sistem transmisi manual (mobil)

36
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR ISI ........................................ i BAB I PENDAHULUAN ................................ 1 A. Latar Belakang .......................... 1 B. Batasan Masalah ......................... 2 C. Tujuan .................................. 2 BAB II PEMBAHASAN ................................. 3 A. Pengertian Sistem Transmisi ............. 3 B. Prinsip Kerja Transmisi ................. 4 C. Macam-Macam Roda gigi ................... 5 D. Landasan Teori .......................... 7 1. Perbandingan Gigi .................... 7 2. Traksi Pada Kendaraan ................ 9 3. Hambatan Aerodinamis ................. 10 4. Rolling Resistance ................... 11 5. Transmisi Pada Kendaraan Bermotor .... 12 6. Sistem Driveline Kendaraan ........... 13 7. Metoda Progresi Geometri ............. 14 8. Hasil Dan Analisis ................... 15

Upload: e-pai

Post on 20-Jan-2015

24.269 views

Category:

Documents


22 download

DESCRIPTION

 

TRANSCRIPT

Page 1: Sistem Transmisi Manual (Mobil)

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR ISI .................................................................................................. i

BAB I PENDAHULUAN .......................................................................... 1

A. Latar Belakang ......................................................................... 1

B. Batasan Masalah ....................................................................... 2

C. Tujuan ...................................................................................... 2

BAB II PEMBAHASAN ............................................................................ 3

A. Pengertian Sistem Transmisi .................................................... 3

B. Prinsip Kerja Transmisi ............................................................ 4

C. Macam-Macam Roda gigi ........................................................ 5

D. Landasan Teori ......................................................................... 7

1. Perbandingan Gigi ............................................................. 7

2. Traksi Pada Kendaraan ..................................................... 9

3. Hambatan Aerodinamis ..................................................... 10

4. Rolling Resistance ............................................................. 11

5. Transmisi Pada Kendaraan Bermotor ............................... 12

6. Sistem Driveline Kendaraan ............................................. 13

7. Metoda Progresi Geometri ................................................ 14

8. Hasil Dan Analisis ............................................................ 15

BAB III KESIMPULAN .............................................................................. 21

DAFTAR PUSTAKA

Page 2: Sistem Transmisi Manual (Mobil)

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Kebutuhan akan sarana transportasi yang dapat menunjang kelancaran

arus lalu lintas belakangan ini telah meningkat dengan pesat. Hal ini

mengakibatkan dibutuhkannya kendaraan-kendaraan dengan karakteristik

mesin yang mampu menghasilkan traksi yang besar untuk dapat memberikan

percepatan pada kendaraan.

Untuk mendapatkan karakteristik traksi yang lebih baik, akan dicoba

dengan melakukan analisa terhadap kendaraan yang dimodifikasi sistem

driveline, khususnya sistem transmisinya dengan metode Progresi Geometri.

Analisa juga dilakukan untuk sistem tanpa gigi (gearless), kemudian dilihat

karakteristiknya.

Dari analisa yang dilakukan, modifikasi terhadap sistem transmisi

baik sistem gear maupun gearless memberikan beberapa keuntungan

dibandingkan dengan kendaraan pada kondisi standarnya. Sistem transmisi

adalah salah satu komponen penting pada sistem drive train, yang fungsi

utamanya adalah mentramsmisikan atau mentransformasikan torsi yang

keluar dari mesin sampai ke torsi yang terjadi pada roda penggerak. Ratio

transmisi berpengaruh terhadap besarnya torsi yang dapat ditransmisikan,

sedangkan jumlah tingkat kecepatannya berpengaruh terhadap kehalusan

(smoothness) proses transmisi dan transformasi daya pada sistem transmisi

tersebut.

Sistem tansmisi dengan roda gigi mempunyai batas range ratio dan

jumlah tingkat kecepatan yang terbatas juga. Batas ini berpengaruh besar

terhadap performan traksi kendaraan. Disamping faktor getaran (noise) yang

ditimbulkan, juga kehilangan energi yang lebih besar dibandingkan dengan

type gearless transmission.

