program diploma iii teknnik mesin produksi …/sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada...

42
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user i SISTEM KELISTRIKAN PADA SEPEDA LISTRIK PROYEK AKHIR Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya Oleh : AMIN RIYANTO NIM :I8109003 PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2012

Upload: doancong

Post on 07-Mar-2019

222 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user i

SISTEM KELISTRIKAN PADA SEPEDA LISTRIK

PROYEK AKHIR

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat

Untuk Memperoleh Gelar

Ahli Madya

Oleh :

AMIN RIYANTO NIM :I8109003

PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2012

Page 2: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user ii

Page 3: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user iii

Page 4: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user iv

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah Azzawajala yang telah memberi rahmat dan

hidayahNya sehingga Proyek Akhir ini dapat diselesaikan dengan lancar tanpa ada

suatu halangan yang berarti. Penyusunan laporan ini sebagai salah satu syarat

kelulusan mata kuliah Tugas Akhir.

Dalam pelaksanaan Tugas Akhir ini tidak akan berjalan dengan lancar tanpa

dukungan pihak – pihak yang membantu secara langsung maupun tidak langsung

dalam pelaksanaan Tugas Akhir ini . Ucapan terima kasih kepada :

1. Bapak Prof.Muhammad Nizam ST, MT, Ph.D selaku Pembimbing I

dalam Tugas Akhir.

2. Bapak Eko Prasetya Budiana ST , MT , selaku Sekretaris Program

Diploma III Teknik Mesin UNS dan Pembimbing II dalam Tugas Akhir .

3. Bapak Heru Sukanto ST , MT , selaku Ketua Program Diploma III Teknik

Mesin UNS.

4. Ayah serta ibu yang mendukung hingga sekarang baik moril maupun

spiritual.

5. Sahabat satu kelompok yang solid dalam mengerjakan Tugas Akhir.

6. Teman – teman satu angkatan yang sering memberikan masukan yang

positif.

Laporan Tugas Akhir ini masih banyak kesalahan dan kekurangan, maka

dari itu saran dan kritik yang dapat membangun laporan ini menjadi

sempurna.Semoga laporan ini bermanfaat bagi pembaca pada umumnya.

Surakarta 16 Juni 2012

Penulis

Page 5: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user v

ABSTRAK

Proyek ahkir ini berisi tentang desain dan pembuatan Sepeda Listrik, yang

melatarbelakangi proyek akhir ini adalah kebutuhan bahan bakar minyak yang

semakin meningkat sehingga menyebabkan beberapa kendala terhadap pemakaian

bahan minyak, untuk itu salah satu cara mengatasi keterbatasan ketergantungan

terhadap BBM adalah penggunaan kendaraan dengan energi listrik. Tujuan dari

proyek akhir ini adalah terwujudnya kendaraan yang ramah lingkungan dan hemat

bahan bakar. Salah satu solusi ialah menggunakan energi listrik sebagai sumber

energi listrik pada alat – alat transportasi seperti mobil listrik, sepeda motor listrik,

kereta listrik dan masih banyak lagi lainnya. Salah satu inovasi yaitu penggunaan

sistem kelistrikan pada sepeda go wes.

Laporan proyek akhir membahas tentang cara kerja sepeda listrik,

perancangan dan pembuatan sepeda listrik. Disamping itu laporan proyek akhir ini

membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal

itu didasarkan karena sistem kelistrikan mempunyai peran penting untuk

kenyamanan dan keselamatan pengendara sepeda. Sepeda listrik menggunakan

penggerak motor DC, baterai lithium, dan kontroler sebagai komponen utama.

Pada perhitungan mencari beban maksimum pengendara pada sepeda

didapat 229,55 kg. Sepeda listrik dapat melaju dengan kecepatan maksimum 31,572

km/jam. Dan menempuh jarak maksimum dengan pegisian baterai penuh 30 km.

Daya baterai 540 watt mampu menggerakkan motor listrik dengan aman yang daya

dari motor 250 watt.Torsi dari motor listrik 7,24 Nm.

Kata kunci : Sepeda Listrik , Sistem Kelistrikan

Page 6: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user vi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ....................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................... ii

KATA PENGANTAR .................................................................................... iii

ABSTRAK .......................................................................................... iv

DAFTAR ISI ............................................................................................... v

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... vi

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

1.1 Latar Belakang Masalah ...................................................................... 1

1.2.Batasan Masalah ................................................................................. 1

1.3 Rumusan Masalah ................................................................................. 1

1.4 Tujuan dan Manfaat .............................................................................. 2

1.5 Waktu dan Tempat Pelaksanaan .......................................................... 2

BAB II DASAR TEORI ................................................................................. 3

1. Sistem Kelistrikan ...................................................................... 3

1.1 Baterai Lithium .............................................................................. 3

1.2 Motor Listrik ........................................................................................ 5

1.3 Kontroler ....................................................................................... 12

BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR .............................................. 14

3.1 Prinsip Kerja Sepeda Listrik ............................................................... 14

3.2 Gambar Desain .................................................................................... 14

3.3 Perhitungan Gaya Maksimum ............................................................. 15

BAB IV PEMBUATAN DAN PEMBAHASAN ........................................... 21

4.1 Proses Produksi .................................................................................... 21

Page 7: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user vii

4.1.1 Alat dan Bahan ................................................................................. 21

4.1.2 Langkah Pengerjaan ........................................................................ 22

4.1.2.1 Pembuatan Rangka ....................................................................... 22

4.1.2.2 Pembuatan Bracket ....................................................................... 26

4.1.2.3 Pembuatan Rumah Bush .............................................................. 26

4.1.2.4 Pembuatan Kotak Baterai ............................................................. 27

4.2 Proses Pengecatan ............................................................................... 28

4.3 Proses Perakitan .................................................................................. 28

4.3.1 Komponen yang Dirakit .................................................................. 28

4.3.2 Langkah Perakitan ........................................................................... 29

4.4 Estimasi Dana ...................................................................................... 30

BAB V PENUTUP ............................................................................................. 31

5.1 Kesimpulan .......................................................................................... 31

5. 2 Saran ................................................................................................... 31

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ vii

LAMPIRAN ................................................................................................... viii

