i
LAPORAN PRAKTIKUM PRESTASI MESIN (HMKK 423)
Disusun Oleh
1. IRIANSYAH MAULANA
(H1112!!3)
2. KHAIRULLAH
(H1112!!")
3. #AHYU NUR HIDAYAT HIDAYAT
(H1112!12)
4. SETYO YULIO YU LIO P. P.
(H1112!13)
". SYAH$UDI A%UN% P.
(H1112!!&)
'. SUHEMI
(H1112!!)
. HENDRA ARDIANTO
(H1112!!2)
PRO%RAM STUDI S*1 TEKNIK MESIN AKULTAS TEKNIK UNI+ERSITAS LAM$U N% MAN%KURA MA N%KURAT T $AN,AR$ARU
i
ii
2!14 HALAMAN PEN%ESAHAN PRAKTIKUM PRESTASI MESIN (HMKK 423)
DISUSUN OLEH-
1. 2. 3. 4. ". '. .
Telh /ise0uui -
IRIANSYAH MAULANA KHAIRULLAH #AHYU NUR HIDAYAT HIDAYAT SETYO YULIO YU LIO P. P. SYAH$UDI A%UN% P. SUHEMI HENDRA ARDIANTO
(H1112!!3) (H1112!!") (H1112!12) (H1112!13) (H1112!!&) (H1112!!) (H1112!!2)
Mei 2!14
Mene0hui
Telh /iei5s /n /ise0uui
Ke0u L6707iu8
D7sen Pe86i86in
M707 $5
Ai A8ullh9 S.T.9 M.En
H Is:779 S.P/9 M.T
ii
ii
2!14 HALAMAN PEN%ESAHAN PRAKTIKUM PRESTASI MESIN (HMKK 423)
DISUSUN OLEH-
1. 2. 3. 4. ". '. .
Telh /ise0uui -
IRIANSYAH MAULANA KHAIRULLAH #AHYU NUR HIDAYAT HIDAYAT SETYO YULIO YU LIO P. P. SYAH$UDI A%UN% P. SUHEMI HENDRA ARDIANTO
(H1112!!3) (H1112!!") (H1112!12) (H1112!13) (H1112!!&) (H1112!!) (H1112!!2)
Mei 2!14
Mene0hui
Telh /iei5s /n /ise0uui
Ke0u L6707iu8
D7sen Pe86i86in
M707 $5
Ai A8ullh9 S.T.9 M.En
H Is:779 S.P/9 M.T
ii
iii
NIP.1&1!1! 2!1212 1 !!1
NIP.
PRO%RAM STUDI TEKNIK MESIN AKULTAS TEKNIK UNI+ERSITAS LAM$UN% MAN%KURAT LEM$AR ASISTENSI PRAKTIKUM PRESTASI MESIN KELOMPOK II
1. 2. 3. 4. ". '. .
N7
HENDRA ARDIANTO IRIANSYAH MAULANA KH KHAIRULLAH #AHYU NUR HIDAYAT SETYO YULIO PRATAMA SYAH$UDI A%UN% P. SUHEMI
Tnl
H1112!!2 H1112!!3 H1112!!" H1112!12 H1112!13 H1112!!& H1112!!
M0ei K7nsul0si
1
2! Mei 2!14
Ke0i/5 linen ;i5. A se66n<=
2
2! Mei 2!14
Hu6unn u0n /n /< <n /ihsil5n>
3
2" Mei 2!14
Ru8us ehi0unn /< 8e5ni5
4
2" Mei 2!14
Ru8us ehi0unn /< lis0i5
"
2& Mei 2!14
Pe86hsn $6 I+
'
2& Mei 2!14
Pe86hsn $6 I+
2& Mei 2!14
A??
$n6u9
Tn/ Tnn
Mei 2!14
D7sen Pe86i86in
iii
iv
H Is:779 S.P/9 M.T NIP. KATA PEN%ANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat rahmat dan ridho-Nya jualah kami dapat menyelesaikan Laporan Praktikum Prestasi Mesin ini. Tidak lupa juga penulis mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam menyelasaikan laporan ini. ami menyadari bah!a dalam laporan ini masih banyak kekurangan atau sangat jauh dari sempurna, maka dari itu kami mengharapkan kepada temanteman atau pembaca sekalian untuk memberikan kritik dan saran kepada kami yang si"at membangun kesempurnaan laporan ini. #khir kata dengan segala keiklasan hati mengucapkan terima kasih, semoga Laporan Praktikum Prestasi Mesin ini dapat berman"aat bagi semua pihak yang membaca dan menjadi amal bagi penulis. #min.
$anjarbaru,
%uni &'()
Penyusun
iv
v
DATAR ISI
HALAMAN ,UDUL.................................................................................................................. i LEM$AR PEN%ESAHAN..................................................................................................... ii LEM$AR ASISTENSI............................................................................................................. iii KATA PEN%ANTAR................................................................................................................ i* DATAR ISI................................................................................................................................ * DATAR %AM$AR..................................................................................................................*ii DATAR TA$EL....................................................................................................................... *iii DATAR %RAIK.................................................................................................................... i+ $A$ I PENDAHULUAN......................................................................................................... ( $A$ II DASAR TEORI............................................................................................................& &.( Motor $ensin....................................................................................................................... & &.(.(
Tujuan Percobaan........................................................................................... &
&.(.&
Landasan Teori................................................................................................. & #.
Prinsip erja Motor $ensin Empat Tak............................................
$.
Mesin ua Tak.........................................................................................
&.& Motor iesel........................................................................................................................ / &.&.(
Tujuan Percobaan........................................................................................... /
&.&.&
Landasan Teori................................................................................................. / #.
0ara erja Mesin iesel....................................................................... ('
$. Motor iesel Empat Langkah..............................................................() 0. Motor iesel dua langkah .................................................................... (1 . eunggulan Motor iesel..................................................................... (2 E. ekurangan Motor iesel..................................................................... &' $A$ III METODOLO%I PER@O$AAN............................................................................. &( .( 3aktu dan Tempat Praktikum........................................................................................ &( .& Pengujian 4njuk erja Motor $ensin.......................................................................... &( .&.(
#lat dan $ahan................................................................................................. &(
.&.&
Prosedur Percobaan 4njuk erja Motor $ensin .................................... &&
. Pengujian 4njuk erja Motor iesel............................................................................& ..(
Peralatan yang igunakan........................................................................... &
..&
Prosedur Percobaan 4njuk erja Motor iesel ..................................... &)
v
vi
$A$ I+ HASIL DAN PEM$AHASAN ............................................................. & ).( Motor $ensin .......................................... ....................................... ........... &5 ).(.(
#nalisis ata .............................................................................. &5 a. Perhitungan $esaran-$esaran dan onstanta ..................... &5 b.
).(.&
6asil Pengolahan ata ...................................... .................. &2 7ra"ik ........................................................................................ (
).& Motor iesel
............................................................................................. 1
).&.(
#nalisis ata .............................................................................
).&.&
7ra"ik ........................................................................................ )'
$A$ + PENUTUP .......................................................................................... )2 1.(.
Motor $ensin ............................................................................... )2 1.(.( esimpulan ..................................... ................................... )2 1.(.&
1.&.
8aran ................................................................................. )2
Motor iesel ................................................................................. )/ 1.&.( esimpulan ..................................... ................................... )/ 1.&.&
8aran ................................................................................. )/
DATAR PUSTAKA ....................................................................................... + LAMPIRAN .....................................................................................................
