e-ISSN : 2715-5064

## ANALISIS RASIO RODA GIGI MOBIL LISTRIK 1 KW TERHADAP AKSELERASI
Mukhamad Khumaidi Usman 1
Teknik Mesin, Politeknik Harapan Bersama Tegal Jl.Mataram No 9 Kota Tegal 52143 Email : khumaidioesman@gmail.com
Abstract  - the  use  of  fossil-fuel  vehicles/cars  has  a  negative impact  on  the  environment  and  health,  one  of  which  is  the trigger  for  global  warming  to  get  worse  as  more  and  more fossil  fuel-fueled  vehicles  increase.  To  overcome  this,  many countries  are  starting  to  switch  to  zero  emission  vehicles, namely  electric  car  vehicles.  Electric  vehicles  have  the  same performance  and  acceleration  power  as  conventional  vehicles as long as the main components of the vehicle are met, such as the  use  of  motors,  batteries,  controllers  and  gear  ratios  that match  the  required  performance,  use  of  gear  ratios  to acceleration  using 1  kW  motors, battery capacity 48 volts, 57 Ah, from the test results at a ratio of 14: 44 without load it was obtained  a  value  of  228.7  rpm  while  with  a  load  obtained  a speed of 29 km/hour the time needed was 06.09 seconds .
Keywords: electric cars, motors, gears, batteries
Abstrak - penggunaan kendaraan/ mobil berbahan bakar fosil mempunyai  dampak  yang  buruk  bagi  lingkungan  dan kesehatan salah satunya adalah pemicu terjadinya pemanasan global  semakin  memburuk  seiring  bertambahnya  kendaraan berbahan  bakar  fosil  yang  semakin  meningkat.  Untuk mengatasi  hal  tersebut  banyak  negara  mulai  beralih  ke kendaraan  zero  emission  yaitu  kendaraan  mobil  listrik. Kendaraan  listrik  mempunyai  performa  dan  daya  akselerasi yang sama dengan kendaraan konvensional asalkan komponen utama dari kendaraan terpenuhi seperti penggunaan  motoran,  baterai,  controller  dan  rasio  roda  gigi yang  sesuai  dengan  performa  yang  dibutuhkan,  penggunaan rasio  roda  gigi  terhadap  akselerasi  dengan  menggunakan motoran  1  kW,  kapasitas  batrai  48  volt,  57  Ah,  dari  hasil pengujian  pada  rasio  14  :  44  tanpa  beban  didapatkan didapatkan  nilai  228,7  rpm  sedangkan  dengan  beban didapatkan  kecepatan  29  km/jam  waktu  yang  dibutuhkan 06,09 second.
Kata kunci : mobil listrik, motoran, roda gigi, baterai

## PENDAHULUAN
Kendaraan berbahan bakar fosil masih diminati oleh masyarakat luar dikarenakan performa dan daya akselerasinya  yang  sangat  baik,  hal  itu  dikarenakan penggunaan rasio roda gigi dan kapasitas mesin yang besar, akan  tetapi  penggunaan  kendaraan/  mobil  berbahan  bakar
fosil  mempunyai  dampak  yang  buruk  bagi  lingkungan  dan kesehatan  salah  satunya  adalah  pemicu  terjadinya pemanasan global semakin memburuk seiring bertambahnya  kendaraan  berbahan  bakar  fosil  yang semakin  meningkat.  Untuk  mengatasi  hal  tersebut  banyak negara  mulai  beralih  ke  kendaraan  zero  emission  yaitu kendaraan  listrik.  Kendaraan  listrik  mempunyai  performa dan  daya  akselerasi  yang  sama  dengan  kendaraan konvensional  asalkan  komponen  utama  dari  kendaraan terpenuhi  seperti  penggunaan  motoran,  baterai,  controller dan rasio roda gigi  yang sesuai dengan performa  yang kita butuhkan, 1 .
Penggunaan  mobil  listrik    juga  belum  begitu disambut baik oleh  masyarakat  apalagi daerah pegunungan karena  mobil  listrik  dianggap  belum  mampu  digunakan untuk jaln  yang  memiliki kontur tanah  yang  naik  turun  hal tersebut  sebetulnya  bisa  diatasi  dengan  penggunaan  rasio roda  gigi  yang  tepat.  Selain  itu  masyarakat  juga  kendaran listrik  terkendala  masalah  baterai  yang  belum  bisa menampung energi  listrik  yang besar untuk mobilitas  jarak tempuh  yang  jauh,  serta  pengisian  daya  yang  masih  lama sehingga  masyarakat  belum  begitu  berminat  untuk  beralih ke kendaraan listrik.. 2,3 .
Kendaraan  diperlukanya  system  transmisi  dan  rasio roda  gigi  untuk  meneruskan  daya  yang  dihasilkan  oleh sumber  penggerak  kendaraan  ke  roda  dengan  mengatur tingkat  kecepatan  /  rasio  roda  gigi  sesuai  dengan  yang diinginkan.  Dalam  system  penggerak  memiliki  komponen utama  yang  saling  berhubungan  diantaranya  motor penggerak,  rasio  roda  gigi,  gardan  dan  roda.  Komponen tersebut  saling  berhubungan  untuk  menghasilkan  laju kendaraan yang kita inginkan 4 .
*) penulis korespondensi : Mukhamad Khumaidi Usman Email: khumaidioesman@gmail.com

