BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi merupakan salah satu
sarana penunjang pelaksanaan pembangunan untuk mendorong
pertumbuhan yang pesat di segala bidang termasuk pertumbuhan sektor
industri. Keberadaan industri yang berkembang pesat di Indonesia
ini menuntut tersedianya Sumber Daya Manusia (SDM) yang
berkualitas, siap pakai di segala bidang dan dapat berperan aktif
dalam pembangunan guna memenuhi kebutuhan tersebut. Selaras dengan
berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, dan seiring dengan
perkembangan serta kemajuan di bidang industri terutama dalam
bidang permesinan, berbagai alat diciptakan untuk mempermudah dan
menambah kenyamanan manusia dalam mencukupi kebutuhannya.
Motor bakar merupakan jenis motor yang paling banyak digunakan
pada saat ini, ada yang jenis konvensional dan ada pula yang sudah
memiliki teknologi yang lebih canggih. Namun selain banyak
membantu, penggunaan jenis motor bakar ini juga menimbulkan
beberapa permasalahan yang harus diatasi, masalah-masalah tersebut
antara lain dengan penggunaan motor bakar tentunya akan dapat
menimbulkan polusi dari emisi gas buangnya. Hal diatas sangat
menuntut manusia untuk berfikir dan mempelajari tentang motor bakar
itu sendiri, sehingga dalam penggunaanya dapat lebih efektif dan
efisien. Pembelajaran dan inovasi dari motor bakar ini sudah banyak
dilakukan saat ini untuk meningkatkan kinerja maupun efisiensinya.
Pembelajaran secara teori telah dilakukan di berbagai universitas
khususnya jurusan teknik mesin yang memegang peranan penting dalam
hal ini. Selain pembelajaran secara teori tentunya untuk lebih
mendalami dan mengusai tentang motor bakar ini, maka perlu
dilakukan pengujian mengenai motor bakar itu sendiri. Pengujian
yang dilakukan adalah pengujian prestasi mesin yang bertujuan untuk
mengetahui kemampuan atau ketahanan maksimal dari kinerja suatu
mesin yang diuji tersebut.
1.2 Tujuan Praktikum
Tujuan percobaan ini adalah untuk menguji motor bensin, dalam
bentuk genset, yang meliputi:
1. Mengetahui konsumsi bahan bakar sebagai fungsi daya
output.
2. Mengetahui konsumsi bahan bakar spesifik sebagai fungsi daya
output.
Mengetahui efisiensi sebagai fungsi daya output.
1.3 Manfaat Praktikum
Adapun manfaat dari praktikum prestasi mesin yaitu sebagai
berikut:
1. Mahasiswa mampu mengoperasikan dan menganalisa kemampuan dari
kinerja motor bakar, baik motor bakar jenis bensin maupun
diesel.
2. Memberi bekal kepada mahasiswa mengenai pengujian prestasi
mesin sehingga mampu menerapkannya di dunia industri.
5
FIKRI ERIANTO
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Motor Bensin
2.1.1 Landasan Teori
Motor bensin adalah jenis mesin pembakaran dalam (internal
combustion engine) yang menggunakan penyalaan busi (spark plug)
pada proses pembakarannya, dan dirancang untuk menggunakan bahan
bakar bensin atau sejenisnya.
Pada mesin bensin, langkah awal proses pembakaran dimulai ketika
udara dan bahan bakar dicampur sebelum masuk ke ruang bakar, namun
seiring perkembangan teknologi mesin bensin modern mengaplikasikan
injeksi bahan bakar langsung ke silinder ruang bakar termasuk mesin
bensin 2 tak untuk mendapatkan emisi gas buang yang ramah
lingkungan. Pencampuran udara dan bahan bakar dilakukan oleh
karburator atau sistem injeksi, keduanya mengalami perkembangan
dari sistem manual sampai dengan penambahan sensor-sensor
elektronik. Sistem Injeksi Bahan bakar di motor otto terjadi di
luar silinder, tujuannya untuk mencampur udara dengan bahan bakar
seproporsional mungkin. Hal ini dsebut EFI (Electronic Fuel
Injection).
Pada motor bensin sebelum terjadinya proses pembakaran, suhu gas
dalam silinder tidak boleh terlalu tinggi. Hal ini dimaksudkan
untuk menghindari terjadinya detonasi dan pembakaran sendiri (self
ignition). Oleh sebab itu maka perbandingan kompresi pada mesin
bensin dibatasi dan biasanya sampai dibawah 10.
A. Motor Bensin 2 Langkah
Motor bensin 2 langkah adalah motor bensin yang setiap siklus
kerjanya terjadi dalam 2 langkah torak (piston) atau 1 kali putaran
poros engkol (crank shaft).
Gambar 2.1. Bagian-bagian mesin bensin 2 langkah
Sumber:
http://qtussama.files.wordpress.com/2012/01/mesin-2-tak.jpg
Prinsip kerja motor bensin 2 langkah pada dasarnya yaitu
melakukan dua langkah pada satu kali putaran poros engkol, langkah
pertama yaitu isap dan kompresi, sedangkan langkah yang kedua
adalah pembakaran dan buang.
Langkah awal proses pembakaran dimulai saat torak bergerak dari
TMB (Titik Mati Bawah) ke TMA (Titik Mati Atas), saluran masuk
terbuka dan campuran bensin dan udara masuk ke ruang engkol.
Sementara itu di atas torak terjadi langkah kompresi sehingga
menghasilkan suhu dan tekanan yang tinggi dan mengakibatkan torak
terdorong ke TMB. Pada saat torak menuju TMB, torak menutup saluran
masuk dan memperkecil ruang engkol. Hal ini mengakibatkan campuran
bensin dan udara bergerak ke atas torak melalui saluran bilas. Pada
saat torak sampai TMB, saluran bilas dan saluran buang terbuka
sehingga campuran bensin dan udara dari ruang engkol masuk ke ruang
bakar.
Gambar 2.2. Prinsip kerja mesin bensin 2 langkah
Sumber:http://smknews.net/wpcontent/uploads/2013/07/2tak.jpg
Keunggulan mesin 2 langkah diantaranya yaitu konstruksi mesin
yang lebih sederhana menjadikan biaya pembuatannya lebih murah.
Ukuran langkah torak dan kecepatan yang sama mampu menghasilkan
daya lebih besar. Selain itu rasio berat terhadap tenaga (power to
weight ratio) mesin dua tak lebih baik dibandingkan mesin empat
tak. Namun, selain keunggulan tersebut mesin 2 langkah juga
memiliki beberapa kekurangan, diantaranya pembuangan gas yang
kurang sempurna mengakibatkan tingkat efisiensi yang rendah dan
kesulitan untuk mempertinggi kecepatan.
B. Mesin Bensin 4 Langkah
Motor Bensin 4 Langkah adalah motor bensin yang setiap siklus
kerjanya dalam 4 langkah torak atau 2 kali putaran poros
Gambar 2.3. Bagian-bagian mesin 4 langkah
Sumber: http://4.bp.blogspot.com/Cara+Kerja+Mesin+4+Tak.jpg
Langkah proses pembakaran pada mesin 4 langkah pada dasarnya
serupa dengan langkah pada mesin 2 langkah, akan tetapi pada mesin
4 langkah setiap satu gerakan piston menghasilkan satu langkah
proses.
Gambar 2.4. Prinsip kerja mesin bensin 4 langkah
Sumber:
http://smknews.net/wp-content/uploads/2013/07/siklus-4tak.jpg
1. Langkah isap
Piston bergerak dari TMA ke TMB, posisi katup masuk terbuka dan
katup keluar tertutup, mengakibatkan campuran udara dan bahan bakar
terhisap masuk ke dalam ruang bakar.
2. Langkah kompresi
Piston bergerak dari TMB ke TMA, posisi katup masuk dan keluar
tertutup, mengakibatkan udara atau gas dalam ruang bakar
terkompresi. Beberapa saat sebelum piston sampai pada posisi TMA,
waktu penyalaan (timing ignition) terjadi setelah adanya percikan
bunga api oleh busi
3. Langkah usaha
Gas yang terbakar dalam ruang bakar akan meningkatkan tekanan
dalam ruang bakar, mengakibatkan piston terdorong dari TMA ke TMB.
Langkah ini adalah proses yang akan menghasilkan tenaga.
4. Langkah buang
Piston bergerak dari TMB ke TMA, posisi katup masuk tertutup dan
katup keluar terbuka, mendorong sisa gas pembakaran menuju ke katup
keluar yang sedang terbuka untuk diteruskan ke saluran pembuangan
(exhaust)
Pembuangan gas yang lebih sempurna membuat pemakaian bahan bakar
lebih hemat dan kerugian dari gas-gas yang terbuang kecil sekali.
Namun di samping itu konstruksi mesin yang lebih rumit menjadikan
biaya pembuatan lebih mahal. Selain itu dengan ukuran piston dan
putaran yang sama menghasilkan daya yang lebih kecil.
C. Siklus Motor Bensin (Siklus Otto)
Dari segi termodinamis, secara teoritis, siklus mesin bensin
adalah siklus volume konstan, yaitu proses pemasukan kalor
berlangsung pada volume konstan. Namun dalam kenyataannya terjadi
penyimpangan-penyimpangan dari silus tersebut.
Secara termodinamika, siklus otto memiliki 4 buah proses yang
terdiri dari 2 buah proses isokhorik (volume tetap) dan 2 buah
proses adiabatis (kalor tetap). Untuk lebih jelasnya dapat dilihat
diagram perbandingan tekanan (P) dengan volume (V) berikut:
Gambar 2.4. Siklus otto
Sumber:
http://17racing.files.wordpress.com/2009/01/otto2.jpg?w=497
Proses yang terjadi adalah pada siklus ini adalah:
1-2 : Kompresi adiabatis
2-3 : Pembakaran isokhorik
3-4 : Ekspansi / langkah kerja adiabatis
4-1 : Langkah buang isokhorik
Campuran udara dan uap bensin masuk ke dalam silinder (1).
Selanjutnya campuran udara dan uap bensin ditekan secara adiabatik
(1-2). Perhatikan bahwa volume silinder berkurang (b-a). Campuran
udara dan uap bensin dipanaskan pada volume konstan campuran
dibakar (2-3). Gas yang terbakar mengalami pemuaian adiabatik
(3-4). Pendinginan pada volume konstan gas yang terbakar dibuang ke
pipa pembuangan dan campuran udara + uap bensin yang baru, masuk ke
silinder (4-1).
Proses perubahan bentuk energi dan perpindahan energi pada mesin
pembakaran dalam empat langkah di atas bisa dijelaskan sebagai
berikut: ketika terjadi proses pembakaran, energi potensial kimia
dalam bensin plus energi dalam udara berubah menjadi kalor alias
panas. Sebagian kalor berubah menjadi energi mekanik batang piston
dan poros engkol, lalu sebagian kalor dibuang melalui pipa
pembuangan (knalpot). Sebagian besar energi mekanik batang piston
dan poros engkol berubah menjadi energi mekanik kendaraan yang
membuat kendaraan bergerak, dan sebagian kecil berubah menjadi
kalor alias panas. Panas tersebut timbul akibat adanya gesekan.
2.1.2 Perhitungan Besaran-Besaran dan Konstanta
A. Daya Output
Daya output adalah daya yang dihasilkan oleh suatu motor bensin,
dalam hal ini mesin yang diuji adalah generator. Daya output dapat
ditentukan dengan persamaan:
........(2-1)
Dengan: E = tegangan listrik generator (Volt)
I = kuat arus (Ampere)
B. Daya Input
Daya input adalah daya yang dihasilkan dari pembakaran bahan
bakar. Daya input ini dapat ditentukan dengan persamaan:
...(2-2)
Dengan: = debit aliran bensin (
= massa jenis bensin (750kg/
= nilai kalor bensin (40.000.000 J/kg)
Pada pengujian yang dilakukan, debit aliran bahan bakar
ditentukan berdasarkan waktu yang diperlukan untuk pemakaian bahan
bakar sebanyak sebanyak 5 strip (50cc) pada gelas ukur, dengan
persamaan:
(2-3)
Atau:
..(2-4)
Dengan adalah waktu yang diperlukan untuk penurunan tiap 5 strip
bahan bakar (sekon).
C. Efisiensi
Efisiensi merupakan ukuran tingkat penggunaan energi pada suatu
mesin yang bekerja. Semakin sedikit energi yang digunakan maka
semakin efisien kinerja mesin tersebut. Efisiensi dapat ditentukan
dengan persamaan:
= ..(2-5)
D. Konsumsi Bahan Bakar Spesifik
Konsumsi bahan bakar spesifik didefinisikan sebagai banyaknya
bahan bakar yang terpakai perjam untuk menghasilkan setiap kilowatt
(kW) suatu daya motor. Konsumsi bahan bakar spesifik dapat
ditentukan dengan menggunakan persamaan:
...............................(2-6)
10
SAKTI EKA PUTRA
2.2 Motor Diesel
2.2.1 Tujuan Praktikum
Tujuan percobaan ini adalah untuk menguji unjuk kerja motor
diesel, yang dirangkai dalam bentukengine test bed, yang
meliputi:
1. Momen puntir sebagai fungsi putaran
2. Daya output sebagai fungsi putaran
3. Konsumsi bahan bakar sebagai fungsi putaran
4. Konsumsi bahan bakar spesifik sebagai fungsi putaran
2.2.2 Landasan Teori
Motor bakar diesel biasa disebut juga dengan mesin diesel adalah
motor bakar pembakaran dalam (internal combustien engine) yang
menggunakan panas kompresi untuk menciptakan penyalaan dan membakar
bahan bakar yang telah diinjeksikan ke dalam ruang bakar. Mesin ini
tidak menggunakan busi seperti mesin bensin. Mesin ini ditemukan
pada tahun 1892 oleh Rudolf Diesel, yang menerima paten pada 23
Februari 1893. Mesin diesel sendiri memilki dua tipe seperti halnya
mesin bensin taitu tipe 2 langkah atau 4 langkah dengan efisiensi
yang bisa mencapai sekitar 40 persen.