+i
vi
vii
DATAR %AM$AR
N787
Hl8n
&.( Langkah 6isap .................................................................................................................... &.& Langkah ompresi ............................................................................................................ ) &. Langkah 4saha.................................................................................................................. ) &.) Langkah $uang.................................................................................................................. 1 &.1 Prinsip erja Motor iesel .............................................................................................. (( &. iagram P-9 siklus diesel ............................................................................................... (& &.5 Pembakaran Pada Motor iesel ................................................................................... ( &.2 8iklus Motor iesel ) Langkah ......................................................................................(1 &./ 8iklus Motor iesel & Langkah ......................................................................................(5 .( 8kema #lat yang igunakan alam Pengujian Motor $ensin ............................ &&
vii
viii
DATAR TA$EL
N787
Hl8n
).( ata 6asil Pengujian 4njuk erja Motor $ensin ......................................................& ).& 8ampel 4ntuk $eban ' Lampu ...................................................................................... &2 ). 6asil Perhitungan............................................................................................................... ' ).) ata 6asil Pengujian Motor iesel ............................................................................... 1 ).1 Tabel 6asil Perhitungan Percobaan ............................................................................. /
viii
ix
DATA %RAIK
N787
Hl8n
).( 6ubungan #ntara ebit #liran $ahan $akar engan aya :ut Put ................( ).& 6ubungan #ntara E"isiensi engan aya :ut Put ................................................. & ). 6ubungan #ntara $ahan $akar 8pesi"ik engan aya :ut Put ....................... ) ).) 6ubungan #ntara $ahan $akar Torsi engan engan Putaran ........................ )' ).1 6ubungan #ntara aya engan Putaran .................................................................. )( ). 6ubungan #ntara ecepatan #liran 4dara engan Putaran .............................. )& ).5 6ubungan #ntara onsumsi 4dara engan Putaran ............................................ ) ).2 6ubungan #ntara onsumsi $ahan $akar engan Putaran .............................. )) )./ 6ubungan #ntara onsumsi $ahan $akar 8pesi"ik engan Putaran................................................................................................................................ )
ix
$A$ I PENDAHULUAN
Praktikum prestasi mesin merupakan bagian dari proses belajar di Program 8tudi Teknik Mesin ;akultas Teknik 4ni*ersitas Lambung Mangkurat. egiatan praktikum yang dilakukan sangat menunjang proses belajar yang di lakukan di kelas. Praktikum ini merupakan salah satu mata kuliah !ajib di Prodi Teknik Mesin 4ni*ersitas Lambung Mangkurat, sesuai dengan kurikulum baru yang berlaku sejak &'(. engan praktikum ini diharapkan mahasis!a memperoleh dasar-dasar pengetahuan dan keterampilan tentang cara kerja motor bakar dan pengambilan data cara analisanya. Motor bakar adalah mesin atau pesa!at yang menggunakan energi termal untuk melakukan kerja mekanik, yaitu dengan cara merubah energi kimia dari bahan bakar menjadi energi panas, dan menggunakan energi tersebut untuk melakukan kerja mekanik. Energi termal diperoleh dari pembakaran bahan bakar pada masin itu sendiri. %ika ditinjau dari cara memperoleh energi termal ini
motor pembakaran luar dan motor pembakaran dalam. Pada motor pembakaran luar ini, proses pembakaran bahan bakar terjadi di luar mesin itu, sehingga untuk melaksanakan pembakaran digunakan mesin tersendiri. Panas dari hasil pembakaran bahan bakar tidak langsung diubah menjadi tenaga gerak, tetapi terlebih dulu melalui media penghantar, baru kemudian diubah menjadi tenaga mekanik. Misalnya pada ketel uap dan turbin uap. 8edangkan pada motor pembakaran dalam, proses pembakaran bahan bakar terjadi di dalam mesin itu sendiri, sehingga panas dari hasil pembakaran langsung bisa diubah menjadi tenaga mekanik. Misalnya pada turbin gas, motor bakar torak dan mesin propulasi pancar gas.
2
$A$ II DASAR TEORI 2.1
M707 $ensin
2.1.1
Tuun Pe?76n Tujuan percobaan ini adalah untuk menguji motor bensin, dalam bentuk
genset, meliputi> (. onsumsi bahan bakar sebagai daya output &. onsumsi bahan bakar spesi"ik sebagai daya output . E""isiensi sebagai daya output 2.1.2
Ln/sn Te7i Mesin bensin atau mesin :tto dari Nikolaus :tto adalah sebuah tipe mesin
pembakaran dalam yang menggunakan nyala busi untuk proses pembakaran, dirancang untuk menggunakan bahan bakar bensin atau yang sejenis.
Mesin bensin berbeda dengan mesin diesel dalam metode pencampuran bahan bakar dengan udara, dan mesin bensin selalu menggunakan penyalaan busi untuk proses pembakaran. Pada mesin bensin, pada umumnya udara dan bahan bakar dicampur sebelum masuk ke ruang bakar, sebagian kecil mesin bensin modern mengaplikasikan injeksi bahan bakar langsung ke silinder ruang bakar termasuk mesin bensin & 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. Tiga syarat utama supaya mesin bensin dapat berkerja> (. ompresi ruang bakar yang cukup. &. omposisi campuran udara dan bahan bakar yang sesuai. . Pengapian yang tepat
3
selanjutnya. 4ntuk yang pertama akan dibahas mengenai prinsip kerja motor bensin ) langkah, untuk prinsip motor bensin & langkah akan dibahas selanjutnya.
A.
Pinsi Ke M707 $ensin E80 T5 Pada motor bensin empat langkah?empat tak prinsip kerjanya untuk
menyelesaikan satu siklus terdapat empat langkah piston yaitu langkah hisap, langkah kompresi, langkah usaha, dan langkah buang sehingga dalam satu siklusnya tercapai dalam dua putaran poros engkol. 4ntuk memahami prinsip kerja, perlu dimengerti istilah baku yang berlaku dalam teknik otomoti">
TM#
TM$
(. Langkah 6isap alam langkah ini, campuran bahan bakar dan bensin dihisap ke dalam silinder. atup hisap membuka sedangkan katup buang tertutup. 3aktu torak bergerak dari titik mati atas
7ambar &.(. Langkah 6isap
4
&. Langkah ompresi alam langkah ini, campuran udara dan bahan bakar dikompresikan. atup hisap dan katup buang tertutup. 3aktu torak naik dari titik mati ba!ah
7ambar &.&. Langkah ompresi . Langkah 4saha alam langkah ini, mesin menghasilkan tenaga untuk menggerakkan kendaraan. 8aat torak mencapai titik mati atas
7ambar &.. Langkah 4saha
5
). Langkah $uang alam langkah ini, gas yang sudah terbakar, akan dibuang ke luar silinder. atup buang membuka sedangkan katup hisap tertutup.3aktu torak bergarak dari titik mati ba!ah
7ambar &.). Langkah $uang
Perbedaan motor diesel dan bensin> (. 7as yang diisap pada langkah motor bensin adalah campuran antara bahan bakar dan udara, sedangkan pada motor diesel adalah udara murni.
&. $ahan bakar pada motor bensin terbakar oleh loncatan bunga api busi, sedangkan pada motor diesel oleh suhu kompresi tinggi. . Motor bensin menggunakan busi sedangkan motor diesel menggunakan injector
6
elebihan dan kekurangan antara motor bensin dan motor diesel>
elebihan 7etaran motor bensin lebih halus dan pada ukuran dan kapasitas yang sama mesin motor bensin lebih ringan.
ekurangan (. Motor bensin tidak tahan bekerja terus-menerus dalam !aktu yang lama sedangkan diesel sebaliknya. engan medan yang berat. &. Motor bensin peka pada suhu yang tinggi terutama komponen sistem pengapiannya, sedangkan motor diesel tahan bekerja pada suhu yang tinggi. . $ahan bakar motor bensin harus bermutu baik karena peka terhadap bahan
bakar,
beda dengan dengan motor
diesel hampir dapat
menggunakan bahan bakar dari berbagai jenis dan mutu. eduanya baik motor bensin dan diesel keduanya bekerja dengan proses ) tak dan & tak, dimana motor ) tak adalah motor yang bekerja setiap satu kali pembakaran bahan bakamya memerlukan ) kali langkah piston atau & kali putaran poros engkol.
