12
PROSIDING 2012© HASIL PENELITIAN FAKULTAS TEKNIK Arsitektur Elektro Geologi Mesin Perkapalan Sipil Volume 6 : Desember 2012 Group Teknik Perkapalan ISBN : 978-979-127255-0-6 TP3 - 1 KINERJA MESIN DIESEL AKIBAT PEMASANGAN THERMOSTAT PADA NANCHANG TYPE 2105A 3 Abdul Latief Had & Eko Haryono Jurusan Teknik Perkapalan Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin Jl. Perintis Kemerdekaan Km. 10 Tamalanrea Makassar, 90245 Telp./Fax: (0411) 585637 e-mail: [email protected] Abstrak Mesin Diesel adalah sejenis mesin pembakaran dalam. Untuk mempertahankan agar temperatur mesin selalu pada temperatur kerja yang paling efisien pada berbagai kondisi. Umumnya temperatur kerja mesin antara 82 sampai 99° C. Maka perlunya pemasangan thermostat pada mesin. Thermostat merupakan alat bantu pengatur sirkulasi air di sistem pendinginan dan dirancang untuk mempertahankan temperatur cairan pendingin, disamping itu kerja mesin menjadi lebih maksimum. Jadi penelitian ini bertujuan untuk menganalisa pengaruh thermostat pada mesin diesel Nanchang 2105 A-3 sehingga dapat diketahui apakah dengan pemasangan thermostat dapat mempengaruhi prestasi mesin diesel dalam hal konsumsi bahan bakar, daya mesin dan efisiensi termalnya. Hasil penelitian terhadap prestasi mesin dengan thermostat dan tanpa thermostat dalam percobaan ini adalah pada putaran 1022 rpm untuk mesin tanpa thermostat, menunjukkan konsumsi bahan bakar spesifik 0,063 kg/Hp.jam, dan menghasilkan daya mesin 20,379 Hp, serta efisiensi thermal 0,254 sedangkan untuk mesin dengan thermostat pada putaran 1.022 rpm, menunjukkan konsumsi bahan bakar spesifik 0,0624 kg/Hp.jam, dan menghasilkan daya mesin 20,511 Hp, serta efisiensi thermal 0,257. Perbedaan persentase diantara keduanya adalah konsumsi bahan bakar spesifik 0,97%, daya mesin 0,64%, dan efisiensi thermal 0,64%. Hal ini disebabkan karena pada mesin Nanchang dengan thermostat, emisi gas buangnya yang ditimbulkan minimum. Kata Kunci: mesin diesel, thermostat, prestasi mesin PENDAHULUAN Mesin diesel merupakan salah satu jenis mesin penggerak yang banyak dipakai dengan memanfaatkan energi kalor dari proses pembakaran menjadi energi mekanik. Mesin pembakaran dalam selama beroperasi temperatur gas dalam ruang pembakaran bisa mencapai 2500 °C sehingga diperlukan suatu sistem pendinginan mesin. Apabila sebagian panas yang dihasilkan dari pembakaran tidak dibuang, komponen mesin yang berhubungan dengan pembakaran akan mengalami kenaikan temperatur berlebihan dan cenderung merubah sifat-sifat serta bentuk dari komponen mesin tersebut (Daryanto, 1999:62). Berdasarkan kejadian tersebut, mesin memerlukan sistem pendinginan yang berfungsi untuk menurunkan temperatur pada mesin sehingga kemampuan ideal mesin dapat dicapai. Untuk memperoleh kinerja maksimal, umumnya temperatur air pendingin selama mesin beroperasi ada di antara 80 o 90 o C atau biasa disebut temperatur kerja mesin. Jika temperatur mesin diesel tidak memenuhi spesifikasi ini, maka mesin pendinginan tidak dibutuhkan, sehingga diperlukannya thermostat sebagai pengatur sirkulasi air. Kesalah-pahaman yang terjadi pada masyarakat yaitu melepas thermostat pada mesin karena dianggap benda tersebut mengakibatkan temperatur mesin naik dari yang semestinya. Tindakan ini keliru. Penyebab mesin panas bukan karena adanya thermostat, tetapi terjadi panas bisa jadi karena tenaga mesin yang diberi beban berlebihan. Tanpa thermostat, sirkulasi air tidak akan berjalan sempurna karena fase pemanasan dan fase pendinginan tidak terjadi, sehingga hal inilah yang menyebabkan pada temperatur mesin masih dingin, air sudah masuk ke cooler, padahal temperatur air belum perlu didinginkan. Untuk itu alat ini dipasang di mesin diesel untuk melakukan pengukuran sebagai langkah dalam proses penelitian ini. Alat ini dapat dipasangkan pada setiap mesin, baik itu mesin engine stand maupun pada mesin mobil yang sesungguhnya.

ipi94536

Embed Size (px)

DESCRIPTION

ipi94536

Citation preview

  • PROS ID ING 2 012 HASIL PENELITIAN FAKULTAS TEKNIK

    Arsitektur Elektro Geologi Mesin Perkapalan Sipil

    Volume 6 : Desember 2012 Group Teknik Perkapalan ISBN : 978-979-127255-0-6

    TP3 - 1

    KINERJA MESIN DIESEL AKIBAT PEMASANGAN THERMOSTAT

    PADA NANCHANG TYPE 2105A 3

    Abdul Latief Had & Eko Haryono

    Jurusan Teknik Perkapalan Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin

    Jl. Perintis Kemerdekaan Km. 10 Tamalanrea Makassar, 90245 Telp./Fax: (0411) 585637

    e-mail: [email protected]

    Abstrak

    Mesin Diesel adalah sejenis mesin pembakaran dalam. Untuk mempertahankan agar

    temperatur mesin selalu pada temperatur kerja yang paling efisien pada berbagai kondisi.

