Upload
others
View
5
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
TUGAS AKHIR
PENGARUH PEMBERIAN BEBAN TERHADAP
PEMAKAIAN BAHAN BAKAR GENERATOR
YASUKA 2.5 KVA
Diajukan Sebagai Syarat Untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya Program
Studi D-3 Teknik Otomotif
OLEH :
AGUS SISWANDI
NIM : 100101021
PROGRAM STUDI D-3 MESIN OTOMOTIF
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH RIAU
PEKANBARU
2014
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
DATA PERSONAL
Nama Lengkap : Agus Siswandi
NIM : 100101021
Tempat / Tanggal Lahir : 12 Agustus 1992
Jenis Kelamin : Laki – laki
Alamat : Jl. Purwodadi. Panam
Telp / HP : 0852-7104-5950
PENDIDIKAN
Sekolah Dasar : SDN. 033 Pekanbaru - RIAU
Sekolah Lanjut Pertama : SMPN 20 Pekanbaru - RIAU
Sekolah Lanjut Atas : SMK Muhammadiyah 01 Pekanbaru - RIAU
Perguruan Tinggi : Universitas Muhammadiyah Riau (UMRI)
RIAU
TUGAS AKHIR
Judul : Pengaruh Pemakaian Beban Terhadap Bahan
Bakar Generator Yasuka 2.5 KVA
Tempat Penelitian : labor Fakultas Teknik Otomotif UMRI
Tanggal Sidang : 28 Agustus 2014
MOTTO
Keinginan adalah kunci motivasi
Tapi tekad dan komitmen itu pengejaran tanpa henti untuk
sebuah tujuan Yaitu
Komitmen menuju keunggulan yang akan memungkinkan
Anda untuk mencapai keberhasilan yang Anda cari.
Desire is the key to motivation
but it’s determination and commitment to an unrelenting
pursuit of the goal-a commitment to excellence-that will
enable you to attain the success you seek.
Ambillah semua keputusan dengan sikap terbaik yang kita miliki
Doa, usaha dan tawakal
Membawa kita pada tujuan yang kita ingini
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN
Saya yang bertandatangan dibawah ini menyatakan bahwa, Tugas Akhir
ini merupakan karya saya sendiri (ASLI), dan isi dalam Tugas akhir ini tidak
terdapat karya yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar
akademis di suatu institusi pendidikan. Dan sepanjang pengetahuan saya juga
tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis dan/atau di terbitkan oleh
orang lain, kecuali atau secara tertulis di acu dalam naskah yang disebutkan dalam
daftar pustaka.
Pekanbaru, 28 Agustus 2014
AGUS SISWANDI
NIM.100101021
ABSTRAK
Generator set (genset) adalah. Merupakan alat yang terdiri dari satu set peralatan
gabungan yang terdiri dari dua perangkat berbeda yaitu engine dan generator atau
alternator. Engine atau mesin merupakan perangkat pemutar, sedangkan generator
atau alternator berfungsi sebagai perangkat pembangkit listrik. Namun memiliki
konfigurasi komponen listrik serta desain yang berbeda-beda sesuai dengan
penggunaanya.Bahan bakar sangat berpengaruh penting didalam proses
pembakaran pada mesin genset tanpa bahan bakar genset tidak akan berfungsi,
tetapi tidak bahan bakar saja, proses pembakaran akan sempurna jika udara dan
bahan bakar sesuai dengan yang dibutuhkan didalam ruang bakar.Hasil penelitian
Semakin besar beban maka pemakaian bahan bakar juga akan semakin banyak
atau waktu yang dibutuhkan untuk menghabiskan bahan bakar semakin cepat pada
mesin genset. Hasil penelitian menunjukkan bahwa volume bahan bakar 50 ml,
tegangan 220 volt dan putaran rata-rata 2900rpm s/d 3100rpm, pemakaian bahan
bakar gerinda lebih bannyak dibandingkan antara lampu, kipas angin, blender
dengan arus 2,87 waktu yang dibutuhkan 3,25 menit menghabiskan bahan bakar
0,923 (Ltr/jam). Pemakaian bahan bakar lampu lebih sedikit dibandingkan antara
kipas angin, blender, gerinda dengan arus 0,4 waktu yang dibutuhkan 5,32 menit
untuk menghabiskan bahan bakar 0,564 (Ltr/jam). Sebaiknya penggunaan genset
jika perlu menggunakan beban rendah dibandingkan dengan beban tinggi
dikarenakan dalam pemakaian bahan bakar lebih irit beban rendah di bandingkan
beban tinggi. Kata kunci : Pemakaian Bahan Bakar Generator
ABSTRACT
Generator sets (gensets) is. It is a device that consists of a set of equipment
consisting of a combination of two different devices, namely the engine and
generator or alternator. Engine or machine is the player, while functioning as a
generator or alternator power generation devices. But having electrical
components and design configurations that vary according to its use.Fuel is
extremely important effect in the combustion process in the engine without fuel
generator generators will not work, but not only fuel, the combustion process will
be perfect if the air and fuel as required in the combustion chamber. The results
showed that the fuel volume of 50 ml, a voltage of 220 volts and an average round
2900rpm s / d 3100rpm, fuel consumption bannyak grinding more than the lights,
fans, blenders with the time it takes the current 3.25 to 2.87 minutes spent fuel
0.923 (Ltr / h). Fuel consumption less light than the fan, blender, grinder with a
current 0.4 time it takes 5.32 minutes to spend fuel 0.564 (Ltr / h). The research
results of the load, the fuel consumption will also be getting a lot or spend the
time needed to fuel the faster the engine generator set. We recommend the use of
generators if necessary to use load is low compared to high loads due to the more
efficient fuel consumption low load compared to high load. Keywords: Generator
Fuel Usage
KATA PENGANTAR
Puji Syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan Rahmat dan Hidayah-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan
laporan tugas akhir (TA) dengan judul “PENGARUH BEBAN TERHADAP
BAHAN BAKAR GENERATOR YASUKA 2.5 KVA’’. Penyusun menyadari
sepenuhnya dan keterbatasan yang dimiliki dalam penyajian laporan tugas akhir
ini, oleh karena itu penulis ucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak
yang telah membantu dalam penyusunan laporan tugas akhir ini. Oleh karena itu
dalam kesempatan ini ucapan tersebut penulis sampaikan kepada:
1. Kedua orang tua dan keluarga tercinta yang telah memberikan dukungan
baik secara moril maupun materil dalam menyusun Tugas Akhir
2. Kepada Bapak Ir. Indra Hasan.MT selaku dekan Fakultas Teknik di
Universitas Muhammaiyah Riau (UMRI) yang telah memberi izin dalam
penyusunan Tugas Akhir
3. Ibu Jusnita, ST. MT selaku ketua Prodi yang telah memberikan
kesempatan pada penulis sehingga terlaksana penyusunan Tugas Akhir
4. Seluruh Dosen di Universitas Muhammadiyah Riau yang telah
memberikan pelajaran selama dalam perkuliahan serta dukungan dan
masukan dalam menyusun Tugas Akhir
5. Kepada Bapak Ir. Denur MM selaku pembimbing Tugas Akhir
6. Teman-teman yang telah memberikan dorongan semangat dan motivasi,
sehingga terlaksana Tugas Akhir ini.
