mobil listrik

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Dengan berkembangnya dunia otomotif, maka semakin banyak bahan bakar minyak yang dibutuhkan untuk bahan bakar kendaraan bermotor. Kenaikan harga minyak bumi yang terus meningkat, industri otomotif mulai mengembangkan mobil jenis hybrid, dan mobil listrik.

Mobil listrik dikenal dalam istilah eletric road vehicles yang di Amerika dikembangkan menjadi dua jenis, diantaranya  Zero Emission Vehicles (ZEV) dan Low Emission Vehicles (LEV). Mobil listrik yang dikategorikan menjadi Zero Emission Vehicles adalah mobil baterai dan mobil feul cell. Sedangkan yang dikategorikan menjadi LEV adalah mobil yang sistem penggeraknya memadukan antara convensional engine dengan motor listrik. Mobil listrik jenis baterai menggunakan baterai sebagai sumber energi untuk menggerakkan kendaraan.

Kehadiran mobil listrik sudah ramai diperbincangkan di Indonesia. Seperti yang kita tahu mobil listrik merupakan alat transportasi dengan inovasi baru yang bentuknya sama seperti mobil biasa. Hanya saja, penggerak untuk mobil ini tidak menggunakan bahan bakar melainkan listrik. Sebenarnya mobil listrik sudah pernah diciptakan dan diaplikasikan di Indonesia. Tetapi, mobil listrik belum dapat diterapkan secara permanen karena dianggap masih memerlukan kinerja khusus.

Untuk menghasilkan listrik, sumber yang digunakan oleh mobil listrik terbagi menjadi dua, yaitu baterai dan fuel cell dari hidrogen. Dengan menggunakan fuel cell berarti mobil listrik tidak memerlukan baterai, penggantinya adalah gas hidrogen. Sedangkan yang menggunakan baterai, membutuhkan charger untuk isi ulang karena penggeraknya tidak menggunakan bahan bakar. Maka,ini menjadi suatu kelabihan mobil listrik karena tidak menimbulkan polusi udara dan juga tidak menghabiskan persediaan bahan bakar.

Selain itu, karena penggeraknya bukan dengan pembakaran, mobil listrik tidak menimbulkan kebisingan di lingkungan otomatis akan membahayakan penyeberang jalan, khususnya anak-anak dan tuna netra. Dikarenakan oleh hal ini, mobil listrik lebih cocok untuk diaplikasikan di negara-negara yang memiliki kesadaran tinggi dalam ketaatan berlalu lintas. Mobil listrik juga membutuhkan charger untuk mengisi ulang baterai ,secara tidak langsung kita akan menggunakan listrik dari PLN. Apabila PLN menghasilkan listrik dengan cara pembakaran, maka pengaplikasian mobil listrik akan sia-sia, dimana tujuan dari penggunaan mobil listrik adalah mengurangi pembakaran bahan bakar dan mengurangi polusi udara. Penggunaan mobil listrik dirasa efektif selain tidak menimbulkan polusi udara dan konstruksi mesinnya lebih sederhana. Oleh karena itu kami mempunyai inovasi baru yaitu membuat mobil listrik yang belum ada sebelumnya di kota Padang.

1.2  Rumusan masalah

Menurut latar belakang di atas maka penulis dapat merumuskan masala yaitu: bagaimana cara kerja mobil listrik itu sendiri, seperti apa konstruksi bentuk mobil listrik, dan bagaimana pembuatan mobil listrik.

1.3  Tujuan

Tujuan dari perancangan bangun alat ini adalah untuk:

1.3.1        Memberikan solusi dalam melakukan pengurangan polusi udara di kota Padang.

1.3.2        Menerapkan ilmu pengetahuan dan teknologi serta sosial (Ipteks) pada kehidupan masyarakat.

1.3.3        Meningkatkan pola hidup sehat dan bebas dari polusi udara.

1.4  Manfaat

Manfaat dalam pembuatan atau perancangan alat ini adalah:

1.4.1        Peningkatan kesejahteraan dan kesehatan masyarakat dengan adanya pengurangan polusi udara.

1.4.2        Menambah pengetahuan masyarakat tentang mobil listrik.

1.4.3        Mendidik masyarakat sekitar supaya berfikir kreatif dan inovatif.

1.5  Luaran

1.6  Kegunaan

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1  mekanisme kerja motor listrik

Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum sama

􀂃 Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya

􀂃 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.