$.
Mesin Du T5 Mesin dua tak adalah mesin pembakaran dalam yang dalam satu siklus
pembakaran terjadi dua langkah piston, berbeda dengan putaran empat t ak yang mempunyai empat langkah piston dalam satu siklus pembakaran, meskipun keempat proses
TM#
TM$
7
@uang bilas yaitu ruangan diba!ah piston dimana terdapat poros engkol
Pembilasan
(.
Langkah kesatu
Piston bergerak dari TM# ke TM$. (. Pada saat piston bergerak dari TM# ke TM$, maka akan menekan ruang bilas yang berada di ba!ah piston. 8emakin jauh piston meninggalkan TM# menuju TM$, tekanan di ruang bilas semakin meningkat. &. Pada titik tertentu, piston
Langkah kedua
Piston bergerak dari TM$ ke TM#. (. Pada saat piston bergerak TM$ ke TM#, maka akan menghisap gas hasil percampuran udara, bahan bakar dan pelumas masuk ke dalam ruang bilas. Percampuran ini dilakukan oleh karburator atau sistem injeksi. &. 8aat mele!ati lubang pemasukan dan lubang pembuangan, piston akan mengkompresi gas yang terjebak dalam ruang bakar. . Piston akan terus mengkompresi gas dalam ruang bakar sampai TM#. ). $eberapa saat sebelum piston sampai di TM#, busi menyala untuk membakar gas dalam ruang bakar. 3aktu nyala busi sebelum piston
8
sampai TM# dengan tujuan agar puncak tekanan dalam ruang bakar akibat pembakaran terjadi saat piston mulai bergerak dari TM# ke TM$ karena proses pembakaran sendiri memerlukan !aktu dari mulai nyala busi sampai gas terbakar dengan sempurna. elebihan dan kekurangan mesin dua tak>
elebihan ibandingkan mesin empat tak, kelebihan mesin dua tak adalah> (. Mesin dua tak lebih bertenaga dibandingkan mesin empat tak. &. Mesin dua tak lebih kecil dan ringan dibandingkan mesin empat tak. . Mesin dua tak lebih murah biaya produksinya karena konstruksinya yang sederhana.
ekurangan mesin dua tak ekurangan mesin dua tak dibandingkan mesin empat tak> (. E"isiensi mesin dua tak lebih rendah dibandingkan mesin empat tak. &. Mesin dua tak memerlukan oli yang dicampur dengan bahan bakar
Pe6e/n /esin 8esin /u 05 /enn 8esin e80 05
Pada mesin dua tak, dalam satu kali putaran poros engkol < crankshaft = terjadi satu kali proses pembakaran sedangkan pada mesin empat tak, sekali proses pembakaran terjadi dalam dua kali putaran poros engkol.
Pada mesin empat tak, memerlukan mekanisme katup < valve mechanism= dalam bekerja dengan "ungsi membuka dan menutup lubang pemasukan dan lubang pembuangan, sedangkan pada mesin dua tak, piston dan ring piston ber"ungsi untuk menbuka dan menutup lubang pemasukan dan lubang pembuangan. Pada a!alnya mesin dua tak tidak dilengkapi dengan katup, dalam perkembangannya katup satu arah < one way valve= dipasang antara ruang bilas dengan karburator dengan tujuan>
9
(. #gar gas yang sudah masuk dalam ruang bilas tidak kembali ke karburator. &. Menjaga tekanan dalam ruang bilas saat piston mengkompresi ruang bilas.
Lubang pemasukan dan lubang pembuangan pada mesin dua tak terdapat pada dinding silinder, sedangkan pada mesin empat tak terdapat pada kepala silinder
2.2
M707 Diesel
2.2.1
Tuun e?76n Tujuan percobaan ini adalah untuk menguji unjuk kerja motor diesel, yang
dirangkai dalam bentuk engine test bed , yang meliputi> (. Momen puntir sebagai "ungsi putaran. &. aya output sebagai "ungsi putaran. . onsumsi bahan bakar sebagai "ungsi putaran. ). onsumsi bahan bakar spesi"ik sebagai "ungsi putaran.
2.1.3
Ln/sn Te7i Mesin diesel adalah sejenis mesin pembakaran dalamB lebih spesi"ik lagi,
sebuah mesin pemicu kompresi, dimana bahan bakar dinyalakan oleh suhu tinggi gas yang dikompresi, dan bukan oleh alat berenergi lain
tersebut
adalah
motor
diesel
sekarang.
8elanjutnya
dikembangkan oleh seorang insinyur muda berke!arga negaraan Perancis yang bernama 8adi 0arnet pada tahun (2&). Adenya menyatakan
dijadikan bah!a
dasar
udara
dalam
murni
perkembangan motor
yang
dimampatkan
diesel.
tersebut
ia
dengan
perbandingan (1>( akan menghasilkan udara yang panas untuk menyalakan kayu kering. 4dara yang digunakan untuk pembakaran motor hendaknya dikompresikan dengan perbandingan yang besar sebelum dinyalakan. ia juga menyatakan bah!a dinding silinder hendaknya didinginkan, karena panas dari dari pembakaran akan mempengaruhi kinerja motor.
10
Pada tahun (25 r. Nickolas :tto mebuat konstruksi motor pembakaran dalam ) langkah yang menggunakan bahan bakar bensin menggunakan penyalaan api. Pada tahun (2/& seorang insinyur muda berke!arganegaraan 7erman yang bernama r. @udol" iesel berhasil membuat motor penyalaan kompresi menggunakan bahan bakar serbuk batu bara menggunakan prinsip penyalan bahan bakar dan udara. engan perkembangan sistem pompa injeksi bahan bakar yang benarbenar dapat disebut CminiD oleh seorang penemu yang berke!arganegaraan german bernama @obert $osch pada tahun (/&5 membebaskan motor diesel dari masalah memakan tempat. 8istem injeksi pompa @obert $osch yang ukurannya mini dari karburator, beratnya ringan dan governer yang menyatu
11
7ambar &.1. Prinsip kerja motor diesel 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. 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
12
7ambar &.. iagram P-9 siklus diesel 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
13
bahan bakar ke ruang bakar mulai dilakukan saat piston mendekati
7ambar &.5. Pembakaran pada motor diesel Ledakan tertutup ini menyebabkan gas dalam ruang pembakaran mengembang dengan cepat, mendorong piston ke ba!ah dan menghasilkan tenaga linear. $atang penghubung < connecting rod = menyalurkan gerakan ini ke crankshaft dan oleh crankshaft tenaga linear tadi diubah menjadi tenaga putar. Tenaga putar pada ujung poros crankshaft diman"aatkan untuk berbagai keperluan. 4ntuk meningkatkan kemampuan mesin diesel, umumnya ditambahkan komponen >
Turbocharger atau supercharger untuk memperbanyak *olume udara yang masuk ruang bakar karena udara yang masuk ruang bakar didorong oleh turbin pada turbo/supercharger .
ntercooler untuk mendinginkan udara yang akan masuk ruang bakar. 4dara yang panas *olumenya akan mengembang begitu juga sebaliknya, maka dengan didinginkan bertujuan supaya udara yang menempati ruang bakar bisa lebih banyak.
14
Mesin diesel sulit untuk hidup pada saat mesin dalam kondisi dingin. $eberapa mesin menggunakan pemanas elektronik kecil yang disebut busi menyala
viscositas
dan
membentuk
kristal
lilin
atau
gel.
Ani
dapat
mempengaruhi sistem bahan bakar dari tanki sampai nozzle, membuat penyalaan mesin dalam cuaca dingin menjadi sulit. 0ara umum yang dipakai adalah untuk memanaskan penyaring bahan bakar dan jalur bahan bakar secara elektronik. 4ntuk aplikasi generator listrik, komponen penting dari mesin diesel adalah governor , yang mengontrol suplai bahan bakar agar putaran mesin selalu para putaran yang diinginkan. #pabila 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
$.