1

Page 3: Sistem Transmisi Manual (Mobil)

2

B. Batasan Masalah

Karena sangat luasnya kajian tentang Sistem Transmisi Manual

(Mobil), maka penulis membatasi permasalahan sebagai berikut:

1. Perbedaan sistem transmisi manual dengan sistem transmisi semi

otomatis dan otomatis.

2. Prinsip kerja transmisi pada mobil.

3. Macam-macam roda gigi yang digunakan pada mobil.

4. Landasan teori dalam perubahan transmisi kendaraan (mobil), agar

menghasilkan traksi yang besar.

C. Tujuan

Adapun tujuan dari pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut:

1. Sebagai salah satu prasyarat mendapatkan nilai dari mata kuliah

Rancangan Konstruksi Mesin 1.

2. Memberikan pengetahuan kepada pembaca mengenai transmisi apa saja

yang digunakan pada mobil.

3. Memberikan pengetahuan kepada pembaca mengenai prinsip kerja

transmisi.

4. Memberikan dasar perhitungan secara analitis tentang transmisi pada

kendaraan (mobil).

Page 4: Sistem Transmisi Manual (Mobil)

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pengertian Sistem Transmisi

Sistim transmisi adalah sistem yang menjadi penghantar energi dari

mesin ke diferensial dan as. Dengan memutar as, roda dapat diputar dan

menggerakkan mobil.

Gambar 1. Sistem pemindah tenaga pada kendaraan

Transmisi diperlukan karena mesin pembakaran yang umumnya

digunakan dalam mobil merupakan mesin pembakaran internal yang

menghasilkan putaran (rotasi) antara 600 sampai 6000 rpm. Sedangkan, roda

diputar antara 0 sampai 2500 rpm.

Sekarang ini terdapat dua sistem yang umum, yaitu trasmisi manual

dan transmisi otomatis. Terdapat juga sistem-sistem transmisi yang

merupakan gabungan antara kedua sistem tersebut, namun ini merupakan

perkembangan terakhir yang baru dapat ditemukan pada mobil-mobil

berteknologi tinggi.

Transmisi Manual merupakan salah satu jenis transmisi yang banyak

dipergunakan dengan alasan perawatan yang lebih mudah. Biasanya pada

transmisi manual terdiri dari 3 sampai dengan 7 speed.

Transmisi Semi Otomatis adalah transmisi yang dapat membuat kita

dapat merasakan sistem transmisi manual atau otomatis, bila kita sedang

3

Page 5: Sistem Transmisi Manual (Mobil)

4

menggunakan sistem transmisi manual kita tidak perlu menginjak pedal

kopling karena pada sistem transmisi ini pedal kopling sudah teratur secara

otomatis.

Transmisi Otomatis adalah transmisi yang perpindahan giginya

berlangsung secara otomatis (pindah dengan sendirinya) berdasarkan

besarnya beban mesin (penekanan pedal gas) dan kecepatan kendaraan.

Transmisi otomatis terdiri dari 3 bagian utama:

1. Torque converter berfungsi sebagai kopling otomatis dan dapat

memperbesar momen mesin.

2. Planetary gear unit berfungsi sebagai mekanisme perubah perbandingan

gigi.

3. Hidraulic control unit berfungsi untuk mengatur saat perpindahan gigi.

B. Prinsip Kerja Transmisi

Transmisi manual dan komponen-komponennya yang akan dibahas

dalam makalah ini adalah yang dipergunakan pada kendaraan bermotor.

Transmisi manual dan komponen-komponennya merupakan bagian dari

sistem pemindah tenaga dari sebuah kendaraan, yang berfungsi sebagai

berikut:

a. Mengatur tingkat kecepatan dalam proses pemindahan tenaga dari

sumber tenaga (mesin) ke roda kendaraan (pemakai/ penggunaan tenaga).

b. Mengatur perbedaan putaran antara putaran mesin (memalui unit

kopling) dengan putaran poros yang keluar dari transmisi. Pengaturan

putaran ini dengan maksud kendaraan mampu bergerak sesuai dengan

beban dan kecepatan kendaraan.