    Umumnya temperatur kerja mesin antara 82 sampai 99 C. Maka perlunya pemasangan

    thermostat pada mesin. Thermostat merupakan alat bantu pengatur sirkulasi air di sistem

    pendinginan dan dirancang untuk mempertahankan temperatur cairan pendingin, disamping

    itu kerja mesin menjadi lebih maksimum. Jadi penelitian ini bertujuan untuk menganalisa

    pengaruh thermostat pada mesin diesel Nanchang 2105 A-3 sehingga dapat diketahui apakah

    dengan pemasangan thermostat dapat mempengaruhi prestasi mesin diesel dalam hal

    konsumsi bahan bakar, daya mesin dan efisiensi termalnya. Hasil penelitian terhadap prestasi

    mesin dengan thermostat dan tanpa thermostat dalam percobaan ini adalah pada putaran

    1022 rpm untuk mesin tanpa thermostat, menunjukkan konsumsi bahan bakar spesifik 0,063

    kg/Hp.jam, dan menghasilkan daya mesin 20,379 Hp, serta efisiensi thermal 0,254 sedangkan

    untuk mesin dengan thermostat pada putaran 1.022 rpm, menunjukkan konsumsi bahan bakar

    spesifik 0,0624 kg/Hp.jam, dan menghasilkan daya mesin 20,511 Hp, serta efisiensi thermal

    0,257. Perbedaan persentase diantara keduanya adalah konsumsi bahan bakar spesifik

    0,97%, daya mesin 0,64%, dan efisiensi thermal 0,64%. Hal ini disebabkan karena pada

    mesin Nanchang dengan thermostat, emisi gas buangnya yang ditimbulkan minimum.

    Kata Kunci: mesin diesel, thermostat, prestasi mesin

    PENDAHULUAN

    Mesin diesel merupakan salah satu jenis mesin penggerak yang banyak dipakai dengan memanfaatkan energi

    kalor dari proses pembakaran menjadi energi mekanik. Mesin pembakaran dalam selama beroperasi temperatur

    gas dalam ruang pembakaran bisa mencapai 2500 C sehingga diperlukan suatu sistem pendinginan mesin.

    Apabila sebagian panas yang dihasilkan dari pembakaran tidak dibuang, komponen mesin yang berhubungan

    dengan pembakaran akan mengalami kenaikan temperatur berlebihan dan cenderung merubah sifat-sifat serta

    bentuk dari komponen mesin tersebut (Daryanto, 1999:62). Berdasarkan kejadian tersebut, mesin memerlukan

    sistem pendinginan yang berfungsi untuk menurunkan temperatur pada mesin sehingga kemampuan ideal mesin

    dapat dicapai.

    Untuk memperoleh kinerja maksimal, umumnya temperatur air pendingin selama mesin beroperasi ada di antara

    80o 90oC atau biasa disebut temperatur kerja mesin. Jika temperatur mesin diesel tidak memenuhi spesifikasi ini, maka mesin pendinginan tidak dibutuhkan, sehingga diperlukannya thermostat sebagai pengatur sirkulasi air.

    Kesalah-pahaman yang terjadi pada masyarakat yaitu melepas thermostat pada mesin karena dianggap benda

    tersebut mengakibatkan temperatur mesin naik dari yang semestinya. Tindakan ini keliru. Penyebab mesin panas

    bukan karena adanya thermostat, tetapi terjadi panas bisa jadi karena tenaga mesin yang diberi beban berlebihan.

    Tanpa thermostat, sirkulasi air tidak akan berjalan sempurna karena fase pemanasan dan fase pendinginan tidak

    terjadi, sehingga hal inilah yang menyebabkan pada temperatur mesin masih dingin, air sudah masuk ke cooler,

    padahal temperatur air belum perlu didinginkan.

    Untuk itu alat ini dipasang di mesin diesel untuk melakukan pengukuran sebagai langkah dalam proses penelitian

    ini. Alat ini dapat dipasangkan pada setiap mesin, baik itu mesin engine stand maupun pada mesin mobil yang

    sesungguhnya.

  • Kinerja Mesin Diesel akibat Abdul Latief Had & Eko Haryono Arsitektur Elektro Geologi Mesin Perkapalan Sipil

    ISBN : 978-979-127255-0-6 Group Teknik Perkapalan Volume 6 : Desember 2012

    TP3 - 2

    KAJIAN PUSTAKA

    Pada umumnya performance atau prestasi mesin bisa diketahui membaca dan menganalisis parameter yang ditulis

    dalam sebuah laporan atau media lain. Biasanya kita akan mengetahui daya, torsi, dan bahan bakar spesifik dari

    mesin tersebut. Parameter itulah yang menjadi pedoman praktis prestasi sebuah mesin.

    Parameter prestasi mesin dapat dilihat dari berbagai hal diantara yang terdapat dalam diagram sebagai berikut.

    Gambar 1. Diagram Alir Prestasi Mesin

    Mesin bakar adalah suatu mesin yang mengkonversi energi dari energi kimia yang terkandung pada bahan bakar

    menjadi energi mekanik pada poros mesin bakar. Jadi daya yang berguna akan langsung dimanfaatkan sebagai

    penggerak adalah daya pada poros. Proses perubahan energi dari mulai proses pembakaran sampai menghasilkan

    daya pada poros mesin bakar melewati beberapa tahapan dan tidak mungkin perubahan energinya 100%. Selalu

    ada kerugian yang dihasilkan dari selama proses perubahan, hal ini sesuai dengan hukum termodinamika kedua

    yaitu "tidak mungkin membuat sebuah mesin yang mengubah semua panas atau energi yang masuk menjadi

    kerja". Jadi selalu ada "keterbatasan" dan "keefektifan" dalam proses perubahan, ukuran inilah yang dinamakan

    efisiensi.

    Kemampuan mesin bakar untuk merubah energi yang masuk yaitu bahan bakar sehingga menghasilkan daya

    berguna disebut kemampuan mesin atau prestasi mesin. Pada gambar 2 adalah penggambaran proses perubahan

    energi bahan bakar.