M707 Diesel E80 Ln5h Pada motor diesel empat langkah prinsip kerjanya untuk menyelesaikan
satu siklus atau satu rangkaian proses kerja hingga menghasilkan pembakaran dan satu kali langkah usaha diperlukan empat langkah piston. Langkah pertama adalah langkah pemasukan. Pada langkah ini yang dimasukkan kedalam silinder adalah udara murni. atup masuk terbuka sedangkan katup buang tertutup. Piston bergerak dari TM# ke TM$. Langkah kedua adalah langkah kompresi. edua katup yaitu katup masuk dan katup buang sama-sama tertutup. Piston bergerak dari TM$ ke TM#. Yang dikompresikan adalah udara murni. Perbandingan kompresinya cukup besar yaitu (1-&&.
15
kompresi udara akan menghasilkan panas yang mampu menyalakan bahan bakar yang dimasukkan kedalam silinder pada akhir kompresi. $ahan bakar yang dimasukkan kedalam silinder adalah bahan bakar cair dalam bentuk kabut menggunakan pompa injeksi dan pengabut
7ambar &.2. 8iklus Motor iesel ) Langkah
@.
M707 Diesel Du Ln5h Pada motor diesel dua langkah untuk menyelesaikan satu siklus proses
kerja diperlukan dua langkah piston. Piston bergerak dari TM$ ke TM# dan dari TM# ke TM$. Pada langkah pertama terjadi proses pemasukkan dan kompresi. Pada langkah kedua terjadi proses usaha dan pembuangan. Yang dimasukkan ke dalam silinder adalah udara murni. Proses kerja motor diesel dua langkah adalah sebagai berikut. imulai dari piston berada di TM$. 4dara murni dimasukkan ke dalam silinder motor melalui
16
katup masuk. 4ntuk 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. 8elanjutnya piston bergerak dari TM$ ke TM#. Lubang masuk belum tertutup oleh piston pemasukkan udara baru masih tetap berlangsung. 8etelah lubang pemasukan tertutup oleh piston kemudian disusul pula tertutup lubang buang oleh piston yang bergerak dari TM$ ke TM# lalu proses kompresi terjadi. 4dara yang dimampatkan atau dikompresikan dengan perbandingan yang cukup besar <(1-&&=. arena itu pada akhir kompresi dihasilkan panas yang cukup mampu memulai pembakaran bahan bakar. Penginjeksian ini menggunakan pompa injeksi yang dialirkan melalui pengabut
yang masuk
dan
membilas ruang
silinder.
etidaksempurnaan
pembilasan ini tentunya mengurangi jumlah udara baru yang masuk kedalam silinder. 6al tersebut mengurangi e"isiensi *olumetrik dari pengisian silinder dengan udara yang baru.
4ntuk lebih jelasnya prinsip Motor bakar yang beroperasi dengan siklus operasi dua langkah dapat dilihat pada gambardiba!ah ini >
17
7ambar &./. 8iklus Motor iesel & Langkah (. Langkah Pembilasan dan ompresi Pada a!al langkah ini udara masuk silinder melalui lubang masuk pembilasan < port scavenging = yang terdapat di bagian ba!ah silinder. Lubang ini akan terbuka saat torak bergerak ke bagian ba!ah mendekati TM$ dan akan tertutup saat torak bergerak ke atas meninggalkan TM$. Pada saat lubang pembilasan tertutup oleh torak yang bergerak ke atas menuju TM# dan katup buang juga tertutup maka dimulailah proses kompresi. 7erakan torak ke atas akan menyebabkan tekanan udara dalam silinder meningkat sehingga temperatur udaranya juga naik. an beberapa derajat sebelum torak mencapai TM# bahan bakar mulai disemprotkan
&. Langkah Ekspansi dan $uang Langkahekspansidanbuang dimulai setelah terjadinya tekanan maksimum di dalam silinder akibat terbakarnya campuran bahan bakar dengan udara. an setelah terjadi tekanan maksimum dalam silinder piston akan terdorong menuju TM$ dan katup buang mulai terbuka dan gas hasil pembakaran
18
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
D.
Keunuln M707 Diesel 8etelah melihat berbagai pemakaian dan *ariasi konstruksi motor diesel
di atas, maka dapat diidenti"ikasi beberapa keunggulan motor diesel dalam memenuhi kebutuhan masyarakat, yaitu> (. Motor diesel mempunyai kehandalan
&. $iaya bahan bakar yang rendah. 6arga solar yang mendekati harga bensin, sebenarnya merupakan kondisi yang tidak rasional. 6al ini bila dikaitkan dengan ongkos produksi, sebab peringkatnya dalam prosuksi minyak tergolong lebih rendah dibandingkan dengan bensin. enapa sekarang harga solar mendekati harga bensinF Penyebabnya bukan karena "aktor biaya produksi, dan itu diluar rasional produksi minyak dimanapun. $ila harganya normal maka harga solar akan jauh lebih murah dari bensin. 8ehingga bila dikatakan biaya bahan bakar lebih rendah, dilihat dari rasional produksi minyak.
19
. aya yang lebih besar tiap satuan berat mesin. ilihat dari beratnya, motor diesel jauh lebih berat dari motor bensin. 6al ini karena kuantitas dan kualitas bahan yang dipergunakan pada motor diesel memang lebih baik untuk mendukung operasionalnya. ekuatan bahan ini, diperlukan
untuk
mengatasi
besarnya
tekanan
yang
dihasilkan
proses
pembakaran. Tekanan yang lebih besar ini menghasil-kan tenaga yang lebih besar pula. ). Pemakaian bahan bakar yang lebih hemat. onsumsi bahan bakar pada motor diesel lebih hemat dibandingkan dengan motor bensin. 6al ini karena beberapa "aktor 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 ( (. 1. Lebih aman dari bahaya kebakaran. $ahaya kebakaran disebabkan karena adanya beberapa penyebab yaitu bahan bakar dan terjadinya percikan bunga api. $ahan bakar yang mudah terbakar diindikasikan dengan tingkat kemampuan berubah menjadi benntuk gas atau menguap. 8emakin mudah menguap, maka bahan bakar tersebut akan semakin rendah titik nyalanya. $ensin lebih mudah menguap dan mempunyai titik nyala yang lebih rendah dibandingkan dengan solar. 8ementara pada motor bensin lebih banyak kontak-kontak yang menghasilkan percikan bunga api dibandingkan dengan motor diesel. edua hal ini dapat menjadi dasar bah!a motor diesel lebih aman dari kebakaran dibandingkan dengan motor bensin. . Momen mesin yang lebih tinggi. Momen adalah panjang lengan dikalikan dengan besarnya gaya yang tegak lurus dengan lengan tersebut. Motor diesel cenderung menggunakan sistem long stroke, sementara motor bensin menggunukan sistem over s"uare. 6al ini berarti motor diesel memiliki lengan yang lebih panjang dibandingkan dengan motor bensin. 8ehingga akan menghasilkan momen yang berbeda, di mana motor diesel akan menghasilkan momen yang lebih besar dibandingkan dengan motor
20
bensin. 8ehingga motor bensin tepat untuk keperluan akselerasi, sementara motor diesel lebih tepat untuk beban. E. Ke5unn M707 Diesel elemahan?kekurangannya antara lain adalah> (. Perbandingan tenaga terhadap berat motor masih lebih besar dibandingkan motor bensin. &. Motor diesel tetap lebih sukar dihidupkan pertama kali dibandingkan motor bensin. . 6arga inisial
21
$A$ III METODOLO%I PER@O$AAN
3.1 #50u /n Te80 P50i5u8 #dapun !aktu dan tempat pelaksanaan praktikum prestasi mesin ini dilaksanakan pada ( #pril &'() dan bertempat di Laboratorium Program 8tudi 8-( Teknik Mesin ;akultas Teknik 4ni*ersitas Lambung Mangkurat 3.2 Penuin Unu5 Ke M707 $ensin 3.2.1
Al0 /n $hn Peralatan yang digunakan dalam percobaan ini adalah> generator set,
bola lampu dan berbagai peralatan ukur yang disusun dalam panel. (. 7enerator set yang digunakan memiliki spesi"ikasi> Merk
> 8hark 7asoline 7enerator 8et
Type
> 8inggle Phase 7asoline
@ated Po!er
> &&' *
@ated ;reGuensi
> 1' hH
#mperage
> /,( #
@eated :utput
> &,' k3
Ma+. :utput
> &,& k3
Po!er ;actor
> (,'
&. $ola lampu yang digunakan sebanyak / buah dengan daya masingmasing (' 3 dan tegangan &&' 9. . Peralatan ukur yang digunakan> 9oltmeter, gelas ukur kecil, gelas ukur besar, stop-!atch dan tachometer.