Sistem pemindah tenaga secara garis besar terdiri dari unit kopling,

transmisi, poros propeller, defrensial, poros dan roda kendaraan. Sementara

posisi transmisi manual dan komponennya, terletak pada ujung depan sesudah

unit kopling dari sistem pemindah tenaga pada kendaraan.

Page 6: Sistem Transmisi Manual (Mobil)

5

Rangkaian pemindahan tenaga berawal dari sumber tenaga (Engine)

kesistem pemindah tenaga, yaitu masuk ke unit kopling (Clutch) diteruskan

ketransmisi (Gear Box) kepropeller shaft dan keroda melalui defrensial (Final

Drive).

Gambar 2. Prinsip kerja menggunakan konsep momen

Berdasarkan gambar 2 tersebut, dapat dilihat perbedaan antara

keduanya. Gambar pertama seseorang mendorong mobil ditanjakan secara

langsung, sementara gambar kedua menggunakan tongkat pengungkit.

Konsep dasar di atas kemudian dipergunakan dalam membuat desain

transmisi, dimana lengan pengungkit tersebut diterapkan pada diameter roda

gigi. Sehingga transmisi kendaraan juga disebut dengan gear box atau kotak

roda gigi, karena komponen utama transmisi adalah roda gigi.

C. Macam-Macam Roda gigi

Roda gigi/ gears adalah roda yang terbuat dari besi yang mempunyai

gerigi pada permukaannya. Bentuk gigi dibuat sedemikian rupa hingga dapat

bekerja secara berpasangan dan setiap pasangan terdapat sebuah roda gigi

yang menggerakkan (driving gear) dan sebuah roda gigi yang digerakkan

(driven gear).

Suatu kelompok/ kumpulan roda gigi dengan komponen lain

membentuk suatu sistem transmisi dalam suatu kendaraan, mereka terletak

dalam suatu wadah yang disebut transmission case, atau kadang juga disebut

gear box.

Beberapa macam desain roda gigi yang dipergunakan pada transmisi

adalah:

Page 7: Sistem Transmisi Manual (Mobil)

6

Gambar 3. Macam-macam roda gigi

1. Roda gigi jenis Spur – bentuk giginya lurus sejajar dengan poros,

dipergunakan untuk roda gigi geser atau yang bisa digeser (Sliding

mesh).

2. Roda gigi jenis Helical – bentuk giginya miring terhadap poros,

dipergunakan untuk roda gigi tetap atau yang tidak bisa digeser

(Constant mesh dan synchro-mesh).

3. Roda gigi jenis Double Helical – bentuk giginya dobel miring terhadap

poros, dipergunakan untuk roda gigi tetap atau yang tidak bisa digeser

(Constant mesh dan synchro-mesh).

4. Roda gigi jenis Epicyclic – bentuk giginya lurus atau miring terhadap

poros, dipergunakan untuk roda gigi yang tidak tetap kedudukan titik

porosnya (Constant mesh).

Tabel 1. Komponen-komponen utama sistem transmisi dan fungsi-fungsinya

No Komponen Fungsi

1Transmission input saft Poros input transmisi

Sebuah poros dioperasikan dengan kopling yang memutar gigi di dalam gear box.

2Transmission gear Gigi transmisi

Untuk mengubah output gaya torsi yang meninggalkan transmisi.

3Synchroniser Gigi penyesuai

Komponen yang memungkinkan pemindahan gigi pada saat mesin bekerja/ hidup.

4Shift fork Garpu pemindah

Batang untuk memindah gigi atau synchroniser pada porosnya sehingga memungkinkan gigi untuk dipasang/ dipindah.

5Shift lingkage Tuas penghubung

Batang/ tuas yang menghubungkan tuas persneling dengan shift fork.

