BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan, namun energi dapat diubah dari suatu bentuk ke bentuk yang lain. Aplikasi Hukum Kekekalan Energi ini dapat dilihat dalam kehidupan sehari-hari. Pada sepeda kayuh sering ditemui sebuah lampu penerangan yang sumber listriknya berasal dari sebuah dinamo/generator elektrik yang dipasang bergesekan dengan roda depan. Komponen utama dinamo terdiri dari magnet yang berfungsi sebagai rotor ( bagian yang berputar ) dan kumparan solenoid sebagai stator ( bagian yang diam ), atau sebaliknya. Ketika sepeda dikayuh maka rotor dinamo/generator elektrik akan berputar akibat dari gesekan dengan ban depan. Sesuai dengan prinsip Elektomagnet maka dinamo/generator elektrik yang berputar tersebut menghasilkan listrik yang digunakan untuk lampu penerangan. Dengan kata lain, teknologi sederhana ini memanfaatkan energi kinetik rotasi dari roda depan sepeda yang diubah menjadi energi listrik. Aplikasi lain dari hukum Kekekalan Energi adalah teknologi hybrid pada mobil. Teknologi ini menggunakan dua sumber energi yaitu bahan bakar dan listrik. Ketika kendaraan melaju dengan kecepatan yang tinggi maka sumber energi yang diambil berasal dari bahan bakar. Sebaliknya jika kendaraan melaju dengan kecepatan yang rendah maka sumber energi yang digunakan adalah listrik. Energi listrik ini diperoleh dari putaran engine yang terhubung dengan generator ketika kendaraan bergerak menggunakan bahan bakar dan disimpan di accu/baterey. Keuntungan dari teknologi ini adalah ramah lingkungan karena dapat meminimalisir emisi gas buang kendaraan. Di Indonesia, teknologi hybrid ini masih belum popular untuk diterapkan pada sepeda motor. Padahal sepeda motor merupakan sarana transportasi yang paling digemari oleh 1
2 masyarakat. Tercatat sebanyak 51 juta unit sepeda motor yang diproduksi di Indonesia dan 35 juta unit yang beroperasi pada tahun 2009 ( Tempo Interaktif, 29 Mei 2010 ). Dari uraian yang telah disampaikan di atas, maka proposal Tugas Akhir ini akan tertuju pada pengembangan mekanisme generator elektrik pada roda belakang sepeda motor. Harapan dari penelitian ini adalah membuat sumber energi listrik yang kedepannya dapat digunakan pada sepeda motor hybrid. Energi yang diambil adalah energi kinetik rotasi roda belakang. Semakin tinggi putaran roda maka energi listrik yang dihasilkan pun akan semakin besar. Namun penambahan mekanisme generator elektrik ini dapat mengakibatkan konsumsi bahan bakar meningkat. Proposal Tugas Akhir ini juga akan meneliti tentang pengaruh penambahan mekanisme generator elektrik terhadap konsumsi bahan bakar yang nantinya akan dibandingkan dengan voltase yang dihasilkan. 1.2 Perumusan Masalah Dalam penelitian akan dibahas beberapa permasalahan yang meliputi: 1. Bagaimana desain mekanisme generator elektrik yang sesuai untuk dipasang pada roda sepeda motor? 2. Bagaimanakan cara membuat prototipe generator elektrik yang sesuai untuk dipasang pada roda sepeda motor? 3. Berapa besar daya listrik yang dihasilkan oleh generator elektrik? 4. Bagaimanakah pengaruh penambahan mekanisme generator elektrik pada roda sepeda motor terhadap daya sepeda motor dan konsumsi bahan bakar? 1.3 Batasan Masalah Untuk mempermudah dalam penulisan proposal Tugas Akhir ini, maka dilakukan batasan masalah yang meliputi :
3 1. Rangkaian gear box menggunakan spur gear atau roda gigi lurus. 2. Kecepatan angular pasangan roda gigi tidak boleh lebih dari 3000 rpm. 3. Pengambilan data performa mesin dilakukan dengan menggunakan Chasis Dynamometer. 4. Pengambilan data dilakukan dengan variabel kecepatan engine : 3000 rpm hingga 10.000 rpm. 5. Generator yang digunakan adalah motor listrik DC 24 Volt. 6. Variabel ukur yang digunakan dalam perbandingan perubahan tegangan listrik, arus dan daya listrik yang dibangkitkan adalah kecepatan engine ( rpm ). 7. Bahan bakar yang digunakan adalah jenis premium. 8. Sepeda motor yang diuji adalah SMASH-R 110 cc tahun 2005 dan dalam kondisi normal sesuai bentuk aslinya tanpa modifikasi kerangka, body, mesin, spare parts dan lain-lain. 1.4 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Mendesain mekanisme generator elektrik yang portable tanpa melakukan perubahan yang berarti pada dimensi sepeda motor. 2. Membuat prototipe generator elektrik yang sesuai untuk dipasang pada roda sepeda motor. 3. Mengetahui besar daya listrik yang dihasilkan generator elektrik. 4. Mengetahui pengaruh penambahan mekanisme generator elektrik pada roda sepeda motor terhadap daya engine sepeda motor dan konsumsi bahan bakar. 1.5 Manfaat Penelitian Manfaat yang didapat dari penelitian pada Tugas Akhir ini adalah :
4 1. Dapat digunakan sebagai sumber energi listrik dalam kehidupan sehari hari terutama untuk kebutuhan listrik kendaraan bermotor. 2. Dapat dikembangkan menjadi alat pemanen energi yang memiliki kapasitas besar. 3. Dapat dijadikan rujukan penelitian selanjutnya terkait dengan daya listrik yang dihasilkan dan kenaikan konsumsi bahan bakar. 1.6 Sistematikan Penulisan Sistematika penulisan laporan dibagi dalam beberapa bab sebagai berikut: 1. Bab I Pendahuluan Bab ini berisi tentang latar belakang dari tugas akhir ini, perumusan masalah, tujuan tugas akhir, batasan masalah dari tugas akhir, manfaat tugas akhir, serta sistematika penulisan tugas akhir. 2. Bab II Tinjauan Pustaka Bab ini dibagi menjadi dua bagian, yaitu dasar teori dan penelitian terkait yang sudah ada. Dasar teori berisi semua hal yang menunjang dalam melakukan analisa hasil tugas akhir. Sedangkan penelitian terkait yang sudah ada berisi tentang penelitian-penelitian sebelumnya yang ada korelasinya dengan tugas akhir ini, yang menjadi penunjang dalam melakukan analisa data. 3. Bab III Metodologi Bab ini menerangkan tentang perancangan dan simulasi yang dilakukan pada tugas akhir ini. 4. Bab IV Hasil Perancangan dan Analisa Data Bab ini berisi tentang hasil-hasil perancangan dan pengolahan dari data-data yang didapat, kemudian dianalisa lebih lanjut. 5. Bab V Penutup
Bab penutup ini terdiri dari kesimpulan hasil perancangan dan analisa data beserta saran yang perlu diberikan. 5