22
7ambar .(. 8kema alat yang digunakan dalam pengujian motor bensin eterangan> (. Lampu &. 8aklar . #mpere meter ). 9olt meter 1. 6andle
P7se/u Pe?76n Unu5 Ke M707 $ensin
Pemeriksaan a!al (. Pemeriksaan bahan bakar di dalam gelas ukur, tambahkan bahan bakar bilamana diperlukan. &. Periksa alat-alat ukur, yaitu *oltmeter, amperemeter, laporkan ke petugas bilamana terjadi kerusakan. . Periksa lampu-lampu beban
23
b.
Prosedur pengambilan data (. Asi gelas ukur besar dengan bensin murni dan pertama+. &. Matikan semua saklar lampu beban. . 6idupkan generator set. ). Tunggu beberapa saat
3.3 Penuin Uu5 Ke M707 Diesel 3.3.1
Pel0n <n Diun5n Peralatan yang digunakan dalam percobaan ini adalah> (. Mesin diesel &. Anstrumen a. Manometer air, untuk mengukur penurunan tekanan udara yang mele!ati *enturi. b. 9enturi, untuk mengukur aliran uadara, dengan ukuran ( I 1' mm, & I &/mm. c. Tachometer , untuk mengukur putaran mesin. d. "nition switch. e. #andle untuk mengatur pembukaan throttle. ". #andle kopling.
24
g. Timbangan, untuk mengukur torsi. h. 7elas ukur, untuk mengukur konsumsi bahan bakar. i. 8top!atch, untuk mengukur !aktu konsumsi bahan bakar. . inamometer, digunakan untuk mengukur torsi yang dihailkan oleh porois mesin. #lat ini menggunakan air sebagai media kerja untuk memberikanan tahanan hidrolis terhadap poros dan mendisipasikan daya menjadi panas. 3.1.4. P7se/u Pe?76n Unu5 Ke M707 Diesel a. Pemeriksaan #!al (.
Pemeriksaan bahan bakar di dalam tangki, bilamana perlu tambahkan bahan bakar.
&.
Pemeriksaan bahan bakar di dalam gelas ukur.
.
Pemeriksaan "luida ke dalam dynamometer.
).
Periksa air radiator.
1.
Periksa aliran yang berasal dari tangki dengan mengatur kran bahan bakar.
b. 0ara 8tart (.
Lepaskan kopling.
&.
Putar kunci kontak sambil memperbesar throttle sampai mesin hidup, tunggu beberapa saat <1 menit= agar mesin panas.
.
Masukkan kopling hingga dinamometer berputar.
).
#tur pembukaan throttle hingga putaran mesin mencapai 2'' rpm selama &- menit.
1.
Naikkan putaran mesin hingga &1'' rpm dan tunggu hingga (1-&' menit.
c. Pengambilan ata (.
Pengukuran dimulai dari putaran &1'' rpm.
&.
#tur kran bahan bakar agar aliran berasal dari gelas ukur.
.
0atat putaran mesin, bebean dinamometer, sikap manometer dan !aktu penurunan bahan bakar di dalam gelas ukur tiap (' cm. Lakukan masing-masing kali.
).
Turunkan putaran mesin hingga mencapai &&1' rpm dan tunggu kira-kira 1 menit.
1.
Lakukan pencatatan seperti langkah .
25
.
Lanjutkan percobaan ini pada putaran masing-masing &''', (51', (1'', dan (''' rpm.
5.
$ila telah selesai matikan mesin.
2.
8usun data percobaan.
26
$A$ I+ HASIL DAN PEM$AHASAN 4.1 M707 $ensin Percobaan kali ini adalah percobaan untuk menguji unjuk kerja motor bensin dalam bentuk generator set dengan daya output maksimal sebesar &,& kilo 3att. Pengujian dilakukan untuk mengetahui konsumsi bahan bakar, konsumsi bahan bakar spesi"ik, daya output, dan e"isiensi dari generator set tersebut dengan menggunakan / buah lampu sebagai pembebanan. Masingmasing lampu memiliki daya (' 3att dan tegangan &&' *olt. Pengujian dilakukan dengan menghidupkan kesembilan lampu tersebut kemudian dihitung !aktu konsumsi bahan bakarnya sebanyak &1 cc, mengecek nilai *oltage, amperenya dan mengukur kecepatan putaran generator set. emudian daya output
Aus Lis0i5
Tenn
#50u
Pu0n
$e6n
(8ee)
(7l0)
(se57n)
(8)
L8u &'/1 '
'
&&1
'1>(1>'
&'5 &'1/ &&1
(
',1
&&1
')>1&>'5
&&2 &(1& (/)
&
(,1
&&1
')>(>'5
(55' (5 &&
&,1
&&1
')>(>'5
&5& &2
27
Tabel ).(. ata 6asil Pengujian 4njuk erja Motor $ensin &2( )
&&1
')>'/>(&
&5)' &5&/ &2/&
1
)
&&1
'>1&>(
&/' (/&5 &//5
),1
&&1
'>&2>(/
&5& '5 &21
5
1,1
&&1
'>'&>)
'1 '1( &2&5
2
'&>12>)
&&1
&/ &5& &/1/
/
5
&&1
'&>)&>)
&/15 &/1
4.1.1 Anlisis D0 . Pehi0unn $esn*$esn /n K7ns0n0 aya :utput adalah daya yang dihasilkan oleh generator, dicari dengan persamaan> $ out I % + <3att= .......................................................................
<).(=
engan> %
> tegangan listrik generator <*olt=
> kuat arus
aya input adalah daya yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar, dicari dengan persamaan> $ in I &b 'b C b <3att= ................................................................. engan> &b > debit aliran bensin
'b > massa jenis bensin <51' kg?m = C b > nilai kalor bensin <)'.''' %?kg=
<). &=
28
ebit aliran bahan bakar dicari berdasa rkan waktu yang diperlukan untuk pemakaian bahan bakar sebanyak 25 pada gelas ukur! atau"
&bI
&1 - m , (' ( Kt s
) JJJJJJJJJJJJJJJJ...J<). =
#tau,
&1 cm &bI Kt
s
(
) JJJJJJJJJJJJJJJJ.JJJ<). )=
engan Kt adalah !aktu yang diperlukan untuk penurunan &1 cc bahan bakar (I
$ out $
JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ.<). 1=
in
onsumsi bahan bakar> 8;0 I
&b
cm ?%JJJJJJJJJJJJJJJJJJ<). =
$
out
engan>
&b > debit aliran bahan bakar
#rus
$eban
Listrik
Lampu
Tegangan
3aktu
<*olt=
Putaran
&'/1 '
'
&&1
'1>(1>'
&'5 &'1/
iketahui > A I ' ampere 9 I &&1 9olt t I (1 sekon ( 1+ 2+ 3)
n rata-rata I
(2095 + 2037+2059)
I &', rpm
I 3
3
29
itanyakan > $ out $ in ( %a!ab >
8;0 $ out I % (Watt)
$ out I 225 ' (Watt) P out
=0
#$a%&
&b I
&b I
&1
('
K t
-.