    Gambar 2. Keseimbangan Energi pada Mesin Bakar

    Pada mesin bakar tidak mungkin mengubah semua energi bahan bakar menjadi daya berguna. Dari gambar

    terlihat daya berguna bagiannya hanya 25% yang artinya mesin hanya mampu menghasilkan 25% daya berguna

    yang bisa dipakai sebagai penggerak dari 100% bahan bakar. Energi yang lainnya dipakai untuk menggerakkan

    asesoris atau peralatan bantu, kerugian gesekan dan sebagian terbuang ke lingkungan sebagai panas gas buang

    dan melalui air pendingin. Kalau digambar dengan hukum termodinamika dua adalah sebagai berikut.

    Parameter Prestasi Mesin

    Daya

    Laju Konsumsi

    Konsumsi Bahan Bakar Spesifik

    Efisiensi Bahan Bakar

  • PROS ID ING 2 012 HASIL PENELITIAN FAKULTAS TEKNIK

    Arsitektur Elektro Geologi Mesin Perkapalan Sipil

    Volume 6 : Desember 2012 Group Teknik Perkapalan ISBN : 978-979-127255-0-6

    TP3 - 3

    Volume silinder antara TMA dan TMB disebut volume langkah torak (Vd). Sedangkan volume antara TMA dan

    kepala silinder (tutup silinder) disebut volume sisa (Vc). Volume total (Vt) ialah isi ruang antara torak ketika ia

    berada di TMB sampai tutup silinder.

    = + (1)

    Volume langkah mempunyai satuan yang tergantung pada satuan diameter silinder (D) dan panjang langkah torak

    (L) biasanya mempunyai satuan centimeter cubic (cc) atau cubic inch (cu.in).

    =

    = 2

    = (1

    2)

    2

    (2)

    Dengan demikian besaran dan ukuran mesin bakar menurut volume silinder tergantung dari banyaknya silinder

    yang digunakan dan besarnya volume silinder (Kiyuku & Murdhana 1998).

    Perbandingan Kompresi (Compression Ratio)

    Perbandingan kompresi (r) adalah mencirikan seberapa banyak campuran bahan bakar dan udara yang masuk

    silinder pada langkah hisap, dan yang dimampatkan pada langkah kompresi. Perbandingannya adalah antara

    volume langkah dan ruang bakar (Vd +Vc) yaitu pada posisi piston di TMB, dengan volume ruang bakar (Vc)

    yaitu pada posisi piston di TMA, dapat dirumuskan dengan persamaan;

    =

    = +

    = 1 +

    (3)

    Pada mesin diesel rasio kompresi lebih tinggi dibanding dengan mesin bensin. Rasio kompresi semakin tinggi

    pada mesin diesel dibarengi dengan kenaikan efisiensi. Kenaikan rasio kompresi akan menaikkan tekanan

    pembakaran, kondisi ini akan memerlukan material yang kuat sehingga bisa menahan tekanan dengan temperatur

    tinggi. Material yang mempunyai kualitas tinggi harus dibuat dengan teknologi tinggi dan harganya mahal,

    sehingga secara keseluruhan menjadi tidak efektif.

    Tekanan tersebut dinamai tekanan efektif rata rata yang diformulasikan sebagai,

    =

    (4)

    dimana,

    W = Kerja (kJ)

    VL = Volume langkah torak (m3)

    Daya poros adalah daya efektif pada poros yang akan digunakan untuk mengatasi beban kendaraan. Dengan

    adanya bagian-bagian yang bergesekan waktu mesin bekerja, maka disini akan timbul kerugian daya. Kerugian

    daya ini dapat diperkecil dengan adanya minyak pelumas yang baik atau sistem pelumasan yang sempurna.

    Tenaga indikator (Ni) dikurangi dengan kerugian karena gesekan-gesekan akan menghasilkan daya efektif (Ne).

    Apabila putaran mesin inti n kali per menit ini berarti n/60 kali per detik. Kita telah mengetahui bahwa untuk

    mesin 4 langkah tiap dua putaran baru ada satu langkah kerja sehingga pada (n) putaran per menit jumlah langkah

    kerja ada n/2 tiap menit atau 1/2 x n/60 tiap detik.

  • Kinerja Mesin Diesel akibat Abdul Latief Had & Eko Haryono Arsitektur Elektro Geologi Mesin Perkapalan Sipil

    ISBN : 978-979-127255-0-6 Group Teknik Perkapalan Volume 6 : Desember 2012

    TP3 - 4

    Jadi tenaga (daya) mesin dapat ditulis:

    =1

    2

    60

    4 2 (kg.cm/detik) (5)

    untuk 1 DK (daya kuda) = 75 kgm/detik = 7500 kg cm/detik

    Maka tenaga mesin (daya) untuk 1 silinder dapat ditulis:

    =

    4

    2

    60 12

    75 100

    mesin 4 tak (6)

    untuk mesin lebih dari satu silinder besarnya daya efektif

    =

    100 60 75 (7)

    dimana,

    Ne = Daya efektif (Hp)

    VL = Volume langkah torak (cm3)

    n = Putaran mesin tiap menit

    Pe = Tekanan efektif rata-rata (kg/cm2)

    a = Jumlah langkah kerja, untuk mesin 2 tak = 1

    = untuk 4 tak =

    z = Jumlah silinder mesin

    Efisiensi thermis adalah ukuran besarnya pemanfaatan panas dari bahan bakar untuk dirubah menjadi daya

    efektif (power).

    =632

    100% (8)

    dimana,

    H = Nilai kalor untuk bahan bakar 9.420 kcal/kg.