A. Cara Kerja Mesin Diesel
Prinsip kerja motor diesel adalah merubah energi kimia menjadi
energi mekanis. Energi kimia didapatkan melalui proses reakasi
kimia (pembakaran) dari bahan bakar (solar) dan oksidiser (udara)
di dalam silinder (ruang bakar).
Pada motor diesel ruang bakarnya bisa terdiri dari satu atau
lebih tergantung pada penggunaannya dan dalam satu silinder dapat
terdiri dari satu atau dua torak. Pada umumnya dalam satu silinder
motor diesel hanya memiliki satu torak.
Gambar 2.5. Prinsip kerja motor diesel (double piston)
Sumber:
http://17racing.files.wordpress.com/2009/01/otto2.jpg?w=497
Tekanan gas hasil pembakaran bahan bakan dan udara akan
mendorong torak yang dihubungkan dengan poros engkol menggunakan
batang torak, sehingga torak dapat bergerak bolak-balik
(reciprocating). Gerak bolak-balik torak akan diubah menjadi gerak
rotasi oleh poros engkol (crank shaft), sebaliknya gerak rotasi
poros engkol juga diubah menjadi gerak bolak-balik torak pada
langkah kompresi.
Berdasarkan cara menganalisa sistim kerjanya, motor diesel
dibedakan menjadi dua, yaitu motor diesel yang menggunakan sistim
airless injection (solid injection) yang dianalisa dengan siklus
dual dan motor diesel yang menggunakan sistim air injection yang
dianalisa dengan siklus diesel (sedangkan motor bensin dianalisa
dengan siklus otto).
Gambar 2.6. Diagram P-V siklus diesel
Sumber: https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images
Perbedaan antara motor diesel dan motor bensin yang nyata adalah
terletak pada proses pembakaran bahan bakar, pada motor bensin
pembakaran bahan bakar terjadi karena adanya loncatan api listrik
yang dihasilkan oleh dua elektroda busi (spark plug), sedangkan
pada motor diesel pembakaran terjadi karena kenaikan temperatur
campuran udara dan bahan bakar akibat kompresi torak hingga
mencapai temperatur nyala. Karena prinsip penyalaan bahan bakarnya
akibat tekanan maka motor diesel juga disebut compression ignition
engine sedangkan motor bensin disebut spark ignition engine.
Pada mesin diesel, dibuat ruangan sedemikian rupa sehigga pada
ruang itu akan terjadi peningkatan suhu hingga mencapai titik nyala
yang sanggup membakar minyak bahan bakar. Pemampatan yang biasanya
digunakan hingga mencapai kondisi terbakar itu biasanya 18 hingga
25 kali dari volume ruangan normal.
Ketika udara dikompresi suhunya akan meningkat (seperti
dinyatakan oleh Hukum Charles), mesin diesel menggunakan sifat ini
untuk proses pembakaran. Udara disedot ke dalam ruang bakar mesin
diesel dan dikompresi oleh piston yang merapat, jauh lebih tinggi
dari rasio kompresi dari mesin bensin. Beberapa saat sebelum piston
pada posisi Titik Mati Atas (TMA) atau BTDC (Before Top Dead
Center), bahan bakar diesel disuntikkan ke ruang bakar dalam
tekanan tinggi melalui nozzle supaya bercampur dengan udara panas
yang bertekanan tinggi. Hasil pencampuran ini menyala dan membakar
dengan cepat. Penyemprotan bahan bakar ke ruang bakar mulai
dilakukan saat piston mendekati (sangat dekat) TMA untuk
menghindari detonasi.
Penyemprotan bahan bakar yang langsung ke ruang bakar di atas
piston dinamakan injeksi langsung (direct injection) sedangkan
penyemprotan bahan bakar kedalam ruang khusus yang berhubungan
langsung dengan ruang bakar utama dimana piston berada dinamakan
injeksi tidak langsung (indirect injection).
Gambar 2.7. Pembakaran pada motor diesel
Sumber: https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images
Ledakan tertutup ini menyebabkan gas dalam ruang pembakaran
mengembang dengan cepat, mendorong piston ke bawah dan menghasilkan
tenaga linear. Batang penghubung (connecting rod) menyalurkan
gerakan ini ke crankshaft dan oleh crankshaft tenaga linear tadi
diubah menjadi tenaga putar. Tenaga putar pada ujung poros
crankshaft dimanfaatkan untuk berbagai keperluan.
Untuk meningkatkan kemampuan mesin diesel, umumnya ditambahkan
komponen :
a. Turbocharger atau supercharger untuk memperbanyak volume
udara yang masuk ruang bakar karena udara yang masuk ruang bakar
didorong oleh turbin pada turbo/supercharger.
b. Intercooler untuk mendinginkan udara yang akan masuk ruang
bakar. Udara yang panas volumenya akan mengembang begitu juga
sebaliknya, maka dengan didinginkan bertujuan supaya udara yang
menempati ruang bakar bisa lebih banyak.
Mesin diesel sulit untuk hidup pada saat mesin dalam kondisi
dingin. Beberapa mesin menggunakan pemanas elektronik kecil yang
disebut busi menyala (spark/glow plug) di dalam silinder untuk
memanaskan ruang bakar sebelum penyalaan mesin. Lainnya menggunakan
pemanas "resistive grid" dalam "intake manifold" untuk
menghangatkan udara masuk sampai mesin mencapai suhu operasi.
Setelah mesin beroperasi pembakaran bahan bakar dalam silinder
dengan efektif memanaskan mesin.
Dalam cuaca yang sangat dingin, bahan bakar diesel mengental dan
meningkatkan viscositas dan membentuk kristal lilin atau gel. Ini
dapat mempengaruhi sistem bahan bakar dari tanki
15
AHMAD ZAINI
sampai nozzle, membuat penyalaan mesin dalam cuaca dingin
menjadi sulit. Cara umum yang dipakai adalah untuk memanaskan
penyaring bahan bakar dan jalur bahan bakar secara elektronik.
Untuk aplikasi generator listrik, komponen penting dari mesin
diesel adalah governor, yang mengontrol suplai bahan bakar agar
putaran mesin selalu para putaran yang diinginkan. Apabila putaran
mesin turun terlalu banyak kualitas listrik yang dikeluarkan akan
menurun sehingga peralatan listrik tidak dapat berkerja sebagaimana
mestinya, sedangkan apabila putaran mesin terlalu tinggi maka bisa
mengakibatkan over voltage yang bisa merusak peralatan listrik.