6Gear shift lever Tuas pemindah presnelling

Tuas yang memungkinkan sopir memindah gigi transmisi.

Page 8: Sistem Transmisi Manual (Mobil)

7

7Transmission case Bak transmisi

Sebagai dudukan bearing transmisi dan poros-poros serta sebagai wadah oli/ minyak transmisi.

8Output shaft Poros output

Poros yang mentransfer torsi dari transmisi ke gigi terakhir.

9Bearing Bantalan/ laker

Mengurangi gesekan antara permukaan benda yang berputar di dalam sistem transmisi.

10Extension housing Pemanjangan bak

Melingkupi poros output transmisi dan menahan seal oli belakang. Juga menyokong poros output.

D. Landasan Teori

1. Perbandingan Gigi

Transmisi digunakan untuk mengatasi hal ini dengan cara merubah

perbandingan gigi, untuk :

o Merubah momen.

o Merubah kecepatan kendaraan.

o Memungkinkan kendaraan bergerak mundur.

o Memungkinkan kendaaraan diam saat mesin hidup (posisi netral).

Tabel 2. Kombinasi dasar roda gigi

Page 9: Sistem Transmisi Manual (Mobil)

8

Keterangan:

A: Roda gigi penggerak (drive gear)

B : Roda gigi yang digerakkan (driven gear)

Untuk lebih jelasnya, maka perhatikan perbandingan roda gigi yang

terdapat dalam gambar berikut ini:

Pada transmisi terdapat dua pasang roda gigi, untuk memperoleh

putaran input shaft dan output shaft yang searah.

Untuk menggerakkan kendaraan ke arah mundur, pada perbandingan

gigi transmisi ditambahkan idle gear, untuk memperoleh putaran input shaft

dan output shaft yang berlawanan.

Perbandingan gigi yang lebih kecil dari satu (jika putaran propeller

shaft lebih cepat dari putaran mesin) disebut over drive.

Perbandingan roda gigi dasar

dapat dihitung dengan rumus:

GR = (di : me) = (B : A)

Perbandingan roda gigi:

GR = (di : me) x (di : me)

= (B : A) x (D : C)

Perbandingan roda gigi :

GR = (B : A) x (E : C) x (D : E)

= (B : A) x (D : C)

Page 10: Sistem Transmisi Manual (Mobil)

9

Soal :

1. Berapakah perbandingan gigi saat kendaraan maju yang memiliki gigi

A = 23, B = 42, C = 14 dan D = 43?

2. Berapakah perbandingan gigi saat kendaraan mundur yang memiliki gigi

A = 23, B = 42, C = 14 dan D = 41?

Jawab:

1. GR=BA

×DC

=4223

×4314

=5,605

2. GR=BA

×DC

=4223

×4114

=5,347

2. Traksi Pada Kendaraan

Karakteristik traksi pada kendaraan bermotor pada pokoknya meliputi

kemampuan kendaraan untuk dipercepat, dan mengatasi hambatan-hambatan

yang terjadi, diantaranya hambatan rolling (rolling resistance), hambatan

tanjakan, juga hambatan aerodinamis. Dari konsep gaya inertia, diturunkan

persamaan traksi dan secara umum dituliskan:

F=Ra+R r+Rd+Rg+Wg

× a………………………………(1)

Dimana:

F = Total gaya traksi yang dibutuhkan

Ra = Hambatan aerodinamis

Rr = Rolling resistance

Rd = Hambatan karena menarik beban

Rg = Hambatan tanjakan

W = Berat total kendaraan

a = Percepatan kendaraan

g = Percepatan grafitasi

Page 11: Sistem Transmisi Manual (Mobil)

10

3. Hambatan Aerodinamis

Apabila ada suatu benda yang bergerak dalam suatu media fluida atau

sebaliknya, fluida yang bergerak melewati suatu benda akan mengalami gaya-

gaya yang bekerja padanya. Demikian juga halnya dengan kendaraan yang

bergerak dalam udara atmosfer juga dipengaruhi adanya interaksi antara

mobil dengan jalan, akan mengalami gaya-gaya aerodinamika, yang besarnya

tergantung pada kecepatan relatif antara udara dan benda itu sendiri.