Page 8: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user viii

DAFTAR GAMBAR

1. Gambar 2.1 Gambar Mekanisme Kerja .......................................................... 5

2. Gambar 2.2 Sebuah Motor DC ....................................................................... 7

3. Gambar 2.3 Karakteristik Motor DC Shunt .................................................... 9

4. Gambar 2.4. Karakteristik Motor Seri DC ................................................. 10

5. Gambar 2.5 Karakteristik Motor Kompon DC ............................................... 11

6. Gambar 3.1 Skema Alur Kelistrikan ............................................................... 14

7. Gambar 3.2 Electric City Bike ....................................................................... 15

8. Gambar 3.3 Roda E- Kit ........................................................................ 15

9. Gambar 3.4 Pengaruh Kecepatan pada Koefesien Hambatan Rolling........ 18

10. Gambar 3.5 Baterai Lithium ........................................................................ 19

11. Gambar 3.6 Kontroler ................................................................................. 20

12. Gambar 4.1 Konstruksi Rangka ................................................................... 22

13. Gambar 4.2 Proses Pengepresan .......................................................... 23

14. Gambar 4.3 Proses Penggerindaan Pipa ...................................................... 24

15. Gambar 4.4 Proses Mengebor Dudukan Baterai ...................................... 25

16. Gambar 4.5 Proses Pengelasan Rangka Depan ................................. 25

17. Gambar 4.6 Hasil Sepeda Listrik ............................................................ 30

Page 9: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Sepeda listrik mempunyai sistem kelistrikan yang berfungsi sebagai

pengendali gerak ketika sepeda listrik melaju dan sebagai sumber penggerak

sepeda listrik yang mentransfer daya dari sistem kelistrikan ke sistem transmisi.

Sepeda listrik akan dapat bergerak melaju ketika beban yang kita berikan kepada

motor listrik tidak melebihi beban maksimum yang mampu digerakkan motor

listrik.

Sistem kelistrikan pada sepeda listrik perlu dirancang agar sepeda listrik

tidak selip ketika berjalan dan dapat bekerja secara maksimal. Pada sistem

kelistrikan sepeda listrik terdapat bagian – bagian yang sangat penting yang perlu

dirancang selain motor listrik, yang mana bagian tersebut saling berhubungan.

Bagian utama pada sistem kelistrikan selain motor listrik yaitu baterai dan

kontroler.

Baterai pada sepeda listrik dayanya harus lebih besar dari motor listrik

yang digunakan sehingga dapat dicapai kecepatan maksimal sesuai yang

diinginkan. Kontroler pengatur arus yang masuk dari baterai ke motor listrik, yang

mana arus yang masuk tidak melebihi kapasitas dari kontroler itu sendiri.

1.2 Rumusan Masalah

Pada sistem kelistrikan sepeda listrik motor listrik dapat menggerakkan

beban tidak melebihi beban maksimum motor listrik. Maka beban total antara

pengendara dan beban keseluruhan bagian – bagian sepeda listrik tidak melebihi

beban maksimum yang mampu digerakkan oleh motor listrik.

Baterai yang digunakan mempunyai daya yang mampu menggerakkan

motor listrik dengan beban maksimal dari berat total pengendara dan berat total

sepeda listrik. Ketika sepeda listrik melintasi medan tanjakan dengan daya motor

dan baterai yang sesuai akan terasa nyaman saat berkendara.

Pengoperasian sistem kelistrikan yang mudah akan membuat sepeda listrik

dapat dengan cepat diterima di hati masyarakat.

Page 10: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

1. 3 Batasan Masalah Dalam perancangan dan pembuatan Sepeda Listrik setiap bagian dari

sepeda mempunyai fungsi yang sangat penting pada posisinya masing -masing.

Dalam laporan proyek akhir ini mengkhususkan pembahasan pada bagian sistem

kelistrikan pada sepeda listrik.

1.4 Tujuan dan Manfaat

1.4.1 Tujuan

Berdasarkan rumusan masalah yang ada maka tujuan dari proyek akhir ini adalah

merancang sistem kelistrikan pada sepeda listrik agar sepeda listrik dapat bekerja

maksimal sesuai daya motor listrik dan baterai serta arus kontroler yang

digunakan.

1.4.2 Manfaat

Dengan merancang sistem kelistrikan pada sepeda listrik manfaat yang diperoleh

yaitu :

1. Sepeda listrik lebih nyaman dengan daya yang sesuai.

2. Penggunaan baterai akan maksimal.

3. Pengendara tidak merasa capek karena tinggal menarik tuas gas seperti sepeda

motor.

1.5 Waktu dan Tempat Pelaksanaan

Waktu : Tanggal 25 Februari – 30 Juni 2012

Tempat : Laboratorium Produksi Teknik Mesin

Page 11: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

BAB II

DASAR TEORI

Sepeda listrik adalah kendaraan tanpa bahan bakar minyak yang

digerakkan oleh dinamo dan akumulator ataupun battery lithium. Seiring dengan

mencuatnya masalah pemanasan global dan kelangkaan BBM maka kini produsen

kendaraan berlomba-lomba menciptakan kendaraan hibrida, dan sepeda listrik

termasuk salah satu di dalamnya. Sampai sekarang di Indonesia telah tersedia tipe

dengan kecepatan 35 km/jam, dilengkapi rem cakram, lampu penerangan dekat

dan jauh, lampu sein, lampu rem serta klakson.

2. Sistem Kelistrikan

Bagian – bagian utama dari kelistrikan sepeda listik yaitu :

2.1 Baterai Lithium

Baterai tidak bisa lepas dari kehidupan sehari-hari kita.Penggunan baterai

lithium ini diberbagai bidang bahkan hingga mobil hybrid membutuhkan sebuah

baterai sebagai sumber penggerak kerja mereka. Di antara segala jenis baterai

yang dipakai oleh ponsel, salah satu baterai yang banyak dipakai adalah baterai

lithium-ion. Prinsip kerja baterai ini membuatnya memiliki daya yang tinggi serta

bobot yang ringan yang memungkinkan kita untuk menggunakannya meskipun

berkali-kali.

Baterai lithium-ion merupakan baterai yang tidak menggunakan bahan

cairan, baterai ini dikembangkan oleh seorang ilmuwan Jepang yaitu Yoshino

Akira. Akira memadukan karbon, polimer dan lithium sebagai anoda. Tahun 1991

adalah tahun di mana baterai lithium-ion diproduksi oleh Sony Corp dan Asahi

Kasei Corp secara masal. Semenjak itu baterai jenis ini terus menunjukkan

perkembangannya secara pesat di pasaran sebagai sumber energi bagi ponsel dan

komputer. Bahkan mobil hybrid pun memerlukan baterai lithium-ion untuk

menghasilkan energi yang lebih tinggi, karena mobil hybrid memerlukan daya

yang tinggi pula. Selain memiliki daya energi yang tinggi, sebuah baterai juga

harus memiliki keamanan. Tanpa penggunaan yang baik baterai dapat terbakar

dan menciderai pemiliknya ketika sedang digunakan. Teknologi baterai lithium

kini terus dikembangkan bagi kendaraan bertenaga listrik akan membantu

Page 12: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

mempercepat pemakaian tenaga alternatif listrik bagi kendaraan roda empat

maupun dua. Dengan teknologi baterai sistem SLA (sealed lead acid) bisa

dikurangi (lebih ringan) hingga setengahnya, tetapi kapasitas lebih tinggi.

