Ping Blog

Jumat, 16 Agustus 2013

Proses Pembuatan Ban Mobil Formula 1

Oke, kemaren kita udah bahas soal kondisi ban ketika dipakai balapan. Seperti udah diketahui, ban menderita "stress" atau tegangan yang diakibatkan oleh tekanan akibat bobot rider + motor di mana tekanan ini bersifat dinamis (tidak beraturan) dan ditambah dengan faktor temperatur yang turut mempengaruhi tingkatt keausan dan cengkeraman (grip) ke aspal. Di artikel sebelumnya juga dikupas kalau temperatur ban yang optimal secara umum adalah ga terlalu dingin tapi juga ga terlalu panas.

Pembahasan kali ini adalah kupas sekilas tentang ban Pirelli P Zero untuk jet gendheng (gila) Formula 1. Kenapa gue sebut gendheng, ya iyalah, pasti udah pada tahu gimana dahsyatnya performa dari mesin V8 F1 yang tembus 750 HP itu, jadi ga usah gue terangin deh yang satu ini, hehe. 


Kita akan fokus bicara bannya aja yang sebenernya cukup gendheng juga seh, tapi ga segendheng mesinnya. Ban Pirelli P Zero buat F1 sendiri tersusun dari 3 bagian utama, yaitu : anyaman kawat (bead wire), lapisan dalam (casing), dan lapisan tapak yang bersinggungan dengan aspal (tread belt).

Tim balap F1 menerima kiriman ban dari vendor/produsen (misalnya Pirelli) dengan spesifikasi sesuai yang tim inginkan. Spesifikasi tersebut berdasar dari babak kualifikasi, tes atau dari seri balapan sebelumnya di mana pembalap dan tim mendapatkan feeling dari ban yang telah digunakan tersebut. Feeling tadi kemudian dicatat dalam sebuah memo dan dilakukan entry data ke dalam komputer untuk kemudian diberikan ke vendor/produsen ban tadi sebagai masukan, kritik, saran atau keinginan akan spesifikasi tertentu. Dan vendor/produsen ban tadi kemudian akan melakukan serangkaian ujicoba dan produksi ban sesuai dengan masukan, saran, kritik dan keinginan dari tim balap tersebut. Proses dari ban belum ada hingga ban jadi meliputi : masukan dari tim balap, ujian dan proses produksi. Pengen tahu prosesnya kaya apa ? Yukk kita tengok sejenak proses pembuatan ban Pirelli untuk tim balap F1.

BAGIAN - BAGIAN DARI BAN PIRELLI P ZERO UNTUK F1
Anyaman kawat (bead wire) berfungsi sebagai "rangka" dari ban itu sendiri. Bagian inilah yang memberikan bentuk pada ban dan menopang bobot mobil F1 keseluruhan serta menerima "stress" yang dinamik akibat manuver, akselerasi atau deselerasi.

(anyaman kawat)

Lapisan dalam (casing) berfungsi sebagai "rumah" dari serangkaian anyaman kawat yang telah disusun agar tidak terurai. Juga sekaligus berfungsi sebagai wadah dari udara dalam ban dan tempat melekatnya lapisan luar ban (tread belt) yang bersinggungan langsung dengan aspal.

(lapisan dalam)

Lapisan luar (tread belt) adalah bagian yang bersinggungan langsung dengan aspal. Bagian ini yang bertugas sebagai penjejak agar mobil terdorong ketika berakselerasi. Lapisan luar adalah lapisan yang pertama kali rusak (aus) ketika ban dipakai balapan karena bagian inilah satu-satunnya yang menerima gaya gesek. Itulah kenapa bagian ini diberi kemampuan "grip".

(lapisan tapak)

(ban Pirelli P Zero untuk F1)

MASUKAN DARI PEMBALAP
Ban baru yang akan dibuat selalu berdasar masukan, kritik, saran dan keinginan dari tim balap. Spesifikasi ban setiap seri balapan yang meliputi jenis kompon, pola anyaman kawat, ketebalan dan lain sebagainya selalu berbeda-beda berdasar dari lokasi sirkuit, jumlah tikungan, panjang lintasan, suhu lintasan, suhu udara, suhu lingkungan, kelembaban, dll.

Yang pada akhirnya tertuju pada 4 parameter yang digunakan untuk pengujian ban yang akan menghasilkan karakter yang diinginkan oleh tim balap, yang meliputi :

1. Beban Dinamik (Fd)
Berupa beban yang ditanggung ban yang berasal dari akselerasi, deselerasi, manuver yang dipengaruhi oleh bobot kendaraan, bahan bakar, oli, fluida-fluida dan bobot racer itu sendiri.