Semoga bantuan serta jasa yang telah diberikan tersebut mendapat imbalan
dari Allah SWT. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa laporan ini masih jauh
dari sempurna meskipun segenap kemampuan telah penulis curahkan dalam
penyusunan laporan ini. Oleh karena itu kritik dan saran yang mmbangun sangat
diharapkan demi menambah wawasan penulis. Penulis berharap semoga
bermanfaat bagi semua, amin.
Pekanbaru, 28 Agustus 2014
AGUS SISWANDI
DAFTAR ISI
LEMBAR PERSETUJUAN .............................................................................. i
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................. ii
LEMBAR ASISTENSI ................................................................................... iv
ABSTRAK ......................................................................................................... v
ABSTRACT ...................................................................................................... vi
KATA PENGANTAR .................................................................................... viii
DAFTAR ISI .................................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xi
DAFTAR TABEL .......................................................................................... xii
BAB 1 : PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang .................................................................... 1
1.2. Rumus Masalah .................................................................. 2
1.3. Batas Masalah ..................................................................... 2
1.4. Tujuan ................................................................................. 2
1. Tujuan umum .................................................................. 2
2. Tujuan Khusus ................................................................. 2
1.4. Manfaat ............................................................................... 3
BAB 2 : TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Motor Bensin ....................................................................... 4
2.2. Siklus Motor 4 Langkah ...................................................... 5
2.2.1. Langkah Hisap ............................................................ 6
2.2.2. Langkah Kompresi ..................................................... 7
2.2.3. Langkah Usaha ........................................................... 7
2.2.4. Langkah Buang ........................................................... 8
2.3. Konstruksi Mesin Bensin .................................................... 9
2.4. Komponen Utama Mesin Genset ........................................ 9
2.4.1. Mesin (Enggine) ......................................................... 9
2.4.2. Generator .................................................................... 10
2.4.3. Frame (Kerangka) ....................................................... 13
2.4.4. Tangki Bahan Bakar ................................................... 13
2.5. Komponen Pelengkap Mesin Genset .................................. 14
2.5.1. Circuit Braker ............................................................. 14
2.5.2. AVR (Automatic Voltage Regulator) ......................... 15
2.6. Perhitungan Bahan Bakar Dengan Bensin Murni ............... 16
BAB 3 : METODOLOGI
3.1. Tempat Dan Waktu ............................................................. 17
3.2. Bahan Dan Alat ................................................................... 17
3.3. Metode Penelitian ................................................................ 18
3.3.1. Persiapan Genset Yang Diuji ..................................... 18
3.3.2. Persiapan Peralatan ................................................... 18
3.3.3. Pengukuran dan Percatatan ........................................ 18
3.4. Alur Pelaksanaan .................................................................. 19
BAB 4 : PEMBAHASAN
4.1. Hasil Pengujian .................................................................... 23
4.2. Pembahasan ......................................................................... 27
BAB 5 : PENUTUP
5.1. Kesimpulan ......................................................................... 32
5.2. Saran .................................................................................... 32
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 30
LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Generator Set .............................................................................. 5
Gambar 2.2. Langkah Isap .............................................................................. 6
Gambar 2.3. Langkah Kompresi ...................................................................... 7
Gambar 2.4. Langkah Usaha ............................................................................ 8
Gambar 2.5. Langkah Buang .......................................................................... 8
Gambar 2.6. Mesin Genset .............................................................................. 9
Gambar 2.7. Generator atau Alternator ............................................................ 11
Gambar 2.8. Isi Generator ................................................................................ 12
Gambar 2.9. Frame (kerangka) ........................................................................ 13
Gambar 2.10. Tangki Bahan Bakar ................................................................... 13
Gambar 2.11. Circuit Breaker ............................................................................ 14
Gambar 2.12. AVR (Automatic Voltage Regulator) ......................................... 15
Gambar 4.1. Grafik Beban Terhadap Waktu Yang dibutuhkan ..................... 30
Gambar 4.2. Grafik Beban Terhadap Bahan Bakar Yang dibutuhka
Perjam ........................................................................................ 31
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1. Bahan dan Alat .................................................................................. 17
Tabel 3.2. Jadwal Kegiatan ................................................................................ 20
Tabel 4.1. Spesifikasi Genset .............................................................................. 23
Tabel 4.2. Data Hasil Pengujian Genset Menggunakan Lampu ......................... 24
Tabel 4.3. Data Hasil Pengujian Genset Menggunakan Kipas Angin ................ 24
Tabel 4.4. Data Hasil Pengujian Genset Menggunakan Blender ....................... 24
Tabel 4.5. Data Hasil Pengujian Genset Menggunakan Grinda ......................... 25
Tabel 4.6. Data Hasil Pengujian Genset Waktu Konsumsi Bahan Bakar
(Ltr/jam) .............................................................................................29
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Dalam dunia otomotif khususnya pada mesin genset dikenal berbagai
macam system yang bekerja.sistem tersebut bekerja saling berangkaian antara satu
dengan yang lainnya, sehingga apabila salah satu dari system tersebut mengalami
kerusakan,maka genset akan mengalami kerusakan.
