HANGGA DWI PERKASA 2107100038 DOSEN PEMBIMBING : PROF. IR. I NYOMAN SUTANTRA M.SC PH.D
LATAR BELAKANG KRISIS ENERGI ENERGI TERBARUKAN TEKNOLOGI HYBRID KENDARAAN EFISIEN DAN RAMAH LINGKUNGAN
PERUMUSAN MASALAH Permasalahan yang akan dihadapi dalam penelitian ini, antara lain: Bagaimana memilih engine untuk kendaraan SAPUJAGAD? Bagaimana pengaruh memodifikasi engine untuk kendaraan SAPUJAGAD? Bagaimana memilih motor listrik untuk kendaraan SAPUJAGAD? Bagaimana merancang sistem kontrol untuk kendaraan SAPUJAGAD?
MANFAAT Manfaat dari penelitian ini antara lain: Memberikan masyarakat variasi kendaraan baru yang nyaman, hemat bahan bakar dan ramah lingkungan. Memajukan perkembangan teknologi otomotif di Indonesia di bidang kendaraan roda tiga dan teknologi hybrid. Memiliki nilai jual yang tinggi karena merupakan produk yang inovatif.
BATASAN MASALAH Batasan Masalah yang akan digunakan pada peneletian ini antara lain : Engine yang digunakan adalah engine berbahan bakar bensin yang dapat dimodifikasi menjadi berbahan bakar ethanol 15% atau E15. Modifikasi engine yang dilakukan hanya menaikkan compression ratio menjadi 10,2 : 1. Motor listrik yang digunakan adalah brushless dc motor hub. Rancangan sistem control meliputi: Idle Kecepatan rendah (0-40 km/jam) Kecepatan tinggi (40-90 km/jam) Parking Charging
STUDI LITERATUR ATOK SETIAWAN PENGARUH IGNITION TIMING DAN COMPRESSION RATIO TERHADAP UNJUK KERJA DAN EMISI GAS BUANG MOTOR BENSIN BERBAHAN BAKAR CAMPURAN ETANOL 85% DAN PREMIUM 15% (E-85) JOKO WINARNO STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH PENAMBAHAN BIOETANOL PADA BAHAN BAKAR PERTAMAX TERHADAP UNJUK KERJA MOTOR BENSIN Erny Listijorini1*, I.Nyoman Sutantra2, Bambang Sampurno3 PENGEMBANGAN TEKNOLOGI PENGENDALI SWITCHING PADA KENDARAAN HYBRID RODA DUA
SPESIFIKASI DESIGN BERAT KOSONG : BERAT MAKSIMUM : KEC. MAKSIMUM : 200 KG 350 KG 90 KM/JAM
PEMILIHAN ENGINE
ENGINE HONDA TIGER 200 CC SPESIFIKASI: Tipe mesin: 4 Langkah OHC, pendinginan udara Diameter x langkah: 63,5 x 62,2 mm Volume langkah: 196,9 cc Perbandingan Kompresi: 9,0 : 1 Daya Maksimum: 16,7 PS / 8.500 RPM Torsi Maksimum: 1,60 kg.m / 7.000 RPM Kapasitas Minyak Pelumas Mesin: 1,0 liter pada penggantian periodik Kopling: Manual, Multiplate Wet Clutch Gigi Transmsi: 6 kecepatan Starter: Elektrik Starter & Kick Starter Aki: 12 V 7 Ah Busi: ND x 24 EP U9 / NGK DP8EA-9 Sistem Pengapian: CDI-AC, Magneto
ENGINE HONDA TIGER 200 CC
UNJUK KERJA MESIN TIGER 17 Rpm vs Daya 15 13 11 9 7 5 3500 4500 5500 6500 7500 8500 9500 10500 DAYA MAKSIMUM 15,52 HP PADA PUTARAN MESIN 7500 RPM
UNJUK KERJA MESIN TIGER 17 Torsi vs RPM 15 13 11 9 7 5 3500 4500 5500 6500 7500 8500 9500 10500 TORSI MAKSIMUM 15,2 NM PADA PUTARAN MESIN 6500 RPM
BAHAN BAKAR BIOETANOL PERHITUNGAN ANGKA OKTAN E-15: 15% X 117 + 85% X 88 = 92,35 117 adalah angka oktan dari etanol, dan 88 adalah angka oktan dari premium. Dari pencampuran kedua bahan bakar ini didapatkan angka oktan sebesar 92,35 atau sama dengan angka oktan dari pertamax yang memiliki angka oktan 92. BAHAN BAKAR ANGKA OKTAN PREMIUM 88 PERTAMAX 92 BIOETANOL 117 E-15 92,35
NILAI KALOR 15% X 32,16 + 85% X 48 = 45,624 KJ/G NILAI KALOR E-15 LEBIH RANDAH DIBANDING BENSIN MAUPUN PERTAMAX.