(beban dinamis)

2. Gaya Sentripetal (G)
Adalah dorongan yang berpotensi membuat mobil F1 terpental keluar tikungan ketika mobil melakukan manuver/cornering. Pada saat menikung dengan kecepatan tinggi, gaya gravitasi (G) akan meningkat beberapa kali lipat yang tentunya juga gaya ini ditanggung oleh ban. Apabila grip ban tidak mendukung, maka ada 2 kemungkinan, yaitu : mobil melayang terpental atau mobil ngesot keluar lintasan.

Beban secara keseluruhan akan terfokus pada 1 sisi ketika menikung. Jika menikung ke kanan maka beban akan terfokus pada ban ban kiri, demikian sebaliknya.

(gaya sentripetal)

3. Suhu (T)
Dalam sirkuit yang paling panas, suhu ban bisa meningkat hingga melebihi titik didih air. Tim balap biasanya memberi masukan agar toleransi suhunya ditingkatkan, misal 150 C buat amannya.
(suhu ban ketika balapan)

4. Gaya Tolak
Mobil F1 adalah mobil yang kecepatan rata-ratanya sekitar 200 km/h. Pada kecepatan tinggi ini, ban akan bekerja ekstra keras agar mobil bisa melaju dengan stabil. Pada kondisi ini, yang menentukan adalah tingkatan traksi dari ban yang dipengaruhi oleh pola anyaman kawat pada ban.

Traksi adalah gaya tolak ban terhadap aspal. Gampangnya gini, jika mobil bergerak ke depan, maka ban akan menjejak ke belakang, demikian sebaliknya. Proses jejak-menjejak inilah yang dinamakan gaya tolak yang membuat ban mengalami "stress".

(gaya tolak)



UJIAN (TEST)
Ga cuma siswa SMU aja yang ikut unas dan ga cuma mahasiswa tingkat akhir aja yang ikut ujian pendadaran. Ban pun juga ikut diuji. Tentu aja donk, biar tahu gimana performanya.

(menuju ruang test)

Pengujian sendiri dilakukan secara indoor maupun outdoor. Pengujian pertama adalah pengujian indoor dilakukan di laboratoriom / ruang test secara komputerisasi berupa simulasi menggunakan software FEA (Finite Element Analysis). Engineer akan mendesain sebuah ban pada software CAD dengan geometri sesuai dengan masukan, kritik, saran dan keinginan dari tim balap kemudian disimulasikan.

Sedangkan simulasi nyata (real simulation) yaitu ban dipasang pada sebuah mesin penguji dimana ban akan diputar dalam kecepatan terterntu sesuai dengan kecepatan aslinya di sirkuit dan juga diberi beban berupa "stress" dan temperatur seperti yang terjadi pada kondisi nyata di sirkuit berdasar masukan dari pembalap/tester.

(perancangan & simulasi)

(pemasukan parameter)

(contoh parameter kecepatan & beban)

(mesin untuk menguji ban  sesuai dengan kondisi di lintasan yang sebenarnya)


PROSES PRODUKSI
Setelah didapat hasil pengujian yang fix, maka ban baru sesuai dengan masukan, kritik, saran dan keinginan tim balap akan diproduksi.

Pirelli sendiri memberikan stok untuk 1 tim sebanyak 1500 buah ban dengan 2 tipe berbeda, yaitu ban basah dan ban kering sesuai dengan regulasi balap. Proses manufaktur/produksi bannya sendiri terdiri dari 3 tahapan, yang meliputi : pembuatan anyaman kawat, pembuatan lapisan dalam & luar serta quality control (pengecekan kualitas).

(stok ban selama balapan)

1. Pembuatan Anyaman (Bead Wire)
Anyaman berupa kawat yang dipelintir kemudian disusun dengan pola tertentu (bisa sejajar, menyilang ata radial) dan digulung menjadi lingkaran dengan ukuran sesuai velg yang digunakan.

(pembuatan anyaman kawat/bead wire)

(anyaman kawat yang siap dilapis casing)

2. Pembuatan Lapisan Dalam & Luar (Casing & Tread Belt)
Lapisan dalam (casing) dan lapisan luar (tread belt) dibuat pada satu waktu namun bergantian. Tentunya lapisan dalam terlebih dahulu yang dibikin. Lapisan dalam sendiri berupa lembaran karet (layer) yang disusun dan dipanaskan pada anyaman (bead wire) menggunakan mesin roll ban. Baru setelah lapisan dalam menyatu dengan anyaman, berikutnya lapisan luar divulkanisir ke bagian luar casing.

