Pengembangan Regenerative Shock Absorber (RESA) dengan Mekanisme Ball Screw dan Implementasinya pada Mobil Toyota Avanza

Pratama, Aldien Yogha (2020) Pengembangan Regenerative Shock Absorber (RESA) dengan Mekanisme Ball Screw dan Implementasinya pada Mobil Toyota Avanza. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img] Text
02111540000052-Undergraduated_Thesis.pdf - Accepted Version
Restricted to Repository staff only

Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Bidang transportasi merupakan bidang yang amat penting dalam melakukan penilitian sumber daya energi terbarukan. Penggunakan bahan bakar yang berasal dari minyak bumi (BBM) dengan pertumbuhan rata-rata sebesar 4,7% per tahun. Sektor transportasi sangat bergantung pada bahan bakar minyak (BBM). Menurut BPPT, konsumsi BBM di Indonesia pada tahun 2016 didominasi oleh sektor transportasi sebesar 80,7%. Hal inilah yang menjadi perhatian, agar energi yang terbuang dapat dimanfaatkan. Untuk memanfaatkan energi yang terbuang diciptakanlah alat pemanen energi (energy harvester) yang berada pada sistem suspensi kendaraan dengan memanfaatkan gerak translasi naik-turun pada suspensi akibat profil jalan yang begelombang. Pada penelitian tugas akhir ini, dilakukan perancangan, pembuatan dan eksperimen sebuah RESA (Regenerative Shock Absorber) model ball screw pada sistem suspensi Toyota Avanza. RESA merupakan alat pemanen energi (energy harvester) dengan memanfaatkan energi terbuang pada bagian suspensi dengan cara memanfaatkan gerak translasi naik-turun pada suspensi. Gerakan translasi ini akan dikonversi menjadi gerak rotasi melalui mekanisme ball screw. Selanjutnya, gerak rotasi ini langsung dipindahkan melalui coupling yang tersambung dengan shaft generator, sehingga generator akan bergerak dan menghasilkan listrik yang dapat disimpan untuk keperluan kendaraan itu sendiri. Energi listrik yang dapat dihasilkan oleh RESA ini akan diujicobakan pada Toyota Avanza untuk mengetahui lebih jauh bagaimana pengaruh penggunaan RESA terhadap respon percepatan vertikal Toyota Avanza. Pengujian dilakukan dengan variasi kecepatan yaitu 10 km/h, 20 km/h, dan 30 km/h ketika melewati paving road dan jalan lurus, ketika melewati Speedbump dan Speedtrap dengan kecepatan 5 km/h, 10 km/h, dan 15 km/h. Untuk variasi hambatan yaitu, 15 Ohm, 20 Ohm, dan 25 Ohm. Pada penelitian ini, telah dikembangkan dan rancang bangun RESA yang kemudian dilakukan pengujian menggunakan Toyota Avanza. RESA mampu menghasilkan daya maksimum 13.78 W pada saat melewati Speedbump dengan kecepatan 15 km/h, variasi hambatan 25 Ohm, untuk RMS daya maksimum sebesar 5.34 W pada saat melewati paving road dengan kecepatan 30 km/h, variasi hambatan 20 Ohm. Respon percepatan terbesar RESA yaitu 1.20 m/s2 terjadi pada saat melewati Speedtrap dengan kecepatan 15 km/h, variasi hambatan 15 Ohm dan respon percepatan terkecil yaitu 0.160 m/s2 saat melewati asphalt road dengan kecepatan 10 km/h, variasi hambatan 25 Ohm. Kata kunci: ball screw, daya bangkitan, energy harvesting, Shock Absorber ========================================================= Transportation sector is an important field in conducting research on renewable energy resources. This sector is highly dependent on the use of fuel derived from petroleum or fuel oil (BBM) with average annual growth about 4,7%. According to data from BPPT, BBM consumption in Indonesia was dominated by transportation sector by 80,7% in 2016. This matter gains attention and becoming a concern about how to utilize the wasted energy produced. To utilize the wasted energy, an energy harvester was created and applied on the vehicle suspension system by utilizing translational motion of ups and downs on the vehicle suspension due to the bumpy road profile. In this final project research, the design, manufacturing and experiment process of ball screw model of RESA (Regenerative Shock Absorber) was conducted on Toyota Avanza suspension system. RESA is an energy harvester that harness the suspension system’s wasted energy by utilizing translational motion of ups and downs on suspension system. The translational motion then will be converted into rotational motion by ball screw mechanism. Furthermore, the rotational motion will be transferred through coupling that connected with shaft generator resulting the moving generator thus created stored electricity for the vehicle’s purposes. The electrical energy generated by RESA will be carried out into Toyota Avanza to find out about the effect of RESA application on Toyota Avanza’s vertical acceleration response. The research conducted with several speed variations that are 10 km/h, 20 km/h and 30 km/h through paved and straight roads; 5 km/h, 10 km/h and 15 km/h on speed bumps and Speedtraps. The resistance variations applied are 15 Ohm, 20 Ohm and 25 Ohm. Vehicle dynamic response and RESA power generation then obtained. In this research, RESA is obtained, designed and tested on Toyota Avanza. Data obtained that RESA was able to generate maximum power of 13,78 W when passing through speed bumps with vehicle’s speed of 15 km/h, resistance variation of 25 Ohm. For RMS, maximum power obtained was 5,34 W when passing through paved roads with vehicle’s speed of 30 km/h and resistance variation of 20 Ohm. The highest acceleration response of RESA obtained was 1,20 m/s2 and occured when passing through Speedtraps with vehicle’s speed of 15 km/h and resistance variation of 15 Ohm. The lowest acceleration response of RESA obtained was 0,160 m/s2 and occured when passing through asphalt road with vehicle’s speed of 10 km/h and resistance variation of 25 Ohm. Index term: Ball Screw, Energy Harvesting, Power Generation, Shock Absorber

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords: ball screw, daya bangkitan, energy harvesting, Shock Absorber, Ball Screw, Energy Harvesting, Power Generation, Shock Absorber
Subjects: T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery
T Technology > TL Motor vehicles. Aeronautics. Astronautics > TL257.5 Automobiles--Shock absorbers--Design and construction.
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User: Aldien Yogha Pratama
Date Deposited: 20 Aug 2020 01:45
Last Modified: 20 Aug 2020 01:45
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/78374

Actions (login required)

View Item View Item