E-15 HASIL PENELITIAN JOKO WINARNO E-15 MENGHASILKAN DAYA MESIN PALING TINGGI DIBANDING BAHAN BAKAR LAIN
E-15 HASIL PENELITIAN JOKO WINARNO E-15 MENGHASILKAN DAYA MESIN PALING TINGGI DIBANDING BAHAN BAKAR LAIN
E-15 TORSI E-15 MENGHASILKAN TORSI MESIN DI BAWAH E-20 TAPI MASIH DI ATAS BAHAN BAKAR LAIN
E-15 SFC E-15 MENGHASILKAN SFC DI ATAS E-20 TAPI MASIH DI BAWAH BAHAN BAKAR LAIN
MODIFIKASI MESIN Untuk mendapatkan keuntungan dari sifat octan booster yang dimiliki oleh ethanol ataupun gasohol maka compression ratio harus dinaikkan. Karena dengan menaikkan compression ratio, maka efisiensi teoritisdan daya yang dihasilkan akan meningkat. Dari hasil penelitian yang disampaikanoleh Bp. Atok Setiyawan yang disampaikan di Seminar Nasional Teknologi 2007 Yogyakarta, unjuk kerja terbaik untuk engine dengan bahan bakar E-85 yaitu pada compression ratio 10,2 : 1.
MENAIKKAN RASIO KOMPRESI Dari hasil perhitungan, didapat ukuran piston yang harus diganti dari 63,5 mm menjadi 68 mm untuk menaikkan rasio kompresi dari 9,0 menjadi 10,2.
UNJUK KERJA ENGINE HASIL MODIFIKASI Proses dyno test di Bengkel Corvette
UNJUK KERJA ENGINE HASIL MODIFIKASI Daya vs Putaran 19 17 15 daya (hp) 13 11 Premium Rc 9,6:1 Premium Rc 10,2:1 E-15 Rc 10,2:1 9 7 5 3500 4500 5500 6500 7500 8500 9500 10500 rpm
UNJUK KERJA ENGINE HASIL MODIFIKASI Torsi vs Putaran 19 17 torsi (Nm) 15 13 11 Premium Rc 9,6:1 Premium Rc 10,2:1 E-15 Rc 10,2:1 9 7 5 3500 4500 5500 6500 7500 8500 9500 10500 rpm
UNJUK KERJA ENGINE HASIL MODIFIKASI Proses pengujian SFC.
UNJUK KERJA ENGINE HASIL MODIFIKASI SFC vs Putaran 0,4 0,35 0,3 SFC (kg/hp) 0,25 0,2 0,15 Premium Rc 9,6:1 Premium Rc 10,2:1 E-15 Rc 10,2:1 0,1 0,05 0 3500 4500 5500 6500 7500 8500 9500 10500 rpm
PERANCANGAN SYSTEM HYBRID KOMPONEN YANG DIBUTUHKAN POWER SUPLY DEVICE GENERATOR DEVICE SENSOR CONTROLLER MOTOR LISTRIK
POWER SUPLY DEVICE Battery Yuasa 26A19R/12N24-4
ENERATOR DEVICE Generator Honda Tiger Dan Daihatsu Feroza
SENSOR Throtle
SENSOR Motor cut off
SENSOR Speed activated switch
SENSOR 1:1 Power assistance
SENSOR Indikator baterai
CONTROLLER Brushless DC motor hub controller
CONTROLLER Wiring diagram
MOTOR LISTRIK Brushless DC motor hub 1000 watt
RANGKAIAN SISTEM HYBRID
KESIMPULAN Spesifikasi akhir powerplan Tipe mesin: 4 Langkah OHC, pendinginan udara. Diameter x langkah: 68 x 62,2 mm. Volume langkah: 226,43 cc. Perbandingan Kompresi: 10,2 : 1. Daya Maksimum: 16,8 PS / 8.500 RPM. Torsi Maksimum: 16,8 Nm / 7.000 RPM. Starter: Elektrik Starter & Kick Starter. Aki: 12 V 26 Ah. Busi: ND x 24 EP U9 / NGK DP8EA-9. Sistem Pengapian: CDI-AC, Magneto. Spesifikasi motor listrik: Rated power : 1000 W. Rated voltage : 48V. Torque : 19,08 Nm. Rpm : 500 rpm Dinamo ampere 40A Sistem Hybrid: Idle Kecepatan rendah Kecepatan tinggi Parking Recharging
SARAN Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang bahan bakar bioetanol untuk menggantikan bahan bakar fosil. Selain variasi rasio kompresi, juga perlu dilakukan penelitian mengenai ignition timing dan kadar campuran bioetanol. Motor listrik yang digunakan perlu disesuaikan dengan daya yang dibutuhkan agar sistem hybrid dapat bekerja dengan baik. Rancangan sistem hybrid masih bisa dikembangkan menjadi sistem hybrid dengan fitur yang lebih lengkap, sehingga kendaraan lebih nyaman dan lebih hemat bahan bakar.