PERANCANGAN DAN PEMODELAN RASIO DESAIN PLANETARY GEAR UNTUK MENGETAHUI RASIO TRANSMISI DAN PERUBAHAN PUTARAN GENERATOR
Oleh :
Chandra Setiyawan 2111 106 026 Dosen pembimbing :
Yohanes ST., M.Sc. NIP. 198006272012121003
Latar belakang
Massa Kendaraan
Massa kendaraan penuh = 27900 kg
Alat transportasi massal Jarak tempuh halte pendek
Massa bus besar
Flywheel hybrids • Flywheel hibrids merupakan tipe kendaraan yang menggunakan flywheel untuk menyimpan dan melepas energinya.
Flywheel discharge
Kec.flywheel
Kec.roda penggerak
Pengine < Proda penggerak
Waktu (detik)
Perumusan masalah 1. Bagaimana menentukan kebutuhan rasio transmisi planetary gear
dari flywheel ke roda penggerak pada kondisi discharge 2. Bagaimana menentukan rasio desain planetary gear (rasio ring gear dan sun gear) yang memenuhi rentang rasio transmisi yang
diperoleh dari hasil rumusan masalah pertama 3. Bagaimana mengetahui perubahan putaran dan torsi generator yang digunakan untuk mengatur rasio transmisi planetary gear
Tujuan Tugas Akhir 1. Menentukan kebutuhan rasio transmisi planetary gear dari flywheel
ke roda penggerak 2. Merancang rasio desain planetary gear pada Bus Tranjakarta 3. Mengetahui perubahan putaran dan torsi generator yang
digunakan untuk mengatur rasio transmisi planetary gear
Batasan Masalah 1. Putaran engine sesuai dengan driving cycle Bus Transjakarta
2. Transfer energi kondisi charging flywheel hanya dari engine 3. Inersia semua komponen diabaikan kecuali flywheel 4. Tidak ada losses pada sistem 5. Generator yang digunakan dapat menyesuaikan kebutuhan
Dasar Teori •
Continously Variable Transmission(CVT) adalah transmisi dengan kecepatan rasio yang dapat bervariasi terus-menerus. Jenis-jenis CVT
VDP
Cone CVT
Toroidal CVT
Planetary gear set
Ring Gear
Carrier
Sun Gear
Persamaan kecepatan planetary gear Ns Nr r s c Ns Nr Ns Nr
Dimana : Nr = Jumlah gigi ring gear Ns = Jumlah gigi sun gear
ωr = Kecepatan sudut ring gear (rad/s) ωs = Kecepatan sudut sun gear (rad/s) ωc = Kecepatan sudut carier gear (rad/s)
Metodologi Flowchart
Mulai Observasi Lapangan Identifikasi Permasalahan Studi Literatur Perancangan rasio planetary gear Pemodelan rasio planetary gear
Rasio terpenuhi Ya
Analisa hasil Kesimpulan & saran Selesai
Tidak
Perhitungan Kebutuhan Rasio Transmisi Planetary Gear 1. Selisih kebutuhan daya penggerak dan engine
Gambar 3.3 Blok diagram daya flywheel discharge (watt)
P(flywheel)discharge = 340 kw
Daya (watt)
Daya (watt)
P(flywheel)discharge = Proda penggerak – Pengine
Waktu (detik)
2. Energi yang dilepaskan flywheel
Energi (Nm)
ΔE=∫t dischargeΔP(t) dt
Waktu (detik)
Gambar 3.4 Blok diagram energi flywheel yang dilepas (Nm)
E=1 M joule
n
60x 2
Putaran flywheel (rpm)
3. Perubahan putaran flywheel akibat pelepasan energi
Waktu (detik)
n flywheel = (11000-1600)rpm
Gambar 3.5 Blok diagram perubahan flywheel (rpm)
Rasio transmisi
4. Rasio transmisi planetary gear
Waktu (detik)
Gambar 3.6 Blok diagram rasio transmisi planetary
Rasio transmisi maksimum =10 Rasio transmisi minimum = 0.8
Menentukan rasio desain planetary gear
Putaran generator (rpm)
o Pengaruh putaran generator terhadap rasio desain planetary gear
Rasio desain
Rasio desain = Nr/Ns >1
o Pengaruh hasil daya ke penggerak Tring T flywheel x
Pker odapenggerak Tring xrodapenggerak
Nr Nr Ns
Daya ke penggerak 400
Rasio desain
Daya ke penggerak (Kw)
350
2
275
3
308
4
329
5
339
Daya (Kw)
300
250 200 Daya
150 100 50 0 0
1
2
3
4
5
6
Rasio desain
Pengaruh rasio desain terhadap daya ke penggerak (watt)
Perubahan putaran generator
Putaran generator (rpm)
Gambar 3.7 Blok diagram putaran generator (rpm)
50900 -350 rpm
Waktu (detik)
Perubahan torsi generator
Gambar 3.8 Blok diagram torsi generator (Nm)
Torsi (Nm)
370 Nm
Waktu (detik)
Kinerja transmisi daya ke roda penggerak
Roda penggerak
Daya (Watt)
Flywheel +engine Engine
Waktu (dtk)
Persentase
Pker odapenggerak Pflywheel
x100%
Roda penggerak ----------> 96%
% = (329/340)x100% = 96%
Kesimpulan o Perubahan rasio tranmisi planetary gear maksimum sampai minimum didapat 10-0.8. o Rasio desain planetary gear yang digunakan adalah 4 dengan pertimbangan hasil daya ke penggerak besar serta putaran yang didapat searah dengan putaran awal atau tanpa berbalik putaran .
o Perubahan kecepatan generator untuk mengatur rasio transmisi planetary gear sebesar 10-0.8 adalah (50900-350)rpm. Perubahan torsi yang dialirkan ke generator sebesar 370 Nm.
• TERIMAKASIH