Komponen gaya-gaya aerodiamis adalah gaya hambat aerodinamis

(Fd), gaya angkat aerodinamis (FL), dan gaya samping aerodinamis (Fs),

dimana rumusannya adalah:

Fd=12

× ρ× A f × Cd × V 2

FL=12

× ρ × A f ×CL × V 2……………………………………(2)

F s=12

× ρ× A f × Cs ×V 2

Dimana:

ρ = Densitas udara

Af = Luasan frontal kendaraan

V = Kecepatan relatif antara angin dan kendaraan

Cd, CL, Cs = Koefisien-koefisien aerodinamis

Sedangkan komponen momen aerodinamis adalah momen rolling

aerodinamis (MR), momen yawing aerodinamis (MY), momen pitching

aerodinamis (MP), yang rumusannya adalah sebagai berikut:

M R=−F s× zc+F L × yc

M Y=F s× xc+Fd × yc………………………………………...(3)

M p=−Fd × zc−FL × Xc

Dimana xc, yc, dan zc adalah posisi CP (Center of Pressure) terhadap

CG (Center of Gravity). Dalam permasalahan traksi kendaraan, kontribusi

terbesar dalam hambatan aerodinamis adalah dari gaya drag atau gaya

hambat.

Page 12: Sistem Transmisi Manual (Mobil)

11

4. Rolling Resistance

Rolling resistance adalah gaya hambatan yang timbul akibat

terjadinya defleksi pada ban yang berputar. Ada beberapa faktor yang

mempengaruhi rolling resistance, diantarnya konstruksi ban, kondisi

permukaan jalan, tekanan ban, temperatur operasi ban, diameter dari ban dan

juga gaya traksi itu sendiri.

Hubungan yang komplek antara desain parameter dan operasional

parameter dari ban diatas terhadap rolling resistance, membuat sangat sulit

untuk memprediksi besar dari rolling resistance secara analitis, sehingga

harga rolling resistance didapatkan dari eksperimen.

Berdasarkan hasil-hasil eksperimen, beberapa rumusan diajukan untuk

menghitung koefisien rolling resisstance (fr) pada permukaan jalan keras.

Sebagai contoh, untuk kendaraan penumpang pada jalan beton dapat dihitung

dengan rumus:

f r=f o+ f s[ V100 ]

2,5

…………………………………………….(4)

Dimana :

V = Kecepatan kendaraan (km/h)

fo, fs = Koefisien-koefisien yang tergantung dari tekanan ban

Untuk tekanan ban 26 psi, perumusan diatas dapat disederhanakan

sebagai berikut:

f r=0,01[1+ V160 ]………………………………………….......(5)

Dalam beberapa hal juga, pengaruh kecepatanpun dapat diabaikan dan

harga rata-rata fs dapat dipakai untuk beberapa permukaan jalan. Kemudian

rolling resistance dirumuskan sebagai berikut:

Rr=f r× N…………………………………………….……….(6)

Dimana:

N adalah gaya normal pada ban (roda penggerak).

Page 13: Sistem Transmisi Manual (Mobil)

12

5. Transmisi Pada Kendaraan Bermotor

Untuk pemakaian pada kendaraan bermotor, karakteristik daya guna

ideal dari sumber tenaga penggeraknya adalah dihasilkan tenaga yang konstan

pada semua tingkat kecepatan. Dengan tersedianya tenaga yang konstan

tersebut, pada kecepatan yang rendah akan tersedia torsi yang cukup besar,

akan dipergunakan untuk menghasilkan traksi yang cukup pada ban untuk

mempercepat kendaraan. Dengan bertambahnya kecepatan, torsi mesin akan

menurun secara hiperbolis. Hal ini sesuai dengan kebutuhan traksi pada

kendaraan, dimana pada kecepatan yang cukup tinggi, kebutuhan traksi tidak

lagi besar.

