BAB III
PERANCANGAN PRODUK
A.
Perancangan Awal (Draft Design)
1.
Konsep Rancangan/Sket Awal (Draft Design)
Gambar 3.1 Draft Design Trainer AC
Gambar
di atas merupakan draft design awal untuk pembuatan trainer AC.Perancangan
trainer ini memiliki PxLxT = 60x180x180 cm.Bahan dalam pembuatan Kerangka
Design untuk Trainer AC ini adalah dengan menggunakan Besi Siku yang memiliki
ketebalan 0,3 cm sehingga besi mampu
menompang beban dari kompresor seberat 3 Kg dan Motor Listrik seberat 7
Kg ( Beban Total 10 Kg). Sedangkan untuk beban Receiver, evaporator, kondensor,
maupun Blower memiliki jumlah beban sebesar 2 Kg. Jadi beban total untuk komponen AC sebesar 12 Kg.
Untuk
itu dalam proses penempatan komponen-komponen AC pada sebuah dudukan kerangka
design untuk Trainer AC dibutuhkan kontruksi yang cukup kuat dalam menompang
komponen tersebut. Kerangka design yang ada pada gambar di atas merupakan
kontruksi yang cukup kuat dalam menompang komponen AC, karena memiliki empat
kaki penompang berbentuk siku dan kekuatan penompangnya juga didukung dari
batang penyangganya
Gambar 3.2 Draft
Design Panel Kelistrikan
Untuk memenuhi Tujuan Trainer AC ini, Trainer di design
atau dilenkapi dengan panel-panel seperti gambar di atas, lebar panel = 60x30
cm. Tujuannya adalah untuk mengetahui bagaimana alur arus listrik yang bekerja
pada setiap komponen AC yang bekerja.
2. Ciri – Ciri Perancangan
a.
Perencanaan Kerangka Design
Gambar : Perencanaan Kekuatan
Frame
b. Perencanaan
Material yang Dibutuhkan (Material Requrement
Planning/MRP)
Untuk
Pemilihan Bahan Kabel yang digunakan adalah kabel yang memiliki panjang 50 cm
sehingga tahanannya sebesar 0,05 Ώ, sesuai dengan pengukuran menggunakan AVO
meter. karena tegangan baterai yang digunakan sebesar V = 12 Volt. Sehingga
arus yang didapat sebesar I max = 24 Ampere.
|
Ø Besi siku : digunakan sebagi
tempat dudukan berbagai
komponen trainer AC
Ø AkrilikL 60 cm x 30 cm: digunakan untuk
pelipit papan Trainer AC
Ø Komponen
Trainer
AC: digunakan untuk kelistrikan media utama
dalam perancangan Trainer AC. Komponen ini
meliputi : Motor Listrik 2PK 3 Phasa 1425
Rpm,
Kunci Kontak, lampu Indikator, Kontaktor,
relay 5 kaki, dan fuse, Socket Banana.
Gambar 3.7. Fuse
Fuse
yang digunakan dalam perancangan ini memiliki spesifikasi arus maksimal 15 Ampere.
Ø Kabel
: digunakan untuk merangkai komponen Trainer AC
Ø Socket
banana : digunakan untuk merangkai komponen yang dapat dipasang dan dilepas.
Soket jenis ini dipilih karena lebih tahan lama.
Gambar 3.8. Socket Banana
Ø Female
socket : digunakan sebagi lubag konektor dari sokcket banana
Gambar 3.9. Socket Female
Ø Jack
buaya : digunakan untuk menghubungkan DC 12V dari batterai ke tainer
kelistrikan Trainer AC
Gambar 3.10. Socket Buaya
Ø Timah
: digunakan untuk menyambung terminal kabel.
c.
Perhitungan Luas Penampang Kabel
Menurut PUIL 2000 pasal 5.5.3.1 bahwa “penghantar
sirkuit akhir yang menyuplai motor tunggal
tidak boleh mempunyai KHA kurang dari 125% arus pengenal beban penuh.”