    SFC = Konsumsi bahan bakar spesifik

    632 kcal/jam 1 cal = 4,186 1 PS = 735,5 = 735,5 /

    = 735,5 1

    4,186 3.600

    1

    1000/

    = 632 /

    Nilai kalor mempunyai hubungan dengan berat jenis. Pada umumnya semakin tinggi berat jenis maka semakin

    rendah nilai kalornya (Kiyaku & Murdhana, 1998).

    Konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) ditentukan dalam g/PSh atau g/kWh dan lebih umum digunakan dari pada

    t. Besar nilai SFC adalah kebalikan dari pada t. Penggunaan bahan bakar dalam gram per jam Ne dapat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut:

    =

    [/. ] (9)

    dimana,

    SFC = Konsumsi bahan bakar spesifik (kg/Hp.jam)

    Ne = Daya mesin (Hp)

  • PROS ID ING 2 012 HASIL PENELITIAN FAKULTAS TEKNIK

    Arsitektur Elektro Geologi Mesin Perkapalan Sipil

    Volume 6 : Desember 2012 Group Teknik Perkapalan ISBN : 978-979-127255-0-6

    TP3 - 5

    Sedang nilai mf dapat dicari dengan persamaan sebagai berikut,

    =

    3600

    1000 (10)

    dimana,

    b = Volume konsumsi bahan bakar (cc)

    t = Waktu (detik)

    bb = Berat jenis bahan bakar (gram / cm3) mf = Penggunaan bahan bakar per jam pada kondisi tertentu. (Soenarta & Furuhama, 1995)

    Nilai kalor mempunyai hubungan berat jenis pada umumnya semakin tinggi berat jenis maka semakin rendah

    kalornya. Pembakaran dapat berlangsung dengan sempurna, tetapi juga dapat tidak sempurna. Jika bahan bakar

    tidak mengandung bahan-bahan yang tidak dapat terbakar, maka pembakaran akan sempurna sehingga hasil

    pembakaran berupa gas pembakaran saja.

    Jadi dapat disimpulkan bahwa pembakaran yang kurang sempurna dapat berakibat:

    1) Kerugian panas dalam mesin jadi besar, sehingga efisiensi mesin menjadi turun. Usaha dari mesin turun pula pada penggunaan bahan bakar yang tetap.

    2) Sisa pembakaran dapat menyebabkan pegas-pegas torak melekat pada alurnya, sehingga tidak berfungsi lagi sebagai pegas torak.

    3) Sisa pembakaran terdapat pula pada lubang pembuangan antara katup dan dudukannya, terutama pada katup buang sehingga katup tidak dapat menutup dengan rapat.

    4) Sisa pembakaran yang telah menjadi keras yang melekat antara torak dan dinding silinder menghalangi pelumasan, sehingga torak dan silinder mudah aus.

    Thermostat

    Temperatur cairan pendingin pada sistem pendinginan terkandung dengan operasi mesin. Pada umumnya efisiensi

    operasi yang tertinggi, adalah bila temperaturnya berkisar 80-90 C. Sangat penting sekali bahwa temperatur yang

    mencapai batas optimal paling baik secepat mungkin dapat dicapai setelah mesin hidup.

    Thermostat dirancang untuk mempertahankan temperatur cairan pendingin dalam batas yang diizinkan.

    Thermostat adalah semacam katub yang membuka dan penutup secara otomatis sesuai dengan kondisi temperatur

    cairan pendingin. Thermostat dipasangkan di dalam rumah thermostat pada kepala silinder, antara cooler dan

    sirkuit pendingin mesin. Bila temperatur rendah katup menutup untuk mencegah agar tidak masuk ke cooler. Bila

    temperatur meningkat katup akan membuka dan dengan demikian cairan pendingin mengalir ke cooler. Dengan

    demikian, periode pemanasan mesin dapat dibatasi dan memelihara suhu kerja mesin secara ekonomis.

    Dikenal dua macam thermostat, yaitu model bellow dan model wax. Pada model yang pertama, bellow tembaga

    diisi dengan cairan yang mudah menguap (volatile liquid) seperti ethyl atau methyl alcohol. Apabila suhunya

    rendah, maka bellow akan mengerut dan menutup katup sehingga air yang mengalir menuju radiator terhenti.

    Dengan demikian sirkulasi air hanya terjadi pada mantel air sampai suhunya segera naik. Jika telah panas, volatile

    liquid akan memuai dan membuka katup.

    Thermostat model wax banyak dipakai sangat ini, ia bekerja lebih baik dibanding jenis bellow, setelah ternyata

    bahwa model bellow kurang baik untuk sistem pendinginan tertutup atau sistem pendinginan tekan. Thermostat

    model wax ini memiliki beberapa keistemewaan di banding model bellow.

    Pada umumnya sekarang ini banyak dipakai model wax. Cara kerjanya sama dengan model bellow, hanya pada

    jenis ini digunakan sifat suhu ekspansi parafin untuk membuka dan menutup katupnya.

  • Kinerja Mesin Diesel akibat Abdul Latief Had & Eko Haryono Arsitektur Elektro Geologi Mesin Perkapalan Sipil

    ISBN : 978-979-127255-0-6 Group Teknik Perkapalan Volume 6 : Desember 2012

    TP3 - 6

    Gambar 3. Thermostat Model Wax

    METODE PENELITIAN

    Penelitian dilakukan pada Laboratorium Permesinan Kapal Jurusan Perkapalan Fakultas Teknik Universitas

    Hasanuddin. Penelitian dilaksanakan selama 3 bulan. Proses penelitian dilakukan dengan melakukan

    pengujian/percobaan langsung berdasarkan masalah yang akan dibahas.