Pengembangan teknologi baterai ini tentunya menguntungkan untuk

sepeda yang bertenaga listrik. Seperti penerapan pada sepeda listrik kini sudah

mulai dipasarkan dengan memakai baterai lithium 36V. Penggunaan perangkat

baru itu bobotnya sepeda bisa berkurang hingga 1/2-nya.

Bobot sebelumnya baterai SLA mencapai 15 kg, kini dengan lithium beratnya

menurun menjadi sekitar 7 kg. Model paling baru Betrix "Sky" dengan baterai

lithium kecepatannya pun bisa mencapai 35 km/jam di jalan datar.

Daya jelajah di rute datar kondisi lalu lintas tanpa stop and go bisa

mencapai jarak sekitar 60 km dibandingkan baterai biasa yang hanya sekitar 40

km, sedangkan pada kondisi lalu lintas padat mencapai 40 km.Dengan sistem

tenaga listrik kombinasi dengan tenaga pedal yang digerakkan pengendaranya

pada tes yang dilakukan "Otokir", menjadikan sepeda listrik amat efisien dan

hemat energi dalam transportasi. Sementara pemakaian pedal power (mengayuh

pedal) selain membantu hemat tenaga listrik pada rute menanjak atau jalan macet,

juga bermanfaat bagi kebugaran tubuh.

Askelerasi sepeda listrik cukup cepat dan bertenaga, dengan 2 pilihan knob

PAD (power on demand) dan PAS (pedal assist system) pengendara bisa memilih

kombinasi tenaga yang dikehendaki. Pada PAD, seperti mengendarai motor,

dengan membuka tuas gas di grip setang, akan meluncur sesuai kecepatan yang

dikehendaki menggunakan tenaga listrik.

Sedangkan pada PAS, mirip hybrid yaitu sinkronisasi motor listrik dan

tenaga pedal yang digerakkan kaki. Bila pedal tak digerakkan kaki, motor listrik

tidak berfungsi. Setelah pedal diputar, motor listrik akan berjalan sesuai putaran

pedal menjadikan kedua energi (listrik dan tenaga manusia) kombinasi tenaga

yang berlipat, menghemat tenaga kaki, dan mengurangi beban tenaga listrik.

Di rute tanjakan, energi sepeda listrik juga cukup kuat meskipun di tanjakan yang

agak panjang dan berat seperti ke Lembang sejauh 17 km dari Bandung bila

mengandalkan penuh tenaga listrik akan memakan banyak energi listrik di baterai

Page 13: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

lithium-nya hingga 40%, namun dengan dibantu pedal tenaga kita, energi listrik

yang dikonsumsi bisa berkurang menjadi setengahnya.

Pengisian ulang listriknya juga cukup mudah dengan charger yang sudah

disediakan kita bisa mengisi listrik di malam hari ataupun pada waktu luang pada

saluran listrik rumah antara 3 hingga 8 jam. Dengan 3 indikator lampu di charger

bisa memberi indikasi kondisi baterainya. Indikator di charger merah menandakan

baterai kosong, kuning (1/2), dan hijau penuh. Lama pengisian bila kosong 8 jam,

bila lampu indikator di setang menyala 1 (6 jam), menyala 2 (4 jam), dan menyala

3 (2 s.d. 3 jam) http://www.articlestreet.com/2012/01/12/membuat sepeda listrik

profile/sheehan-437.html/diakses7/1/20122:22pm).

2.2 Motor Listrik

Motor listrik merupakan sebuah perangkat elektromagnetis yang

mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan

untuk, misalnya, memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan

kompresor, mengangkat bahan, dll. Motor listrik digunakan juga di rumah (mixer,

bor listrik, fan angin) dan di industri. Motor listrik kadangkala disebut “kuda

kerja” nya industri sebab diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar

70% beban listrik total di industri.

2.2.1 Mekanisme Kerja Motor

Mekanisme kerja untuk motor ( gambar 2.1 ) seluruh jenis motor secara

umum hampir sama:

. Gambar 2.1.Mekanisme kerja

http:// www.directindustry.com.2005/03/04Virtual Industry Exhibition

/diakses 6/26/20212 6:00 am

Page 14: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

a. Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya

b. Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran/loop,

maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan

mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan.

c. Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar/ torque untuk memutar

kumparan.

d. Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan

tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh

susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan.

Dalam memahami sebuah motor, penting untuk mengerti apa yang

dimaksud dengan beban motor. Beban mengacu kepada keluaran tenaga putar/

torque sesuai dengan kecepatan yang diperlukan. Beban umumnya dapat

dikategorikan kedalam tiga kelompok (BEE India, 2004):

Beban torque konstan adalah beban dimana permintaan keluaran energinya

bervariasi dengan kecepatan operasinya namun torque nya tidak bervariasi.

Contoh beban dengan torque konstan adalah conveyors, rotary kilns, dan pompa

displacement konstan.

Beban dengan variabel torque adalah beban dengan torque yang bervariasi

dengan kecepatan operasi. Contoh beban dengan variabel torque adalah pompa

sentrifugal dan fan (torque bervariasi sebagai kwadrat kecepatan).

Beban dengan energi konstan adalah beban dengan permintaan torque yang

berubah dan berbanding terbalik dengan kecepatan. Contoh untuk beban dengan

daya konstan adalah peralatan-peralatan mesin.

2.2.2 Jenis Motor Listrik

2.2.2.1 Motor DC

Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung

yang tidak langsung/direct-unidirectional. Motor DC digunakan pada penggunaan

khusus dimana diperlukan penyalaan torque yang tinggi atau percepatan yang

tetap untuk kisaran kecepatan yang luas. Gambar 2.1 memperlihatkan sebuah

motor DC yang memiliki tiga komponen utama:

Kutub medan.

Page 15: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Secara sederhana digambarkan bahwa interaksi dua kutub magnet akan

menyebabkan perputaran pada motor DC. Motor DC memiliki kutub medan yang

stasioner dan dinamo yang menggerakan bearing pada ruang diantara kutub

medan.

Motor DC sederhana memiliki dua kutub medan : kutub utara dan kutub

selatan. Garis magnetik energi membesar melintasi bukaan diantara kutub-kutub

dari utara ke selatan. Untuk motor yang lebih besar atau lebih komplek terdapat

satu atau lebih elektromagnet. Elektromagnet menerima listrik dari sumber daya

dari luar sebagai penyedia struktur medan.

Dinamo

Bila arus masuk menuju dinamo, maka arus ini akan menjadi

elektromagnet. Dinamo yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak

untuk menggerakan beban. Untuk kasus motor DC yang kecil, dinamo berputar

dalam medan magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub, sampai kutub utara dan

selatan magnet berganti lokasi. Jika hal ini terjadi, arusnya berbalik untuk

merubah kutub-kutub utara dan selatan dinamo.