􀂃 Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar/ torque untuk memutar kumparan.

􀂃 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

a.     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.

b.    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).

c.    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 sumber listrik

Energi Listrik yang bersumber dari listrik PLN atau Generator melalui alat pengisisan (Carger) yang berfungsi untuk mengubah arus bolak balik (AC) menjadi arus searah (DC) sesuai dengan kebutuahn pengisian dari baterai melaluidua buah kabel yaitu positif dan negatif untuk mengisi baterai. Baterai terdiri dari 3 unit, 12 Volt, 200 Ah dipasang secara seri dimana terminal positf  baterai 1 dihubungkan ke terminal negatif dari baterai 2 dan terminal positif dari baterai 2 dihubungkan ke terminal negatif baterai 3 sedangkan terminal negatif dari baterai 1 dan terminal positif baterai 3 didapatkan keluaran 36 Volt,200 Ah

Setelah baterai penuh, listrik yang tersimpan pada baterai dapat digunakan untuk memutar motor penggerak melalui solenoid yang memiliki 2 terminal yang berfungsi menyambung  dan memutus dimana terminal positif pada baterai dipasang pada salah satu terminal pada solenoide dihubungakn ke kendali kecepatan, dimana solenoide ini dikendalikan oleh dua buah saklar pembatas yang di pasang pada sistem gas dan rem yang hanya dapat berfungsi setelah kunci kontak dinyalakan.

Untuk mengatur besar kecilnya putaran motor penggerak digunakan kendali kecepatan yang memiliki 4 buah terminal utama yang diberi tanda masing masing terminal Bat +, Bat -,A2, M -, dan juga tiga buah terminal untuk input dari potensio atau induktiv. Kabel positif yang melalui solenoid dihubungkan pada terminal Bat + pada kendali kecepatan. Kendali yang inputnya berupa sinyal analog dari potensio dan juga induktiv trhole sensor yang dipasang pada mekanisme gas, agar kendaraan dapat bergerak maju,mundur dan netral digunakan saklar mekanis maju mundur SM3 ( saklar mekanis maju mundur ) yang di beri nama masing masing terminal a1,a2, b, c d1,d2 terminal C dihubungkan ke terminal A2 kendali kecepatan, melalui terminal A2 pada motor penggerak. Terminal M- pada kendali kecepatan dihubungkan langsung ke A1 pada motor penggerak. Untuk terminal B dan D pada SM3 memiliki dua buah kutub dimana difungsikan untuk membolak balikan input arah arus pada terminal S1 dan S2 pada motor penggerak

Saklar pembatas yang dilengkapi dengan pelatuk menempel pada bagian batang pengungkit yang berkerja apabila pedal rem ditekan batang pengungkit juga akan menekan pelatuk dari saklar pembatas sehingga arus yang mengalir melalui terminal penghubung dari saklar pembatas akan terputus seketika apabila proses pengereman mekanis pada roda kendaraan listrik ini yang digerakkan. Proses penekanan batang pengungkit terhadap pelatuk saklar pembatas dapat disetel jarak aktifnya agar pada saat mengemudi menenmpelkan kakinya pada pedal rem yang tanpa bermaksud menekan sehingga saklar pembatas tidak akan berfungsi tapi apabila tekanan yang diberikan melebihi batas yang diberikan maka saklar pembatas akan bekerja dengan baik, tujuannya adalah apabila sistem penggerak mobil listrik ini sedang beroperasi tiba tiba pengendara menekan pedal rem maka beban yang diakibatkan oleh pengereman tidak akan berpengaruh pada sistem tenaga karena terlebih dahulu sistem daya telah terputus melalui saklar pembatas yang dipasang sebagai pengaman.