    Bahan dan Alat Adapun bahan dan alat yang digunakan dalam pengujian ini adalah sebagai berikut:

    1. Tangki air 2 (dua) buah 2. Pompa untuk menyalurkan air 3. Air tawar sebagai pendingin mesin 4. Alat Pengukur debit air (flow motor) 5. Cooler sebagai alat pendingin mesin 6. Thermometer sebagai pengukur suhu 7. Stopwatch sebagai pengukur waktu 8. Tachometer sebagai alat untuk mengukur putaran mesin 9. Mesin Diesel

    Prosedur Percobaan Prosedur percobaan dilakukan langkah-langkah sebagai berikut:

    1. Air diisi ke dalam tangki dengan menggunakan pompa listrik 2. Setiap thermometer di pasang pada tempatnya 3. Nyalakan mesin selama 15 menit 4. Catat temperatur air sebelum masuk ke cooler dan sesudah keluar dari cooler dan temperatur air

    sebelum masuk ke mesin diesel dan sesudah keluar dari mesin diesel serta temperatur udara gas

    buang.

    5. Catat pemakaian bahan bakar dalam waktu 1 (satu) menit. 6. Pengambilan data dilakukan setiap 1 (satu) menit sebanyak 5 (lima) kali untuk bukaan throttle 30%, 7. Ulangi Percobaan 3 sampai 5 untuk bukaan throttle 40%, 50%, 60%, dan 70%

    HASIL DAN BAHASAN

    Dalam pemasangan thermostat pada mesin Nanchang 2105A-3, terlebih dahulu kita harus memperhatikan

    peletakan thermostat pada mesin Nanchang, karena dalam pemasangan thermostat pada mesin ada dua macam

    yaitu thermostat yang letaknya di saluran air masuk (water inlet) dan thermostat yang letaknya di saluran air

    keluar (water outlet).

    Untuk pemasangan thermostat pada mesin Nanchang diletakkan di saluran air keluar, disebabkan instalasi

    perpipaannya lebih mudah daripada peletakan thermostat pada saluran air masuk. Pada bagian mesin Nanchang

    tidak memiliki tempat untuk thermostat sehingga digunakan pipa sebagai penyambung antara thermostat, cooler

    dan mesin Nanchang. Pipa yang digunakan berukuran inci karena disesuaikan dengan pipa yang ada pada

    mesin Nanchang dan cooler. Sebagaimana hasil dari percobaan mesin diesel Nanchang pada laboratorium kapal

    pada bukaan throttle 30 70 %, maka prestasi mesin diesel Nanchang adalah sebagai berikut:

  • PROS ID ING 2 012 HASIL PENELITIAN FAKULTAS TEKNIK

    Arsitektur Elektro Geologi Mesin Perkapalan Sipil

    Volume 6 : Desember 2012 Group Teknik Perkapalan ISBN : 978-979-127255-0-6

    TP3 - 7

    Tabel 1. Prestasi Mesin Diesel Nanchang pada Bukaan Throttle 30%

    No Nama Satuan

    Putaran 742 rpm

    tanpa

    Thermostat

    dengan

    Thermostat

    1. P suplai kg/cm3 0,981 0,981

    2. Temperatur udara masuk (T1) K 300,000 300,000

    3. Volume silinder (V1) cm3 1.171,090 1.171,090

    4. Tekanan di titik 2 (P2) kg/cm2 95,871 96,014

    5. Tekanan di titik 3 (P3) kg/cm2 95,871 96,014

    6. Tekanan di titik 4 (P4) kg/cm2 2,057 2,058

    7. Rasio kompresi (R) 26,730 26,730

    8. K 1,393 1,394

    9. Cp 1,016 1,016

    10. Konstata gas (R) kJ/kgK 0,287 0,287

    11. Temperatur di titik 2 (T2) K 1.092,791 1.094,247

    12. Temperatur di titik 3 (T3) K 1.857,745 1.860,220

    13. Temperatur di titik 4 (T4) K 418,600 413,000

    14. Volume ruang bakar cm3 43,820 43,820

    15. Volume di titik 3 (V3) cm3 74,494 74,494

    16. Cv 0,729 0,729

    17. Massa udara dalam silinder (Mud) kg 0,00131 0,00131

    18. Kerja yang dihasilkan persikllus dalam

    silinder (W) kJ 0,90661 0,91269

    19. Tekanan efektif rata-rata (Pe) kg/cm3 8,207 8,299

    20. Untuk silinder 4 langkah nilai a 0,500 0,500

    21. Daya efektif dalam HP (Ne) HP 17,269 17,284

    22. Daya efektif dalam kW (Ne) kW 12,877 12,964

    23. Konsumsi bahan bakar (Vbb) cm3 19,160 19,040

    24. Massa jenis bahan bakar (bb) gram/cm3 0,850 0,850

    25. Waktu pemakaian (s) S 60,000 60,000

    26. Penggunaan bahan bakar (mf) kg/h 0,977 0,971

    27. Konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) Kg/Hp.jam 0,0566 0,0558

    28. Efisiensi thermis () 0,283 0,287

    Tabel 2. Prestasi Mesin Diesel Nanchang pada Bukaan Throttle 40%

    No Nama Satuan

    Putaran 742 rpm

    tanpa

    Thermostat

    dengan

    Thermostat

    1. P suplai kg/cm3 0,981 0,981

    2. Temperatur udara masuk (T1) K 300,000 300,000

    3. Volume silinder (V1) cm3 1.171,090 1.171,090

    4. Tekanan di titik 2 (P2) kg/cm2 95,552 95,679

    5. Tekanan di titik 3 (P3) kg/cm2 95,552 95,679

    6. Tekanan di titik 4 (P4) kg/cm2 2,056 2,398

    7. Rasio kompresi (R) 26,730 26,730

    8. K 1,393 1,394

    9. Cp 1,016 1,016

    10. Konstata gas (R) kJ/kgK 0,287 0,287

    11. Temperatur di titik 2 (T2) K 1.092,791 1.094,247

    12. Temperatur di titik 3 (T3) K 1.857,745 1.860,220

    13. Temperatur di titik 4 (T4) K 418,600 413,000

    14. Volume ruang bakar cm3 43,820 43,820

    15. Volume di titik 3 (V3) cm3 74,494 74,494

    16. Cv 0,729 0,729

    17. Massa udara dalam silinder (Mud) kg 0,00131 0,00131

    18. Kerja yang dihasilkan persikllus dalam

    silinder (W) kJ 0,90661 0,91269

    19. Tekanan efektif rata-rata (Pe) kg/cm3 8,207 8,299

    20. Untuk silinder 4 langkah nilai a 0,500 0,500

    21. Daya efektif dalam HP (Ne) HP 17,269 17,384

    22. Daya efektif dalam kW (Ne) kW 12,877 12,964

    23. Konsumsi bahan bakar (Vbb) cm3 19,160 19,040

    24. Massa jenis bahan bakar (bb) gram/cm3 0,850 0,850

    25. Waktu pemakaian (s) S 60,000 60,000

  • Kinerja Mesin Diesel akibat Abdul Latief Had & Eko Haryono Arsitektur Elektro Geologi Mesin Perkapalan Sipil

    ISBN : 978-979-127255-0-6 Group Teknik Perkapalan Volume 6 : Desember 2012

    TP3 - 8

    Tabel 2. Prestasi Mesin Diesel Nanchang pada Bukaan Throttle 40% (lanjutan)

    No Nama Satuan

    Putaran 742 rpm

    tanpa

    Thermostat

    dengan

    Thermostat

    26. Penggunaan bahan bakar (mf) kg/h 0,977 0,971

    27. Konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) Kg/Hp.jam 0,0566 0,0558

    28. Efisiensi thermis () 0,283 0,287

    Tabel 3. Prestasi Mesin Diesel Nanchang pada Bukaan Throttle 50%

    No Nama Satuan

    Putaran 742 rpm

    tanpa

    Thermostat

    dengan

    Thermostat

    1. P suplai kg/cm3 0,981 0,981

    2. Temperatur udara masuk (T1) K 300,000 300,000

    3. Volume silinder (V1) cm3 1.171,090 1.171,090

    4. Tekanan di titik 2 (P2) kg/cm2 95,389 95,525

    5. Tekanan di titik 3 (P3) kg/cm2 95,389 95,525

    6. Tekanan di titik 4 (P4) kg/cm2 2,056 2,397

    7. Rasio kompresi (R) 26,730 26,730

    8. K 1,393 1,393

    9. Cp 1,017 1,017

    10. Konstata gas (R) kJ/kgK 0,287 0,287

    11. Temperatur di titik 2 (T2) K 1.090,927 1.092,480

    12. Temperatur di titik 3 (T3) K 1.854,576 1.857,216

    13. Temperatur di titik 4 (T4) K 425,800 419,800

    14. Volume ruang bakar cm3 43,820 43,820

    15. Volume di titik 3 (V3) cm3 74,494 74,494

    16. Cv 0,730 0,730

    17. Massa udara dalam silinder (Mud) kg 0,00131 0,00131

    18. Kerja yang dihasilkan persikllus dalam

    silinder (W) kJ 0,89879 0,90531

    19. Tekanan efektif rata-rata (Pe) kg/cm3 8,136 8,232

    20. Untuk silinder 4 langkah nilai a 0,500 0,500

    21. Daya efektif dalam HP (Ne) HP 19,117 19,256

    22. Daya efektif dalam kW (Ne) kW 14,256 14,359

    23. Konsumsi bahan bakar (Vbb) cm3 21,300 21,150

    24. Massa jenis bahan bakar (bb) gram/cm3 0,850 0,850

    25. Waktu pemakaian (s) S 60,000 60,000

    26. Penggunaan bahan bakar (mf) kg/h 1,086 1,079

    27. Konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) Kg/Hp.jam 0,0566 0,0558

    28. Efisiensi thermis () 0,282 0,286

    Tabel 4. Prestasi Mesin Diesel Nanchang pada Bukaan Throttle 60%

    No Nama Satuan

    Putaran 742 rpm

    tanpa

    Thermostat

    dengan

    Thermostat

    1. P suplai kg/cm3 0,981 0,981

    2. Temperatur udara masuk (T1) K 300,000 300,000

    3. Volume silinder (V1) cm3 1.171,090 1.171,090

    4. Tekanan di titik 2 (P2) kg/cm2 95,209 95,308

    5. Tekanan di titik 3 (P3) kg/cm2 95,209 95,308

    6. Tekanan di titik 4 (P4) kg/cm2 2,055 2,396

    7. Rasio kompresi (R) 26,730 26,730

    8. K 1,392 1,393

    9. Cp 1,019 1,018

    10. Konstata gas (R) kJ/kgK 0,287 0,287

    11. Temperatur di titik 2 (T2) K 1.088,865 1.089,998

    12. Temperatur di titik 3 (T3) K 1.851,071 1.852,997

    13. Temperatur di titik 4 (T4) K 433,800 429,400

    14. Volume ruang bakar cm3 43,820 43,820

    15. Volume di titik 3 (V3) cm3 74,494 74,494

    16. Cv 0,732 0,731

  • PROS ID ING 2 012 HASIL PENELITIAN FAKULTAS TEKNIK

    Arsitektur Elektro Geologi Mesin Perkapalan Sipil

    Volume 6 : Desember 2012 Group Teknik Perkapalan ISBN : 978-979-127255-0-6

    TP3 - 9

    Tabel 4. Prestasi Mesin Diesel Nanchang pada Bukaan Throttle 60% (lanjutan)