(m , ) dan &b I s
&1
-
('
,
(
m
) dan &b I
s
315
Kt
s
&1
cm (
(
)
s
,
&b I ','5/4 .('
( cm )
315
cm ) dan & I ',0794 ( s
m -5
25
s
b
)
$ in I &b 'b C b
$ in I ',0794.(' )'.'''.''' 51' < Watt = $ in I &2&
(I
$
out
$
in
(I
'
2382
( I ' ' &
cm
8;0 I b $
out
%
8;0 I ',0794 cm
' %
8;0 I tak terhingga
cm %
4ntuk perhitungan unjuk kerja mesin dengan jumlah beban selanjutnya dapat mengikuti perhitungan diatas. $erikut adalah data hasil perhitungan data untuk semua jumlah beban yang bisa dilihat pada Tabel )..
30
Tabel ). 6asil Perhitungan ,u8lh 6e6n
C 6
ρ6
3
(8 Bs)
3
t 0*
E 0
I 0
0
*0
*0
(5B8 ) (s)
5
'
)+('
(
)+('
5
5
&
)+('
)+('
5
5
)
)+('
1
)+('
5
5
)+('
5
)+('
2
/
5
5
)+('
5
)+('
(+)
P 7u0
Q 6
P in
E;;is iens
S@
(#00)
(8 3 Bs)
(#00)
i
(?8 B ,)
&2&
'N
O
',')
','''
N
5
',(
','''
N
&/
',&&
','''
N
(2
',&5
','''
N
1
',&2
','''
N
(&
',
','''
N
(&
(A)
3
','5/) 51'
(1
&&1
'
'
51'
&/&
&&1
',1
((&,1
-
+('
','215 -
+('
&15(
','/55 51'
&1
&&1
(,1
5,1
51'
&1
&&1
&,1
1&,1
-
+('
&/(
','/2/ -
+('
&/5
',(''1 51'
&)/
&&1
51
51'
&&
&&1
)
/''
-
+('
'(1
',('52 -
+('
&)
',(&'& 51'
&'2
&&1
),1
51'
(2&
&&1
1,1
('(&,1
-
+('
'
', ','''
',(5) (&5,1
-
+('
)(&&
',()'1 51'
(52
&&1
(1'
-
+('
)&(1
',(1)) 51'
(&
&&1
5
(151
-
+('
)&
N
(
',&
','''
N
(
',)
','''
N
'/
31
4.1.2
%;i5
. Hu6unn An0 De6i0 Alin $hn $5 /enn D< Ou0u0 4ntuk memperjelas bagaimana hasil pengamatan kami dalam praktikum pengamatan unjuk kerja motor bensi ini berikut kami tampilkan gra"ik hubungan antara debit aliran bahan bakar < b= dengan daya output
Grafk Hubungan Antara Antara Debit Aliran Bahan Bakar (Qb) dengan Daya Out Put (Pout) 0!18
0!16
& s 0!14 ) 3 0!12 m 0!1 6 ( 0 1 0!08 x # 0!06
b '
0!140449438
0!120192308
0!097656 0!09 765625 25 0!100401 0!100401606 606
0!04
0!154320988 0!137362637
0!107758621
0!085616438 0!098814229 0!079365079
0!02
0 0
200
400
600
800
1000
*+ut #$a%&
1200
1400
1600
1800
7ra"ik ).( 6ubungan #ntara ebit #liran $ahan $akar < b= engan aya :ut Put
4ntuk 4ntuk pembeb pembebana anan n ' lampu lampu diper diperol oleh eh debit debit alira aliran n bahan bahan bakar bakar < &b= sebesar ','5/)+(' - m?s, daya output <$ <$ out out= sebesar ' 3att.
4ntuk 4ntuk pembeb pembebana anan n ( lampu lampu diper diperol oleh eh debit debit alira aliran n bahan bahan bakar bakar < &b= -
sebesar ','215+(' m ?s, daya output <$ <$ out out= sebesar ((&,1 3att.
4ntuk 4ntuk pembeb pembebana anan n & lampu lampu diper diperol oleh eh debit debit alira aliran n bahan bahan bakar bakar < &b= -
sebesar ','/55+(' m ?s, daya output <$ <$ out out= sebesar 5,1 3att.
4ntuk 4ntuk pembeb pembebana anan n lampu lampu diper diperol oleh eh debit debit alira aliran n bahan bahan bakar bakar < &b= -
sebesar ','/2/+(' m ?s, daya output <$ <$ out out= sebesar 1&,1 3att.
4ntuk 4ntuk pembeb pembebana anan n ) lampu lampu diper diperol oleh eh debit debit alira aliran n bahan bahan bakar bakar < &b= -
sebesar ',(''1+(' m ?s, daya output <$ <$ out out= sebesar 51 3att.
4ntuk 4ntuk pembeb pembebana anan n 1 lampu lampu diper diperol oleh eh debit debit alira aliran n bahan bahan bakar bakar < &b= -
sebesar ',('52 +(' m ?s, daya output <$ <$ out out= sebesar /'' 3att.
32
4ntuk 4ntuk pembeb pembebana anan n lampu lampu diper diperol oleh eh debit debit alira aliran n bahan bahan bakar bakar < &b= -
sebesar ',(&'& +(' m ?s, daya output <$ <$ out out= sebesar ('(&,1 3att.
4ntuk 4ntuk pembeb pembebana anan n 5 lampu lampu diper diperol oleh eh debit debit alira aliran n bahan bahan bakar bakar < &b= sebesar ',(5)+(' - m?s, daya output <$ <$ out out= sebesar (&5,1 3att.
4ntuk 4ntuk pembeb pembebana anan n 2 lampu lampu diper diperol oleh eh debit debit alira aliran n bahan bahan bakar bakar < &b= -
sebesar ',()'1+(' m ?s, daya output <$ <$ out out= sebesar (1' 3att.
4ntuk 4ntuk pembeb pembebana anan n / lampu lampu diper diperol oleh eh debit debit alira aliran n bahan bahan bakar bakar < &b= -
sebesar ',(1))+(' m ?s, daya output <$ <$ out out= sebesar (151 3att. ari gra"ik dapat dilihat hubungan antara debit aliran bahan bakar < b= denga dengan n daya daya output output
Grafk Hubungan Antara Esiensi(%) dengan Daya Out Put (Pout) 0!4
0!340025907
0!35 0!3 & , # i s n e i s . -
0!300218341
0!25
0!278293135
0!18958544
0!2
0!320284698 0!28078203
0!223880597
0!15 0!1
0!115148414
0!05 0 0 0
0!043757293 200
400
600
800
1000
1200
1400
1600 1800
*+ut #$a%&
7ra"ik ).& 6ubungan #ntara E""isiensi E""isiensi <= engan aya :ut Put
33
4ntuk pembebanan ' lampu diperoleh E""isiensi sebesar ', daya output <$ out= sebesar ' 3att.
4ntuk pembebanan ( lampu diperoleh E""isiensi sebesar ',')5, daya output <$ out= sebesar ((&,1 3att.
4ntuk pembebanan & lampu diperoleh E""isiensi sebesar ',((1, daya output <$ out= sebesar 5,1 3att.
4ntuk pembebanan lampu diperoleh E""isiensi sebesar ',(2/, daya output <$ out= sebesar 1&,1 3att.
4ntuk pembebanan ) lampu diQperoleh E""isiensi sebesar ',&&), daya output <$ out= sebesar 51 3att.
