Flywheels pada Kendaraan Listrik – Seperti Apa?

Teknisimobil.comPada artikel sebelumnya telah kita bahas tentang supercapacitors pada kendaraan listrik, kini kita akan bahas tentang flywheels pada kendaraan listrik. Pembahan kali ini merupakan kelanjutan dari pembahasan sebelumnya yakni satu rangkaian supercapacitors dan flywheels. Seperti apa sesungguhnya flywheels atau roda gila pada kendaraan listri? Mari kita bahas bersama.

flywheels photo

Photo by Dyl86

Flywheels  atau roda gila pada dasarnya merupakan perangkat yang digunakan untuk menyimpan energi. Sebuah plane disc berputar pada porosnya akan menjadi contoh sebuah flywheel sederhana. Energi kinetik dari cakram berputar dilepaskan saat flwwheel melambat. Energi dapat ditangkap dengan menghubungkan generator listrik langsung ke piringan seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut, elektronika daya dibutuhkan untuk mencocokkan keluaran generator dengan bentuk yang dapat menggerakkan motor kendaraan. Flwwheel bisa diregulasi ulang, bertindak sebagai rem regeneratif. Sebagai alternatif, flwwheel dapat dihubungkan ke roda kendaraan melalui gearbox dan kopling. Transmisi ini sesuai dengan kecepatan rotasi roda gigi ke roda, roda gigi memberikan energi saat melambat.

Flywheels pada Kendaraan Listrik

Prinsip penyimpanan energi pada flywheels.

Entah mekanik atau listrik, sistem juga bisa digunakan untuk memulihkan energi kinetik saat pengereman. Flyheels dapat dipercepat, mengubah energi kinetik kendaraan menjadi energi kinetik yang tersimpan di roda kemudi, dan bertindak sebagai rem regeneratif yang sangat efisien.

Jumlah total eneergi yang tersimpan pada flywheel diberikan oleh persamaan

    \[E=0,5 I\omega^2\]

dengan E energi dalam joule, I momen inersia dan \omega adalah rasio kelajuan dalam radian per detik. Ketika sebuah flywheel tereduksi dari \omega_1 ke \omega_2 radian per detik energi terlepas akan diberikan oleh persamaan

    \[\Delta E=0,5I (\omega_1^2-\omega_2^2).\]

Baca juga: Pesanan Tesla Truk Semi Mendarat di Norwegia

Jika seseorang bisa membuat flwheel cukup kuat, energi takberhingga hampir dapat disimpan, mengingat bahwa massa dan karenanya momen inersia semakin besar saat kecepatan periferal flywheel mendekati kecepatan cahaya. Sayangnya, saat kecepatan rotasi flywheel meningkat, begitu pula tekanan pada material. Akibatnya kapasitas penyimpanan energi flywheel dibatasi oleh kekuatan tarik material yang dibuatnya.

Flywhell mobil listrik memiliki peran yang sama dengan roda gila pada mobil pembakaran dalam

Keuntungan utama dari flywheel adalah bahwa mereka memiliki kekuatan spesifik yang tinggi dan relatif mudah untuk mendapatkan energi ke dan dari flywheel. Perangkat mekanis mereka juga cukup sederhana dan andal. Energi spesifik dari flywheel terbatas dan tidak mungkin mendekati baterai asam timbal sekalipun. Upaya telah dilakukan untuk meningkatkan energi spesifik dengan menggunakan bahan ultra kuat, menjalankan flywheel dalam gas inert atau vakum untuk mengurangi kerugian gesekan udara dan menggunakan bantalan magnetik.

Terlepas dari energi spesifik yang rendah, ada kekhawatiran utama tentang keamanan karena risiko ledakan. Jika terjadi flawwheel yang pecah, saat terjadi kecelakaan, energi dilepaskan seketika dan roda efektif bertindak seperti bom. Juga, jika fluks yang bergerak cepat terlepas dari penyangganya, hal itu bisa menyebabkan malapetaka parah. Aspek lain dari roda gigi yang perlu dipertimbangkan adalah efek gyroscopic dari piringan yang berputar pada kecepatan tinggi. Pertama, tanpa gangguan di luar cenderung berada dalam satu posisi dan tidak mudah bergerak pada sumbu selain sumbu spin. Saat torsi atau gerakan diperkenalkan di sekitar satu sumbu, roda gigi cenderung bergerak atau berputar di sekitar sumbu lain. Sekali lagi perilaku dalam situasi kecelakaan perlu dipelajari dengan hati-hati, seperti halnya efek pada dinamika kendaraan. Namun, perlu dicatat bahwa dalam banyak kasus efek ini bisa berbahaya, dan efeknya halus pada perjalanan kendaraan.

Baca juga: Cara Mengganti Saringan Udara Mesin Toyota Camry

Beberapa upaya telah dilakukan untuk menghasilkan bus dan trem flywheel, Parry People Mover,  satu-satunya yang tersedia secara komersial. Meskipun tidak berhasilnya flywheel untuk penyimpanan energi kendaraan dan sejumlah tekanan buruk, akan salah jika mengabaikan flywheel sama sekali. Hampir semua mesin IC memiliki flywheel yang kecil dan ini tidak terbukti sangat bermasalah. Kesederhanaan flywheel kecil yang bisa digunakan dalam EV untuk digunakan sebagai sistem pengereman regeneratif jangan sampai diabaikan. Asalkan flywheel digunakan jauh di bawah titik pecahnya dan dijaga tetap relatif kecil dan dijaga dengan baik, hal itu mungkin akan berguna pada masa depan EVs, terutama pada hybrid.

Referensi: 1) Vincent, C.A. and Scrosati, B. (1997) Modern Batteries, Arnold, London. 2) Shnayerson, M. (1996) The Car That Could, Random House, New York. 3) http://www.economist.com/node/10789409 4) http://en.wikipedia.org/wiki/Lithium-ion_battery.[]

(1) Comment

  1. Pingback: Daftar Bengkel Mobil di Solok Sumatera Barat %-Teknisimobil.com

Leave a Reply

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *