10 Jan 2013

Mobil Listrik: Dengan Gearbox vs Tanpa Gearbox

Beberapa waktu yang lalu, Dahlah Iskan tersirat mengatakan, penyebab kecelakaan yang dialaminya lantaranTucuxi tidak menggunakan gearboks (transmisi). Karena itu pula, untuk memastikan keamanan, sebelum berangkat, rem diperbaiki. Nyatanya, rem yang tidak pakem menyebabkan sang menteri benar-benar mengalami kecelakaan.

Karena tidak menggunakan girboks, berarti motor listrik Tucuxi langsung menggerakan as roda. Struktur seperti ini memang efisien karena tidak ada girboks dan kopling. Kerugian energi bisa ditekan, bobot jadi lebih ringan, tenaga bisa dipindah ke roda lebih mulus dan juga membuat mobil jadi responsif saat start.

Masalahnya, saat berada di turunan, ketika mobil diperlambat, rem bekerja sendirian menahan beban. Padahal, dengan kendaraan yang menggunakan mesin bensin atau diesel (lebih khusus lagi deisel), saat menurun – dengan adanya girboks – bisa menggunakan gigi 2 atau 3 - mesin ikut membantu kerja rem menahan laju mobil melalui efek yang disebut “engine brake”. Pasalnya, mesin bisa beralih fungsi menjadi kompresor, menahan putaran roda dan transmisi.

Sistem Rem Tucuxi yang katanya dirubah oleh Team DI sebelum kecelakaan

Di dunia otomotif, penggunaan girboks untuk mobil listrik masih menjadi perdebatan bagian para insinyur. Pasalnya, hampir 90 persen mobil listrik yang sudah diproduksi dibuat tidak mengemudi girboks untuk memindahkan tenaga yang dihasilkan motor ke roda (as roda).

Mobil listrik supersport terkenal dari Amerika Serikat, Tesla, juga tidak menggunakan girboks, namun dilengkapi dengan dua gigi percepatan: normal dan sport.

Mobil listrik yang tidak menggunakan girboks, motor langsung dipasang pada as roda. Bahkan ada yang langsung disatukan pada roda. Untuk mengatur tenaga, torsi plus putaran, sesuai dengan kebutuhan pengemudi (melalui injakan pedal gas), pengaturan dilakukan seperti kipas angin atau “blower” AC.




Gearbox atau transmisi masuk dalam komponen powertrain. Fungsi utamanya adalah sebagai media pemindah daya dari propulsi yaitu motor listrik menjadi daya untuk diferensial lalu ke roda. Kata kuncinya adalah media pemindah daya. Didalamnya terdapat gigi reduksi dari putaran dan torsi, CVT, Automatic MT, atau yg lain. Namun tetap memindahkan daya dari motor listrik, tentu dengan suatu nilai efisiensi. 

Kekurangan dan keuntungan transmisi. Pertama, keuntungan dulu, Transmisi sangat menguntungkan untuk jenis motor listrik putaran tinggi, sehingga dapat mengoptimalkan daya berupa RPM yg tinggi menjadi torsi yang disalurkan ke roda (jadi mirip konsep powertrain motor bakar). 

Kekurangannya. Transmisi memiliki efisiensi daya. Nah, dalam perkembangan mobil listrik dengan tujuan konservasi energi, mengharapkan powertrain yang paling efisien. Diantaranya dengan memangkas transmisi/tidak menggunakan transmisi. Sehingga faktor pengkali efisiensi daya untuk transmisi sdh dapat dihilangkan. Hasil yang ada misalnya Mitsubishi MIEV (kalau masih sama kepanjangannya Mitsubishi In-wheel Electric Vehicle), sudah membuat motor listrik brushless putaran rendah dengan torsi besar, dan meletakkan motor listrik langsung pada kaki-kaki mobil tanpa transmisi. Hasilnya efisiensi energy total kendaraan lebih tinggi daripada yang menggunakan transmisi. Tentu saja berdampak pada penghematan listrik baterai.

Intinya motor listrik tanpa gearbox adalah The Best Way of EV design.

Kalau dikaitkan komentar pak Dahlan tentang Tucuxi yg tidak pakai gearbox, selama tidak menggunakan motor yg diletakkan di roda, maka tetap ada reduksi yaitu diferensial/gardan. Apakah tanpa gearbox menyebabkan mobil tidak dapat berhenti? Jawabnya tentu TIDAK, gearbox dirancang untuk memindahkan/meneruskan daya bukan untuk mengurangi kecepatan atau menghentikan kendaraan, kecuali terdapat piranti rem yg terintegrasi, misalnya tromol pada gearbox untuk rem tangan. 

Maka tetap fokus masalah teknis mestinya tetap pada sistem rem dan sistem perlambatan, antara sistem pengereman dan gearbox itu merupakan dua sistem yang terpisah secara fungsi. 