Commutator.

Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC seperti gambar 2.2.

Kegunaannya adalah untuk membalikan arah arus listrik dalam dinamo.

Commutator juga membantu dalam transmisi arus antara dinamo dan sumber

daya.

Gambar 2.2 Sebuah motor DC

http:// www.directindustry.com.2005/03/04Virtual Industry Exhibition

/diakses 6/26/20212 6:00 am

Page 16: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan, yang tidak

mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikendalikan dengan

mengatur:

1. Tegangan dinamo – meningkatkan tegangan dinamo akan meningkatkan

kecepatan

2. Arus medan – menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan.

Motor DC tersedia dalam banyak ukuran, namun penggunaannya pada

umumnya dibatasi untuk beberapa penggunaan berkecepatan rendah, penggunaan

daya rendah hingga sedang seperti peralatan mesin dan rolling mills, sebab sering

terjadi masalah dengan perubahan arah arus listrik mekanis pada ukuran yang

lebih besar. Juga, motor tersebut dibatasi hanya untuk penggunaan di area yang

bersih dan tidak berbahaya sebab resiko percikan api pada sikatnya. Motor DC

juga relatif mahal dibanding motor AC. Hubungan antara kecepatan, flux medan

dan tegangan dinamo ditunjukkan dalam persamaan berikut :

Gaya elektromagnetik: � = KP……………………………( 1 )

Torsi yang terjadi 馆= K更拱…………………………….( 2 )

Dengan:

E =gaya elektromagnetik yang dikembangkan pada terminal dinamo (volt)

Φ = flux medan yang berbanding lurus dengan arus medan

n = kecepatan dalam RPM (putaran per menit)

T = torsi electromagnetik

Ia = arus dinamo

K = konstanta persamaan

a. Motor DC sumber daya terpisah/ Separately Excited

Jika arus medan dipasok dari sumber terpisah maka disebut motor DC

sumber daya terpisah/ separately excited.

b. Motor DC sumber daya sendiri/ Self Excited: motor shunt

Pada motor shunt, gulungan medan (medan shunt) disambungkan secara

paralel dengan gulungan dinamo (A) seperti diperlihatkan dalam gambar 2.3 .

Page 17: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Oleh karena itu total arus dalam jalur merupakan penjumlahan arus medan dan

arus dinamo

.

Gambar 2.3: Karakteristik Motor DC Shunt

(Rodwell International Corporation, 1999)

Berikut tentang kecepatan motor shunt :

1. Kecepatan konstan tidak tergantung pada beban (hingga torque tertentu

setelah kecepatannya berkurang), dan oleh karena itu cocok untuk

penggunaan komersial dengan beban awal yang rendah, seperti peralatan

mesin.

2. Kecepatan dapat dikendalikan arus dengan cara memasang tahanan dalam

susunan seri dengan dinamo (kecepatan berkurang) atau dengan

memasang tahanan pada arus medan (kecepatan bertambah)

(http://www.electoolbox.com/2010/02/10/motorchar.htm/ diakses

6/26/2012 5:58 am).

Page 18: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

c. Motor DC daya sendiri: motor seri

Dalam motor seri, gulungan medan (medan shunt) dihubungkan secara seri

dengan gulungan dinamo (A) seperti gambar 2.4 . Oleh karena itu, arus medan

sama dengan arus dinamo. Berikut tentang kecepatan motor seri (Rodwell

International Corporation, 1997; L.M. Photonics Ltd, 2002):

1. Kecepatan dibatasi pada 5000 RPM

2. Harus dihindarkan menjalankan motor seri tanpa ada beban sebab motor akan

mempercepat tanpa terkendali.

Motor-motor seri cocok untuk penggunaan yang memerlukan torque

penyalaan awal yang tinggi, seperti derek dan alat pengangkat hoist .

Gambar 2.4 Karakteristik Motor Seri DC

(Rodwell International Corporation, 1999)

d. Motor DC Kompon/Gabungan

Motor Kompon DC merupakan gabungan motor seri dan shunt. Pada

motor kompon, gulungan medan (medan shunt) dihubungkan secara paralel dan

seri dengan gulungan dinamo (A) seperti ditunjukkan gambar 2.5 . Sehingga,

motor kompon memiliki torque penyalaan awal yang bagus dan kecepatan yang

stabil. Makin tinggi persentase penggabungan (yakni persentase gulungan medan

yang dihubungkan secara seri), makin tinggi pula torque penyalaan awal yang

Page 19: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

dapat ditangani oleh motor ini. Contoh, penggabungan 40-50% menjadikan motor

ini cocok untuk alat pengangkat hoist dan derek, sedangkan motor kompon yang

standar (12%) tidak cocok.

Gambar 2.5: Karakteristik Motor Kompon DC

(Rodwell International Corporation, 1999)

1.2.3 Traksi

Traksi adalah gaya gesek maksimum yang bisa dihasilkan antara dua permukaan

tanpa mengalami slip. Definisi lain dari traksi adalah gaya tangensial yang

ditransmisikan secara melintang terhadap dua permukaan melalui gesekan atau

lapisan fluida yang menghasilkan gerakan, memberhentikan laju, atau transmisi

daya. Satuan traksi adalah Newton, atau sebuah rasio jika diekspresikan sebagai

koefisien traksi. Koefisien traksi adalah gaya yang bisa dimanfaatkan dengan

merasiokannya terhadap berat dari mesin. R暖= 归× 国 …………….N ( 3 )

Dengan :

R暖 = besar perlawanan gesekan jalan (N)

f = koefesien tahanan gelinding

w = berat total kendaraan ( kg )

Page 20: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Traksi antara dua permukaan bergantung pada beberapa faktor, di antaranya:

1. Komposisi material antara dua permukaan

2. Luas kontak antara dua permukaan (pada traktor, tipe track memiliki traksi

yang lebih tinggi dibandingkan roda karena memiliki luas permukaan yang

lebih besar)

3. Bentuk makroskopik dan mikroskopik kedua permukaan (misal: alur ban

traktor dan tingkat kekasaran aspal)

4. Gaya normal

5. Adanya kontaminasi, termasuk pelumas dan adhesive.

6. Gerakan relatif antara dua permukaan - contoh traktor yang bergerak di

atas tanah mungkin akan menggeser permukaan tanah sehingga

mengurangi traksi

Dalam mendesain suatu sistem traksi, perlu diperhatikan untuk apa sistem

traksi tersebut diperlukan sehingga bisa diketahui seberapa besar traksi yang

diperlukan. Misal, pemilihan jenis ban untuk traktor, di mana traksi yang tinggi

lebih disukai dibandingkan traksi yang rendah. Untuk itu, digunakan ban dengan

luas permukaan yang besar dan beralur yang sedemikian rupa, atau menggunakan

ban tipe track. Satu pengecualian penggunaan traksi yang sengaja dibuat

minimum, yaitu dalam olahraga balap mobil offroad atau yang lainnya, di mana

dalam kondisi membelok, digunakan teknik drifting sehingga roda belakang

memiliki traksi yang rendah untuk mempercepat waktu belok dan mengurangi

kemungkinan mobil terjungkal ke samping.