Generator set (genset) adalah. Merupakan alat yang terdiri dari satu set
peralatan gabungan yang terdiri dari dua perangkat berbeda yaitu engine dan
generator atau alternator. Engine atau mesin merupakan perangkat pemutar,
sedangkan generator atau alternator berfungsi sebagai perangkat pembangkit
listrik. Namun memiliki konfigurasi komponen listrik serta desain yang berbeda-
beda sesuai dengan penggunaanya. (Sunarta, Nakula. 2007)
Bahan bakar sangat berpengaruh penting didalam proses pembakaran pada
mesin genset tanpa bahan bakar genset tidak akan berfungsi, tetapi tidak bahan
bakar saja, proses pembakaran akan sempurna jika udara dan bahan bakar sesuai
dengan yang dibutuhkan didalam ruang bakar. sebelum udara dan bahan bakar
memasuki ruang bakar, udara dan bahan bakar tercampur menjadi kabut didalam
ruang bakar. bahan bakar mempunyai peranan yang sangat penting pada genset,
sehingga komponen yang ada pada proses pembakaran memerlukan perawatan,
apabila tidak diperhatikan dengan baik maka akan menyebabakan kerusakan fatal
pada mesin. (Drs. Daryanto,1980)
Oleh sebab itu penulis ingin melakukan penelitian untuk mengetahui
perhitungan jumlah bahan bakar yang dibutuhkan setiap pembakaran dan setiap
jam dengan bervariasi beban, agar dapat membandingkan laju konsumsi bahan
bakar pada genset.
Untuk menjawab permasalahan yang ada dan dapat dibuktikan secara ilmiah
penulis melakukan analisa dan menjadikan sebagai tugas akhir dari perkuliahan
dengan judul “PENGARUH PEMBERIAN BEBAN TERHADAP
PEMAKAIAN BAHAN BAKAR GENERATOR YASUKA 2.5 KVA”
1.2. Rumusan Masalah
Permasalahan yang sering terjadi pada generator mesin genset Yasuka 2.5
KVA ketika diberi beban akan terjadi sebagai berikut :
1. Pemakaian beban yang lebih mesin genset menjadi mati
2. Pemakaian bahan bakar boros
3. Suara mesin lebih berat
4. Menimbulkan getaran yang kuat
1.3. Batasan Masalah
Mengingat keterbatasan alat dan sangat kompleksnya permasalahan dalam
proses penelitian tersebut, maka penulis membatasi permasalahan agar
pembahasannya lebih terfokus. Adapun batasan-batasan masalahnya adalah
sebagai berikut:
1. Menghitung jumlah bahan bakar dan waktu yang diperlukan pada proses
pembakaran, khususnya Genset Yasuka 2.5 KVA. Pengujian dilakukan
dengan cara diberi beban tegangan yang bervariasi.
1.4. Tujuan
1. Tujuan Umum
Untuk menghitung jumlah bahan bakar dan waktu yang dibutuhkan saat
pembakaran pada mesin genset Yasuka 2.5 KVA dan dapat mengatasi
permasalan pada mesin genset.
2. Tujuan Khusus
1. Untuk membandingkan laju konsumsi bahan bakar genset Yasuka
diberi beban yang bervariasi.
2. Mengatahui jumlah bahan bakar yang dihabiskan setiap jam.
1.5. Manfaat
Manfaat dalam penyusunan laporan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Menambah pengetahuan tentang jumlah bahan bakar yang dibutuhkan
setiap jamnya terhadap mesin genset.
2. Memberikan referensi untuk pembaca yang ingin menggunakan beban
yang lebih besar, agar mengetahui berapa asupan bahan bakarnya.
3. Menambah ilmu pengetahuan bagi penulis dan pembaca terhadap
pengaruh beban lebih terhadap pemakaian bahan bakar genset.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Motor Bensin
Mesin bensin adalah salah satu jenis motor pembakaran dalam yang banyak
digunakan untuk menggerakan atau sebagai sumber tenaga pada kendaraan dan
mesin gasoline. Salah satu penggerak mula pada generator set adalah mesin
bensin, ini dipergunakan untuk menggerakkan rotor generator sehingga pada out
put statornya menghasilkan Ggl (gaya gerak listrik). Mesin bensin termasuk mesin
kalor yang mengubah tenaga panas menjadi tenaga gerak.
Motor bensin menghasilkan tenaga pembakaran bahan bakar dan udara
(Oksigen) yang ada dalam silinder dan dalam pembakaran ini akan menimbulkan
panas sekaligus akan mempengaruhi gas yang ada dalam silinder untuk
mengembang.Gas tersebut dibatasi oleh dinding silinder kepada silinder dan
piston, maka ketika piston berada pada TMA (titik mati atas) temperatur dan
tekanan akan naik.