Mesin diesel modern menggunakan pengontrolan elektronik canggih
mencapai tujuan ini melalui elektronik kontrol modul (ECM) atau
elektronik kontrol unit (ECU) yang merupakan "komputer" dalam
mesin. ECM/ECU menerima sinyal kecepatan mesin melalui sensor dan
menggunakan algoritma dan mencari tabel kalibrasi yang disimpan
dalam ECM/ECU, dia mengontrol jumlah bahan bakar dan waktu melalui
aktuator elektronik atau hidrolik untuk mengatur kecepatan
mesin.
B. Motor Diesel Empat Langkah
Pada motor diesel empat langkah prinsip kerjanya untuk
menyelesaikan satu siklus atau satu rangkaian proses kerja hingga
menghasilkan pembakaran dan satu kali langkah usaha diperlukan
empat langkah piston.
Gambar 2.4. Siklus Motor Diesel Empat Langkah
Sumber: https://encrypted tbn3.gstatic.com/images
Langkah pertama adalah langkah pemasukan. Pada langkah ini yang
dimasukkan kedalam silinder adalah udara murni. Katup masuk terbuka
sedangkan katup buang tertutup. Piston bergerak dari TMA ke TMB.
Langkah kedua adalah langkah kompresi. Kedua katup yaitu katup
masuk dan katup buang sama-sama tertutup. Piston bergerak dari TMB
ke TMA. Yang dikompresikan adalah udara murni. Perbandingan
kompresinya cukup besar yaitu 15-22 : 1. kompresi udara akan
menghasilkan panas yang mampu menyalakan bahan bakar yang
dimasukkan kedalam silinder pada akhir kompresi. Bahan bakar yang
dimasukkan kedalam silinder adalah bahan bakar cair dalam bentuk
kabut menggunakan pompa injeksi dan pengabut (nozzle). Setelah
penginjeksian bahan bakar terjadilah percampuran udara dan bahan
bakar dan disusul pembakaran bahan bakar.
Langkah berikutnya adalah langkah usaha. Proses pembakaran dan
ekspansi merupakan langkah yang menghasilkan tenaga motor. Kedua
katup yaitu katup masuk dan katup buang tertutup semuanya. Karena
adanya proses pembakaran didalam silinder terjadilah kenaikan
tekanan dan ekspansi dari gas (campuran udara dan bahan bakar).
Piston didorong dari TMA ke TMB. Langkah selanjutnya adalah langkah
pembuangan. Piston bergerak dari TMB ke TMA. Katup buang terbuka
sedangkan katup masuk tetap tertutup. Gas bekas hasil pembakaran
didorong keluar oleh piston yang bergerak dari TMB ke TMA. Gas
bekas keluar silinder melalui saluran buang (exhaust manifold).
C. Motor Diesel Dua Langkah
Pada motor diesel dua langkah untuk menyelesaikan satu siklus
proses kerja diperlukan dua langkah piston. Piston bergerak dari
TMB ke TMA dan dari TMA ke TMB.Pada langkah pertama terjadi proses
pemasukkan dan kompresi. Pada langkah kedua terjadi proses usaha
dan pembuangan. Yang dimasukkan ke dalam silinder adalah udara
murni.
Proses kerja motor diesel dua langkah adalah sebagai berikut.
Dimulai dari piston berada di TMB. Udara murni dimasukkan ke dalam
silinder motor melalui katup masuk. Untuk menghindari bentuk puncak
piston pada motor dua langkah dibuat miring,
Hal tersebut berguna untuk mengarahkan aliran atau gerak dari
udara yang baru masuk sekaligus untuk pembilasan ruang siinder dari
gas bekas yang tadinya berada di dalam silinder. Selanjutnya piston
bergerak dari TMB ke TMA. Lubang masuk belum tertutup oleh piston
pemasukkan udara baru masih tetap berlangsung. Setelah lubang
pemasukan tertutup oleh piston kemudian disusul pula tertutup
lubang buang oleh piston yang bergerak dari TMB ke TMA lalu proses
kompresi terjadi.
Udara yang dimampatkan atau dikompresikan dengan perbandingan
yang cukup besar (15-22).Karena itu pada akhir kompresi dihasilkan
panas yang cukup mampu memulai pembakaran bahan bakar.
Penginjeksian ini menggunakan pompa injeksi yang dialirkan melalui
pengabut (nozzle). Percampuran bahan bakar dengan udara dan disusul
terjadinya pembakaran. Proses pembakaran dan ekspansi campuran
udara dan bahan bakar menghasilkan tenaga panas dan naiknya tekanan
daam silinder motor. Selanjutnya pada langkah kedua terjadi langkah
usaha. Hasil proses pembakaran mendorong piston bergerak dari TMA
ke TMB. Gerakan piston dari TMA ke TMB akhirnya membuka lubang
buang yang berada pada dinding sisi TMB. Lubang buang terbuka maka
gas yang bertekanan itu segea keluar melalui lubang buang kesaluran
buang (exhaust manifold). Ada kemungkinan masih adanya gas yang
tertinggal dalam silinder karena adanya pojok-pojok yang tidak
terjangkau oleh udara yang masuk dan membilas ruang silinder.
Ketidaksempurnaan pembilasan ini tentunya mengurangi jumlah udara
baru yang masuk kedalam silinder. Hal tersebut mengurangi efisiensi
volumetrik dari pengisian silinder dengan udara yang baru.
Motor bakar yang beroperasi dengan siklus operasi dua langkah
digambarkan sebagai berikut :
Gambar 2.8. Siklus Motor Diesel 2 Langkah
Sumber: data:image/jpeg;base64
1. Langkah Pembilasan dan Kompresi
Pada awal langkah ini udara masuk silinder melalui lubang masuk
pembilasan (port scavenging) yang terdapat di bagian bawah
silinder. Lubang ini akan terbuka saat torak bergerak ke bagian
bawah mendekati TMB dan akan tertutup saat torak bergerak ke atas
meninggalkan TMB.
Pada saat lubang pembilasan tertutup oleh torak yang bergerak ke
atas menuju TMA dan katup buang juga tertutup maka dimulailah
proses kompresi. Gerakan torak ke atas akan menyebabkan tekanan
udara dalam silinder meningkat sehingga temperatur udaranya juga
naik. Dan beberapa derajat sebelum torak mencapai TMA bahan bakar
mulai disemprotkan (dikabutkan) dengan injektor kedalam silinder,
karena temperatur udara sangat tinggi sehingga bahan bakar yang
dikabutkan tersebut akan terbakar.
Proses pembakaran ini akan menyebabkan kenaikan tekanan dan
temperatur gas secara drastis, kondisi maksimal akan terjadi
beberapa saat setelah torak mulai bergerak ke
20
FAKHDILAH BUSTUMI
bawah. Gas bertekanan tinggi ini akan mendorong torak bergerak
ke bawah dan melalui batang torak akan memutar poros engkol.