Untuk mengoperasikan kenderaan listrik ini pada systen penggerak ini hanya dapat dioperasikan apabila kunci kontak di on kan atau dinyalakan kemudian pedal gas ditekan, dapat dijelaskan bahwa apabila pedal gas ditekan maka batang penarik akan menarik pengungkit poros dari potensio kemudian pengungkit tersebut akan melepaskan tekanan pelatuk saklar pembatas sehingga arus listrik yang akan menggerakkan solenoide dapat terhubung melalui terminal 1 dari saklar pembatas. Sistem ini bertujuan agar energi listrik tidak terbuang percuma pada saat kendaraan mengalami jalan penurunan atau pada jalur macet dan juga berfungsi sebagai pengaman.

Untuk Sistem maju mundur dengan menggunakan SM3, seperti diperlihatkan pada gambar dapat dijelaskan bahwa :

Prinsip dasar pembalikan putaran motor penggerak jenis ini dapat dilakukan dengan pembalikan arah arus yang mengalir pada lilitan stator motor, untuk arah maju berarti arus yang mengalir dari terminal C pada SM3 kemudian mekanis saklar memindahkan hubungan secara mekanis menyambungkan C ke terminal B pada SM3 kemudian dihubungkan ke terminal S1 pada motor penggerak sehingga arus mengalir menuju terminal S2 pada motor penggerak yang langsung dihubungkan ke kendali kecepatan pada terminal M-.

Untuk posisi mundur yang diperlihatkan pada gambar dilakukan dengan pembalikan arah arus yang diperlihatkan bahwa arus yang mengalir dari terminal motor A1 dengan menggunakan SM3 dihubungkan dengan terminal A pada SM3(5) kemudian mekanis saklar memindahkan hubungan secara mekanis menyambungkan terminal C ke terminal D pada SM3, kemudian dihubungakan ke terminal S2 pada motor penggerak yang langsung dihubungkan ke kendali kecepatan pada terminal M-. Berikut penjelasan penggunaan SM3 pada sistem Maju Mundur dan Netral dapat dilihat pada gambar di bawah :

Pengaturan posisi maju dan posisi mundur serta netral dengan menggunakan SM3 ( Saklar Mekanis maju Mundur )

 Agar kendaraan dapat bergerak maju, mundur dan posisi netral digunakan alat saklar mekanis maju mundur (SM3) pada gambar, yang memiliki enam terminal yang diberi kode masing masing a,b,c,d. Terminal a dihubungkan ke terminal A kendali Kecepatan melalui terminal A1 dan A2 pada motor penggerak. Terminal c pada SM3 dihubungkan langsung ke terminal M dari kendali kecepatan. Untuk terminal b & d memiliki dua buah kutub dimana difungsikan untuk membolak balikan input arah arus pada terminal S1 & S2 pada motor Penggerak.

Penggunaan mikro switch sebagai pengaman dan efisiensi energi seperti pada gambar di bawah sebagai berikut :

Penggunaan Mikri swicth pada sistem mekanis gas untuk pengaman sistem dan efesiensi penggunaan daya listrik

Dengan Pemakaian mikro switch yang menempel pada mekanis gas yang berfungsi mengamankan sistem daya, karena sistim hanya dapat menerima daya listrik apabila pedal gas ditekan setelah kunci kontak di ON kan, sekaligus juga dapt menghemat energi listrik pada saat kendaraan menempuh jalanan macet dan penurunan

Untuk mengantisipasi kebiasaan pengemudi yang biasanya menekan pedal gas terkadang bersamaan dengan pengereman mekanis, juga digunakan mikro switch sebagai pembatas seperti terlihat pada gambar dibawah

Seperti yang dijelaskan diatas mobil listrik memiliki sistem penggerak listrik yang lebih sederhana dan efisien. Dengan melakukan pemilihan beberapa komponen yang digunakan serta disederhanakan, dikurangi dan disatukan. Sehingga sistem penggerak mobil listrik terdiri dari sistem energi, sistem kendali, sistem maju mundur dapat berfungsi dengan baik.