4ntuk pembebanan 1 lampu diperoleh E""isiensi sebesar ',&52, daya output <$ out= sebesar /'' 3att.
4ntuk pembebanan lampu diperoleh E""isiensi sebesar ',&2', daya output <$ out= sebesar ('(&,1 3att.
4ntuk pembebanan 5 lampu diperoleh E""isiensi sebesar ','' daya output <$ out= sebesar (&5,1 3att.
4ntuk pembebanan 2 lampu diperoleh E""isiensi sebesar ',&', daya output <$ out= sebesar (1' 3att.
4ntuk pembebanan / lampu diperoleh E""isiensi sebesar ',)', daya output <$ out= sebesar (1513att. 4ntuk gra"ik hubungan antara e"isiensi motor bensin dengan daya output
?. Hu6unn An0 $hn $5 S;esi;i? Teh/ D< Ou0u0 4ntuk mengetahui hubungan bahan bakar spesi"ik <8;0= dengan daya output /radien pada pembebanan awal di perleh nilai yang nggi dikarenakan pada awal start mesin memerlukan daya input yang besar karena mesin masih dalam keadaan dingin
34
Hubungn Antara Bahan Bakar !esif" (#$) dengan Daya Out!ut (Pout) 0!0008 0!000761778 0!0007 0!0006 & )
0!0005
3
m 0!0004 # 6 5 4
0!000289481 0!000175822
0!0003
0!0002 0!0001
0
0 0
200
400
0!000119778 0!00011103
0!000148889 600
800
9!80317-(05
0!000118716 0!000104074 1000 1200 1400 1600
1800
* +ut #$a%&
7ra"ik ). 6ubungan #ntara $ahan $akar 8pesi"ik <8;0= engan aya :ut Put
4ntuk pembebanan ' lampu diperoleh 8;0 sebesar tak terhingga atau tak
terde"inisi maka dianggap '
4ntuk pembebanan ( lampu diperoleh 8;0 sebesar ','''5 terhingga
4ntuk pembebanan & lampu diperoleh 8;0 sebesar ','''&/
4ntuk pembebanan lampu diperoleh 8;0 sebesar ','''(2
4ntuk pembebanan ) lampu diQperoleh 8;0 sebesar ','''(5
4ntuk pembebanan 1 lampu diperoleh 8;0 sebesar ','''(1
4ntuk pembebanan lampu diperoleh 8;0 sebesar ','''(&
4ntuk pembebanan 5 lampu diperoleh 8;0 sebesar ','''((
4ntuk pembebanan 2 lampu diperoleh 8;0 sebesar ','''('
output <$ out= sebesar (1' 3att.
35
4ntuk pembebanan / lampu diperoleh 8;0 sebesar ',''''/
dengan daya output
pada start engine. Namun nilai tersebut sangat kecil senilai ','''2 cm ?% 4.2 M707 Diesel Percobaan kali ini adalah percobaan untuk menguji unjuk kerja motor diesel. Pengujian dilakukan untuk mengetahui konsumsi bahan bakar, konsumsi bahan bakar spesi"ik, daya output, dan torsi dari mesin diesel. Pengujian dilakukan sebanyak sepuluh kali dari putaran )(2' rpm sampai 221' rpm. $erikut adalah data hasil dari pengujian motor diesel yang dapat dilihat pada Tabel )..
Tabel ).) ata 6asil Pengujian Motor iesel
Pu0n
#
(8)
(ne:07n)
(
)(2'
12
','('
('
2,(
&
)21'
()
','(&
(&
',15
1(2'
(
','()
(
',)
5850
(2
','(
(1
&2,))
(2,1
','(2
(5
&,2(
N7
)
h (8)
h (??)
0 (se57n)
6180
1
36
6850
&'
','&'
&'
&&.
5
7180
&1
','&&
&
&(.1
2
7850
&5,1
','&)
&
&(,)&
/
8180
&2
','&1
&2
(/,15
221'
&2
','&5
'
(2,2
('
4.2.1 Anlisis D0 . Pehi0unn $esn*$esn /n K7ns0n0 Perhitungan di ba!ah ini adalah perhitungan data hasil percobaan untuk putaran mesin )(2' rpm, sedangkan perhitungan untuk data hasil percobaan putaran mesin )21' rpm s?d 21'' rpm tidak kami cantumkan karena pengerjaannya yang sama, tetapi hasil putaran mesin )1'' rpm s?d 21'' rpm dapat dilihat pada tabel hasil perhitungan. - T7si Mesin Torsi mesin dihitung berdasarkan persamaan > T I ) .* ) I gaya tangensial pada dinamometer <) I m+g = mI beban terbaca pada timbangan
g I percepatan gra*itasi
,aka
T I ) .* T I (&+ ',&1 T I &,2& Nm
37
-
D< Mesin aya mesin dicari dengan persamaan> $ I T+. <3att=
........<). 2=
engan> T I torsi mesin
I kecepatan sudut mesin
ω
I &n ? '
n I putaran mesin $ I T + . $ I &,2& + <& + ,() + )(2' ? '= I (&,55 3att -
Ke?e0n Alin U/ Le:0 +en0ui ecepatan aliran udara le!at *enturi dicari dengan persamaan> v I √
& 'a.g .Kh '
........................................................ .....<). /=
.......
u
engan>
'a I massa jenis udara <(,(55) kg?m =
'u I massa jenis air
v I √
0
√
& !1-122 3!4-5 !6-616 4475
u
I ','(1& m?s - K7nsu8si U/ onsumsi udara dicari dengan persamaan> mu I '+8*.v 8* I luas penampang *enturi <,'1& + (' -) m&=
' I massa jenis udara <(,(55) kg?m =
38
Maka> mu I '+8v+v I (,(55) + ,'1& . ('-) + ','(1& = -
-1
(,(2&( . (' kg?s
K7nsu8si $hn $5 onsumsi bahan bakar dicari dengan persamaan> Khg 8g
&" I
............................................................... ....<).((=
t
engan > hgI penurunan bahan bakar di dalam gelas ukur diambil (' cm &
8g I luas penampang gelas ukur <2,&/12 cm = t I !aktu penurunan bahan bakar didalam gelas ukur
&" I
t
1,0.10−5×8,2958.10−4
-
= 38,43
-
I &,(122 . (' m ?s
K7nsu8si $hn $5 Sesi;i5 onsumsi bahan bakar spesi.k diari dengan persamaan" ............................................................ <). (&=
=
Maka, = = =
2,15868 . 10−6 1180,64 1,8284 . 10 −9 3⁄
39
Hsil Pen7lhn D0 Pu0n N7
(
&
Ch
W
(8)
(N)
(8)
)(2'
(&
','(
)21'
()
T
t
Ch (??)