Naiknya temperatur dan tekanan didalam silinder tersebut kemudian
meledak akibat lompatan api dari busi, yang kemudian mendorong piston yang
ada dalam silinder untuk bergerak translasi didalam silinder. Gerak translasi ini
diteruskan ke batang penghubung (connecting road) dengan proses engkol (crank
shaft) sehingga menghasilkan gerak berputar pada poros engkol. (Daryanto,1980)
Demikian juga sebaliknya gerak rantai dari poros engkol dan rotor
disambung secara kopling. Dengan adanya rotor yang diputra oleh mesin diesel,
sedangkan kepada gulungan rotor diberikan arus listrik searah, maka pada pihak
stator terbangkit out put tegangan, generator inilah yang akan merubah tenaga
mekanik menjadi tenaga listrik.
Gambar 2.1. Generator Set
2.2. Siklus Motor 4 Langkah
Prinsip Kerja motor 4 Langkah ialah digunakan pada mesin genset prinsip
kerjanya sama saja yang digunakan pada sepeda motor dan mobil, Perbedaannya
hanya pada jumlah silinder yang digunakan pada sepeda motor dan mobil lebih
banyak. Proses kerja pada motor empat langkah diperoleh dalam empat langkah
berturut-turut atau dalam dua putaran poros engkol. Atau untuk menghasilkan satu
kali tenaga memerlukan empat kali bolak-balik piston atau dua kali gerak langkah
poros engkol. (Drs. Daryanto,1980)
Proses kerja dalam mesin geset mempunyai arti sebagai berikut:
1. Mengisi silinder dengan udara murni atau dengan campuran bahan bakar dan
udara
2. Pembakaran bahan bakar
3. Expansi gas pembakaran
4. Membuang gas bekas.
Prinsip kerja mesin 4 langkah dapat dijelaskan bahwa campuran bahan
bakar dan udara di hisap masuk kedalam silinder selanjutnya dimanfaatkan oleh
gerak naik piston, campuran yang dimanfaatkannya yaitu akan dibakar oleh busi
sehingga terjadilah ledakan atau expansi yang akan mendorong piston kebawah,
selanjutnya memutar crank shaft melalui connecting rod. Gerak naik piston oleh
poros engkol kemudian disalurka oleh roda gigi sehingga menjadi gerak putar.
Adapun siklus pembakaran mesin genset adalah empat sebagai berikut :
2.2.1 Langkah Hisap (Suction Stroke)
Katup masuk terbuka, katup buang tertutup Piston bergerak dan titik mati
atas (TMA) ke titik mati bawah (TMB). Oleh karena gerakan piston dari TMA ke
TMB, maka di atas piston terjadi pembesaran volume yang mengakibatkan ruang
tersebut menjadi hampa (vakum). Perbedaan tekanan udara luar yang tinggi
dengan tekanan hampa, mengakibatkan udara akan mengalir dan bercampur
dengan bensin di karburator untuk membentuk gas. Selanjutnya gas tersebut
mengalir ke dalam ruang silinder malalui saluran masuk (intake manifold) atau
katup masuk.
Gambar 2.2. Langkah Hisap.
2.2.2 Langkah Kompresi (Compression Stroke)
Katup masuk dan katup buang tertutup piston bergerak dari TMB ke TMA,
Setelah melakukan pengisian piston yang sudah mencapai TMB kembali lagi
bergerak menuju TMA dan memperkecil ruangan di atas piston sehingga
campuran udara bahan bakar menjadi padat dan tekanan suhunya naik. Beberapa
derajat sebelum torak mencapai TMA terjadi letikan bunga api Iistrik dari busi
yang membakar campuran bahan bakar-udara. Perlu diketahui bahwa saat
penyalaan ini dilakukan pada waktu yang sedemikian tepat, sebab jika tidak mesin
tidak akan mencapai tenaganya yang maksimum.
Gambar 2.3. Langkah Kompresi.
2.2.3 Langkah Expansi/Usaha (Power Stroke)
Katup masuk dan katup buang masih tertutup dan piston bergerak dari TMA
ke TMB, Proses pembakaran akan menyebabkan campuran gas akan
mengembang dan memuai, sehingga energi panas yang dihasilkan oleh
pembakaran dalam ruang bakar menimbulkan tekanan ke segala arah dan
mendesak piston ke TMB. Langkah usaha inilah yang diharapkan pada mesin
untuk dapat menjaga kelangsungan kerja dan perolehan tenaga mesin. Dan proses
langkah usaha ini terihat bahwa terjadi proses perubahan energi panas menjadi
energi mekanis berupa gerak bolak balik. Kemudian generator inilah yang akan
merubah tenaga mekanik menjadi tenaga listrik.
Gambar 2.4. Langkah Usaha.
2.2.4 Langkah Buang (Exhaust Stroke)
Setelah suatu mesin menghasilkan energi yang diperoleh dan adanya
ledakan gas yang terbakar, selanjutnya Katup masuk tertutup katup buang terbuka
dan piston bergerak dari TMB ke TMA piston bergerak ke TMA mendesak gas
bekas sisa pembakaran keluar melalui katup buang dan saluran buang (exhaust
manifold). (Drs. Daryanto,1980)
Gambar 2.5. Langkah Buang.
2.3. Konstruksi Mesin Bensin
Mesin bensin terdiri dari mesin itu sendiri dan berbagai macam alat bantu
lainnya. Sedang mesin itu sendiri dari blok silinder, kepala silinder, torak, poros
engkol dan mekanisme katup. Alat bantu lainnya pada mesin dirangcang untuk
menolong kerja mesin. Diantaranya, pelumasan, pendinginan, pemasukan dan
pembuangan (Intake and Exhaust), bahan bakar dan sistem kelistrikan.
