : Pada grafik di atas dapat disimpulkan bahwa pengaruh diameter driven pulley terhadap kecepatan sudut adalah semakin kecil diameter pada driven pulley, semakin besar kecepatan sudut yang dihasilkan.
PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN 9 8,5 8 7,5 7 6,5 6 5,5 5
Percobaan I Percobaan II Percobaan III Percobaan IV Percobaan V
Grafik 4.2. kecepatan terhadap perubahan diameter pada driven pulley Pembahasan : Pada grafik diatas dapat disimpulkan bahwa pengaruh perubahan diameter pada driven pulley terhadap kecepatan driven pulley adalah semakin kecil diameter pada driven pulley maka semakin besar kecepatan yang dihasilkan.
PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN 87
Percobaan I
82 77
Percobaan II
72
Percobaan III
67
Percobaan IV
62 57
Percobaan V
Grafik 4.3. gaya terhadap perubahan diameter pada driven pulley Pembahasan : Pada grafik di atas dapat disimpulkan bahwa pengaruh perubahan diameter pada driven pulley terhadap gaya driven pulley atau output gaya adalah semakin kecil diameter pada driven pulley maka semakin kecil gaya yang terjadi.
PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN 83,5
Percobaan I
78,5 73,5
Percobaan II
68,5 Percobaan III
63,5 58,5
Percobaan IV
53,5 48,5
Percobaan V
43,5 222,88 211,4 199,76 188,26 176,68 165,2
Grafik 4.4. torsi output terhadap perubahan diameter driven pulley Pembahasan : Pada grafik di atas dapat disimpulkan bahwa pengaruh perubahan diameter driven pulley atau driver pulley terhadap output torsi adalah semakin kecil diameter driven pulley atau semakin besar diameter driver pulley akan menghasilkan output torsi yang semakin kecil juga.
PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN 0,65 Percobaan I 0,645 Percobaan II 0,64
Percobaan III
0,635
Percobaan IV
0,63
Percobaan V
0,625
0,62 222,88
211,4
199,76
188,26
176,68
165,2
Grafik 4.5. output daya terhadap perubahan diameter driven pulley Pembahasan : Pada grafik di atas dapat disimpulkan bahwa pengaruh perubahan diameter driven pulley atau driver pulley terhadap output daya adalah output daya yang dihasilkan hampir mendekati konstan, artinya adalah tidak ada pengaruh pada daya output.
PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN 68
Percobaan I
63 58
Percobaan II
53
Percobaan III
48
Percobaan IV
43
Percobaan V
38 33
Grafik 4.6. efisiensi torsi terhadap perubahan diameter driver pulley Pembahasan : Pada grafik di atas dapat disimpulkan bahwa pengaruh perubahan diameter driver pulley terhadap efisiensi torsi adalah semakin besar diameter driver pulley, semakin kecil efisiensi torsi dikarenakan output torsi semakin kecil mengikuti perubahan diameter driven pulley yang semakin kecil pula dari kondisi low drive hingga kondisi over drive.
PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN 10,3 Percobaan I Percobaan II
10,25
Percobaan III 10,2
Percobaan IV Percobaan V
10,15
10,1 89,92
98,14
106,34
114,48
122,7
130,9
Grafik 4.7. efisiensi daya terhadap perubahan diameter driver pulley Pembahasan : Pada grafik di atas dapat disimpulkan bahwa pengaruh diameter driver pulley terhadap efisiensi daya adalah efisiensi daya yang dihasilkan hampir mendekati konstan, artinya adalah tidak ada pengaruh pada efisiensi daya.
KESIMPULAN DAN SARAN KESIMPULAN
Pengaruh perubahan diameter pada driven pulley terhadap gaya driven pulley atau output gaya adalah semakin kecil diameter pada driven pulley maka semakin kecil gaya yang terjadi. Perubahan diameter driven pulley atau driver pulley terhadap output torsi adalah semakin kecil diameter driven pulley atau semakin besar diameter driver pulley akan menghasilkan output torsi yang semakin kecil juga. Pengaruh perubahan diameter driver pulley terhadap efisiensi torsi adalah semakin besar diameter driver pulley, semakin kecil efisiensi torsi dikarenakan output torsi semakin kecil mengikuti perubahan diameter driven pulley yang semakin kecil pula dari kondisi low drive hingga kondisi over drive. Pengaruh perubahan diameter driven pulley atau driver pulley terhadap output daya adalah output daya yang dihasilkan hampir mendekati konstan, artinya adalah tidak ada pengaruh pada daya output. Pengaruh diameter driver pulley terhadap efisiensi daya adalah efisiensi daya yang dihasilkan hampir mendekati konstan, artinya adalah tidak ada pengaruh pada efisiensi daya.
KESIMPULAN DAN SARAN SARAN
Dari hasil pengujian prototype CVT ini, penulis menyadari bahwa alat ini masih banyak kekurangan baik dari kontruksi, maupun sistem pengoperasiannya. Kedepannya diharapkan alat ini dapat disempurnakan lebih lanjut, terutama pada kepresisian benda kerja yang dipakai. Penyempurnaan lebih lanjut dapat menaikkan efisiensi torsi dan efisiensi daya pada CVT.
SEKIAN & TERIMA KASIH ATAS PERHATIANNYA
