PERANCANGAN DAN PEMBUATAN DINAMOMETER ARUS EDDY UNTUK PENGUJIAN KENDARAAN BERMOTOR KAPASITAS 130 KW

Abstract

Dinamometer merupakan suatu mesin elektro-mekanik yang digunakan untuk mengukur torsi dari tenaga yang diproduksi oleh suatu mesin kendaraan. Jenis dinamometer yang beredar di pasaran antara lain jenis dinamometer listrik arus Eddy. Dinamometer arus Eddy adalah penyerapan yang paling umum digunakan pada dinamometer chasis modern. Penyerapan arus Eddy dapat menghasilkan perubahan beban yang sangat cepat untuk penyelesaian beban. Kebanyakan menggunakan pendingin udara dan tidak membutuhkan pendingin air eksternal. Pada prinsipnya dinamometer arus Eddy terdiri dari suatu rotor yang digerakkan oleh suatu mesin yang tenaganya akan diukur dan berputar dalam medan magnet. Kekuatan medan magnetnya dikontrol dengan mengubah arus sepanjang susunan kumparan yang ditempatkan pada stator. Rotor ini ditempatkan pada kedua sisi stator dan bertindak sebagai konduktor yang memotong medan magnet. Karena pemotongan medan magnet itu maka terjadi arus dan arus ini diinduksikan dalam plat rugi-rugi sehingga menjadi panas. Harga satu unit dinamometer cukup mahal sehingga sulit untuk dimiliki oleh institusi penelitian yang sedang berkembang. Tujuan penelitian ini untuk merancang dan membuat dinamometer yang sederhana dan harga terjangkau, namun tetap memiliki akurasi pengukuran yang baik. Dinamometer yang dirancang dan dibuat dengan kapasitas 130 kW. Perancangan teknik merupakan aplikasi dari ilmu pengetahuan, teknologi, dan penemuan-penemuan baru untuk membuat mesin-mesin yang dapat melakukan berbagai pekerjaan dengan ekonomis dan efisien. Perancangan pada prinsipnya mempunyai ketentuan-ketentuan yaitu keandalan yang tinggi untuk mengatasi kerusakan dalam batas-batas normal, keamanan ditujukan untuk keselamatan manusia dan lingkungan, kemudahan dalam pengoperasian, pemeriksaan, pengawasan, pemeliharaan dan perbaikan, hemat tempat dengan ukuran yang sesuai diharapkan, alat yang dibuat tidak terlalu besar dan ekonomis. Pembuatan merupakan proses pekerjaan dari hasil perancangan. Pembuatan dinamometer terdiri dari dua bagian yaitu stator dan rotor. Stator terdiri dari inti besi, belitan dan sepatu kutub yang dipasang pada rumah stator, sedangkan rotor terdiri dari sudu yang dilengkapi dengan plat rugi-rugi dan dihubungkan ke poros. Pengujian dilakukan menghubungkan dinamometer dengan roll yang diputar oleh mesin penggerak mobil Picanto kapasitas 1086 cc, daya maksimum 64 PS (47 kW) pada 5500 rpm, dan torsi maksimum 9,9 kg.m (97,5 Nm) pada 2800 rpm. Dinamometer diberi sumber tegangan arus searah, juga dihubungkan ke lengan timbangan untuk mendapatkan massa. Poros dinamometer dihubungkan ke tachometer untuk mengukur putaran dinamometer, sedangkan di engine dihubungkan tachometer untuk mengukur putaran engine. Gardan depan mobil diikat pada chasis supaya mobil tidak bergeser kekiri atau kekanan. Blower dipasang di depan mobil untuk mendinginkan mesin mobil. Pengujian dilakukan dengan mengubah kecepatan putaran mesin penggerak secara bertahap, dari kecepatan rendah ke kecepatan tinggi, pada pemberian arus 25 A, 30 A, 35 A dan 40 A. Setiap hasil pengujian untuk pemberian arus dinamometer ada 10 tahap yaitu dari putaran engine 1000 rpm, 1500 rpm, 2000 rpm, 2500 rpm, 3000 rpm, 3500 rpm, 4000 rpm, 4500 rpm, 5000 rpm dan 5500 rpm. Hasil uji ditampilkan dalam bentuk tabel dan grafik. Hasil pengujian menunjukkan pemberian arus 40 A menghasilkan torsi dan daya yang paling tinggi dengan putaran engine 5500 rpm didapatkan daya engine 63,4 PS (46,6 kW) dan daya dinamometer 57 PS (42 kW), sedangkan pada putaran engine 3000 rpm menghasilkan torsi engine 9,7 kg.m (95,9 Nm) dan torsi dinamometer 185,3 Nm. Hasil pengujian menunjukkan