Dunia Kereta dan Dunia Listrik, Ada disini!

Selasa, 05 Juni 2018

Dunia Kereta - Efek Berat Kereta Terhadap Konsumsi Energi


Berdasarkan data dari [1] kereta penumpang rata – rata memiliki berat 400 kg sampai 800 kg per seat/ kursi (berat ini adalah berat total kereta di bagi jumlah seat). Untuk kereta high speed misalnya German ICE 2 bahkan beratnya mencapai 1100 kg/ seat. Kira – kira apakah pengaruh berat kereta terhadap konsumsi energi? Cara sederhana untuk memperkirakan jumlah energi yang dikonsumsi kereta adalah dengan Hukum Newton 2 ( pelajaran Fisika). F = M*a, dimana F adalah gaya yang diperlukan untuk menggerakkan kereta atau sering disebut gaya traksi, M adalah massa kereta, a adalah percepatan kereta. Sedangkan P = F*v, dimana P adalah daya, v adalah kecepatan kereta. Sedangkan energi adalah W = P * t, dimana W adalah energi, t adalah satuan waktu. Nah dari rumus – rumus yang saling berhubungan ini, intinya M berpengaruh pada W, bahkan pengaruhnya sangat besar.

Berdasarkan perhitungan sederhana diatas, maka pengurangan massa kereta akan sangat membantu dalam menghemat energi. Ada dua cara yang dapat dilakukan untuk mengurangi berat kereta yaitu:


  1. Component based. Artinya dengan mencari komponen yang sama tetapi lebih ringan tanpa mengganti sistem.
  2. System based. Untuk cara ini, pengurangan massa kereta dilakukan secara sistem dengan membuat sistem baru yang lebih optimal secara beban.



Pada component based, penggunaan material yang ringan merupakan salah satu kuncinya. Gambar/ Figure 1 menunjukkan distribusi massa pada suatu kereta Multiple Unit(MU) dimana berat totalnya 92.7 ton. Salah satu cara yang sudah dilakukan yaitu dengan mengurangi berat carbody dengan cara menggunakan material yang ringan. Salah satu contoh material ringan yang sudah banyak dipakai sekarang adalah alumunium. Kedepan, sedang diteliti untuk pengembangan material carbody dengan menggunakan fiber.

Sedangkan untuk komponen propulsi, dengan ditemukannya IGBT yang memiliki dimensi lebih kecil dari GTO, dimensi VVVF bisa diperkecil. Bahkan teknologi terkini SiC bisa lebih kecil lagi sehingga dimungkinkan untuk penempatan inverter di bogie karema saking kecilnya dimensi inverter VVVF. Kemudian juga dari segi motor traksi, sekarang sudah banyak dipakai teknologi motor PMSM (permanen magnet synchronous motor). PSMS memiliki dimensi yang lebih kecil dibanding motor induksi untuk daya yang sama. Selain itu, pemakaian PMSM memungkinkan untuk direct drive, artinya motor traksi langsung terhubung ke roda (adapun gearbox yang dipakai hanya untuk mengubah arah putar, sehingga berat gearboxnya lebih ringan). Demikian juga untuk interior, sekarang sudah banyak ditemukan material untuk pembuatan kursi yang lebih ringan.


Jacob Bogie
(sumber:Wikipedia.org)

Sedangkan secara system based, penggunaan jenis bogie artikulasi sangat membantu menurunkan beban dari bogie. Misalnya dengan menggunakan Jacob-type bogie. Semoga artikel sederhana ini bisa membantu memahami tentang pentingnya dan cara penghematan energi pada kereta dengan pengurangan berat kereta.

English title: The effect of train mass to the energy consumption

Reff:
[1]  www.railway-energy.com

Share:

0 komentar :

Posting Komentar

Translate

Tentang Penulis

Tentang Penulis
[click foto utk detail]
Diberdayakan oleh Blogger.

Highlight

Dunia Kereta - Flywheel: Solusi Efisiensi Energi Kereta Listrik

Seperti telah kita pelajari bersama pada Sistem Propulsi Kereta Rel Listrik (KRL)  bahwa pada KRL memungkinkan tiga jenis pengereman yaitu ...

Flag Counter

Flag Counter