2.4. Komponen Utama Mesin Genset
Komponen utama pada mesin genset yaitu sebagai berikut :
1. Mesin (enggine)
2. Generator
3. Frame (kerangka)
4. Tangki bahan bakar
2.4.1. Mesin (Enggine)
Enggine merupakan sumber energi mekanik dari generator. Genset dapat
dibedakan dari jenis engine penggeraknya, dimana kita kenal tipe-tipe engine
yaitu engine diesel dan engine non diesel (bensin). Engine diesel dikenali dari
bahan bakarnya berupa solar, sedangkan engine non diesel berbahan bakar bensin
premium.
Gambar 2.6. Mesin Genset.
2.4.2. Generator
Generator set atau sering disebut genset adalah sebuah perangkat yang
berfungsi menghasilkan daya listrik. Disebut sebagai generator set dengan
pengertian adalah satu set peralatan gabungan dari dua prangkat berbeda yaitu
mesin dan generator atau alternator. Mesin sebagai perangkat pemutar sedangkan
generator atau alternator sebagai perangkat pembangkit listrik.
Mesin dapat berupa perangkat mesin diesel berbahan bakar solar atau mesin
berbahan bakar bensin, sedangkan generator atau alternator merupakan kumparan
atau gulungan tembaga yang terdiri dari stator (kumparan statis) dan rotor
(kumparan berputar). (Sunarta, Nakula. 2007)
Dalam ilmu fisika yang sederhana dapat dijelaskan bahwa mesin memutar
rotor pada generator sehingga timbul medan magnet pada kumpuran stator
generator, medan magnet yang timbul pada stator dan berinteraksi dengan rotor
yang berbutar akan menghasilkan arus listrik sesuai hukum Lorentz.
Arus listrik yang dihasilkan oleh generator akan memiliki perbedaan
tegangan di antara kedua katub generatornya sehingga apabila dihubungkan
dengan beban akan menghasilkan arus listrik, atau dalam rumus fisika sebagai P
dapat diperoleh dengan :
𝑃 = 𝑉 𝑥 𝑉
Rumus fisika yang lebih kompleks dijelaskan bahwa 𝑃 diperoleh dengan :
𝑃 = 𝑉 𝑥 𝑉 𝑥 𝛷
Dimana : P = Daya (Watt)
V = Tegangan (Volt)
I = Arus (Ampere)
Φ = Factor daya
Gambar 2.7. Generator atau Alternator
Generator sinkron mengkonversi energi mekanik menjadi energi listrik
bolak-balik secara elektromagnetik. Energi mekanik berasal dari penggerak mula
yang memutar rotor, sedangkan energi listrik dihasilkan dari proses induksi
elektromagnetik yang terjadi pada kumparan-kumparan stator.
Secara umum generator sinkron terdiri atas stator, rotor, dan celah udara.
Stator merupakan bagian dari generator sinkron yang diam sedangkan rotor
adalah bagian yang berputar dimana lillitan kumparan medan yang disuplay oleh
arus searah dari eksiter celah udara ruang antara stator dan rotor terbagi beberapa
bagian yaitu :
1. Stator
Stator terdiri dari beberapa komponen utama yaitu :
a. Rangka stator
Rangka stator merupakan rumah (kerangka) yang menyangga inti jangka
stator.
b. Inti stator
Inti stator terbuat dari laminasi-laminasi baja campuran atau besi magnetik
khusus yang terpasang kerangka stator.
c. Alur (slot) dan gigi
Alur dari gigi merupakan tempat meletakkan kumparan stator. Ada 3 (tiga)
bentuk alur stator yaitu terbuka, setengah terbuka, tertutup.
d. Kumparan stator
Kumparan jangkar biasanya terbuat dari tembaga, kumparan ini merupakan
tempat timbulnya GGL induksi.
2. Rotor
Rotor terdiri dari 3 (tiga) komponen utama yaitu :
a. Slip ring
Slip ring merupakan cincin logam yang melingkari poros rotor tetapi
dipisahkan oleh isolasi tertentu. Terminal kumpuran rotor dipasangkan ke slip
ring ini kemudian dihubungkan kesumber arus searah melalui sikat (brush)
yang letaknya menempel slip ring.
b. Kumparan rotor (kumparan medan)
Kumparan medan merupakan unsur yang nemegang peran utama dalam
menghasikan medan magnet. Kumparan ini mendapat arus searah dari sumber
eksitasi tertentu.
c. Poros rotor
Poros rotor merupakan tempat meletakkan kumparan medan, dimana pada
poros tersebut telah terbentuk slot-slot secara paralel terhadap poros rotor.
Gambar 2.8. Isi Generator
2.4.3. Frame (kerangka)
Frame (kerangka) yang berfungsi sebagai kedudukan dari mesin dan
generator. Kerangka terdapat sebuah karet yang fungsi sebagai beredam mesin
saat genset dioprasikan, supaya tidakan tejadi getaran yang kuat dari mesin.
Gambar 2.9. Frame (kerangka)
2.4.4. Tangki Bahan Bakar
Gambar 2.10. Tangki Bahan Bakar
Ditempatkan di atas mesin
Berfungsi untuk menampung bahan bakar.
Perlengkapan di Tangki Bahan bakar :
1. Tutup Tangki (Fuel Filler Cap)
2. Saringan Bahan bakar dalam tangki (Screen Set Fuel Strainer)
3. Kran Bahan Bakar (Fuel Cock)
4. Selang Bahan Bakar (Fuel Tube)
5. Saringan Bahan Bakar tambahan(Fuel Strainer)
6. Pengukur Bahan Bakar (Fuel Gauge)
2.5. Komponen Pelengkap Mesin Genset
2.5.1. Circuit Breaker
Circuit breaker berfungsi sebagai memutuskan daya pada AVR dan
generator eksiter jika terjadi gangguan tegangan lebih atau gangguan eksitansi
lebih. Cara kerja peralatan ini apabila arus yang melalui dari ring transformer
tidak sebanding dengan out put ring transformer (melebihi batas yang ditentukan)
secara otomatis akan menghentikan arus jalur listrik.(http://dunia-
listrik.blogspot.com/2009/10/sistem-sistem-pendukung-pada-genset.html.)