(karet untuk lapisan dalam/casing)

(proses penyusunan lapisan/layer dari casing)

(wujud dari lapisan dalam/casing yang sedang disusun)

(proses vulkanisir lapisan luar/tread belt)

(ban yang telah jadi)

(ban yang telah jadi siap dicek kualitas dan dikirim ke gudang)


3. Pengecekan Kualitas (Quality Control)
Setiap beberapa sampel ban dipantau dan diamati menggunakan scanner (khusus ban balap, maka sampelnya adalah semua ban). Apakah terdapat ketidak beresan atau enggak. Ini bertujuan untuk memastikan bahwa ban benar-benar aman dan kuat jika nanti dipakai di mobil.

(quality control)

Setelah ketiga tahapan tersebut selesai dilakukan, maka selanjutnya ban yang telah siap pakai diberi barcode sebagai identitas dari ban itu sendiri. Ini bertujuan ga sekedar buat kepentingan transaksi aja, tapi juga untuk memantau jika terjadi suatu kecelakaan maka produsen ban (dalam hal ini Pirelli) akan tahu ban mana yang bermasalah (produksi tahun, tipe ban, ukuran, dll). Barcode ini dibuat menggunakan laser.

(pemberian barcode dengan laser)

(barcode)

(ban yang siap didistribusikan)

Dan ban baru yang telah dibuat, siap didistribusikan ke tim balap yang memesan, untuk kemudian digunakan balapan di sirkuit tentunya. Demikianlah kurang lebih sekilas tentang proses pembuatan ban untuk tim balap F1.



Berikut video lengkap proses pembuatannya :




Kamis, 15 Agustus 2013

Kondisi Ban Ketika Balapan

Ban adalah komponen yang paling akhir menerima beban dari serangkaian sistem transmisi daya dari mesin yang akhirnya bikin motor bisa melaju. Ban mengalami "stress" ketika motor berakselerasi, cornering, hard braking, deselerasi. Stress yang dimaksud di sini bukan gara-gara ga dapet THR ya, beda. Stress yang dimaksud di sini adalah tegang. Tegang tadi karena beban dinamis yang berasal dari bobot motor + rider yang menekan ban. Tegangan/stress berpengaruh ke tingkat cenkraman ban & umur pemakaiannya, ditambah lagi dengan suhu bervariasi yang juga turut mempengaruhi.

Berikut akan ane contohkan pada ban Bridgestone yang dipake di MotoGP. Seperti yang kita tahu kalau ini ban resmi yang disuplai ke semua motor balap di ajang ini.


1. Menikung (Cornering)


Ketika motor menikung, maka bagian yang paling banyak menerima beban adalah bagian tepi. Pada gambar di bawah ditunjukkan area yang paling "merah".

Tidak hanya tekanan yang yang diterima, namun juga temperatur (heat). temperatur yang berlebih ditambah dengan tekanan dari motor + rider ketika cornering, membuat bagian tepi dari ban menjadi tegang. Kondisi ini mempengaruhi grip. Itulah kenapa bagian tepi adalah bagian yang mendapat perhatian khusus dari R&D pabrikan ban.


Di beberapa sirkuit yang unik di mana jumlah tikungan ke kiri & kanan ga seimbang, seperti di Catalunya atau Sachsenring, dibutuhkan ban khusus dengan jenis kompon yang berbeda antara kiri dengan kanan.
Yaitu tepi yang satu memiliki kompon yang lebih keras dari kompon tepi lainnya.

Ini bertujuan agar aus nya seimbang, karena kalo sampai ban aus sebelah, bikin motor jadi ga imbang, dan mengganggu handling,  karena profil ban ga simetris lagi.


2. Mengerem Keras (Hard Braking)
Bagian yang paling banyak menerima tegangan/stress pada saat motor mengerem keras setelah top speed pada final straight adalah bagian tengah ban (area paling merah). Pabrikan ban menyiasati dengan meningkatkan inersia pada area tengah ban dengan cara menambah jumlah anyaman kawat atau mempertebal lapisan karet bagian dalam.


3. Mengerem Telat (Late Braking)
Late braking kadang juga dilakukan ketika motor sudah memasuki tikungan, kodisi tegangan yang terjadi mirip dengan kondisi ketika motor melakukan cornering, hanya saja ini lebih besar tekanannya, karena ditambah dengan gaya pengereman.

4. Akselerasi (Acceleration)
Setelah hampir keluar dari tikungan, pembalap akan memelintir throttle untuk menambah kecepatan motor. Pada kondisi ini, bobot akan terdistribusikan ke area belakang dan memberi beban pada ban belakang.