Kemudian secara khusus untuk kendaraan Toyota Kijang, grafik

putaran mesin vs daya, dicuplikan seperti gambar 4 dibawah.

Gambar 4. Karakteristik Daya – Torsi kendaraan Toyota Kijang tahun 1997

Page 14: Sistem Transmisi Manual (Mobil)

13

6. Sistem Driveline Kendaraan

Untuk memindahkan daya (power) dari putaran mesin ke roda

penggerak diperlukan suatu mekanisme tertentu. Mekanisme yang digunakan

untuk memindahkan daya dari motor hingga ke roda penggerak tersebut

dinamakan Sistem Transmisi Daya atau Sistem Driveline.

Secara umum rangkaian mekanisme yang digunakan untuk

memindahkan daya dari motor ke roda penggerak yang terdiri dari komponen

kopling, gear box, poros propeler dan differensial.

Dalam sistem driveline akan terjadi losses atau kerugian yang

disebabkan oleh gesekan yang terjadi antar gigi pada roda gigi, gesekan pada

bantalan, juga akibat tahanan minyak pelumas. Berikut ini adalah harga

effisiensi yang biasa untuk beberapa komponen sistem drive line.

Kopling: 99%

Tiap pasangan roda gigi : 95-97 %

Bantalan dan sambungan: 98-99%

Bila suatu sistem drive train dikarakteristikkan dengan parameter-

parameter efisiensi sistem driveline (ηt) dan perbandingan gigi reduksi (i),

maka traksi pada roda penggerak dapat dirumuskan:

F k=M e(v)×ik ×id

r×ηt………………………………………..(7)

Dimana:

Fk = Gaya traksi pada tingkat ke- k ( N)

Me = Torsi mesin untuk kecepatan v (Nm)

R = Jari-jari roda penggerak (m)

ik = Ratio roda gigi ke-k.

id = Ratio roda gigi differensial

Kemudian hubungan antara kecepatan kendaraan dan kecepatan

putaran mesin adalah:

V=ne ×r

id ×ik

(1−s )……………………………………………..(8)

Page 15: Sistem Transmisi Manual (Mobil)

14

Dimana:

V = Kecepatan kendaraan (m/s)

s = Koefisien slip pada ban (2-5 %)

ne = Kecepatan putar mesin (rad/s)

7. Metoda Progresi Geometri

Dalam perhitungan awal, ratio gigi antara yang tertinggi dan terendah

dapat dicari dengan menggunakan hukum Progresi Geometri. Dasar dari

metoda ini adalah batas kecepatan operasi dari mesin terendah (ne1) dan

tertinggi (ne2) harus ditentukan lebih dahulu. Penetapan ini berdasarkan

karakteristik torsi dari mesin, biasanya dipilih disekitar torsi maksimum

mesin. Konsep dari metode progresi geometris, ditunjukkan seperti gambar 5

dibawah:

Gambar 5. Pemilihan ratio gigi dengan progresi geometri

Sistem dengan n jumlah tingkat kecepatan, hubungannya dapat

dituliskan sebagai berikut:

i2

i1

=i3

i2

=¿…………..in

in−1

=ne 2

ne 1

=Kg……………………………(9)

Page 16: Sistem Transmisi Manual (Mobil)

15

Pada umumnya ratio gigi awal dan ratio terakhir roda gigi diketahui,

dan jumlah tingkat kecepatan (n) ditentukan, maka faktor Kg dapat

ditentukan:

Kg=( in

i1)

1n−1……………………………….………………..(10)

Ratio gigi pada tingkat transmisi I dapat dihitung dengan rumus:

i1=F1 ×r

M e ×id ×ƞ t………………………………………………...(11)

Kemudian Ratio pada tingkat gigi terakhir (n) dirumuskan sebagai

berikut:

in=Fn× r

M e ×id × ƞt……………………………………..………….(12)