## Bagian-bagian Mobil Listrik
Bagian – bagian utama mobil listrik adalah sebagai berikut. 1. Motor Penggerak/ motor listrik
Motor  listrik  adalah  mesin  yang  berisikan kumparan/  lilitan  kawat  tembaga  yang  berfungsi  merubah arus  listrik  menjadi  energi  gerak.  Energi  gerak  tersebut dapat digunakan untuk memutar pompa, impeller ,menggerakan kompresor, fan atau blower , mengangkat  bahan,  menggerakan  kendaraan  dan  lain
e-ISSN : 2715-5064
sebagainya.  Motor  listrik  dapat  juga  digunakan  di  dalam kehidupan sehari-hari , seperti pada peralatan rumah tangga berupa mixer , kipas angin, bor listrik, ataupun pada alat-alat industri,  motor  listrik  pada  kendaraan  berfungsi  sebagai pengerak kendaraan ketika motor listrik di beri arus listrik.

## Gambar 1 Motor penggerak
2. Controller
Controller berfungsi  sebagai  pengatur  arus  yang masuk  dari  baterai,  dan  disalurkan  ke  komponen  listrik yang  lainnya  seperti  motor  listrik,  lampu,  trotle,  dan  yang lainnya.    Selain  itu  controller  juga  berfungsi  pengatur kecepatan  motor  listrik  yaitu  melalui  pedal  pengatur kecepatan  ( Throttle )  yang  berada  di  ruang  kemudi,  pedal kecepatan  ini  biasanya  berisi  potensio  meter  atau variableresistor yang mengatur besarnya arus dari tegangan ke  motor  listrik,  sehingga  kecepatan  putar  (RPM)  sesuai dengan keinginan pengemudi 6 .
Gambar 2 Controller 3. Baterai
Baterai adalah suatu sel elektrokimia  yang  mengubah energi  kimia  menjadi  energi  listrik.  Baterai  merupakan sumber  energi  pada  kendaran  listrik  dimana  suplay  energi yang  di  butuhkan  motor  listrik  untuk  bergerak,  jenis  batrai yang  digunakan  pada  kendaraan  listrik  tentunya  harus memiliki  syarat  khusus  yaitu  ketahanan  yang  handal, mampu  diisi  ulang  ,  kapasitas  besar  dan  beban  yang ringan 10 .
Berdasarkan  kemampuannya  baterai  yang  digunakan pada  mobil  listri  yaitu  mampu  untuk  dikosongkan (dischargerd) dan  diisi  ulang (recharged) .  Ada  dua  jenis baterai,  yaitu  baterai  primer  dan  baterai  sekunder. Kemampuan  atau  ketidakmampuan  sebuah  baterai  untuk diisi  ulang  terletak  pada  reaksi  kimiawi  dalam  baterai tersebut.
a. Baterai Primer
Baterai  primer  adalah  baterai  sekali  pakai  atau baterai  yang  tidak  bisa  diisi  ulang.  Artinya  setelah kapasitas  baterai  habis (fully  discharged), maka baterai  tidak  dapat  dipakai  kembali.  Beberapa  contoh
baterai  jenis  ini  adalah  baterai  Seng-Karbon  (Baterai Kering), baterai Alkalin dan baterai Merkuri. b. Baterai Sekunder
Baterai  yang  dapat  digunakan  berulang beberapa  kali,  proses  kimia  yang  terjadi  di  dalam baterai  ada  reversibel,  dan  bahan  aktif  dapat  kembali ke kondisi semula dengan pengisian atau carging .
Gambar 3. Baterai
4. Rangka
Rangka  atau chassis merupakan  komponen  penting dari  semua  kendaraan  yang  berfungsi  menopang  berat kendaraan,  mesin  serta  penumpang.  Rangka  mobil dirancang  untuk  mampu  menahan  semua  beban  yang diterima  oleh  rangka  tetapi  juga  memperhitungkan penggunaan  jenis  bahan  rangka  yang  tepat  agar  rangka yang  digunakan  juga  tidak  terlalu  berat  tetapi  kuat  untuk menompang beban 9 .
Gambar 4 Rangka mobil 5. Roda Gigi
Roda  gigi  diperlukan  untuk  meneruskan  daya  atau  putaran dari  sumber  penggerak  sampai  ke  roda,  susunan  roda  gigi diatur  untuk  menghasilkan  putaran  yang  kita  inginkan dengan  cara  memindahkan  posisi  roda  gigi  kecil  ke  besar dan begitu juga sebaliknya.
Gambar 5. Roda Gigi
e-ISSN : 2715-5064