Dalam aplikasi yang lain, yaitu penggunaan material yang disesuaikan

dengan ukuran traksi dan usia pakai. Dalam balap mobil F1, traksi tinggi

diperlukan. Namun traksi yang tinggi tersebut akan mengorbankan usia pakai dari

ban karena bahan yang digunakan adalah karet(Dewanto,2003).

2.3. Kontroler

Sepeda listrik yang ada di pasaran saat ini masih memanfaatkan rangkaian

PWM (Pulse With Modulation) untuk menggerakkan motor arus searah dengan;

metoda open loop circuit (rangkaian loop terbuka). Salah satu kelemahan system

ini adalah jika ada gangguan baik internal maupun eksternal, sistem kontrol loop

terbuka tidak dapat bekerja secara maksimal.

Page 21: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Dengan mikrokontroler MC68HC11G5 yang didalamnya terdapat A/D-

converter, PWM generator dan memori, maka mikrokontroler mampu bekerja

sendiri sebagai pengganti fungsi kontrol logika fuzzy yang dapat mengeliminir

penggunaan komponen dari luar. Sebagai variabel input kontrol adalah kesalahan

torsi / kecepatan motor dc dan variasi kesalahan torsi / kecepatan yang masih

berbentuk variabel linguistik atau fuzzy set dan selanjutnya ditentukan fungsi

keanggotaan dan rule base-nya. Kemudian melalui fuzzifikasi dan defuzzifikasi

dari kontroler dihasilkan variabel output berbentuk prosentase perubahan PWM

duty cycle S% (PWM duty cycle variation). Perubahan PWM duty cycle bVo ini

yang dihasilkan oleh mikrokontroler ini akan mengatur tegangan motor melalui

rangkaian penggerak motor(Hardianto,2002).

Page 22: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

BAB III

PERENCANAAN DAN GAMBAR

3.1 Prinsip Kerja Sepeda Listrik

Sepeda listrik bergerak menggunakan motor listrik yang terpasang pada

tromol roda belakang sepeda listrik. Motor listrik untuk bergerak dikendalikan

kontroler yang untuk mengatur kecepatamya pelan maupun cepat menggunakan

kabel gas. Kontroler mendapat suplai listrik dari baterai lithium dan dipasang

kontak antara baterai dan kontroler secara seri untuk meyambung dan memutus

arus. Secara alur kelistrikan dapat ditunjukkan pada gambar 3.1

Gambar 3.1 Skema Alur Kelistrikan

3.2 Gambar Desain

Desain sepeda listrik menggabungkan antara desain sepeda bmx dan

sepeda lipat, yang sangat cocok untuk berkendara di perkotaan. Penggabungan

desain bmx yang kokoh dan sepeda lipat yang dinamis merupakan penggabungan

desain yang ideal.

E _ KIT

KONTROLER

KONTAK GAS

BATERAI LITHIUM

Page 23: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Gambar 3.2 Electric City Bike

Gambar 3.3 Roda E – Kit ( motor listrik )

3.3 3.3 Perhitungan Daya Listrik

Pada sepeda Listrik

Daya pada E- kit = 250 W = 0,3 HP

Tegangan ( v ) = 36 volt

Arus ( I ) = 15 ampere

Page 24: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Jari –jari luar ( R ) E-kit = 10 “ = 254 mm

Jari – jari dalam ( r ) E- kit = 224 mm

Berat E – kit = 3,5 kg ( berdasarkan penimbangan )

Kecepatan Putar = 330 rpm ( berdasarkan pengukuran

menggunakan tachometer)

Dengan daya 250 watt dan putaran dari motor listrik ( e – kit ), maka torsi yang bekerja pada sepeda listrik

P = T .ώ

P = T *气 淖D 250 = T

* .�,囊Q .��D淖D

250 = T 34,54

T = *bD�Q,bQ

T = 7,24 Nm

Ketika sepeda listrik dijalankan maka roda akan berputar ( motor listrik

berputar)menggunakan tuas gas maka gaya yang bekerja dari ban dengan

perhitungan sebagai berikut

T = F.r

F = 呢,*QD,*bQ

= 28,5 N

Roda berputar dengan as roda sebagai pusat putaran sehingga kecepatan

sudut dari motor listrik ( ώ ) ( dimana putaran motor listrik per menit yaitu 330

rpm ) sehingga kecepatan sudut dari roda .

ώ = 330 × 淖,*馁淖D

ώ = 34,52 rad/s

Page 25: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Maka kecepatan maksimal dari sepeda listrik 惯)it魄 = ώ)it魄.辊破泼聘i = 34,52 rad/s × 25,4 × 10能*m

= 877,316 × 10能*m/s

= 8,77 m/s

= 31,572 诡4鬼逛4⁄

Untuk menghitung percepatan sudut maka perlu menghitung momen

inersia pada roda mana jari- jari luar dari ban 0,254 m dan jari –jari dari pelek

sepeda listrik 0,224 m dan massa total ban 3,5 kg.

Ir= 囊* . m (观*+辊*)

Ir= 囊* . 3,5 ( 0,2542 + 0,2242 )

Ir= 1,75 (0,0645 + 0.050 )

Ir = 0,200 诡龟4*

Dengan nilai dari momen inersia dari roda 0,200 诡龟4* maka percepatan

sudut dari roda e – kit

α = 飘疲破

= 呢,*QD,*DD

= 36,2 辊逛圭/魄潜 Maka percepatan linier dari roda sebanding dengan percepatan sudut dan

jari –jari roda

a = α .辊破泼聘i = 36,2 . 0,254

= 9,1948 4 滚*世

Sehingga waktu yang yang dibutuhkan untuk mencapai kecepatan 0 4 滚⁄ hingga kecepatan maksimal 8,77 4 滚⁄

T mak = 瓢 )iti

Page 26: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

= �囊,b呢*内,囊内Q馁

= 3,43 s

Daya yang di perlukan pada ban kendaraan dapat dihitung dengan rumus

Nb = 片2伞2ak × 褥三a塞呢b ( 寡官)………………….( 4 )

Dengan :

Nb = daya yang dibutuhkan roda/ ban (HP)

观迫泼迫i评 = besar tahanan total ( kg )

惯)it = kecepatan kendaraan maksimum (4 圭棍⁄ )

Maka beban maksimal yang yang bisa di berikan kepada sepeda listrik didapatkan

dari daya motor penggerak dengan hambatan tahanan gelinding yang dialami

sepeda . Koefesien rolling resistance diperoleh pada gambar 3.4 dengan pengaruh

kecepatan pada hambatan rolling.