Spesifik pada mobil listrik untuk jalan menurun dapat memanfaatkan teknologi regeneratif braking, yaitu teknologi untuk mengambil energi dari momentum inersia mobil ketika jalan menurun menjadi energi listrik yang dapat dikembalikan ke baterai. Dalam hal ini beban/tahanan yang menyebabkan mobil melambat adalah beban pengisian baterai. Saya tidak tahu apakah tucuxi menggunakan teknologi itu. Selama menggunakan motor listrik jenis AC induksi 3 fasa atau DC Brushless mestinya regeneratif braking bisa diaplikasikan. 

Secara teknis sangat mungkin untuk menghubungkan motor langsung ke drive poros alias tanpa transmisi(tanpa gearbox/CVT),asal motor tsb punya spesifikasi daya/torsi yang tinggi untuk aplikasi diperbukitan dan percepayan, tapi umumnya jauh lebih mahal. Tanpa multiplikasi torsi yang diberikan oleh transmisi, kita perlu untuk memiliki motor dan kontroler yang mampu memproduksi kebutuhan torsi dalam jumlah besar untuk diperbukitan, percepatan, dll. Jadi menurut Tucuxi tsb benar tanpa gearbox karena punya spesifikasi daya yang tinggi (200 Kw) atau torsi yang tinggi untuk aplikasi di perbukitan/tanjakan. Ini berarti bahwa perlu motor yang lebih besar, controller jauh lebih kuat beberapa jenis pendingin eksternal untuk motor, karena akan seringkali berjalan pada RPM rendah di mana kipas internal tidak memberikan banyak pendinginan. Jika Anda menggabungkan RPM rendah dengan torsi tinggi (yaitu mendaki bukit) maka dengan cepat motor akan terlalu panas, bila tanpa pendingin eksternal.
 
Ada alasan kenapa mobil listrik tidak perlu menggunakan transmisi adalah karena kinerja motor listrik dengan teknologi kontrol terbaru menghasilkan daya yang relatif merata untuk tiap putaran. 

Desain teknologi kontrol motor listrik dapat membuat suatu motor listrik sangat efisien pada tiap putaran, bahkan diatas 90%. Mempunyai torsi besar pada putaran rendah yang bermanfaat untuk jalan menanjak dan power yang cukup pada putaraan tinggi untuk menghasilkan kecepatan maksimum, namun tetap pada penggunaan listrik yg efisien.

Selalu ada kemungkinan fail, baik human, teknologi maupun kehendak Tuhan. Setidaknya teknologi itu yg sefungsi dengan engine brake. Dari sisi harga, harga sangat relatif, tergantung daya dan jenis motor listrik.
Memang dari sisi jumlah komponen, tanpa gearbox lebih sedikit, tapi belum tentu lebih murah dalam jumlah daya yg sama. Kontrol Motor tanpa gearbox lebih rumit daripada motor dengan gearbox khususnya mobil listrik.

Dalam kasus mobil listrik Tuxuci nya Danet, wajar jika tanpa Gearbox karena platformnya memang platform mobil listrik, sedangkan untuk mobil listrik  karya Dasep Ahmadi, platform yang digunakan adalah platform untuk mobil bermesin piston, sehingga mau tidak mau harus menggunakan Gearbox karena platformnya memang dirancang untuk itu. Agak rumit untuk merubah platform dari mobil bermesin piston untuk digunakan sebagai mobil listrik sehingga harus mempertahankan untuk menggunakan Gearbox dalam perancangan Mobil listriknya. 

Jadi untuk Mobil Listrik mana yang lebih baik ? Menggunakan Gearbox atau tanpa Gearbox ? Masih perlu penelitian lebih panjang untuk mengkaji permasalahan2 baik secara teknis maupun secara ekonomis, penjelasan dari sisi teknis yang banyak dimuat di media saat ini perlu dihitung kembali secara teknis dan dibuktikan dengan penelitian2 lanjutan untuk memastikan nya.

Jangan tergesa2 dalam mengambil kesimpulan, karena di negara ini masih sedikit insinyur2 yang ahli dalam bidang otomotif pada umumnya dan mobil listrik pada khususnya.

Selamat berjuang dalam mewujudkan Mobil Listrik Nasional dan semoga SUKSES ! Perjalanan Mobil Listrik Nasional masih panjang, dan harus di rencanakan secara hati2 dan komprehensif serta harus dapat dipertanggungjawabkan secara teknis dan dibuktikan dalam jangka panjang di lapangan.
OJO KESUSU YOOOOO  :)
Sumber: kompas.com , Aan Judiana, Sunarto Kaleg, Endrita Agung, Regenerative Electrical Power System,dan diskusi di Group Asianusa



Artikel Terkait:

1 komentar:

ferry lazzuardo

Jangan berhenti untuk terus berkarya, semoga

kesuksesan senantiasa menyertai kita semua.
keep update!mobil sport 2014

Berikan komentar dibawah ini...