## METODE PENELITIAN
Perhitungan rasio roda gigi
Beberapa parameter yang penting anatra lain,  daya yang di transmisikan,  kecepatan  roda  gigi  penggerak  dan  jarak antara  pusat  roda  gigi.  Roda  gigi  kerucut  yang  terdapat pada  bagian  diferensial  terdiri  dari  pinion  gear  dan  ring gear.  Karena  berfungsi  untuk  meneruskan  putaran  maka akan  terdapat  selisih  putaran  anatra  kedua  roda  gigi tersebut.  Perbandingan  rasio  gear  dapat  dihitung  dengan rumus 5 .
If = =
Dimana if =  rasio final gear n = putaran (rpm) d = diameter roda gigi (mm) z = jumlah gigi
Trorsi
Torsi merupaka gaya yang dibutuhkan untuk memutar sebuah objek
T =
Dimana : P = Daya (kW)
T = Torsi yang diterima oleh roda gigi(Nm) n = Putaran roda gigi (rpm)

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari hasil uji performa mobil listrik 1 kW dengan kapasitas baterai  48  V  57  Ah.  Dengan  rasio  perbandingan  roda  gigi 14  teet  di  motoran  dan  47  di  roda  dengan  pengujian  tanpa beban.
Tabel 1. pengujian rasio roda gigi 14 : 47 terhadap Rpm
Dari  hasil pengujian didapatkan  rasio 14 :  47  mobil listrik tanpa  beban  yaitu dengan  cara di  stand pada voltase baterai  54,03  volt  dengan  kapasitas  batrai  57  ah  didaptkan kecepatan motoran sebesar 271 rpm dan di trasnmisikan ke roda dengan kecepatan putar roda 202 rpm
Tabel 2. Pengujian rasio roda gigi 14 : 44  terhadap rpm
Dari  hasil pengujian didapatkan  rasio 14 :  44  mobil listrik tanpa  beban  yaitu dengan  cara di  stand pada voltase baterai  54,07  volt  dengan  kapasitas  batrai  57  ah  didaptkan kecepatan motoran sebesar 271 rpm dan di trasnmisikan ke roda dengan kecepatan putar roda 228,7 rpm
Tabel 3. Pengujian rasio roda gigi 14 : 36  terhadap rpm
Dari  hasil pengujian didapatkan  rasio 14 :  47  mobil listrik tanpa  beban  yaitu dengan  cara di  stand pada voltase baterai  54,07  volt  dengan  kapasitas  batrai  57  ah  didaptkan kecepatan  motoran  sebesar  270,3  rpm  dan  di  trasnmisikan ke roda dengan kecepatan putar roda 240,7 rpm
Sedangkan  hasil  pengujian  performa  mobil  listrik  1 kW  voltase  baterai  54  volt  dengan  kapasitas  batrai  57  ah dengan menggunakan beban pengendara sebesar 52 kg pada rasio  gigi  14  :  44    didapatkan  hasil  seperti  pada  tabel  4 berikut ini:
Table 4. pengujian akselerasi Pengujian  Volt Kecepatan Jarak   Waktu 1 54 30 km/jam 30 m 06.09 s 2 54 28 km/jam 30 m 06.12 s 3 54 31 km/jam 30 m 06.06 s Rata-rata 54 29 km/jam 30 m 06,09 s
Dari  hasil  pengujian  didapatkan  nilai  akselerasi dengan  jarak  pengujian  30  m  dengan  berat  pengendara  52 kg nilai kaselerasi mengunakan rasio gear 14:44 didapatkan nilai  rata-rata  kecepatan  maksimal  29  km/jam,  dengan waktu yang diperlukan sebesar 6,09 second.