8. Hasil Dan Analisis

Berdasarkan data teknis kendaraan kijang standar dibuat karakteristik

traksi dan kinerja transmisinya. Analisa dan perhitungan dilakukan:

o Pada kondisi jalan datar

o Karakteristik daya dan torsi diambil pada gambar 4

o Kecepatan (V) dihitung dengan persamaan (8)

o Traksi (Fk) dihitung dengan persamaan (7)

o Beban angin yang diperhitungkan hanya gaya drag, dihitung dengan

persamaan (2)

o Rolling resistance dihitung dengan persamaan (6) dengan mengambil

fr sebagai fungsi kecepatan (persamaan (4)).

Hasil perhitungan dan grafik kecepatan vs traksi disajikan gambar 6

dibawah.

a. Perancangan Karakteristik Traksi

Ratio dari roda gigi akhir (terendah) ditentukan oleh

kecepatan maksimum kendaraan yang akan dirancang. Sedangkan

traksi maksimum atau tanjakan maksimum menentukan besar ratio

roda gigi awal (tertinggi). Kemudian ratio diantara kedua batas

Page 17: Sistem Transmisi Manual (Mobil)

16

tersebut dibuat sedemikian rupa agar traksi yang dihasilkan

kendaraan dapat mendekati karakteristik idealnya.

Gambar 6. Karakteristik kinerja transmisi kijang standar

b. Penentuan Ratio Gigi awal

Pada gigi awal hambatan yang bekerja pada kendaraan adalah

rolling resistance dan gaya inersia, sedangkan hambatan aerodinamis

diasumsikan berharga nol karena kecepatan kendaraan masih rendah,

sehingga daya yang dibutuhkan dihitung untuk mengatasi gaya-gaya

hambatan tersebut.

Dari data daya maksimum mesin, dan mengambil atau

memperkirakan sepanjang driveline terjadi kerugian sebesar 9,5 %,

maka daya maksimum pada roda penggerak adalah;

Pmax=ƞt × Pe

¿0,905 × 47 KW

¿42,535 KW

Untuk ratio gigi I (awal), dirancang dengan

mempertimbangkan percepatan yang ingin dicapai pada ratio gigi

awal tersebut. Sebagai acuan bisa dipakai daya maksimum pada roda

Page 18: Sistem Transmisi Manual (Mobil)

17

penggerak diatas, dengan memisalkan akan dicapai pada kecepatan

30 km/jam, sehingga:

Pmak=Rr × V +Wg

× a× V

Dari persamaan (4), fr = 0,0123, sehingga:

42535=0,0123 ×13030 × 8,33+130309,8

× a× 8,33

a=3,72 m /s2

Kemudian dari persamaan (1):

F=W ( f r+ag )

F=13030 ×(0,0123+ 3,729,8 )

F=5104,2 N

Traksi yang mampu ditahan bidang kontak antara ban dan

jalan (jalan datar) adalah :

Fmax=μ × W r

Fmax=5241,58 N

Melihat keadaan traksi maksimal yang terjadi pada roda

penggerak lebih kecil dari gaya maksimal yang mampu ditahan oleh

bidang kontak antara ban dan jalan, maka roda penggerak tidak akan

slip. Sehingga dari pers (11), ratio pada tingkat transmisi I adalah:

i1=5104,2 ×0,295

110,74× 4,777 ×0,905=3,145

c. Ratio Roda Gigi Akhir

Ratio roda gigi akhir dirancang berdasarkan kecepatan

maksimum kendaraan yang diharapkan bisa dicapai. Untuk kasus ini

misalkan kecepatan tersebut adalah 140 km/jam.

Fm=Rr+Ra

Dari pers (2), (4), dan (6) didapat : Rr = 337,67 N, Ra = 996,19 N

Sehingga:

Fm=337,67+996,19=1333,86 N

Page 19: Sistem Transmisi Manual (Mobil)

18

Selanjutnya dari pers (12), ratio gigi akhir adalah;

in=1333,86 ×0,295

1100,74× 4,777 × 0,905=0,822

Kemudian ratio roda gigi diantara kedua batas dicari dengan

menghitung besarnya Kg untuk jumlah tingkat kecepatan yang ingin

dirancang. Misalkan dilakukan untuk pemasangan 4, 5, dan 6 tingkat

kecepatan. Memamfaatkan persamaan (9), harga Kg dan ik dapat

dihitung.