2. Langkah Ekspansi dan Buang
Langkahekspansidanbuang dimulai setelah terjadinya tekanan
maksimum di dalam silinder akibat terbakarnya campuran bahan bakar
dengan udara.
Dan setelah terjadi tekanan maksimum dalam silinder piston akan
terdorong menuju TMB dan katup buang mulai terbuka dan gas hasil
pembakaran akan terdorong keluar akibat tekanan dalam silinder
lebih besar dari pada tekanan udara luar dan juga akibat terdesak
oleh udara segar yang dimasukkan dengan paksa melalui lubang
pembilasan dengan blower pembilas (turbocharger).Pada saat katup
buang sudah tertutup proses pemasukkan udara masih berlangsung
untuk beberapa saat dengan bantuan kompresor pembilas sampai lubang
pembilasan tertutup total oleh torak, hal ini dimaksudkan untuk
meningkatkan kapasitas dan menaikkan tekanan udara pembilas dalam
silinder.
Demikian kedua proses ini berlangsung terus menerus dan
bergantian antara langkah pembilasan dan kompresi dengan langkah
ekspansi dan buang oleh karena itu disebut operasi dua langkah.
D. Keunggulan Motor Diesel
Setelah melihat berbagai pemakaian dan variasi konstruksi motor
diesel di atas, maka dapat diidentifikasi beberapa keunggulan motor
diesel dalam memenuhi kebutuhan masyarakat, yaitu:
1. Motor diesel mempunyai reliabilitas tinggi.
Motor diesel mampu bekerja tidak hanya dalam ukuran jam tapi
bisa dalam ukuran bulan, artinya sebuah motor diesel dapat bekerja
dalam waktu satu bulan tanpa berhenti.
2. Biaya bahan bakar yang rendah.
Hal ini bila dikaitkan dengan ongkos produksi, sebab
peringkatnya dalam prosuksi minyak tergolong lebih rendah
dibandingkan dengan bensin.
3. Daya yang lebih besar tiap satuan berat mesin.
Dilihat dari beratnya, motor diesel jauh lebih berat dari motor
bensin. Hal ini karena kuantitas dan kualitas bahan yang
dipergunakan pada motor diesel memang lebih baik untuk mendukung
operasionalnya.
4. Pemakaian bahan bakar yang lebih hemat.
Konsumsi bahan bakar pada motor diesel lebih hemat dibandingkan
dengan motor bensin. Hal ini karena beberapa faktor yaitu: proses
pembakaran yang lebih sempurna, tekanan kompresi yang lebih tinggi,
nilai pembakaran bahan bakar yang lebih tinggi, distribusi bahan
bakar antar silinder yang lebih merata (untuk motor yang lebih dari
satu silinder), proses pembilasan yang lebih sempurna, dan
sebagainya. Nilai pembakaran solar 139.500 cal per gallon sedangkan
bensin 124.500 cal per gallon. Perbandingan campuran bahan bakar
udara, motor diesel 40 : 1 (atau lebih), sedangkan motor bensin 18
: 1.
5. Lebih aman dari bahaya kebakaran.
Bensin lebih mudah menguap dan mempunyai titik nyala yang lebih
rendah dibandingkan dengan solar. Sementara pada motor bensin lebih
banyak kontak-kontak yang menghasilkan percikan bunga api
dibandingkan dengan motor diesel. Kedua hal ini dapat menjadi dasar
bahwa motor diesel lebih aman dari kebakaran dibandingkan dengan
motor bensin
6. Momen mesin yang lebih tinggi.
Motor diesel cenderung menggunakan sistem long stroke, sementara
motor bensin menggunukan sistem over square. Hal ini berarti motor
diesel memiliki lengan yang lebih panjang dibandingkan dengan motor
bensin. Sehingga akan menghasilkan momen yang berbeda, di mana
motor diesel akan menghasilkan momen yang lebih besar dibandingkan
dengan motor bensin. Sehingga motor bensin tepat untuk keperluan
akselerasi, sementara motor diesel lebih tepat untuk beban.
E. Kelemahan Motor Diesel
Selain memilki keunggulan, mesin diesel juga mempunyai sejumlah
kekurangan, antara lain:
1. Perbandingan tenaga terhadap berat motor masih lebih besar
dibandingkan motor bensin.
2. Motor diesel tetap lebih sukar dihidupkan pertama kali
dibandingkan motor bensin.
3. Harga inisial (dasar) motor diesel lebih mahal karena motor
diesel lebih kompleks dan lebih berat dibandingkan motor
bensin.
4. Perawatan dan servis pada umumnya tidak dapat dikerjakan oleh
bengkel lokal.
2.2.3 Perhitungan Besaran-Besaran dan Konstanta
A. Torsi Mesin
Torsi mesin dihitung berdasarkan persamaan:
T = W.R (Nm) (2-7)
Dengan:
W= gaya tangensial pada dinamometer (W = m.g)
m= beban terbaca pada timbangan (kg)
g= percepatan gravitasi (9,8 m/det2)
R= jari-jari dinamometer (0,235 m)
B. Daya Mesin
Daya mesin dicari dengan persamaan:
P = T. (watt)(2-8)
Dengan:
T = torsi mesin (Nm)
= kecepatan sudut mesin (rad/det)
= 2n / 60
n = putaran mesin (rpm)
C. Kecepatan Aliran Udara Lewat Venturi
Kecepatan aliran udara lewat venturi dicari dengan
persamaan:
v= (2-9)
Dengan:
a = massa jenis udara (= 1,1774 kg/m3)
u= massa jenis air (= 995,8 kg/m3)
= selisih ketinggian air pada manometer (m)
D. Konsumsi Udara
Konsumsi udara dicari dengan persamaan:
Mu = Av v (kg/det) (2-10)
Dengan :
Av= luas penampang venturi (6,6052 x 10-4 m2)
= massa jenis udara (= 1,1774 kg/m3)
E. Konsumsi Bahan Bakar
Konsumsi bahan bakar dicari dengan persamaan:
(2-11)
Dengan :
hg= penurunan bahan bakar di dalam gelas ukur diambil 10 cm
Ag= luas penampang gelas ukur (8,2958 cm2)
t= waktu penurunan bahan bakar di dalam gelas ukur (detik)
F. Konsumsi Bahan Bakar Spesifik
Konsumsi bahan bakar spesifik dicari dengan persamaan:
..............................................(2-12)
25
ANTAN NORAIDI MAULANA
BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN
3.1 Waktu dan Tempat Praktikum
Praktikum prestasi mesin ini dilaksanakan pada tanggal April
2014 pukul 08.00 - 10.00 WITA. Bertempat di laboratorium Teknik
Mesin Universitas Lambung Mangkurat Banjarbaru.