Gambar 2.11. Circuit Breaker
2.5.2. AVR (Automatic Voltage Regulator)
Tegangan yang dihasilkan oleh generator tidak selalu dihasilkan sesuai
dengan rantingnya. Tegangan ini dapat turun atau lebih besar tergantung dengan
jenis beban dan besarnya beban. Untuk beban induktif, tegangan pada generator
dapat turun sehingga perlu menaikan arus eksitasi yang diberikan, sedangkan
untuk beban kapasitas, tegangan yang dihasilkan oleh generator dapat naik
sehingga arus eksitasi diturunkan. Untuk menjaga tegangan keluaran generator
tetap maka perlu dilakukan penambahan atau pengurangan arus eksitasi.
Pengaturan tegangan keluarannya tetap adalah dengan menggunakan suatu
rangkaian pengatur tegangan yang terdiri dari beberapa rangkaian yang saling
mendukung yang sering disebut dengan Automatic Voltage Regulator (AVR).
(http://dunia-listrik.blogspot.com/2009/10/sistem-sistem-pendukung-pada genset.html.)
Rangkaian AVR juga dilengkapi alat pengotrol untuk menjamin keandalan
dari generator. AVR dihubungkan dengan lilitan stator generator utama melalui
isolating transformer yang berfungsi mengontrol daya yang disuplai pada stator
eksiterdan sampai pada belitan rotor generator utama untuk menjaga tegangan
keluaran pada batas yang ditetapkan, jadi tugas utama dari AVR ini adalah :
1. Untuk mengatur keluaran tegangan generator
2. Untuk mengatur arus ekistansi
3. Untuk mengatur Volt/Hertz
Gambar 2.12. AVR (Automatic Voltage Regulator)
2.6. Perhitungan konsumsi bahan bakar dengan bensin murni
Percobaan pertama dilakukan pada motor bakar dengan bensin murni, untuk
mengetahui seberapa besar laju konsumsi BBM yang dibutuhkan motor bakar
dalam kondisi tanpa penambahan gas hasil elektrolisa air. Untuk mengetahui fuel
consumption digunakan persamaan sebagai berikut :
FC = Vf x 3600 [Ltr/Jam.] (http://puslit.petra.ac.id/journals/mechanical/)
t x 1000
Dimana :
FC = fuel consumption ( Ltr/Jam )
Vf = volume konsumsi (ml)
t = waktu konsumsi (s)
fuel consumption adalah jumlah pemakaian bahan bakar yang dikonsumsi
oleh motor untuk menghasilkan tenaga selama satu jam.sedangkan volume
konsumsi merupakan jumlah bahan bakar yang dibutuhkan saat pembakaran
dengan satuan (ml).
BAB III
METODOLOGI
3.1. Tempat Dan Waktu Pelaksanaan
Dalam proses analisa pengujian pengaruh pemberian beben terhadap
pemakaian bahan bakar genset Yakusa 2.5 KVA. Dilaksanakan dilabor Fakultas
Teknik Universitas Muhammadiyah Riau pekanbaru.
3.2. Peralatan Dan Bahan
Untuk pelaksanaan pengumpulan data membutuhkan alat-alat dan bahan
adalah sebagai berikut:
Tabel 3.1 Alat dan Bahan
No Bahan Unit
1 Genset yasuka 2.5 KVA 1 unit
2 Bahan bakar premium 1 liter
No Alat Unit
1 Tachometer 1 unit
2 Tang ampere 1 unit
3 Rangkaian lampu 1 unit
4 Bola lampu 3 buah
5 Kipas angin 1 unit
6 Blender 1 unit
7 Grinda 1 unit
8 Slang ½ meter
9 Obeng plus and minus 1 buah
10 Tang 1 buah
11 Gelas ukur 1 unit
3.3. Metode Penelitian
Disini penulis menggunakan Metode Observasi, yaitu melakukan
pengamatan dan pengujian langsung pada objek penelitian untuk menganalisa
data-data yang didapat dari bahan penelitian agar bisa mengetahui hasil penelitian
tersebut untuk dikonsultasikan pada dosen pembimbing supaya bisa dimasukkan
sebagai bahan laporan.
3.3.1. Persiapan Genset Uji
persiapan genset uji di lakukan dengan tahapan sebagai berikut :
a. keadaan yang diukur harus pada posisi datar
b. genset harus dalam keadaan stabil.
3.3.2. Persiapan Peralatan
a. pastikan bahwa kondisi alat masih bagus
b. hidupkan mesin genset sesuai dengan prosedur pengoperasian.
3.3.3. Pengukuran dan Percatatan
Setelah semua dipersiapkan barulah pengujian bahan bakar adalah sebagai
berikut :
a. Memasukkan slang pada kran aliran bahan bakar pada karburator
dengan kran dalam keadaan tertutup.
b. Menghububung kan ujung slang yang satunya lagi ke botol takaran
c. Memasukkan bahan bakar kedalam botol takaran sesuai dengan yang
dibutuhkan.
d. Menghidupkan atau mengstartkan mesin genset.
e. Membuka koper engkol untuk mengukur putaran dengan
menggunakan tachometer pada poros engkol untuk menentukan
putran yang di inginkan.
f. Menuggu sampai habis bahan bakar dalam botol takaran
g. Menghitung berapa waktu yang dibutuhkan dari start mesin sampai
bahan bakar habis.
h. Catat hasil putaran poros engkol dan berapa bahan bakar yang habis.