5. Pengaruh Suhu Terhadap Tingkat Cengkraman Ban (Grip)
Ban akan memiliki kinerja optimal jika bekerja pada suhu yang ga terlalu panas atau ga terlalu dingin. Pada kondisi pertengahan ini, atom-atom karet ban akan merenggang tapi ga terlalu jauh sehingga celah-celah antar atom karet bisa terkait dengan atom-atom pada aspal dengan baik, sehingga cengkraman ban bisa optimal.

Nah, kurang lebih itu penjelasan singkat mengenai kondisi yang terjadi pada ban ketika dipake balapan. Monggo kalo ada yang mau nambahin/kasih kritik & masukan.

wassalamu'alaikum.

Video lengkapnya bisa dilihat di sini :



Rabu, 14 Agustus 2013

Yukk, Tengok Proses Pembuatan Knalpot Variasi Megaphone Yamaha R6

Knalpot megaphone adalah knalpot yang memiliki silencer yang geometrinya mirip terompet. Kalo istilah tekniknya "diffuser". Diffuser atau geometri dengan lubang kecil di awal dan membesar di akhir tersebut berfungsi buat meningkatkan kecepatan (velocity) aliran gas buang agar plong. Efek dari knalpot megaphone itu seperti SuperKIPS pada Ninja 150 RR, yaitu meningkatkan power & torsi di putaran atas. Makanya knalpot ini cocok diterapkan di motor balap medan aspal, tapi ga cocok buat grasstrack/cross (ya ialah, tenaga baru keluar di putaran atas).
(A: nozzle, B : diffuser)

Diffuser akan meningkatkan kecepatan (velocity) buang gas sisa pembakaran dan menurunkan tekanannya (pressure), sehingga mempercepat proses siklus kerja dari mesin 4 tak. Itu yang bikin putaran atasnya josss.

Kebalikan dari diffuser adalah nozzle, di mana ujung akhirnya kecil tapi ujung awalnya gede. Kalo ini lebih banyak diterapkan di intake manfold racing agar sedotan gas bakar lebih kuat, karena nozzle meningkatkan tekanan (pressure) tapi menurunkan kecepatan (velocity).

Oke, itu sekedar review singkat mengenai knalpot megaphone. Sekarang balik ke topik utama, kita akan tengok sejenak bagaimana sih proses cara bikin silencer knalpot megaphone ? Pengen tahu ? Yukk lanjut...

Ane akan kasih contoh proses pembuatan silencer knalpot megaphone variasi buat Yamaha R6 yang dibikin oleh GEGBIKE (lihat profilnya di www.gegbike.com)

(knalpot megaphone yamaha R6)

1. Proses Pemotongan (Cutting)
Pipa knalpot dengan ukuran tertentu dimasukkan ke dalam mesin pemotong pipa untuk dipotong dengan panjang & sudut tertentu. Cara kerja mesin ini mirip dengan mesin bubut, cuma mesinnya lebih kecil dan mata pahatnya yang muter, pipanya tetep diam.

(posisi pisau pemotong yang memotong pipa)

(pipa knalpot yang udah dipotong)


2. Proses Pengukiran dengan Laser (Laser Engraving)
Ini adalah mbikin logo merk di permukaan plat. Bikinnya pake mesin laser cutting, jadi enggak pake plat. Lebih artistik & awet tentunya, soale langsung diukir di plat silencernya.

(bikin logo timbul pakai laser engraver)

3. Pengerolan (Rolling)
Plat yang udah dipotong dan diukir pake laser tadi kemudian dirol untuk dibentuk menjadi tabung yang mengerucut. Pengerolan ini masih awal, nantinya bakal dilas titik agar ujung plat bisa bertemu.

(rolling plat)

5. Las Titik
Plat yang telah berbentuk silinder kemudian dilas titik, dan kemudian diroll ulang lagi agar lebih silindris karena penyusutan akibat las bikin plat agak melengkung dan permukaan sedikit kasar.

(las titik)

(rolling plat)

6. Gerinda (Grinding)
Plat yang telah berbentuk pipa megaphone tadi kemudian dipoles menggunakan gerinda agar permukaan bekas las titik bisa halus rata.
(proses penghalusan bekas las pake gerinda)

7. Pembuatan Pipa Sambungan
Proses nya tetap sama, yaitu : pemotongan, rolling, dan las titik. Pipa sambungan ini untuk belokan pada knalpot. Jadi merupakan beberapa pipa yang dipotong dengan sudut tertentu dan disambung satu per satu, bukan pipa panjang yang ditekuk, ini bertujuan agar aliran gas bakar tidak terhambat. Karena pipa panjang kalo ditekuk pasti lubang dalamnya akan jadi pipih dan menghambat aliran.