3.2 Pengujian Unjuk Kerja Motor Bensin
3.2.1 Alat dan Bahan
Peralatan yang digunakan dalam percobaan ini adalah: generator
set, bola lampu dan berbagai peralatan ukur yang disusun dalam
panel.
1. Generator set yang digunakan memiliki spesifikasi:
Merk : Shark Petrol Generator Set
Type : Single Phase Petrol
Serial Number: SG3000W
Rated Voltage : 220 V
Rated Frequency : 50 Hz
Amperage : 9,1 A
Rated Output : 2,0 kW
Max. Output : 2,2 kW
Bahan bakar : Bensin (Petrol)
Power Factor : 1,0
2. Bola lampu yang digunakan sebanyak 10 buah dengan daya
masing-masing 160 W dan tegangan 220 V.
3. Peralatan ukur yang digunakan: voltmeter, gelas ukur kecil,
gelas ukur besar, stop-watch dan tachometer.
Gambar 3.1. Skema Alat yang Digunakan Dalam Pengujian Motor
Bensin
Keterangan:
1. Lampu
2. Saklar
3. Ampere meter
4. Volt meter
5. Handle (saklar pemutus)
6. Gelas ukur
7. Filter bahan bakar
8. Generator
3.2.2 Prosedur Percobaan
A. Pemeriksaan awal
1. Pemeriksaan bahan bakar di dalam gelas ukur, tambahkan bahan
bakar bilamana diperlukan.
2. Periksa alat-alat ukur, yaitu voltmeter, amperemeter,
laporkan ke petugas bilamana terjadi kerusakan.
3. Periksa lampu-lampu beban.
B. Prosedur pengambilan data
1. Isi gelas ukur besar dengan bensin murni.
2. Matikan semua saklar lampu beban.
3. Hidupkan generator set.
4. Tunggu beberapa saat (kira-kira 5 menit), agar mesin
panas.
5. Hidupkan stopwatch.
6. Catat kuat arus, tegangan dan putaran genset.
7. Tunggu hingga bahan bakar di dalam gelas ukur turun sampai 5
strip (50 cc).
8. Matikan stopwatch, catat penunjukan waktu di stopwatch.
9. Ulangi langkah 5 s/d 8 sebanyak 3 kali.
10. Tutup saklar beban.
11. Tunggu beberapa saat hingga putaran stabil.
12. Lakukan prosedur seperti pada langkah 5 s/d 8.
13. Lakukan prosedur seperti pada langkah 10 s/d 12 dengan
berturut-turut menutup 2 s/d 10 saklar.
14. Ulangi lagi langkah percobaan di atas dengan beban mulai 10
sampai tak berbeban.
15. Bila telah selesai, matikan mesin dan kosongkan gelas
ukur.
16. Catat data percobaan.
3.3 Pengujian unjuk Kerja Motor Diesel
3.3.1 Peralatan yang Digunakan
Peralatan yang digunakan dalam percobaan ini adalah:
1. Mesin diesel
2. Instrumen
a. Manometer air, untuk mengukur penurunan tekanan udara yang
melewati venturi.
b. Venturi, untuk mengukur aliran uadara, dengan ukuran D1 = 50
mm, D2 = 29mm.
c. Tachometer, untuk mengukur putaran mesin.
d. Iqnition switch.
e. Handle untuk mengatur pembukaan throttle.
f. Handle kopling.
g. Timbangan, untuk mengukur torsi.
h. Gelas ukur, untuk mengukur konsumsi bahan bakar.
i. Stopwatch, untuk mengukur waktu konsumsi bahan bakar.
3. Dinamometer, digunakan untuk mengukur torsi yang dihailkan
oleh porois mesin. Alat ini menggunakan air sebagai media kerja
untuk memberikanan tahanan hidrolis terhadap poros dan
mendisipasikan daya menjadi panas.
3.3.2 Prosedur Percobaan
A. Pemeriksaan Awal
1. Pemeriksaan bahan bakar di dalam tangki, bilamana perlu
tambahkan bahan bakar.
2. Pemeriksaan bahan bakar di dalam gelas ukur.
3. Pemeriksaan fluida ke dalam dynamometer.
4. Periksa air radiator.
5. Periksa aliran yang berasal dari tangki dengan mengatur kran
bahan bakar.
B. Cara Start
a. Lepaskan kopling.
b. Putar kunci kontak sambil memperbesar throttle sampai mesin
hidup, tunggu beberapa saat (5 menit) agar mesin panas.
c. Masukkan kopling hingga dinamometer berputar.
d. Atur pembukaan throttle hingga putaran mesin mencapai 800 rpm
selama 2-3 menit.
e. Naikkan putaran mesin hingga 2500 rpm dan tunggu hingga 15-20
menit.
C. Pengambilan Data
a. Pengukuran dimulai dari putaran 2500 rpm.
b. Atur kran bahan bakar agar aliran berasal dari gelas
ukur.
c. Catat putaran mesin, bebean dinamometer, sikap manometer dan
waktu penurunan bahan bakar di dalam gelas ukur tiap 10 cm. Lakukan
masing-masing 3 kali.
d. Turunkan putaran mesin hingga mencapai 2250 rpm dan tunggu
kira-kira 5 menit.
e. Lakukan pencatatan seperti langkah c.
f. Lanjutkan percobaan ini pada putaran masing-masing 2000,
1750, 1500, dan 1000 rpm.
g. Bila telah selesai matikan mesin.
h. Susun data percobaan.