    No Nama Satuan

    Putaran 742 rpm

    tanpa

    Thermostat

    dengan

    Thermostat

    17. Massa udara dalam silinder (Mud) kg 0,00131 0,00131

    18. Kerja yang dihasilkan persikllus dalam

    silinder (W) kJ 0,89008 0,89487

    19. Tekanan efektif rata-rata (Pe) kg/cm3 8,057 8,137

    20. Untuk silinder 4 langkah nilai a 0,500 0,500

    21. Daya efektif dalam HP (Ne) HP 19,901 20,008

    22. Daya efektif dalam kW (Ne) kW 14,840 14,920

    23. Konsumsi bahan bakar (Vbb) cm3 22,580 22,470

    24. Massa jenis bahan bakar (bb) gram/cm3 0,850 0,850

    25. Waktu pemakaian (s) S 60,000 60,000

    26. Penggunaan bahan bakar (mf) kg/h 1,151 1,146

    27. Konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) Kg/Hp.jam 0,0579 0,0570

    28. Efisiensi thermis () 0,277 0,279

    Tabel 5. Prestasi Mesin Diesel Nanchang pada Bukaan Throttle 70%

    No Nama Satuan

    Putaran 742 rpm

    tanpa

    Thermostat

    dengan

    Thermostat

    1. P suplai kg/cm3 0,981 0,981

    2. Temperatur udara masuk (T1) K 300,000 300,000

    3. Volume silinder (V1) cm3 1.171,090 1.171,090

    4. Tekanan di titik 2 (P2) kg/cm2 94,989 95,105

    5. Tekanan di titik 3 (P3) kg/cm2 94,989 95,105

    6. Tekanan di titik 4 (P4) kg/cm2 2,054 2,395

    7. Rasio kompresi (R) 26,730 26,730

    8. K 1,392 1,392

    9. Cp 1,020 1,019

    10. Konstata gas (R) kJ/kgK 0,287 0,287

    11. Temperatur di titik 2 (T2) K 1.086,353 1.087,684

    12. Temperatur di titik 3 (T3) K 1.846,800 1.849,063

    13. Temperatur di titik 4 (T4) K 443,600 438,400

    14. Volume ruang bakar cm3 43,820 43,820

    15. Volume di titik 3 (V3) cm3 74,494 74,494

    16. Cv 0,733 0,732

    17. Massa udara dalam silinder (Mud) kg 0,00131 0,00131

    18. Kerja yang dihasilkan persikllus dalam

    silinder (W) kJ 0,87939 0,88506

    19. Tekanan efektif rata-rata (Pe) kg/cm3 7,960 8,048

    20. Untuk silinder 4 langkah nilai a 0,500 0,500

    21. Daya efektif dalam HP (Ne) HP 20,379 20,511

    22. Daya efektif dalam kW (Ne) kW 15,197 15,295

    23. Konsumsi bahan bakar (Vbb) cm3 25,170 25,090

    24. Massa jenis bahan bakar (bb) gram/cm3 0,850 0,850

    25. Waktu pemakaian (s) S 60,000 60,000

    26. Penggunaan bahan bakar (mf) kg/h 1,284 1,280

    27. Konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) Kg/Hp.jam 0,0630 0,0624

    28. Efisiensi thermis () 0,254 0,257

    Analisa yang dapat dilakukan dari tabel-tabel yang di atas dapat setelah diintegrasikan menjadi sebuah grafik

    adalah hubungan antara konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) dan putaran mesin antara mesin diesel dengan

    thermostat dan tanpa thermostat berbanding lurus. Semakin tinggi putaran mesin maka makin meningkat

    konsumsi bahan bakar spesifiknya. Mesin diesel tanpa thermostat memiliki SFC yang lebih besar yaitu sebesar

    0,063 kg/hp.jam dan terjadi pada putaran 1022 rpm. Sedangkan pada putaran yang sama, mesin diesel dengan

    thermostat menghasilkan 0,0624 kg/hp.jam. Perbandingan putaran mesin dan konsumsi bahan bakar spesifik

    antara mesin diesel dengan thermostat dan mesin diesel tanpa thermostat, bahwa dengan putaran mesin yang

    sama, mesin diesel tanpa thermostat lebih tinggi konsumsi bahan bakar spesifiknya (SFC). Untuk putaran

    tertinggi terdapat perbedaan 0,965%.

  • Kinerja Mesin Diesel akibat Abdul Latief Had & Eko Haryono Arsitektur Elektro Geologi Mesin Perkapalan Sipil

    ISBN : 978-979-127255-0-6 Group Teknik Perkapalan Volume 6 : Desember 2012

    TP3 - 10

    Gambar 4. Grafik Perbandingan antara Konsumsi Bahan Bakar Spesifik

    (SFC) dan Putaran Mesin

    Daya efektif dengan putaran adalah tanpa thermostat maupun dengan thermostat berbanding lurus. Semakin

    tinggi putaran mesin maka semakin tinggi pula daya efektifnya. Mesin diesel dengan thermostat memiliki daya

    efektif yang lebih tinggi yaitu sebesar 20,511 Hp dan terjadi pada putaran 1022 rpm. Sedangkan pada putaran

    yang sama untuk mesin diesel tanpa thermostat menghasilkan 20,379 Hp. Perbandingan daya efektif dan putaran

    mesin antara mesin diesel tanpa thermostat dengan mesin diesel dengan thermostat, bahwa dengan putaran mesin

    yang sama, mesin diesel tanpa thermostat lebih rendah daya efektifnya. Untuk putaran tertinggi terdapat

    perbedaan 0,64%.

    Gambar 5. Grafik Perbandingan antara Daya Efektif (Ne) dan Putaran

    Mesin

    Efisiensi thermis dengan putaran adalah tanpa thermostat dan dengan thermostat semakin tinggi putaran mesin

    semakin rendah efisiensi thermisnya. Efisiensi tertinggi dari yang mesin diesel dengan thermostat terjadi pada

    putaran rendah 742 rpm sebesar 0,287 dan kemudian menurun seiring dengan naiknya putaran mesin. Pada putaran

    yang sama, efisiensi yang mesin diesel tanpa thermostat sebesar 0,284. Perbandingan putaran mesin dan efisiensi

    thermis tanpa thermostat dan mesin diesel dengan thermostat, bahwa dengan putaran mesin yang sama, mesin diesel

    tanpa thermostat lebih rendah efisiensi thermalnya. Untuk putaran tertinggi terdapat perbedaan 0,965 % .