(las titik pada pipa sambungan)

(kumpulan pipa sambungan)

(las titik pada pipa sambungan)

(pipa sambungan yang udah dilas titik)


8. Penglasan Penuh

Setelah pipa sambungan dilas titik, lalu dilas penuh.
(las penuh pada pipa sambungan)

(pipa sambungan yang udah dilas penuh)

Pipa silencer utama yang ada logonya tadi kemudian dilas, disambungkan dengan pipa belokan yang udah dibikin sebelumnya. Tentu setelah dilas titik terlebih dahulu.
(las penuh pada pipa sambungan dengan pipa silencer)

(pipa sambungan dengan pipa silencer yang udah dilas)

(hasil las-lasan)

9. Membuat Sambungan Leher Knalpot
Silencer megaphone tersebut kemudian dibuatkan sambungan untuk leher knalpot. Sambungan ini berfungsi untuk menghubungkan antara leher knalpot dengan silencer. Sambungan diberi coakan kecil untuk titik awal pengelasan, agar hasil las enggak gampang bocor dan sambungan lebih kuat.

Sambungan berupa pipa yang dikembungkan menggunakan mesin untuk menggembungkan pipa. Karena diameter lubang awal silencer lebih gede dari diameter lubang akhir leher knalpot.
(proses penggembungan)

Pipa sambungan yang udah dibikin gembung kemudian dicoak. Coakan dibuat dengan mesin pencoak. Coakan ini berfungsi untuk mengantisipasi terpelintirnya silencer dengan leher knalpot akibat tekanan/kesenggol pada saat proses pengelasan penuh nantinya.
(mesin pencoak menekan pipa sambungan)

(pipa sambungan yang udah dicoak)

Selanjutnya, silencer megaphone yang udah dibikin sebelumnya dibuatkan tonjolan ke dalam yang berfungsi sebagai jalur dari coakan pada pipa sambungan.

(proses penonjolan)

Kemudian pipa sambungan dilas titik ke silencer magphone yang mengerucut tersebut.
(pipa sambungan yang mau dilas ke silencer)

(las titik pada pipa sambungan dengan silencer)

(udah disambung)

10. Pengelasan Penuh antara Silencer dengan Pipa Sambungan
Setelah dilas titik, tentu kemudian dilas penuh antara silencer megaphone yang mengerucut tersebut dengan pipa sambungan tadi.

(las penuh pada silencer denga pipa sambungan)

(hasil las-lasan)

11. Pembuatan Braket Knalpot
Selanjutnya, dibuatkanlah braket knalpot untuk nyantolin knalpot ke rangka. Braket adalah berupa platt yang udah dipotong dan dilubangi kemudian dibengkokkan dengan jig penekuk plat, selanjutnya langsung dilas ke silencer megaphone.

(pembengkokan plat braket dengan jig penekuk plat)

(braket mau dilas ke silencer)

(proses pengelasan braket ke silencer)

(proses pengelasan braket ke silencer)

(hasil las-lasan)

12. Pembuatan Sekat Knalpot
Sekat knalpot berupa pipa yang dilubangi kecil-kecil kemudian dilas titik. Ini adalah pipa yang letaknya di ujung knalpot yang berfungsi sebagai sekat terakhir dari knalpot.
(pipa saringan)

(pipa saringan disambung dengan sekat luar)

(sekat yang udah dilas)

13. Cat Oven
Sekat knalpot yang udah selesai dilas kemudian dilapis dengan cat oven agar tampilan menarik dan emang sengaja pake cat ini agar tahan karat dan cat lebih awet.

(penyemprotan dengan cat)

(pipa saringan yang udah basah kuyup dengan cat)

(pipa saringan yang selesai dicat oven)

14. Perakitan (Assembly)
Setelah sekat knalpot selesai dibuat, selanjutnya dipasang dan dibaut ke silencer.

(pemasangan pipa saringan dengan silencer)

(pemasangan baut)

15. Poles (Polishing)
Silencer yang telah selesai dirakitt selanjutnya dilapis dengan WD-40 biar awet dan ga gampang karatan, kemudian dipoles dengan kanebo/kain halus.
(silencer disemprot WD 40 biar anti kara)

(dilap & dipoles)

Dan silencer Megaphone pun telah jadi..
(silencer yang udah jadi)

Nah kurang lebih seperti itu sekilas proses pembuatan knalpot megaphone variasi buat Yamaha YZF R6
Semoga bermanfaat, wassalamu'alaikum...

ini ada video pembuatannya kalo pengen lihat.
Ping Blog