30
FAQIH HIDAYATULLAH
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Motor Bensin
4.1.1 Data Hasil Percobaan
Tabel 4.1. Data Hasil Pengujian Mesin Bensin
Jumlah Beban Lampu
Arus Listrik (ampere)
Tegangan (volt)
Waktu (sekon)
Putaran (rpm)
0
0
220
198,68
3122
3130
3137
1
0,75
220
194,08
3120
3110
3117
2
1,5
220
185,30
3105
3112
3117
3
2
220
180,05
3005
3107
3096
4
3
220
175,10
3090
3091
3096
5
3,75
220
169,20
3078
3086
3082
6
4,5
225
156,85
3068
3067
3066
7
5,25
225
129,11
3048
3049
3046
8
6,8
225
127,00
3025
3021
3029
9
6,8
225
123,08
2902
2887
2931
4.1.2 Analisa Data
Untuk beban lampu 1
Jumlah Beban Lampu
Arus Listrik (ampere)
Tegangan (volt)
Waktu (sekon)
Putaran (rpm)
1
0,75
220
194,08
3120
3110
3117
Diketahui : Waktu = 194,08 sekon
Kuat arus listrik = 0,75 ampere
Tegangan litrik generator = 220 volt
Pemakaian bahan bakar yang digunakan 50 cc
Ditanyakan : Pout, Pin, , dan SFC
Jawab : Daya output
Sebelum menentukan nilai daya input, terlebih dahulu mengetahui
debit aliran bensin
Daya input
Efisiensi
Konsumsi bahan bakar
0,214
Konsumsi bahan bakar spesifik
48
Jumlah beban
t (s)
E (V)
Cb
(J/kg)
b
(kg/m3)
I (A)
Pout
(W)
Qb
(m3/s)
Pin
(W)
SFC
(cm3/J)
0
198,68
220
40.000
750
0
0
2,51x10-7
7,53
0
0,209
1
194,08
220
0,75
165
2,57x10-7
7,71
21,4
0,214
0,00156
2
185,30
220
1,5
330
2,69x10-7
8,07
40,89
0,224
0,00082
3
180,05
220
2
440
2,77x10-7
8,31
52,94
0,230
0,00063
4
175,10
220
3
660
2,85x10-7
8,55
77,19
0,237
0,00044
5
169,20
220
3,75
825
2,95x10-7
8,85
93,22
0,246
0,00036
6
156,85
225
4,5
1012,5
3,18x10-7
9,54
106,13
0,265
0,00032
7
129,11
225
5,25
1181,25
3,87x10-7
11,61
101,74
0,322
0,00033
8
127,00
225
6,8
1530
3,93x10-7
11,79
129,77
0,327
0,00026
9
123,08
225
6,8
1530
4,06x10-7
12,18
125,61
0,337
0,00027
Tabel 4.2. Data Hasil Perhitungan
4.1.3Grafik Hubungan Data
Gambar 4.1. Grafik Hubungan Antara Konsumsi Bahan Bakar (Qf)
dengan Daya Output (Pout)
Gambar 4.2. Grafik Hubungan Antara Konsumsi Bahan Bakar Spesifik
(SFC) dengan Daya Output (Pout)
Gambar 4.3. Grafik Hubungan Antara Efisiensi dengan Daya Output
(Pout)
4.1.4 Pembahasan
Percobaan ini bertujuan untuk menguji unjuk kerja motor bensin
dalam bentuk generator set dengan daya output maksimal sebesar 2,2
kilowatt.
Pengujian dilakukan untuk mengetahui konsumsi bahan bakar,
konsumsi bahan bakar spesifik, daya output, dan efisiensi dari
generator set tersebut dengan menggunakan 9 buah lampu sebagai
pembebanan. Masing-masing lampu memiliki daya 160 watt dan tegangan
220 volt. Pengujian ini dilakukan dimulai dari tanpa beban (0
lampu) sampai pembebanan 9 lampu. Hasilnya adalah sebagai
berikut:
a) Untuk pembebanan 0 lampu diperoleh konsumsi bahan bakar ()
sebesar 0,209 cm3/s, konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) tak
terdefinisi, daya output (Pout) sebesar 0 watt, efisiensi sebesar
0.
b) Untuk pembebanan 1 lampu diperoleh konsumsi bahan bakar ()
sebesar 0,214, konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) sebesar 0,00156
cm3/J, daya output (Pout) sebesar 165 watt, dan efisiensi sebesar
21,4.
c) Untuk pembebanan 2 lampu diperoleh konsumsi bahan bakar ()
sebesar 0,224 cm3/s, konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) sebesar
0,00082 cm3/J, daya output (Pout) sebesar 330 watt, dan efisiensi
sebesar 40,89
d) Untuk pembebanan 3 lampu diperoleh konsumsi bahan bakar ()
sebesar 0,230 m3/s, konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) sebesar
0,00063 cm3/J, daya output (Pout) sebesar 440 watt, dan efisiensi
sebesar 52,94.
e) Untuk pembebanan 4 lampu diperoleh konsumsi bahan bakar ()
sebesar 0,237 m3/s, konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) sebesar
0,00044 cm3/J, daya output (Pout) sebesar 660 watt, dan efisiensi
sebesar 77,19.
f) Untuk pembebanan 5 lampu diperoleh konsumsi bahan bakar ()
sebesar 0,246 m3/s, konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) sebesar
0,00036 cm3/J, daya output (Pout) sebesar 825 watt, dan efisiensi
sebesar 93,22.
g) Untuk pembebanan 6 lampu diperoleh konsumsi bahan bakar ()
sebesar 0,265 m3/s, konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) sebesar
0,00032 cm3/J, daya output (Pout) sebesar 1012,5 watt, dan
efisiensi sebesar 106,13.
h) Untuk pembebanan 7 lampu diperoleh konsumsi bahan bakar ()
sebesar 0,322 m3/s, konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) sebesar
0,00033 cm3/J, daya output (Pout) sebesar 1181,25 watt, dan
efisiensi sebesar 101,74.
i) Untuk pembebanan 8 lampu diperoleh konsumsi bahan bakar ()
sebesar 0,327 m3/s, konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) sebesar
0,00026 cm3/J, daya output (Pout) sebesar 1530 watt, dan efisiensi
sebesar 129,77.
j) Untuk pembebanan 9 lampu diperoleh konsumsi bahan bakar ()
sebesar 0,337 m3/s, konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) sebesar
0,00027 cm3/J, daya output (Pout) sebesar 1530 watt, dan efisiensi
sebesar 125,61.
Kemudian dari grafik diperoleh untuk hubungan antara konsumsi
bahan bakar () dengan daya output (Pout) terlihat bahwa makin besar
nilai daya output maka akan semakin besar pula nilai konsumsi bahan
bakar sampai pada batas yang telah dihitung.
Sedangkan untuk grafik hubungan antara konsumsi bahan bakar
spesifik (SFC) dengan daya output (Pout) terlihat bahwa makin besar
nilai Pout maka akan semakin kecil nilai SFC, artinya nilai daya
output berbanding terbalik dengan nilai konsumsi bahan bakar
spesifik sampai pada batas yang telah dihitung.
Dan untuk grafik hubungan antara efisiensi motor bensin dengan
daya output (Pout) terlihat bahwa makin besar nilai daya output
maka akan semakin besar pula nilai efisiensi, artinya nilai
efisiensi berbanding lurus dengan nilai Pout sampai pada batas yang
telah dihitung.