Pemasangan 4 tingkat kecepatan:

Kg=( 0,8223,145 )

14−1 , Kg=0,639

Sehingga;

i2=Kg ×i1=0,639 ×3,145=2,011

i3=Kg ×i2=0,639 ×2,011=1,286

Pemasangan 5 tingkat kecepatan

Kg=( 0,8223,145 )

15−1 ,Kg=0,715

Sehingga;

i2=Kg ×i1=0,715 ×3,145=2,249

i3=Kg ×i2=0,715 ×2,249=1,608

i4=Kg× i3=0,715 ×1,608=1,150

Pemasangan 6 tingkat kecepatan

Kg=( 0,8223,145 )

16−1 ,Kg=0,765

Sehingga;

i2=Kg ×i1=0,765 ×3,145=2,401

i3=Kg ×i2=0,765 ×2,401=1,839

i4=Kg× i3=0,765 ×1,839=1,406

i5=Kg ×i4=0,765 ×1,406=1,075

Page 20: Sistem Transmisi Manual (Mobil)

19

Analisa dan perhitungan untuk masingmasing tingkat

kecepatan diatas dilakukan dengan asumsi dan langkah-langkah yang

sama dengan analisa pada kijang standar diatas.

Hasil perhitungan dan grafik karakteritik traksi pada masing-

masing tingkat kecepatan tersebut ditampilkan gambar 7, gambar 8,

dan gambar 9.

Sedangkan karakteristik kinerja traksi pada gearless

transmission dengan 10 stages ditampilkan pada gambar 10.

Gambar 7. Karakteristik kinerja transmisi pada 4 tingkat kecepatan

Gambar 8. Karakteristik kinerja transmisi pada 5 tingkat kecepatan

Page 21: Sistem Transmisi Manual (Mobil)

20

Gambar 9. Karakteristik kinerja transmisi pada 6 tingkat kecepatan

Gambar 10. Karakteristik kinerja transmisi pada gearlesstransmission 10 stages

Page 22: Sistem Transmisi Manual (Mobil)

BAB III

KESIMPULAN

1. Dengan mengubah ratio gigi transmisi kendaraan, maka gaya traksi yang

dihasilkan akan bervariasi dan akan berpengaruh pada kemampuan kendaraan

dalam melalui kondisi operasi tertentu.

2. Modifikasi ratio gigi transmisi dari standarnya mendapatkan kebutuhan traksi

yang lebih kecil untuk kecepatan yang sama, baik pemasangan 4 tingkat, 5

tingkat, maupun 6 tingkat kecepatan.

3. Jarak kurva traksi antara dua ratio gigi menunjukkan besarnya traksi yang

tidak terpakai. Dari grafik kinerja transmisi menunjukkan semakin banyak

tingkat transmisi, semakin kecil traksi yang terbuang.

4. Karakteristik traksi – kecepatan mendekati karakteristik idealnya pada

gearless transmission system dengan 10 stages.

21

Page 23: Sistem Transmisi Manual (Mobil)

DAFTAR PUSTAKA

Agus Sigit P, I. Nyoman Sutantra, Iwan Fauzan, Design and Performance of Gearless Variable Transmission Applied for Automotive, Proc.FISITA 2001, Korea selatan.

I Nyoman Sutantra, Teknologi Otomatif, Teori dan Aplikasinya, Guna Widya 2001.

J.Y. Wong, PhD., Theory of Ground Vehicles, Jhon Wiley & Sons Inc.

Ketut Wira K, Pengaruh Ratio Gigi terhadap Kemampuan Traksi Toyota Kijang, Tugas Akhir 1994.