Jumat, 13 Februari 2009

TEKNOLOGI KERS PADA MOBIL F1


Upaya mengirit energi dan lingkungan hijau, kini telah memasuki kancah F-1. Hal itu ditandai dengan rencana FIA (Federation Internationale d'Automobile) menggunakan KERS tahun depan (2009). KERS, Kinetic Energy Regenerative (bisa juga Recovery) System adalah mengambil lagi energi yang terbuang saat mobil direm. Dengan cara ini, konsumsi bahan bakar menjadi lebih irit. Emisi gas buang, terutama CO2 dapat pula dikurangi. Ketika mobil direm, mesin tetap bekerja. Tenaga yang dihasilkan mesin tidak terpakai secara optimum karena mobil melambat atau malah berhenti total. Berarti tenaga mesin terbuang percuma. Tenaga yang terbuang berupa gerakan atau putaran komponen mesin itu disebut energi kinetik. Energi itulah yang diambil, disimpan dan nantinya digunakan lagi untuk menjalankan kendaraan.
Saat ini ada dua cara memanfaatkan energi kinetik, yaitu mekanikal dan elektrikal. Mekanikal, menggunakan roda gila. Sedangkan elektrikal, tenaga dari mesin diubah menjadi listrik (menggunakan generator), kemudian disimpan pada kapasitor atau aki. Setelah itu baru digunakan membantu mesin menjalankan kendaraan, misalnya berakselerasi. Karena menggunakan dua sumber tenaga, disebut hibrida. Pada F1, KERS yang ditawarkan Flybrid bekerja secara mekanikal. Tenaga mesin yang tidak terpakai saat mobil direm, disimpan pada roda gila berupa putaran atau energi kinetik. Nantinya energi tersebut digunakan lagi ketika gas digenjot.
Sederhana dan Praktis
Sebenarnya KERS sudah banyak dikembangkan oleh berbagai perusahaan otomotif. Pengembangan yang dilakukan mengarah ke pemulihan energi secara elektrikal. Karena itulah, ketika FIA menggagas penggunaan KERS, beberapa tim F1 langsung melakukan uji-coba. Ternyata sebagian tim F1 menggunakan sistem KERS sendiri. Misalnya , seperti yang dilakukan tim F1 BMW. Akibatnya terjadilah insiden, mekanik BMW tersengat sentrum ketika memegang sidepot dan setir saat latihan.
Menurut Markuus Duesmann, Kepala Transmisi BMW, mekaniknya kena sentrum karena tegangan AC yang dihasilkan sistem KERS mobilnya tinggi sekali. Setelah diperiksa, kontrol unit KERS BMW ternyata menghasilkan tegangan tinggi yang berasal kapasitor pada sistem 12 volt yang digunakan mobil. Tegangan tersebut mengalir melalui setir dan sasis yang dibuat dari karbon.
Faktor utama FIA memilih KERS mekanikal lantaran kemasan dan ukurannya lebih kompak dibandingkan versi elektrikal. Bobot seluruh unit hanya 24 sedangkan volumenya volume 13 liter. Kondisi ini dinilai sangat pas buat mobill F1.
KERS mekanikal yang akan digunakan pada F1 dan dibuat oleh Flybrid dari Inggris. Energi yang bisa dihemat dari alat yang diciptakan perusahaan tersebut yaitu sekitar 400 kilojoule untuk setiap lap. Bila dikonversi lagi sama dengan 80 hp atau 60 kW untuk waktu 6,67 detik. Bila disederhanakan lagi, menjadi 60.000 Joule per detik.
Klaim Flybrid diragukan beberapa ahli energi dan otomotif. Menurut mereka, rata-rata bensin mengandung energi 39,5 MegaJoule/liter. Karena itu, klaim 60 kJ, sama dengan membakar 0,00151 liter atau 1,5 cc/detik dinilai terlalu berlebihan. Pasalnya, bensin tak mungkin melepaskan energi 39,5MJ/liter dan seterusnya dikonversi menjadi energi mekanis. Para ahli energi memperkirakan, alat tersebut hanya bisa menghemat energi 3kW selama 20 detik.
Dibandingkan KERS elektrikal yang sudah banyak digunakan saat ini oleh perusahaan mobil untuk umum, sistem Flybrid masih kalah efisien. Menurut Luca Marmorini dari Toyota F1, sistem KERS Toyota pada mobil sport hibridanya, Toyota Supra yang telah memenangkan lomba ketahanan di Tokachi, Jepang mampu mengembalikan energi yang hilang sampai 70%. Sedangkan sistem mekanikal Flybrid hanya 20%. Karena itu pula, ia menilai KERS Flybrid yang bekerjasama dengan Totorak dan Xtrack kurang canggih bahkan primitif. Padahal Flybrid telah mendapatkan penghargaan, “Engine Innovation of the Year” di Koln, Jerman tahun lalu untuk KERS ini.
Alasan lain FIA memilih KERS dari Flybrid adalah untuk mencegah perbedaan mencolok antara tim yang mampu membuat KERS dengan sangat bagus dan yang kurang baik. Padahal, berdasarkan perhitungan yang dibuat para insinyur F1, penggunaan KERS belum mampu mempercepat waktu tempuh per lap secara sginifikan. Pasalnya, waktu yang tersedia untuk mengambil energi tersebut 6,5 detik perp lapnya. Kalau pun ada, hanya bisa lebih cepat 0,1 – 0,3 detik/lap. Itu pun belum memperhitungkan distribusi bobot dan besarnya kemasan. Meski begitu diakui, dengan adanya KERS, kesempatan “overtake” lebih besar karena traksi lebih baik terutama saat mobil berakselerasi kembali.

