Kisi - Kisi TDO X TKR
Materi: Konversi dan Pemanfaatan Energi pada Kendaraan
1. Mesin Konversi Energi
Mesin konversi energi adalah mesin yang berfungsi mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk energi lainnya.
Contoh:
Motor bensin: energi kimia bahan bakar → energi panas → energi mekanik.
Motor listrik: energi listrik → energi mekanik.
Generator: energi mekanik → energi listrik.
Kompresor: energi mekanik → energi tekanan udara.
2. Hukum Kekekalan Energi
Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi dapat diubah bentuknya atau dipindahkan dari satu sistem ke sistem lainnya.
Contoh pada kendaraan:
Energi kimia bahan bakar → energi panas → energi mekanik → energi gerak kendaraan.
Sebagian energi juga berubah menjadi panas, suara, dan gesekan.
3. Motor Listrik pada Kendaraan EV
Pada kendaraan listrik (EV), baterai menyimpan energi listrik. Energi tersebut dialirkan ke inverter/controller, kemudian digunakan oleh motor listrik.
Urutan sederhananya:
Baterai → Controller/Inverter → Motor listrik → Putaran → Roda → Gerak kendaraan
Motor listrik menghasilkan putaran melalui interaksi medan magnet sehingga energi listrik diubah menjadi energi mekanik.
4. Generator
Generator adalah alat yang mengubah:
Energi mekanik → energi listrik.
Bagian utama generator:
Rotor – bagian yang berputar.
Stator – bagian yang diam.
Kumparan – menghasilkan tegangan listrik melalui induksi elektromagnetik.
Magnet/medan magnet – menghasilkan medan magnet.
Poros – meneruskan putaran.
Bearing – menopang poros agar dapat berputar.
Contoh penerapan pada kendaraan adalah alternator yang menghasilkan listrik untuk mengisi baterai dan menyuplai sistem kelistrikan kendaraan.
5. Pengukuran Daya Masuk Motor Listrik
Daya listrik pada motor dapat dihitung dari tegangan dan arus.
Untuk sistem DC:
P = V × I
Keterangan:
P = daya (Watt)
V = tegangan (Volt)
I = arus (Ampere)
Contoh:
Motor mendapat tegangan 48 V dan arus 20 A.
P = 48 × 20 = 960 W
Jadi daya masuknya 960 Watt.
6. Energi Suara pada Kendaraan
Energi suara adalah energi yang dihasilkan oleh getaran dan merambat melalui medium.
Contoh penerapan pada kendaraan:
Klakson menghasilkan suara sebagai tanda/peringatan.
Speaker kendaraan mengubah energi listrik menjadi energi suara.
Sensor ultrasonik menggunakan gelombang suara untuk mendeteksi objek.
Suara mesin dan sistem pembuangan merupakan hasil getaran dan aliran gas.
7. Jenis Kompresor Berdasarkan Cara Kompresinya
Secara umum kompresor dibedakan menjadi:
A. Kompresor perpindahan positif
Udara/gas dikompresi dengan cara mengurangi volume ruang kompresi.
Contoh:
Kompresor piston/reciprocating
Kompresor rotary screw
Kompresor vane
B. Kompresor dinamis
Udara dipercepat menggunakan elemen berputar kemudian kecepatannya diubah menjadi tekanan.
Contoh:
Kompresor sentrifugal
Kompresor aksial
8. Energi Listrik pada Kendaraan Hybrid
Kendaraan hybrid menggunakan kombinasi mesin pembakaran dalam dan motor listrik.
Energi listrik dapat berasal dari:
Baterai.
Generator.
Sistem regenerative braking.
Saat pengereman regeneratif, sebagian energi gerak kendaraan diubah menjadi energi listrik dan disimpan kembali ke baterai.
Tujuannya antara lain:
Mengurangi pemborosan energi.
Mengurangi penggunaan bahan bakar.
Meningkatkan efisiensi kendaraan.
9. Transfer Energi
Transfer energi adalah perpindahan energi dari satu benda atau sistem ke benda/sistem lainnya.
Contoh pada kendaraan:
Bahan bakar → mesin → transmisi → roda → kendaraan bergerak.
Energi juga dapat berpindah melalui:
Kerja mekanik.
Aliran listrik.
Perpindahan panas.
Gelombang suara.
10. Mesin Diesel dan Mesin Bensin
Mesin diesel umumnya memiliki efisiensi termal lebih tinggi dibandingkan mesin bensin pada kondisi operasi yang sebanding. Salah satu penyebabnya adalah rasio kompresi diesel yang umumnya lebih tinggi dan karakteristik proses pembakarannya.
Namun, “lebih irit” tidak selalu berarti konsumsi bahan bakar lebih rendah dalam semua kondisi, karena dipengaruhi ukuran mesin, beban, teknologi, kondisi kendaraan, dan pola berkendara.
KISI-KISI SINGKAT TDO
| No. | Materi | Indikator yang Dipelajari |
|---|---|---|
| 1 | Mesin Konversi Energi | Menjelaskan pengertian dan contoh konversi energi |
| 2 | Kekekalan Energi | Menjelaskan hukum kekekalan energi dan contohnya |
| 3 | Motor Listrik EV | Menjelaskan prinsip kerja motor listrik pada kendaraan EV |
| 4 | Generator | Menyebutkan dan menjelaskan bagian utama generator |
| 5 | Daya Listrik | Menghitung daya listrik motor menggunakan P = V × I |
| 6 | Energi Suara | Menjelaskan contoh pemanfaatan energi suara pada kendaraan |
| 7 | Kompresor | Menjelaskan jenis kompresor berdasarkan cara kompresinya |
| 8 | Kendaraan Hybrid | Menjelaskan penggunaan energi listrik dan regenerative braking |
| 9 | Transfer Energi | Menjelaskan perpindahan energi pada sistem kendaraan |
| 10 | Mesin Diesel & Bensin | Membandingkan efisiensi dan konsumsi bahan bakar |
Ringkasan yang perlu dihafalkan siswa
Konversi energi: mengubah bentuk energi.
Kekekalan energi: energi tidak dapat diciptakan/dimusnahkan.
Motor listrik: listrik → mekanik.
Generator: mekanik → listrik.
Daya listrik: P = V × I.
Kompresor: menaikkan tekanan gas/udara.
Hybrid: mesin pembakaran + motor listrik.
Regenerative braking: energi gerak → listrik.
Transfer energi: energi berpindah dari satu sistem ke sistem lain.
Diesel: umumnya memiliki efisiensi termal lebih tinggi daripada bensin.
Posting Komentar