PERANCANGAN DAN PEMODELAN RASIO … kebutuhan rasio transmisi planetary gear dari flywheel ke roda...
Transcript of PERANCANGAN DAN PEMODELAN RASIO … kebutuhan rasio transmisi planetary gear dari flywheel ke roda...
Oleh :Chandra Setiyawan
2111 106 026
Dosen pembimbing :Yohanes ST., M.Sc.
NIP. 198006272012121003
PERANCANGAN DAN PEMODELAN RASIO DESAIN
PLANETARY GEAR UNTUK MENGETAHUI
RASIO TRANSMISI DAN PERUBAHAN
PUTARAN GENERATOR
Latar belakang
Alat transportasi massal
Jarak tempuh halte pendek
Massa bus besar
Massa Kendaraan
Massa kendaraan penuh = 27900 kg
Flywheel hybrids
• Flywheel hibrids merupakan tipe kendaraan yang menggunakan flywheel untuk menyimpan dan melepas energinya.
Flywheel discharge
Pengine < Proda penggerak
Waktu (detik)
Kec
.roda
pen
gger
akK
ec.fl
ywhe
el
Perumusan masalah1. 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 Akhir1. 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 Masalah1. 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
Sun GearCarrier
Persamaan kecepatan planetary gear
cs
rs
sr
rs
r
NN
N
NN
N
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)
MetodologiMulai
Observasi Lapangan
Studi Literatur
Identifikasi Permasalahan
Perancangan rasio planetary gear
Pemodelan rasio planetary gear
Rasio terpenuhi
Analisa hasil
Kesimpulan & saran
Ya
Selesai
Tidak
Flowchart
Perhitungan Kebutuhan Rasio Transmisi Planetary Gear
1. Selisih kebutuhan daya penggerak dan engine
P(flywheel)discharge = Proda penggerak – Pengine
Gambar 3.3 Blok diagram daya flywheel discharge (watt)
Waktu (detik)
Day
a(w
att)
Day
a(w
att)
P(flywheel)discharge = 340 kw
2. Energi yang dilepaskan flywheel
ΔE=∫t dischargeΔP(t) dt
Gambar 3.4 Blok diagram energi flywheel yang dilepas (Nm)
Waktu (detik)
Ener
gi(N
m)
E=1 M joule
3. Perubahan putaran flywheel akibat pelepasan energi
Gambar 3.5 Blok diagram perubahan flywheel (rpm)
Waktu (detik)
Puta
ran
flyw
heel
(rpm
)
260x
n
n flywheel = (11000-1600)rpm
4. Rasio transmisi planetary gear
Gambar 3.6 Blok diagram rasio transmisi planetary
Waktu (detik)
Ras
iotra
nsm
isi
Rasio transmisi maksimum =10
Rasio transmisi minimum = 0.8
Menentukan rasio desain planetary gear
o Pengaruh putaran generator terhadap rasio desain planetary gearP
utar
ange
nera
tor (
rpm
)
Rasio desainRasio desain = Nr/Ns >1
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 1 2 3 4 5 6
Daya
(K
w)
Rasio desain
Daya ke penggerak
Daya
Pengaruh rasio desain terhadap daya ke penggerak (watt)
Rasio desain Daya ke penggerak
(Kw)
2 2753 3084 3295 339
o Pengaruh hasil daya ke penggerak
sr
rflywheelring
NN
NxTT
rakrodapenggeringakodapengger xTP ker
Perubahan putaran generator
Gambar 3.7 Blok diagram putaran generator (rpm)
Waktu (detik)
Pu
tara
n g
en
era
tor
(rp
m)
50900 -350 rpm
Perubahan torsi generator
Gambar 3.8 Blok diagram torsi generator (Nm)
Waktu (detik)
To
rsi (N
m)
370 Nm
Kinerja transmisi daya ke roda penggerak
Waktu (dtk)
Day
a(W
att)
Roda penggerak ----------> 96%
Roda penggerak
Flywheel +engine
Engine
%100kerx
P
PPersentase
flywheel
akodapengger % = (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