Cara Kerja
KERS elektrikal yang digunakan perusahaan mobil saat ini, energinya diambil dari roda. Selanjutnya, energi tersebut disimpan dalam aki atau batere. Tenaga dari batere digunakan untuk memutar motor listrik. Motor listrik dimanfaatkan untuk membantu mesin utama untuk berakselerasi atau mengaktifkan perlengkapan mobil, seperti AC dan kelistrikan lainnya. Cara lain yang cukup menarik adalah seperti ditempuh Volvo, yaitu dengan istem ISG, (intergrated starter-generator). Starter dan generator adalah unit yang sama. Saat mesin dihidupkan berfungsi sebagai motor starter dan bila mesin sudah hidup menjadi generator untuk menghasilkan listrik.
Pada sistem yang dibuat oleh Flybrid, komponen utama terdiri dari roda gila dan CVT (continuously variable transmission) yang dipasang antara transmisi dan as roda belakang. Jika mobil direm, CVT mempercepat putaran roda gila dengan perbandingan 6 : 1. Roda gila berputar lebih cepat dan menyimpan energi dari mesin yang tidak sepenuhnya digunakan untuk menjalankan mobil. Begitu gas digeber, CVT memperkecil rasio. Kini giliran roda gila yang menyalurkan energinya ke transmisi untuk memerkuat traksi atau mempercepat akslerasi. Pada Flybrid, putaran roda gila untuk menyimpan energi mencapai 64.500 rpm.

Meski KERS Flybrid dinilai oke untuk recovery energi, beberapa ahli masih mengkhawatirkan masalah keamanan. Pasalnya, putaran roda gila yang sangat tinggi, menyebabkan bearing (laher) cepat aus, rontok dan bisa menimbulkan pecahan logam. Jawaban Flybrid, masalah keamanan merupakan aspek pertama yang diperhitungkan. Karena itu pula, roda gila dibuat dari karbon dan ditaruh di dalam tabung baja yang sangat kuat.
Sumber : Kompas Automotive