Gambar 3.4 Pengaruh Kecepatan pada Koefesien Hambatan Rolling

( Sutantra ,2001)

棺瑰= 观辊.惯4逛诡滚75 纵寡官邹 棺瑰= 国. µ归.惯4逛诡滚75

0,3 = 国. 0,01.8,77 4/滚75

Page 27: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

国 = 0,3 . 750,01.8,77 国 = 22,50,0877 = 256,55 kg

Berdasarkan penimbangan sepeda listrik secara total 27 kg, maka beban

pengendara maksimal yang mampu di gerakkan sepeda listrik sebesar 229, 55

kg.

Baterai

Sumber tenaga (baterai) direncanakan dengan menggunakan baterai

lithium. Baterai ini berkapasitas 36V dengan arus 15A karena ukuran baterai yang

tidak terlalu besar dan ringan, sehingga pas jika dipasangkan ke sepeda listrik.

Daya yang diperlukan dari motornya juga mencukupi untuk perhitungan

P = V x I

Keterangan P = daya satuan watt

V = tegangan satuan volt

I = arus satuan ampere

Dari data beterai tertulis 36v 15 AH pada gambar 3.5 jadi daya yang

dihasilkan menurut rumus diatas 540 watt sehingga baterai ini layak untuk

digunakan.

Page 28: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Gambar 3.5 Baterai Lithium

Kontroler

E-Bike (sepeda listrik) menggunakan kontroler seperti gambar 3.6 sebagai

pusat pengaturan arus dari baterai ke motor listrik, menghindari perjalanan

tanjakan ketika baterai didalam keadaan drop (hampir habis) karena akan

mengulangi masa pemakaian kontroler ini.

Gambar 3.6 Kontroler

Spesifikasi

Model : A3630B8Z JY5

Operating voltage : 36 VDC

Current limits : 16 A

Phase angle : 120D

Brake : Low Level

Page 29: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Page 30: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

BAB IV

PEMBUATAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Proses Produksi

Dalam membuat sepeda listrik , hal utama yang perlu diperhatikan adalah

persiapan. Persiapan merupakan bagian terpenting di dalam mewujudkan sebuah

rancangan menjadi sebuah alat atau produk yang bisa digunakan. Dengan

melakukan persiapan diharapkan operator mengetahui apa yang akan dikerjakan

dalam proses produksi.

4.2 Alat dan Bahan

Peralatan yang digunakan :

1. Mesin las (las listrik, las titik)

2. Mesin bubut

3. Mesin frais

4. Mesin bor

5. Mesin gergaji

6. Mesin gerinda

7. Pemotong plat

8. Penekuk plat

9. Ragum

10. Alat ukur (jangka sorong, mistar)

11. Penyiku

12. Penitik

13. Penggores

14. Palu

15. Kikir

16. Gunting plat

17. Kunci – kunci (ring, pas)

18. Peralatan keselamatan kerja

Page 31: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

22

Bahan yang digunakan :

1. Besi pipa Ø 2 inchi

2. Besi pipa Ø 1,5 inchi

3. Besi pipa Ø 1/5 inchi

4. Besi kotak 2x3 cm

5. Plat 4 mm

6. Plat 1 mm

7. Elektroda 2,6 dan 2,0

8. Spare part sepeda

9. Mur dan baut

10. Bush

11. Pelumas

12. Dempul, thinner dan cat besi

13. dll. (dapat dilihat di estimasi biaya)

4.3 Langkah Pengerjaan

Langkah pengerjaan sepeda listrik meliputi pembuatan rangka, pembuatan

bracket, pembuatan rumah bush dan pembuatan kotak baterai.

4.3.1 Pembuatan Rangka

Gambar 4.1 Konstruksi Rangka

Page 32: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

23

Dalam pembuatan sepeda listrik pengerjaan pertama adalah pembuatan

rangka, karena rangka merupakan bagian utama sepeda. Langkah

pengerjaan rangka adalah sebagai berikut :

Memipihkan pipa dengan cara mengepres dengan mesin pres dari Ø 2

inchi menjadi tebal diagonal 1,5 inchi.

Gambar 4.2 Proses Pengepresan

Memotong Bahan.

1. Menyiapkan alat dan bahan.

2. Memotong besi pipa Ø 2 inchi sepanjang 55 cm dan 65 cm untuk

rangka bagian atas dan bawah.

3. Memotong besi pipa Ø 1,5 inchi sepanjang 65 cm untuk rangka

tegaknya tempat sadel dan leher rangka sepanjang 16 cm.

4. Memotong besi pipa Ø 1,5 inchi sepanjang 6 cm untuk tempat as

pedal.

5. Memotong besi kotak 2x3 cm untuk lengan ayun belakang

sepanjang 45cm sebanyak 2 buah.

6. Memotong besi pipa Ø 1/5 inchi untuk rangka belakang

sepanjang 50 cm sebanyak 2 buah untuk rangka belakang bagian

atas.

7. Memotong besi kotak 2x3 cm sepanjang 6 cm untuk penguat

lengan ayun bawah.

Page 33: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

24

Menggerinda Bahan.

1. Menggerinda ujung – ujung besi pipa Ø 2 inchi yang sudah

dipotong sepanjang 55 cm dan 65 cm untuk rangka bagian atas

dan bawah menjadi cekungan agar mudah dalam pengelasan.

2. Menggerinda ujung – ujung bahan yang sudah dipotong agar

lebih rapi

Gambar 4.3 Proses Penggerindaan Pipa

Pengeboran.

1. Mengebor rangka bagian atas dengan diameter 24 mm untuk

rumah bush as shock breaker.

2. Mengebor lengan ayun bagian depan dengan diameter 22 mm

untuk tempat bush as tengah penyambung rangka utama dengan

rangka belakang.

3. Mengebor rangka tengah dengan diameter 8 mm untuk pengikat

kotak baterai.

Page 34: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

25

Gambar 4.4 Proses Mengebor Dudukan Baterai

Pengelasan.

1. Mengelas besi pipa Ø 1,5 inchi untuk leher rangka dengan besi

pipa Ø 2 inchi sepanjang 55cm rangka bagian atas.

2. Mengelas besi pipa Ø 1,5 inchi untuk leher rangka dengan besi

pipa Ø 2 inchi sepanjang 65 cm untuk rangka bagian bawah.