    Ko

    nsu

    msi

    B.B

    . S

    pes

    ifik

    (S

    FC

    ),

    kg/h

    p.H

    Putaran Mesin (rpm)Tanpa thermostatDengan thermostat

    Day

    a E

    fekti

    f (N

    e),

    hp

    Putaran Mesin (rpm)Tanpa thermostatDengan thermostat

  • PROS ID ING 2 012 HASIL PENELITIAN FAKULTAS TEKNIK

    Arsitektur Elektro Geologi Mesin Perkapalan Sipil

    Volume 6 : Desember 2012 Group Teknik Perkapalan ISBN : 978-979-127255-0-6

    TP3 - 1 1

    Gambar 6. Grafik Perbandingan antara Efisiensi Thermis (t) dan

    Putaran Mesin

    SIMPULAN

    Berdasarkan hasil pengolahan data dan analisa data dapat disimpulkan bahwa:

    1. Dalam pemasangan thermostat pada mesin Nanchang 2105 A-3, digunakan pipa sebagai penyambung antara thermostat dan mesin Nanchang 2105 A-3, dimana pipa yang digunakan pipa besi yang berukuran inci

    disebabkan kita menyesuaikan dengan pipa yang ada di mesin Nanchang dan cooler.

    2. Dalam penentuan prestasi mesin Nanchang baik yang menggunakan thermostat maupun tanpa thermostat, yang harus diperhatikan putaran, daya konsumsi bahan bakar spesifik, dan efisiensi thermis. Prestasi mesin

    Nanchang dengan thermostat temperatur kerja lebih efisien dibandingkan mesin Nanchang tanpa thermostat

    dalam percobaan ini adalah pada putaran 1022 rpm untuk mesin tanpa thermostat, menunjukkan konsumsi

    bahan bakar spesifik 0,063 kg/Hp.jam, dan menghasilkan daya mesin 20,379 Hp, serta efisiensi thermal

    0,254. Sedangkan untuk mesin dengan thermostat pada putaran 1022 rpm, menunjukkan konsumsi bahan

    bakar spesifik 0,0624 kg/Hp.jam, dan menghasilkan daya mesin 20,511 Hp, serta efisiensi thermal 0,257.

    Perbedaan persentase diantara keduanya adalah konsumsi bahan bakar spesifik 0,97%, daya mesin 0,64%,

    dan efisiensi thermal 0,64%. Hal ini disebabkan karena pada mesin Nanchang dengan thermostat, emisi gas

    buangnya yang ditimbulkan minimum.

    DAFTAR PUSTAKA

    Holman, J.,P., (1997), Perpindahan Kalor, Erlangga, Jakarta.

    Karyanto, E., (2000), Panduan Reparasi Mesin Diesel, Pedoman Ilmu Jaya, Jakarta.

    Kreith, Frank, (1997), Prinsip-Prinsip Perpindahan Panas, Edisi ketiga, Erlangga, Jakarta.

    Ozisik, Necati, M., (1985), Heat Transfer a Basic Approach, McGraw-Hill Book Company.

    Rahmat, Doni, Widodo, & Karnowo, (2008), Teori Mesin Diesel, Semarang.

    Sukoco, & Zainal, Arifin, (2008), Teknologi Motor Diesel, Alfabeta, Bandung.

    Wiranto, Arismunandar, & Koichi, Tsuda, (1986), Motor Diesel Putaran Tinggi, PT. Pradnya Paramita, Jakarta.

    Putaran Mesin (rpm)Tanpa thermostatDengan thermostat

    Efi

    sien

    si T

    her

    mis

    ( t

    ),

  • Kinerja Mesin Diesel akibat Abdul Latief Had & Eko Haryono Arsitektur Elektro Geologi Mesin Perkapalan Sipil

    ISBN : 978-979-127255-0-6 Group Teknik Perkapalan Volume 6 : Desember 2012

    TP3 - 12

    1. SAMPUL.pdf2. Sampul Dalam - Sampul Depan.pdf3. Pengantar dan Sambutan hal ii.pdf4. Pengantar dan Sambutan hal iii.pdf5. DAFTAR ISI 2011 Buku 2.pdf6. MESIN.pdf1. A Mangkau.pdf2. Baharuddin Mire.pdf3. Ilyas Jamal.pdf4. Irwan Setiawan.pdf5. Johannes L.pdf6. Luther Sule.pdf7. Mukhtar Rahman.pdf8. Nilda.pdf9. Rafiuddin S.pdf10. Onny S.pdf11. Saiful.pdf12. Yusran.pdf13. Ilyas Renreng.pdf14. Lukmanul Hakim.pdf

    7. PERKAPALAN.pdfA. Muhiddin Rauf, Wahyuddin, Azis Abdul Karim & A. Aswandi.pdfA. St. Chairunnisa.pdfAbdul Latief Had & Eko Haryono.pdfGanding Sitepu & Sunarto.pdfJuswan, Hamzah & Novi Sari.pdfRosmani & Lukman Bochary.pdf

    8. SIPIL.pdf1. A. Arwin Amiruddin.pdf2. Achmad Zubair.pdf3. Ahmad Bakri Muhiddin .pdf4. Arifin Asri.pdf5. Halidin Arfan (Recovered).pdf6. Herman Parung.pdf7. Lawalenna Samang.pdf8. M. Asad Abdurrahman.pdf9. Mary Selintung .pdf10. Muhammad Isran Ramli.pdf11. Nur Ali.pdf12. Sumarni Hamid Aly.pdf13. Syafruddin Rauf.pdf14. Tri Harianto.pdf

    9. Sampul Dalam - Sampul Belakang.pdfbelakang.pdf