Syafrie, Rizal (2020) Perancangan dan Pemodelan Dinamis Coaxial Magnetic Gear pada Mobil Listrik Toyota Calya. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
02111640000123-Undergraduate_Thesis.pdf Download (5MB) | Preview |
Abstract
Mengacu Perpres No. 55/2019 tentang percepatan progam kendaraan bermotor listrik berbasis baterai (battery electric vehicle) untuk transportasi jalan dan telah diundangkan sejak 12 Agustus 2019, hal tersebut menyebabkan peneliti melakukan riset salah satunya ialah proyek mobil listrik oleh tim riset ITS dengan Toyota. Mengonversi mobil Toyota Calya menjadi mobil berbasis tenaga listrik sebagai sumber penggerak utama. Dalam masalah ini, yang menjadi fokus utama dalam penulisan tugas akhir adalah pengaplikasian coaxial magnetic gear pada transmisi mobil listrik Toyota Calya. Salah satu topik penelitian yang dilakukan adalah magnetic gear yang memiliki solusi atas permasalahan kegagalan pada roda gigi konvensional. Pada dasarnya, magnetic gear merupakan roda gigi yang menggunakan magnet permanen sebagai pengganti gigi-gigi sehingga tidak ada kontak yang terjadi pada pasangan roda gigi. Selain itu, memiliki keunggulan substansial dibandingkan dengan mechanical gear seperti mengurangi perawatan, meningkatkan keandalan, mengurangi kebisingan, dan mengurangi perlindungan berlebih.
Berlatar belakang dengan hal-hal yang telah disampaikan, berikut tahapan penelitian antara lain melakukan perhitungan rasio gigi Toyota Calya, dilanjutkan dengan drawing desain coaxial magnetic gear mengunakan software SolidWorks 2019 dengan variasi dimensi, variasi dimensi panjang arah axial 100 mm, 150 mm dan 200 mm tersebut digunakan sebagai input parameter untuk melakukan simulasi menggunakan software ANSYS Maxwell 3D, hasil yang diharapkan untuk mengetahui besar torsi yang dihasilkan oleh coaxial magnetic gear, dengan menggunakan acuan dari hasil torsi tersebut maka dilakukan simulasi e-drivetrain menggunakan software MATLAB/simscape untuk mengetahui dinamika kendaraan mobil listrik Toyota Calya. Mengenai parameter yang dimasukkan antara lain baterai, motor listrik, sistem differential, roda kendaraan, bodi kendaraan dan sistem transmisi dimana coaxial magnetic gear digunakan sebagai pengganti sistem transmisi.
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, bahwa pengaruh variasi panjang pada coaxial magnetic gear mampu meningkatkan hasil torsi output. Semakin panjang coaxial magnetic gear, maka torsi yang dihasilkan semakin besar. Maka rancangan yang sesuai dengan kebutuhan mobil Toyota Calya adalah coaxial magnetic gear dengan panjang 150 mm karena torsi rms yang dihasilkan 144,91 Nm pada putaran 100 rpm dan nilai torsi rms sebesar 83,02 Nm untuk putaran 8000 rpm, hasil ini dinilai layak digunakan mengingat hasil torsi untuk Toyota Calya dengan konfigurasi internal combustion engine dihasilkan 107,87 Nm. Serta untuk kecepatan maksimum yang dapat dicapai kendaraan sebesar 111,74 km/h, untuk percepatan maksimum dengan besar 4,963 m/s2, gaya dorong maksimum yang dihasilkan 12.227 N dan power maksimum yang dihasilkan sebesar 34.95 kW.
================================================================================================
Refer from Perpres No. 55/2019 concerning about acceleration of battery-based electric vehicles, this have led engineer to research one of which is the electric vehicle project ITS research team with Toyota. Convert Toyota Calya vehicle into an electric-based car as the main energy source. In this issue, the focus of final project application of coaxial magnetic gear on transmission of Toyota Calya electric vehicle. One topic of research is magnetic gear which has a solution the problem of failure in conventional gears. Basically, magnetic gear is a gear that uses permanent magnets instead of gears, so that no contact occurs in the pair of gears. In addition, it has substantial advantages compared to mechanical gear such as reducing maintenance, increasing reliability, reducing noise, and reducing excess protection.
From the background have been delivered, the following stages study are calculating the Toyota Calya gear ratio, followed by drawing design of coaxial magnetic gear using SolidWorks 2019, software with dimensional variations, these dimensional variations are 100 mm, 150 mm dan 200 mm used as input parameters for simulating using ANSYS software Maxwell 3D, the expected results to find out the torque of coaxial magnetic gear, by using the reference from the torque results, an e-drivetrain simulation using MATLAB / simscape software is used to determine the dynamics of the Toyota Calya electric vehicle. Regarding the parameters entered include electric motors, differential systems, vehicle wheels, and vehicle bodies where coaxial magnetic gear is used as a replacement for the transmission system.
Based on the results of research, that the effect of length variations on coaxial magnetic gear can increase the output torque without replace a new gear ratio. The longer the coaxial magnetic gear, the greater the torque produced. So the design that fits the needs of the Toyota Calya car is a coaxial magnetic gear with a length of 150 mm because of the generated rms torque of 144.91 Nm at 100 rpm and rms torque value of 83,02 Nm for 8000 rpm rotation, this result considered reliable, considering torque results for the Toyota Calya with the internal combustion engine configuration produced 107.87 Nm. The maximum speed that the vehicle can reach is 111.74 km/h, for the maximum acceleration of 4.963 m/s2, the maximum thrust generated is 12,227 N and the maximum power generated is 34.95 kW.
| Item Type: | Thesis (Other) |
|---|---|
| Uncontrolled Keywords: | coaxial magnetic gear, e-drivetrain, power efficiency, torque, coaxial magnetic gear, e-drivetrain, power efficiency, torsi |
| Subjects: | T Technology > TL Motor vehicles. Aeronautics. Astronautics > TL220 Electric vehicles and their batteries, etc. |
| Divisions: | Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis |
| Depositing User: | Rizal Syafrie |
| Date Deposited: | 23 Aug 2020 03:08 |
| Last Modified: | 10 Jun 2023 15:32 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/79735 |
Actions (login required)
 |
View Item |