Gambar 4.5 Proses Pengelasan Rangka Depan

Page 35: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

26

3. Mengelas besi pipa Ø 2 inchi sepanjang 65 cm pada rangka

bagian bawah dengan besi pipa Ø 1,5 inchi sepanjang 6 cm untuk

tempat as pedal

4. Mengelas besi pipa Ø 1,5 inchi sepanjang 65 cm untuk rangka

tegaknya dan tempat sadel dengan besi pipa Ø 1,5 inchi sepanjang

6 cm untuk tempat as pedal dan mengelasnyadengan besi pipa Ø

1,5 inchi untuk leher rangka dengan besi pipa Ø 2 inchi sepanjang

55cm rangka bagian atas.

5. Mengelas besi kotak 2x3 cm menjadi rangka belakang (lengan

ayun) dengan bentuk sesuai desain.

6. Mengelas lengan ayun bawah dengan braket untuk as roda

belakang.

7. Mengelas besi pipa Ø 1/5 inchi untuk rangka belakang (lengan

ayun atas) dengan besi kotak 2x3 cm menjadi rangka belakang

(lengan ayun bawah).

8. Mengelas dudukan skok dan penguatnya di bagian bawah rangka

atas.

9. Mengelas braket untuk dudukan as tengah dengan rangka tengah.

10. Mengelas braket untuk dudukan as roda belakang.

11. Mengelas braket untuk kaliper rem depan dan belakang.

12. Mengelas braket penyangga kotak baterai.

4.3.2 Pembuatan Bracket

Pembuatan bracket disini adalah membuat dudukan untuk komponen

sepeda. Pembuatan braket meliputi :

1. Braket untuk as tengah penghubung rangka depan dengan

rangka belakang/lengan atun (2 buah).

2. Braket untuk as roda belakang (2 buah).

3. Dudukan suspensi dan penguatnya serta

4. Braket untuk kaliper rem cakram depan dan belakang.

Langkah - langkah pembuatan braket :

1. Menyiapkan alat dan bahan.

2. Memotong plat sesuai ukuran.

Page 36: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

27

3. Dibentuk dengan menggunakan gerinda sesuai dengan desain.

4. Mengikir sudut – sudut yang tajam.

5. Untuk braket as roda belakang dikerjakan dengan mesin frais.

6. Mengebor untuk lubang baut.

4.3.3 Pembuatan Rumah Bush

Pembuatan rumah bush bertujuan untuk tempat bush agar bush

dapat bekerja sesuai dengan fungsinya yaitu sebagai sambungan engsel.

Selain itu juga agar lebih mudah dalam penggantian bush jika sudah rusak.

Pembuatan rumah bush ini meliputi :

1. Bush untuk as tengah (2 buah).

2. Bush untuk as shock breaker.

Langkah – langkah pengerjaan membuat rumah bush :

1. Menyiapkan alat dan bahan.

2. Memotong besi pipa diameter luar 2,6 cm diameter dalam 2,4 cm

sepanjang 3cm.

3. Membubut diameter dalam pipa menjadi diameter 2,5 cm

4. Mengelasnya di bagian lengan ayun dan rangka atas.

4.3.4 Pembuatan Kotak Baterai

Kotak baterai ini berfungsi sebagai tempat menyimpan baterai dan

kontroller agar tidak mudah terkena air dan agar penataanya lebih rapi.

Langkah – langkah pembuatan kotak baterai adalah sebagai berikut :

1. Menyiapkan alat dan bahan.

2. Memotong plat lembaran 1 mm sesuai pola dan ukuran desain

kotak baterai untuk bagian wadah dan tutupnya.

3. Memberi tanda menggunakan mistar dan penggores bagian plat

yang akan ditekuk.

4. Menekuk plat sesuai dengan tanda dengan mesin penekuk plat.

5. Mengelas bagian sambungan dengan las titik dan las listrik.

6. Mengelas bagian wadah dan tutupnya dengan diberi engsel.

7. Menggerinda sudut – sudut yang tajam dan kurang rapi.

Page 37: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

28

8. Mengebor salah sisi tebal kotak baterai dengan diameter 10 mm

untuk sambungan baut dengan rangka depan.

4.4 Proses Pengecatan

Langkah – langkah proses pegecatan antara lain :

1. Menyiapkan alat dan bahan.

2. Mengamplas semua bagian yang akan dicat. Pengemplasan bertujuan

untuk :

a. menghilangkan korosi dan kotoran yang menempel pada rangka.

b. membuat permukaan yang akan dicat menjadi rata.

3. Mencuci sampai bersih komponen yang akan dicat.

4. Mengeringkan (menjemur) komponen yang akan dicat.

5. Memberi lapisan cat dasar dengan epoxy.

6. Setelah kering mendempul bagian yang kurang rata.

7. Mengamplas kembali dempul yang sudah sudah kering sampai rata.

8. Mengecat semua komponen.

9. Memberi lapisan klir pada komponen yang sudah dicat.

10. Menjemur semua sampai kering komponen yang sudah di beri lapisan klir.

4.5 Proses Perakitan

Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan

pembuatan suatu mesin atau alat, dimana suatu cara atau tindakan untuk

menempatkan dan memasang bagian – bagian dari suatu alat yang akan digabung

menjadi satu kesatuan menurut pasangannya, sehingga akan menjadi alat yang

siap digunakan sesuai dengan fungsinya.

Beberapa hal yang harus diperhatikan sebelum memulai perakitan

komponen, antara lain :

1. Menyiapkan semua alat – alat bantu untuk proses perakitan.

2. Komponen siap dipakai atau dipasangkan.

3. Mengetahui jumlah komponen yang akan dirakit.

4. Mengetahui cara pemasangan dan urutan perakitan komponen dengan

benar.

4.5.1 Komponen yang Dirakit

Komponen – komponen (spare part) sepeda yang dirakit, antara lain :

Page 38: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

29

1. Rangka sepeda (rangka depan, rangka belakang/lengan ayun dan porok

depan).

2. Setang

3. Sadel

4. Roda (depan dan belakang)

5. Sistem rem (handel, kabel rem, kaliper dan cakram)

6. Sistem transmisi (gear depan, belakang dan rantai)

7. Komponen kelistrikan (baterai, kontroller, handel gas, dan kit/motor)

8. Suspensi

9. Standart

10. Assesoris (bel, kranjang, stiker)

11. Engkol, pedal

4.5.2 Langkah Perakitan

Langkah – langkah perakitan sepeda listrik :

1. Menyiapkan rangka dan spare part yang akan dirakit.

2. Merakit rangka depan dengan rangka belakang.

3. Merakit porok, pemanjang setang, setang dan peninggi sadel dengan

rangka.

4. Memasang roda depan dan roda belakang.

5. Memasang shock breaker dengan rangka depan dan rangka belakang.

6. Memasang kotak baterai.

7. Memasang engkol dan pedal.

8. Memasang gear belakang letter S dan rantai.

9. Memasang komponen kelistrikan (handel gas, kontroller, baterai dan

kabel-kabel).

10. Memasang komponen pengereman (handel rem, kabel rem, cakram dan

kaliper).