4.2 Motor Diesel
4.2.1 Data Hasil Percobaan
Tabel 4.3. Data hasil pengujian motor diesel
No
Putaran (rpm)
W (newton)
h (m)
hg (cc)
t (sekon)
1
4030
12
0,010
10
38,31
2
4330
14
0,012
12
30,57
3
5030
16
0,014
13
30,34
4
5330
18
0,016
15
28,44
5
6030
18,5
0,018
17
23,81
6
6330
20
0,020
20
22,63
7
7030
25
0,022
23
21,65
8
7330
27,5
0,024
26
21,42
9
8030
28
0,025
28
19,57
10
8330
28
0,027
30
18,83
4.2.2 Analisa Data
Untuk putaran mesin 4030 rpm
Putaran (rpm)
W (newton)
h (m)
hg (cc)
t (sekon)
4030
12
0,010
10
38,31
Diketahui: n= 4030 rpm
W= 12 N
h= 10 cc
t= 38,31 s
R= 0,235 m
Ditanya: T, P, v, , , dan SFC
Jawab: Torsi mesin
T = W .R
T = 12x 0,235
T = 2,82 Nm
Daya mesin
P = T x
P = 2,82 x (2 x 3,14 x 4030 / 60)
P = 1189,49 watt
Kecepatan aliran udara lewat venturi
v =
=
= 0,015 m/s
Konsumsi udara
= . A.v
= 1,1774 x 6,6052 . 10-4 x 0,0152
= 1,17 . 10-5 kg/s
Konsumsi bahan bakar
= 3,178 . 10-6 m3/s
Konsumsi bahan bakar spesifik
No
Putaran
(rpm)
W (N)
h (m)
hg (cc)
t (s)
R
T (Nm)
P (watt)
mu (kg/s)
Qf (m3/s)
SFC (cm3/J)
1
4030
12
0,010
10
38,31
0,235
2,82
421,8
1189,49
0,0000117
2,16
0,00181
2
4330
14
0,012
12
30,57
0,235
3,29
453,2
1491,05
0,0000124
3,25
0,021
3
5030
16
0,014
13
30,34
0,235
3,76
526,47
1979,53
0,000014
3,55
0,000179
4
5330
18
0,016
15
28,44
0,235
4,23
557,87
2359,8
0,0000147
4,37
0,000185
5
6030
18,5
0,018
17
23,81
0,235
4,34
631,14
2739,14
0,0000155
5,92
0,000216
6
6330
20
0,020
20
22,63
0,235
4,7
662,54
3113,93
0,0000163
7,33
0,000235
7
7030
25
0,022
23
21,65
0,235
5,87
735,8
4319,18
0,0000171
8,81
0,000203
8
7330
27,5
0,024
26
21,42
0,235
6,46
767,2
4956,15
0,0000178
10,06
0,000202
9
8030
28
0,025
28
19,57
0,235
6,58
840,47
5530,31
0,0000186
11,86
0,000214
10
8330
28
0,027
30
18,83
0,235
6,58
871,87
5736,92
0,0000194
13,21
0,000230
Tabel 4.2 Data Hasil Perhitungan
4.2.3 Grafik Hubungan Data
Gambar 4.4. Grafik Hubungan Antara Torsi (T) dengan Putaran
(n)
Gambar 4.4. Grafik Hubungan antara Daya (P) dengan Putaran
(n)
Gambar 3.4. Grafik Hubungan Antara Konsumsi Udara (mu) dengan
Putaran (n)
4.2.4Pembahasan
Dari grafik diperoleh untuk grafik hubungan antara torsi motor
diesel (T) dengan putaran (n) terlihat bahwa makin besar nilai T
maka akan semakin besar pula nilai n, artinya nilai T berbanding
lurus dengan nilai n. Walaupun besar peningkatan nilai yang didapat
bervariasi antara ke 10 data.
Untuk grafik hubungan antara daya output (P) motor diesel dengan
putaran (n) terlihat bahwa semakin besar putaran maka akan semakin
besar daya yang dihasilkan. Ini membuktikan bahwa prinsip karja
kerja pada engine telah sesuai yaitu engine yang berputar semakin
cepat akan mengghsilkan daya penggerak yang semakin besar pula.
Untuk grafik hubungan antara konsumsi bahan bakar (Qf) motor
diesel dengan putaran (n) terlihat bahwa makin besar nilai Qf maka
akan semakin besar pula nilai n, artinya nilai Qf berbanding lurus
dengan nilai n. Indikasi putaran yang dihasilhkan tentu sangat
berpengaruh pada tingkat konsumsi bahan bakar, jika ingin
didapatkan putaran yang lebih cepat tentu konsumsi bahan bakar akan
semakin besar diperlukan oleh engine.
Untuk grafik hubungan antara konsumsi bahan bakar spesifik (SFC)
motor diesel dengan putaran (n) terlihat bahwa pada putaran
efisiensi bahan bakar ada yang rendah dan ada yang tinggi artinya
besarnya konsumsi bahan bakar spesifik berfariasi pada data yang
diperoleh, hal ini dikarenakan kinerja dari engine yang tidak
selalu sama pada setiap putarannya. Sesuai dengan rumus yang
dipakai yaitu konsumsi bahan bakar spesifik sama dengan besar
konsumsi bahan bakar dibagi dengan daya yang diperoleh pada setiap
tingkat putaran yang telah ditentukan. Besar daya yang semakin
meningkat dan kunsumsi bahan bakar pada data akan mempengaruhi
hasil dari konsumsi bahan bakar spesifik bervariasi.
Grafik Hubungan Antara Konsumsi Bahan Bakar (Qf)
dengan Daya Output (Pout)
Y-Values01653304406608251012.51181.25153015300.209000000000000210.214000000000000410.22400000000000020.230.237000000000000040.246000000000000410.265000000000000010.322000000000001060.327000000000001070.33700000000000124
Daya Output (Pout) (W)
Konsumsi Bahan Bakar (Qf) (cm3)
Grafik Hubungan Antara Konsumsi Bahan Bakar Spesifik (SFC)
dengan Daya Output (Pout)
Y-Values01653304406608251012.51181.25153015301.5600000000000063E-38.2000000000000042E-46.3000000000000133E-44.4000000000000218E-43.6000000000000154E-43.2000000000000182E-43.3000000000000092E-42.6000000000000112E-42.7000000000000136E-4
Daya Output (Pout) (W)
Konsumsi Bahan Bakar Spesifik (SFC) (cm3/J)
Grafik Hubungan Antara Efisiensi
dengan Daya Output (Pout)
Y-Values01653304406608251012.51181.2515301530021.440.8952.9477.1993.22106.13101.74000000000002129.76999999999998125.61
Daya Output (Pout) (W)
Efisiensi
Grafik Hubungan Antara Torsi (T)
dengan Putaran (n)
Column1
40304330503053306030633070307330803083302.823.293.76000000000000024.23000000000000044.344.75.876.466.586.58
n (rpm)
T (Nm)
Grafik Hubungan Antara Daya (P)
dengan Putaran (n)
Column1
40304330503053306030633070307330803083301189.491491.051979.532359.80000000000022739.143113.93000000000124319.184956.15000000000245530.315736.92
n (rpm)
P (watt)
Grafik Hubungan Antara Konsumsi Udara (mu)
dengan Putaran (n)
Column1
40304330503053306030633070307330803083301.1700000000000025E-51.2400000000000017E-51.4000000000000017E-51.470000000000002E-51.5500000000000024E-51.6300000000000034E-51.7099999999999999E-51.7800000000000026E-51.8600000000000032E-51.9400000000000034E-5
n (rpm)
mu (x 10-5 kg/s)