bahwa data hasil yang diperoleh tidak berbeda dengan data dari mobil Picanto, maka dinamometer yang dibuat mampu digunakan untuk menguji mobil Picanto. Kata kunci: Kendaraan bermotor, dinamometer, arus Eddy Dynamometer is an electro-mechanical machine which is used to measure the torque of the power produced by an engine. One of dynamometer type on the market is Eddy current electric dynamometer. Eddy current dynamometer is the absorption of the most commonly used in modern chassis dynamometer. Absorption Eddy currents can produce very rapid load changes for load settlement. Most use air conditioning and do not require an external water cooling. In principle, Eddy current dynamometer consists of a rotor that is driven by an engine whose strength will be measured and rotates in a magnetic field. Strength of the magnetic field is controlled by changing the current of the whole arrangement coil placed on the stator. The rotor is placed on both sides of the stator and acts as a conductor cut the magnetic field. cutig the magnetic field can result the current induced in the losses plate so that it becomes hot. The price of a dynamometer unit is quite expensive so it is difficult to be owned by a growing research institution. The object of this study to design and manufacture a simple dynamometer and reasonably priced, but still has good measurement accuracy. Dynamometer designed and created with a capacity of 130 kW. The design engineering is the application of science, technology, and new invention to manufacture of machines that can perform a variety of jobs with the economically and efficient. in principle, Design have provisions which high reliability to overcome the damage within normal limits, the security intended for human and environmental safety, simply operation, inspection, monitoring, maintenance and repairs, saving space with the appropriate size expected, tools is not too large and economically. manufacture is the work of the design results. Manufacture of dynamometer consists two parts: stator and rotor. The stator consists of an iron core, windings and pole shoe mounted on the stator, while the rotor consists of blades equipped with losses plate and connected to the shaft. Testing is carry out by connecting the dynamometer roll played by an engine capacity of 1086 cc Picanto cars, maximum power of 64 PS (47 kW) at 5500 rpm and maximum torque of 9.9 kg.m (97.5 Nm) at 2800 rpm. Dynamometer given a direct current voltage source. it is also connected to the arm to get the mass scales. Dynamometer shaft was connected to tachometer to measure a dynamometer rotation, whereas in the engine connected tachometer to measure engine speed. Front axle fastened on the chassis so the car does not move to left or right. Blower mounted on the front of the car to cool the engine. Testing is carry out by gradually changing the speed of the prime mover, from low speed to high speed, the current provision of 25 A, 30 A, 35 A and 40 A. Each of the test results for the current administration of dynamometer, there was 10 stages of engine speed 1000 rpm, 1500 rpm, 2000 rpm, 2500 rpm, 3000 rpm, 3500 rpm, 4000 rpm, 4500 rpm, 5000 rpm and 5500 rpm. The test results shown in the tables and graphs. The test results showed 40 A current administration produces the most torque and high power engine speed of 5,500 rpm available engine power 63.4 PS (46.6 kW) and power dynamometer 57 PS (42 kW), while at 3000 rpm engine speed torque engine 9.7 kg.m (95.9 Nm) and torque of 185.3 Nm dynamometer. The test results showed that the data obtained are not different from the results with data from Picanto car, then made dynamometer can be used to test the Picanto cars. Keywords: Motor vehicles, dynamometer, Eddy currents