11. Memasang aksesoris tambahan (bel, kranjang, stiker).

Page 39: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

30

Gambar 4.6 Hasil Sepeda Listrik

4.6 Estimasi Biaya

4.6.1 Komponen Kelistrikan

No. Nama komponen jumlah Harga satuan Jumlah harga

1. E- Kit 1 Rp. 860.000,00 Rp. 860.000,00

2. Battery lithium 1 Rp. 1.250.000,00 Rp. 1.250.000,00

3. Charger 1 Rp. 150.000,00 Rp. 150.000,00

4. Controller 1 Rp. 250.000,00 Rp. 250.000,00

5. Kontak 1 Rp. 65.000,00 Rp. 65.000,00

6. 1 Set Kabel Gas 1 Rp. 150.000,00 Rp. 150.000,00

4.6.2 Komponen Utama Rangka

No. Nama komponen jumlah Harga satuan Jumlah harga

1. Besi pipa Ø 2 inchi 2 m Rp. 35.000,00 Rp. 70.000,00

2 Besi pipa Ø 1,5 inchi 2 m Rp. 25.000,00 Rp. 50.000,00

3 Besi pipa Ø ½ inchi 3 m Rp. 20.000,00 Rp. 60.000,00

4 Besi kotak 2x3 cm 6 m Rp. 45.000,00

5 Plat 4mm 2kg Rp.25.000,00 Rp. 50.000,00

6 Plat 1 mm 1x1 m Rp. 30.000,00 Rp. 30.000,00

7 Besi profil L st37 2m Rp. 18.000,00 Rp. 36.000,00

Page 40: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

31

8 Elektroda 2,6 1 kg Rp. 20.000,00 Rp. 20.000,00

9 Elektroda 2,0 1kg Rp. 20.000,00 Rp. 20.000,00

10 Batu gerinda 4 inchi 1 Rp.8.500,00 Rp.8.500,00

11 Press 3 m Rp. 50.000,00 Rp. 150. 000,00

12 Amplas Rp. 27.000,00

13 Dempul Rp.20.000,00

14 Cat Rp. 40.000,00

15 Thinner ND 1,5 liter Rp. 23.000,00

16 Epoxy ¼ liter Rp. 15.000,00

17 Glitter 4 Rp. 4.600,00 Rp. 18.400,00

18 Resin Rp. 25.000,00

4.6.3 Spare Part dan Aksesoris

No. Nama komponen jumlah Harga satuan Jumlah harga

Sadel 1 Rp.25.000,00 Rp.25.000,00

Stang 1 Rp.25.000,00 Rp.25.000,00

Porok 1 Rp.85.000,00 Rp.85.000,00

Ban dalam 2 Rp.25.000,00 Rp.50.000,00

Ban Luar 2 Rp.45.000,00 Rp.90.000,00

1 set velg (bosh, ruji) 1 Rp.70.000,00 Rp.70.000,00

1 set rem cakram 2 Rp.45.000,00 Rp.90.000,00

Gear depan 1 Rp.45.000,00 Rp.30.000,00

Gear belakang 1 Rp.25.000,00 Rp.25.000,00

Letter S 1 Rp.30.000,00 Rp.30.000,00

Rantai 1 Rp.35.000,00 Rp.35.000,00

Standart 1 Rp.20.000,00 Rp.20.000,00

Pedal 1 Rp.20.000,00 Rp.20.000,00

As pedal (tengah) 1 Rp.25.000,00 Rp.20.000,00

Engkol 1 Rp. 45.000,00 Rp.45.000,00

Suspensi 1 Rp. 100.000,00 Rp. 100.000,00

Dudukan stang 1 Rp. 62.000,00 Rp. 62.000,00

Page 41: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

32

Mangkokan v 1 Rp. 10.000,00 Rp. 10.000,00

Gotri sarangan 2 Rp. 1000,00 Rp. 2.000,00

Olor rem 2 Rp. 6.000,00 Rp. 12.000,00

Tuas Gleyer 1 Rp. 25.000,00 Rp. 25.000,00

Baut 3/8 x d ½ + mur 1 Rp. 1.500,00 Rp. 1.500,00

Baut NC ½ x 4 + mur 1 Rp. 2.700,00 Rp. 2.700,00

Baut BM 10x130 + mur 1 Rp. 2.700,00 Rp. 2.700,00

Baut baja 5/16x2,5 + mur 2 Rp. 2.000,00 Rp. 4.000,00

Baut L 5 2 Rp. 5000,00 Rp 10.000,00

Penyetel sedel 1 Rp.20.000,00 Rp.20.000,00

Kranjang + dudukan 1 Rp. 28.000,00 Rp. 28.000,00

Stiker Rp. 21.500,00

Tali kabel Rp. 3.500,00

Lain - lain Rp 100.000,00

Jumlah Rp 4.397.800 ,00

Page 42: PROGRAM DIPLOMA III TEKNNIK MESIN PRODUKSI …/Sistem... · membahas lebih dalam khususnya pada sistem kelistrikan pada sepeda listrik. Hal itu didasarkan karena sistem kelistrikan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

33

BAB V

PENUTUP

1. KESIMPULAN

Dari pembuatan sepeda listrik, dapat diambil kesimpulan

a. Sepeda listrik bergerak menggunakan motor listrik yang terpasang pada tromol

roda belakang sepeda listrik. Motor listrik untuk bergerak dikendalikan kontroler

yang untuk mengatur kecepatamya pelan maupun cepat menggunakan kabel gas.

Kontroler mendapat suplai listrik dari baterai lithium dan dipasang kontak antara

baterai dan kontroler secara seri untuk meyambung dan memutus arus.

b. Berat maksimum pengendara yang mampu digerakkan sepeda listrik yaitu 229,55

kg.

c. Sepeda listrik menggunakan sistem PAD ( Power On Demand ),yaitu seperti

sepeda motor dengan membuka tuas gas yang ada grip setang, dan meluncur

sesuai kecepatan yang dikehendaki menggunakan tenaga listrik sehingga

pengendara ketika go wes capek cukup menarik tuas gas.

d. Sepeda listrik tidak menimbulkan polusi udara karena menggunakan tenaga

listrik.

e. Daya baterai 540 watt menggerakkan e-kit yang dayanya 250 watt dengan aman.

f. Kecepatan maksimum dari sepeda listrik 31,572 Ɗ Ō. ⁄ .

g. Jarak maksimum yang ditempuh sepeda listrik 30 km saat baterai terisi penuh.

2. SARAN

a. Perlu perencanaan yang matang ketika mendesain sebuah produk seperti sepeda

listrik.

b. Diperlukan waktu yang cukup untuk mendesain secara keseluruhan dari sistem

kelistrikan, rangka , sistem transmisi , sistem pengereman, dan bagian – bagian

yang lain dalam sepeda listrik.