Untuk Arus Searah : In = P/V (A)
KHA
= 125% X In
Dimana
: I =
Arus Nominal Beban Penuh (A)
P
= Daya Aktif (W)
V =
Tegangan (V)
U1 =
tegangan dari baterai
U2 = tegangan masuk
ke baban
Ur = rugi
tegangan(tegangan yang mendapat hambatan di kawat)
L = panjang kabel
D = diameter kabel
A = luas penampang
kabel
ρ = massa jenis bahan kabel
Dari
data spesifikasi untuk
menggerakkan kopling magnet kompresor
AC diperoleh I dengan beban = 10
Ampere dan I max = 20 Ampere. U1 telah diketahui 12,5 volt, U2 = 12 volt,
sedangkan kabel terbuat dari tembaga dengan massa jenis 1,68.10-8
Ωm, maka
Ur = U1 - U2
= 12,5
volt – 12 volt
= 0,5
volt
Untuk mencari hambatan yang muncul di
kabel adalah :
Ur = I . R
0,5
V = 10A
. R
0,05
Ω = R
1.
Sedanhkan
untuk mencari luas penampang kabel adalah pada Kopling Magnet
:
A = 67,2 x 10-8 m2
= 67,16 x 10-2 mm2
=
0,6 mm2
r2 = 0,6mm2
: 3,14
r = 0,4mm
2.
Luas penampang
kabel pada Motor Blower = kondensor, Kecepatan:
3300 rpm (min) - Arus: 3.0A (max)
I = 3 A
Ur = I. R
0,5 V = 3A. R
R = 0,16 Ω
A = 15,75
x 10-8 m2
= 15,75 x 10-2 mm2
=
0,15 mm2
r2 = 0,15mm2
: 3,14
r = 0,2mm
Sedangkan pada Trainer AC
yang kita gunakan hanya di pasang beban berupa papan kecil. Dimana beban
tersebut dapat diabaikan sehingga kabel yang digunakan masih belum melampaui
batas arus yang dapat di alirkan atau masih aman. Yang mana kabel yang di
gunakan dalam perancangan ini memiliki jari-jari (r) = 0,75mm, jadi dengan
ukuran jari-jari kabel tersebut luas penampang kabel yang kita gunakan adalah
1,766mm2.
Gambar 4.5. Tabel
Kemampuan Hantar Arus Kabel
c.
Manfaat Perancangan Trainer
Trainer
ini dapat digunakan sebagai media pembelajaran bagi peserta didik Mata Kuliah
Pembelajaran Mesin Otomotif pada tingkat SMK maupun Universitas. Tidak hanya
itu, pengetahuan tentang trainer AC ini juga berpotensi sebagai peluang usaha
bagi siswa maupun siapa saja yang mempelajarinya sebagai acuan bagaimana melakukan
penggantian freon, perbaikan dan perawatan pada sistem AC mobil.
d. Rencana Biaya
4. Prinsip Kerja Produk yang dihasilkan
Gambar 3.3 Skema aliran refigerant
a. Zat
pendingin bertekanan tinggi dari kompresor berupa gas
b. Zat
pendingin yang sudah didinginkan oleh kondensor berubah bentuk dari gas menjadi
cair
c. Zat
pendingin yang telah diturunkan tekanannya oleh katup ekspansi, berubah bentuk
menjadi uap
d. Zat
pendingin telah menyerap panas pada evaporator berubah bentuk menjadi gas
e. Zat
pendingin yang berbentuk gas diberi tekanan oleh kompresor (1) sehingga beredar dalam sistem AC, karena adanya
tekanan maka zat pendingin menjadi panas.
f. Kondensor
(2) akan mendinginkan zat pendingin tersebut (kondensasi), sementara tekanan
zat pendingin masih tetap tinggi dan berubah bentuk menjadi cair.
g. Saringan
/ filter (3) akan mengisap uap air dan menyaring kotoran dalam zat pendingin
agar tidak beredar pada sistem.
h. Tekanan
zat pendingin pada sistem akan diturunkan oleh katup ekspansi (4) berubah bentuk dari cair menjadi uap.
i.
Evaporator akan
mengambil panas di sekelilingnya, menyebabkan zat pendingin menguap menjadi gas dan kembali ke kompresor.
j.
Proses ini berlanjut
seperti semula.