## KESIMPULAN
Kesimpulan  pada  hasil  uji  performa  mobil  listrik  1  kW dengan  menggunakan  kapasitas  baterai  litium  54  volt  57 Ah,  didaptkan  rpm  mobil  listrik  rasio  14:  44  dengan pengujian tanpa beban pada roda sebesar 228,7 rpm, untuk kecepatan  makasimalnya  dengan  menggunakan  beban pengendara  52  kg  sebesar  29  km/jam  dengan  waktu akselerasi 6, 09 second

## DAFTAR PUSTAKA
[1.] Kumar,  S.,  &  D.Susitra.  (2016).  A  SRM  Drive  Based Hybrid Electric Vehicle with Reduced Switch Converter. International Conference on Green
Engineering and Technologies (IC-GET). Coimbatore.
[2.] Sriwilai , A., Pattaraprakorn, W., Chutiprapat, V., Sansilah, C.,  &  Bhasaputra,  P.  (2016).  The  Study  on  the  Effect  of Electric  Car  to  Energy  Consumption  in  Thailand. 13th
International Conference on Electrical
Engineering/Electronics,  Computer,  Telecommunications and  Information  Technology  (ECTI-CON). Chiang  Mai:
IEEE. Rasio Baterai (Volt) RPM Motoran    Max  RPM roda 14: 47 54,0 271 201 54,0 270 198 54,1 272 207 Rata-rata   54,03 271 202 Rasio Baterai (volt) RPM Motoran Max  RPM roda 14 : 44 54,1 273 230 54,1 270 228 54,0 270 228 Rata-rata 54,07 271 228,7
Rasio Baterai (volt) RPM Motoran Max RPM roda 14 :36 54,1 273 243 54,0 268 238 54,1 270 241 Rata-rata 54,07 270,3 240,7
e-ISSN : 2715-5064
[3.] Susanti  Indah,  Rumiasih,  Carlos  RS  dan  Anton Firmansyah,  2019.  Analisa  Penentuan  Kapasitas  Baterai Dan Pengisiannya Pada Mobil Listrik. Elektra Vol. 4 No. 2 Hal 29-37. Issn. 2503-0221
[4.] Irawan  A.P,  2016,  Perancangan  System  Transmisi  Roda Gigi. Kanisius, Yogyakarta Isbn 978-979-21-4993-7
[5.] Jaya, A., Purwanto, E., Fauziah, M. B., Murdianto, F.  D.,
Prabowo, G., & Rusli, M. R. (2017). Design of PID-Fuzzy for  Speed  Control  of  Brushless  DC  Motor  in  Dynamic Electric Vehicle to Improve Steady-State Performance. International  Electronics  Symposium  on Engineering  Technology  and  Applications  (IES-ETA) (pp. 179 - 184). Surabaya: IEEE.
[6.] BPPT.  (2018). OUTLOOK  INDONESIA  ENERGY  2018  :
Energi  Berkelanjutan  untuk  Transportasi  Darat. Jakarta:
Pusat  Pengkajian  Industri  dan  Proses  Energi  (PPIPE)  - Badan Pengkajian dan Penerapan Teknolog (BPPT).
[7.] Oliveira, C. M., Aguiar, M. L., Monteiro, J. B., & Pereira, W.  C.  (2015).  Vector  Control  of  Induction  Motor  using  a
Sliding Mode Controller  with Chattering Reduction. IEEE Brazillian  Electronics  Conferrence  and  1st  Southern Power Electronics Conferrence (COBEP/SPEC). Fortaleza.
[8.] Quang,  N.  P.,  &  Dittrich,  J.-A.  (2015). Vector  Control  of Three-Phase AC Machines. Berlin: Springer-Verlag Berlin
Heidelberg.
[9.] Saleki ,  A.,  Rezazade,  S.,  &  Changizian,  M.  (2017). Analysis  and  Simulation  of  Hybrid  Electric  Vehicles  for Sedan Vehicle. Iranian Conference on Electrical
Engineering. Tehran.
[10.] Sieklucki ,  G.  (2018).  An  Investigation  into  the  Induction Motor of Tesla Model S Vehicle. International Symposium on Electrical Machines (SME). Andrychów.
[11.] Yaich ,  M.,  Hachicha,  M.  R.,  &  Ghariani,  M.  (2015). Modeling and Simulation  of Electric and Hybrid  Vehicles for  Recreational  Vehicle. International  conference  on Sciences and Techniques of Automatic control & computer engineering - STA. Monastir.