3.4. Alur Pelaksanaan
Persiapan peralatan
Selesai
Mulai
Persiapan genset
Pengujian genset
menggunakan beban
bervariasi
Pengukuran dan Percatatan
bahan bakar premium
Kesimpulan dan saran
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Pengujian
Berikut ini adalah data spesifikasi mesin genset Yasuka 2.5 KVA sebagai
berikut yaitu :
Tabel 4.1 Spesifikasi Genset
MERK YASUKA
MODEL MESIN YASUKA YSK 3900- 6,5 HP
TYPE MESIN 4 STROKE, SIDE VALVE, 1
SLINDER OHV
SISTEM STATER -
KAPASITAS TANGKI 15 LITER
KAPASITAS OLI 0,6 LITER
LAMA OPRASI 13 JAM
DAYA OUTPUT 2,5 KVA
TINGKAT KEBISINGAN 65 db (A)
DAYA OUTPUT 2,5 KVA
DAYA MAX OUTPUT 2,7 KVA
FREKUENSI 50 HZ
VOLTASE 220V/1 PHASE
Tabel. 4.2 Data Hasil Pengujian Genset Menggunakan Lampu
No Lampu Volume
bahan bakar
(ml)
Tegangan
(volt)
Arus
(ampere)
Putaran
(rpm)
Waktu
(menit)
1 1 50 ml 220 v 0,2 2900 5,48
2 2 50 ml 220 v 0,4 2915 5,33
3 3 50 ml 220 v 0,6 2945 5,16
Tabel 4.3 Data Hasil Pengujian Genset Menggunakan Kipas Angin
No Kipas
(speed)
Volume
bahan bakar
(ml)
Tegangan
(volt)
Arus
(ampere)
Putaran
(rpm)
Waktu
(menit)
1 1 50 ml 220 v 0,45 2907 4,59
2 2 50 ml 220 v 0,5 2900 4,43
3 3 50 ml 220 v 0,65 2958 4,37
Tabel 4.4 Data Hasil Pengujian Genset Menggunakan Blender
No blander
(speed)
Volume
bahan bakar
(ml)
Tegangan
(volt)
Arus
(ampere)
Putaran
(rpm)
Waktu
(menit)
1 1 50 ml 220 v 1,2 2900 3,58
2 2 50 ml 220 v 1,4 3000 3,51
3 3 50 ml 220 v 1,55 3029 3,47
Tabel 4.5 Data Hasil Pengujian Genset Menggunakan Grinda
No Grinda Volume
bahan bakar
(ml)
Tegangan
(volt)
Arus
(ampere)
Putaran
(rpm)
Waktu
(menit)
1 Pada saat
tidak
memotong
50 ml
220 v
2,35
3067
3,29
2 Pada saat
pemotongan
50 ml 220 v 3,4 3078 3,21
Setelah melakukan pengujian beberapa kali pada beban yang bervariasi
didapatkan hasil pencatatan pengujian sementara dengan volume bahan bakar 50
ml, tegangan 220 volt dan putaran rata-rata 2900rpm s/d 3100rpm. Untuk
menentukan hasil daya pada genset maka hasil pencatatan dari data pengujian
akan dimasukkan kedalam rumus.
𝑃 = V × I
Dimana :
P = Daya
V =Tegangan (volt)
I = Arus (ampere)
1. Pengujian Genset Menggunakan Lampu daya yang dihasilkan sebagai
berikut :
Pengujian lampu 1 Pengujian lampu 2
P = V. I P = V. I
= 220 x 0,2 = 220 x 0,4
= 44 watt = 44 watt
Pengujian lampu 3
P = V. I
= 220 x 0,6
= 44 watt
2. Pengujian Genset Menggunakan kipas angin daya yang dihasilkan sebagai
berikut :
Pengujian speed 1 Pengujian speed 2
P = V. I P = V. I
= 220 x 0,45 = 220 x 0,5
= 99 watt = 110 watt
Pengujian speed 3
P = V. I
= 220 x 0,65
= 143 watt
3. Pengujian Genset Menggunakan blender daya yang dihasilkan sebagai
berikut :
Pengujian speed 1 Pengujian speed 2
P = V. I P = V. I
= 220 x 1,2 = 220 x 1,4
= 264 watt = 308 watt
Pengujian speed 3
P = V. I
= 220 x 1,55
= 341 watt
4. Pengujian Genset Menggunakan grinda daya yang dihasilkan sebagai
berikut :
Tidak memotong Memotong
P = V. I P = V. I
= 220 x 2,35 = 220 x 3,4
= 517 watt = 748 watt
4.2 Pembahasan
Untuk mengetahui berapa jumlah bahan bakar yang habis dari keempat
pengujian tersebut akan dimasukkan kedalam rumus perhituangan konsumsi
bahan bakar, adapun rumusnya sebagai berikut :
𝑆𝑓𝑐 =𝑉-𝑓 × 3600
𝑡 × 1000 [Ltr/jam]
Dimana :
Sfc = Specific fuel consumption (Ltr/jam)
Vf = Volume konsumsi (ml)
t = Waktu konsumsi (s)
Konsumsi bahan bakar spesifik adalah banyaknya bahan bakar yang
terpakai pada waktu tertentu pada saat pengujian berlangsung dan dinyatakan
dalam satuan (Ltr/jam). Untuk mengetahui berapa jumlah bahan bakar yang habis
terbakar dalam setiap kecepatan dalam pengujian ini maka akan dimasukkan
kedalam rumus perhitungan sebagai berikut :
𝑆𝑓𝑐 =𝑉-𝑓 × 3600
𝑡 × 1000 [Ltr/jam]
Diketahui Vf1 = 50 ml
Vf2 = 50 ml
Vf3 = 50 ml
Vf4 = 50 ml
t1 = 5,32 menit = 319,2 detik
t2 = 4,46 menit =267,6 detik
t3 = 3,52 menit = 211,2 detik
t4 = 3,25 menit = 195 detik
Jawab :
𝑆𝑓𝑐1 =Vf 1 × 3600
t 1 × 1000 (Ltr/jam)
=50 × 3600
319,2 × 1000
=180000
319200
= 0,564 Ltr/jam
𝑆𝑓𝑐2 =Vf 2 × 3600
t 2 × 1000 Ltr/jam
=50 × 3600
267,6 × 1000
=180000
267600
= 0,672 Ltr/jam
𝑆𝑓𝑐3 =Vf 3 × 3600
t 3 × 1000 Ltr/jam
=50 × 3600
211,2 × 1000
=180000
211200
= 0,852 Ltr/jam
𝑆𝑓𝑐4 =Vf 4 × 3600
t 4 × 1000 Ltr/jam
=50 × 3600
195 × 1000
=180000
195000
= 0,923 Ltr/jam
Dari perhitungan menggunakan rumus diatas dapat dilihat hasil dari
perhitungan pemakaian bahan bakar dari lampu, kipas angin, blender, dan gerinda.