Rabu, 11 Februari 2009

JIKA MESIN KENDARAAN TIBA-TIBA MATI DI TENGAH REL KERETA


Mengapa jika mesin kendaraan bermotor tiba-tiba mati di lintasan rel kereta api sulit dihidupkan lagi? Ternyata itu disebabkan adanya pengaruh gesekan antara roda kereta dengan relnya. "Jadi, bukan semata-mata karena sopirnya gugup sehingga tidak bisa menghidupkan mesin kendaraannya, " kata Dr Ir Djoko Sungkono, kepala Laboratorium Motor Bakar Teknik Mesin Institut Teknologi Surabaya (ITS).
Selama ini sering terjadi kendaraan bermotor tiba-tiba mati mesinnya saat melintas di atas rel kereta api. Itu terjadi terutama ketika ada kereta yang mau lewat. Pengendaranya kesulitan menghidupkan kembali mesin kendaraannya itu. Akibatnya, kendaraan bermotor itu ditabrak kereta dalam hitungan sekian puluh detik berikutnya.
Kasus terbaru adalah seperti yang dialami Rektor dan Pembantu Rektor III Universitas Islam Darul Ulum Lamongan. Keduanya tewas karena mobil yang sedang melintas rel dihantam kereta api. Djoko lalu mengingatkan, jika mesin mobil tiba-tiba mati di atas rel, maka hendaknya penumpangnya segera keluar dan mendorongnya. Jika tidak, akan sangat membahayakan jika kereta segera lewat. Dan jangan berusaha menghidupkan mesin! Yang anda lakukan adalah keluar! dan mendorongnya! Kalopun anda tidak sempat mendorong, setidaknya anda sudah berada diluar kendaraan dan bisa sewaktu-waktu lari menghindar.
Mengapa mesin bermotor susah dihidupkan? Kata Djoko, terjadi impedansi atau tahanan yang ditimbulkan oleh pergesekan roda kereta api dan relnya. Dan, impedansi itu yang cukup untuk mengakibatkan mesin mobil yang mati sulit menyala kembali. Kejadian itu terutama berpengaruh pada mobil atau kendaraan yang berbahan bakar bensin, meskipun kendaraan berbahan bakar solar juga ada yang terpengaruh. "Pada kendaraan yang berbahan bakar bensin, starternya digerakkan oleh dinamo," paparnya. Dari dinamo ini dihasilkan medan magnet yang selanjutnya menggerakkan mesin mobil. Djoko mengatakan, hal tersebut tidak jadi masalah bila mesin mobil tersebut tidak mati. Namun bila mesin tersebut mati maka akan sulit untuk dihidupkan lagi. Medan impedansi tersebut tidak diperlukan jarak yang dekat untuk itu. Hal tersebut sudah mulai dapat berpengaruh ketika kereta api masih berjarak 1,5 km lokasi lintasan di mana kendaraan bermotor itu melintas rel.
Pengapian pada mesin bensin menggunakan percikan bunga api dari busi yang ditimbulkan oleh listrik bertegangan tinggi (high voltage) yang diproduksi oleh "coil." Medan listrik statis yang ditimbulkan oleh rel karena gesekan roda kereta api dengan rel dapat mempengaruhi/ mengganggu produksi (besarnya) bunga api pada busi, sehingga mesin mudah mati. Tetapi hal ini hanya terjadi bila putaran (RPM) mesin rendah (putaran mesin idle). Akibatnya mesin sulit menyala bila di-start. Menyelamatkan diri dengan mendorong mobil adalah salah satu cara yang baik, namun sebelum turun JANGAN LUPA memposisisikan tuas transmisi pada posisi gigi NETRAL. Cara lain adalah bila kondisi accu (aki) masih bagus, anda tidak perlu turun dari mobil, masukkan tuas transmisi pada posisi gigi 1 (satu), kemudian start mobil (pedal coupling JANGAN diinjak). Maka mobil akan berjalan karena digerakkan oleh dinamo starter. Setidak-tidaknya mobil berjalan sampai menyeberangi rel kereta.
Tetapi cara ini hanya bisa dilakukan untuk mobil yang bertransmisi MANUAL, TIDAK untuk mobil bertransmisi MATIC. Untuk mobil matic maka penyelamatan hanya dengan cara mendorong, dan jangan lupa tuas transmisi pada posisi NETRAL (N), bukan parking (P).
Putaran idle mesin mobil matic biasanya lebih tinggi daripada mobil manual, sehingga mesin tidak mudah mati.
To ALL :
Ketika melewati jalur rel lintasan KA disarankan utk menaikkan RPM / putaran mesin.
Utk mobil manual transmisi yang dilakukan adalah injak pedal gas agak besar dan menggantungkan sedikit koplingnya. Lebih dikenal dengan istilah setengah kopling / cluth.
Utk mobil matic transmisi biasanya RPM / putaran mesin sudah dikontrol oleh computernya. Aman deh. (atau mau lebih aman lagi gunakan option/pilihan gigi level rendah).
Utk pengendara motor dengan sistem kopling, sama seperti manual transmisi, naikkan RPM/putaran mesin dgn cara tambah gas dan setengah kopling.
Utk bikers dengan sistem automatic (bebek atau scooter), jangan lupa pindah gigi dahulu ke level rendah, disarankan gunakan gigi 1 saja.
Berdasarkan pengalaman, lebih baik melewatinya sedikit lebih cepat walaupun mobil / motor akan berguncang dengan hebat.
" Ketika rel dilewati kereta api, dalam jarak tertentu akan timbul medan magnet dimana hal tersebut yang sering menjadikan mesin kendaraan mati dan kendaraan sulit untuk digerakkan "

Ag Wahyu

Dari sumber di internet.