Dari waktu yang dibutuhkan untuk menghabis bahan bakar dalam takaran yang
telah ditentukan, berbeda jauh. Dapat dilihat perbandingan pemakaian bahan
bakar antara lampu, kipas angin, blender, dan gerinda pada table.
Tabel 4.6 Data Hasil Pengujian Genset Waktu Konsumsi Bahan Bakar (Ltr/jam)
No Alat yang
diuji
Volume
bahan bakar
(ml)
Tegangan
(volt)
Arus
ratarata
(ampere)
Waktu
(menit) Waktu konsumsi
bahan bakar
(Ltr/jam)
1 Lampu 50 ml 220 v 0,4 5,32 0,564
2 Kipas angin 50 ml 220 v 0,53 4,46 0,672
3 blender 50 ml 220 v 1,38 3,52 0,852
4 Gerinda 50 ml 220 v 2,87 3,25 0,923
4.2 Grafik
Diagram 4.1 Beban Terhadap Waktu Yang Dibutuhkan
Dari grafik diatas dapat dijelaskan sebagai berikut :
- Semakin besar arus yang digunakan,maka semakin sedikit waktu yang
dibutuhkan untuk menghabiskan bahan bakar, misalnya 2,87 watt
membutuhkan waktu 3,25 menit menghabiskan 50 ml bahan bakar.
- Semakin kecil arus yang digunakan, maka semakin besar waktu yang
dibutuhkan untuk menghabiskan bahan bakar, misalnya 0,4 (watt)
membutuhkan waktu 5,32 menit menghabiskan 50 ml bahan bakar.
5,32
4,66
3,52 3,25
0
1
2
3
4
5
6
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5
Wak
ru K
on
sum
si (
Ltr/
jam
)
Arus (Ampere)
Diagram 4.2 Beban Terhadap Bahan Bakar Yang Dibutuhkan
Per Jam
Dari grafik diatas dapat dijelaskan sebagai berikut :
- Semakin tinggi arus yang di gunakan maka semakin banyak pemakaian bahan
bakar yang dibutuhkan setiap jam. Misalnya 2,87 watt menghabiskan bahan
bakar 0,923 L/jam.
- Semakin rendah beban yang dibutuhkan maka semakin sedikit pemakaian
bahan bakar yang dibutuhkan setiap jam, misalnya 0,4 watt menghabiskan
bahan bakar 0,564 L/jam.
0,564
0,672
0,852
0,923
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5
Wak
tu K
on
sum
si (
Ltr/
jam
)
Arus (Ampere)
BAB V
PENUTUP
5.1. Kesimpulan
Dari hasil analisa jumlah bahan bakar yang yang diperlukan dalam satu kali
pembakaran pada genset Yasuka 2.5 KVA dapat dibuat beberapa kesimpulan
yaitu sebagai berikut :
1. Penggunaan Gerinda sedikit lebih banyak menghabiskan bahan bakar
dibandingkan dengan antara Blender, Kipas angin, dan Lampu.
2. Semakin besar beban maka pemakaian bahan bakar juga akan semakin
banyak atau waktu yang dibutuhkan untuk menghabiskan bahan bakar
semakin cepat.
3. Semakin rendah beban tersebut maka akan semakin sedikit volume bahan
bakar yang dibutuhkan dan waktu yang dibutuhkan untuk menghabiskan
bahan bakar semakin lambat.
5.2. Saran
Sebaiknya penggunaan genset jika perlu menggunakan beban rendah
dibandingkan dengan beban tinggi dikarenakan dalam pemakaian bahan bakar
lebih irit beban rendah di bandingkan beban tinggi.
DAFTAR PUSTAKA
Sunarta, Nakula. “Motor serba guna,” pradnya paramita 2007. Jakarta
Drs. Daryanto, “Motor bensin,” Bumi Aksara, 1980. Bandung
Drs. Daryanto, “Teknik Otomotif,” Edisi 1, cetakan 9, Bumi Aksara, 2009. Jakarat
Horsanto, “Motor Bakar,”1969 Djembatan
Wijaya, Mochtar,”Dasar-dasar mesin Listrik”, Djembatan, Jakarta, 2001
http://pusatwawasan.blogspot.com/2010/03/html
http://dorado.web.ugm.ac.id/2010/05/02/prinsip-kerja-generator-dc/
http://id.wikipedia.org/wiki/Generator_listrik
http://dunia-listrik.blogspot.com/2009/10/sistem-pendukung-padagenset.html.
http://gensetgenerator.com/bagian-bagian-pada-genset-diesel-generator/
http://ml.scribd.com/doc/46409085/generator-AC-DC