P
ω
mu
V
*"
(D 1! 5Bs)
R
(s)
(N8)
(/Bs)
(:00)
(8Bs)
Q ;
S@
3
8 B,
3
(8 Bs) -1
-
(,5.('
-
(,1.('
-
(,'.('
-
',51.('
-
',5.('
-
',1).('
-
',2.('
-1
',&2.('
-1
',&5.('
-1
',&).('
2,(
',&1 &,2&
)5,1(
(&,55
','(1
(,(2.('
','(&
(&
',15
',&1 ,&/
1'5,
(5',((
','(5
(,.('
-1
&,&(.('
1(2'
(
','()
(
',)
',&1
,5
1)&,(5
&'2,15
','(2
(,).('
-1
&,('.('
)
121'
(2
','(
(1
&2,))
',&1
),&
(&,'
&1/','
','(/
(,1.('
-1
(,/)1.('
(2,1 ','(2
(5
&,2(
',&1
(2'
1
21'
&'
','&
&'
&&,
',&1
5
5(2'
&1 ','&&
&
&(,1
',&1 1,251
2
521'
','&)
&
&(,)&
',&1
&5,1
),5
,)&1
-1
&,'1'.('
-1
(,2.('
-1
(,.('
-1
(,)/'.('
-1
(,1().('
-1
(,)/.('
),2)
&2(&,()
','&'
(,1/.('
5(,/5
/,5)
','&&
(,5.('
51(,1(
))(1,('
','&
(,5.('
2&(,
1'/,2(
','&)
(,2.('
),)51
/
2(2'
&2
','&1
&2
(/,15
',&1 ,12
21,(5
1,&
','&)
(,25.('
('
221'
&2
','&5
'
(2,2
',&1
/&,'
'/1,'1
','&1
(,/1.('
,12
-/
&,(1.('
('
-/
-/
-/
-/
-/
-/
-/
-/
-/
40
4.2.2
%;i5
. Hu6unn n0 07si (T) /enn u0n (n) 4ntuk mengetahui bagaimana torsi terhadap putaran dari mesin diesel yang diuji berikut ditampilkan gra"ik hubungan antara torsi dengan putaran>
ubungan ntara rsi #& dengan *utaran #n& 8!00 7!00
6!46 6!58 5!88
6!00 4!70
5!00
& m : 4!00 # 9 2!82 3!00 2!00
4!23 4!35 3!76 3!29
6!58
40
4.2.2
%;i5
. Hu6unn n0 07si (T) /enn u0n (n) 4ntuk mengetahui bagaimana torsi terhadap putaran dari mesin diesel yang diuji berikut ditampilkan gra"ik hubungan antara torsi dengan putaran>
ubungan ntara rsi #& dengan *utaran #n& 8!00 7!00
6!46 6!58
6!58
5!88 6!00 4!70
5!00
4!23 4!35
& m : 4!00 # 9 2!82
3!76 3!29
3!00 2!00 1!00 0!00 4000
4500
5000
5500
6000 6500 7000 7500
8000
8500
9000
n #rpm&
7ra"ik ).) 6ubungan #ntara Torsi
eterangan gra"ik hubungan antara torsi
4ntuk putaran )(2' rpm diperoleh torsi sebesar &,2& Nm
4ntuk putaran )21' rpm diperoleh torsi sebesar ,&/ Nm
4ntuk putaran 1(2' rpm diperoleh torsi sebesar ,5 Nm
4ntuk putaran 121' rpm diperoleh torsi sebesar ),& Nm
4ntuk putaran (2' rpm diperoleh torsi sebesar ), Nm
4ntuk putaran 21' rpm diperoleh torsi sebesar ),5 Nm
4ntuk putaran 5(2' rpm diperoleh torsi sebesar Nm
4ntuk putaran 521' rpm diperoleh torsi sebesar Nm
4ntuk putaran 2(2' rpm diperoleh torsi sebesar ,12 Nm
4ntuk putaran 221' rpm diperoleh torsi sebesar ,12 nm
ari gra"ik hubungan antara torsi motor diesel
6. Hu6unn n0 /< (P) /enn u0n (n) 4ntuk mengetahui bagaimana daya terhadap putaran dari mesin diesel yang diuji berikut ditampilkan gra"ik hubungan antara daya dengan putaran>
ubungan ntara ;aya #*& dengan *utaran #n&
7000
6095!05
6000
5633!62 5309!81
5000
4415!10
& % a 4000 $ # *
3369!74 2812!14 2590!03
3000
2038!57 1670!11 2000 1233!77 1000
4000
4500
5000
5500
6000
6500
n #rpm&
7000
7500
8000
8500 9000
7ra"ik ).1 6ubungan #ntara aya
eterangan gra"ik hubungan antara daya
4ntuk putaran )(2' rpm diperoleh daya sebesar (&,55 3att
4ntuk putaran )21' rpm diperoleh daya sebesar (5',(( 3att
4ntuk putaran 1(2' rpm diperoleh daya sebesar &'2,15 3att
4ntuk putaran 121' rpm diperoleh daya sebesar &1/',' 3att
4ntuk putaran (2' rpm diperoleh daya sebesar &2(&,() 3att
4ntuk putaran 21' rpm diperoleh daya sebesar /,5) 3att
4ntuk putaran 5(2' rpm diperoleh daya sebesar ))(1,(' 3att
4ntuk putaran 521' rpm diperoleh daya sebesar 1'/,2( 3att
4ntuk putaran 2(2' rpm diperoleh daya sebesar 1,& 3att
4ntuk putaran 221' rpm diperoleh daya sebesar '/1,'1 3att
4ntuk gra"ik hubungan antara daya
/ra.k ubungan
0!030 0!028
0!026 0!024
& s 0!022 ) m 0!020 # v 0!018 0!015
0!018
0!023
0!020 0!019
0!024
0!024
0!025
0!022
0!017
0!016 0!014 0!012 0!010
4000 4500
5000 5500
6000 6500
n #rpm&
7000 7500
8000 8500
9000
7ra"ik ). 6ubungan #ntara aya
eterangan gra"ik hubungan antara kecepatan aliran udara <*= dengan putaran
4ntuk putaran )(2' rpm diperoleh kecepatan sebesar ','(1 m?s
4ntuk putaran )21' rpm diperoleh kecepatan sebesar ','(5 m?s
4ntuk putaran 1(2' rpm diperoleh kecepatan sebesar ','(2 m?s
4ntuk putaran 121' rpm diperoleh kecepatan sebesar ','(/ m?s
4ntuk putaran (2' rpm diperoleh kecepatan sebesar ','&' m?s
4ntuk putaran 21' rpm diperoleh kecepatan sebesar ','&& m?s
4ntuk putaran 5(2' rpm diperoleh kecepatan sebesar ','& m?s
4ntuk putaran 521' rpm diperoleh kecepatan sebesar ','&) m?s
4ntuk putaran 2(2' rpm diperoleh kecepatan sebesar ','&) m?s
4ntuk putaran 221' rpm diperoleh kecepatan sebesar ','&1 m?s 4ntuk gra"ik hubungan antara kecepatan aliran udara <*= motor diesel
dengan putaran
/. Hu6unn n0 57nsu8si u/ (8u) /enn u0n (n) 4ntuk mengetahui bagaimana daya terhadap putaran dari mesin diesel yang diuji berikut ditampilkan gra"ik hubungan antara daya dengan putaran>
ubungan antara <nsumsi =dara #mu& dengan *utaran #n&
0!240 0!200
& s ) g 0!160 k 5 ( 0 0!120 0!140 1 0!130 > # 0!080 0!118 u m
0!176 0!159
0!187
0!195
0!183
0!167
0!150
0!040 0!000
4000
4500
5000
5500 6000
6500
n #rpm&
7000 7500
8000
8500 9000
7ra"ik ).5 6ubungan #ntara onsumsi 4dara
eterangan gra"ik hubungan antara konsumsi udara
4ntuk putaran )(2' rpm diperoleh konsumsi udara sebesar ',((2 g?s
4ntuk putaran )21' rpm diperoleh konsumsi udara sebesar ',(' g?s
4ntuk putaran 1(2' rpm diperoleh konsumsi udara sebesar ',()' g?s
4ntuk putaran 121' rpm diperoleh konsumsi udara sebesar ',(1' g?s
4ntuk putaran (2' rpm diperoleh konsumsi udara sebesar ',(1/ g?s
4ntuk putaran 21' rpm diperoleh konsumsi udara sebesar ',(5 g?s
4ntuk putaran 5(2' rpm diperoleh konsumsi udara sebesar ',(5 g?s
4ntuk putaran 521' rpm diperoleh konsumsi udara sebesar ',(2 g?s
4ntuk putaran 2(2' rpm diperoleh konsumsi udara sebesar ',(25 g?s
4ntuk putaran 221' rpm diperoleh konsumsi udara sebesar ',(/1 g?s 4ntuk gra"ik hubungan antara konsumsi udara
putaran
ubungan ntara <nsumsi ?ahan ?akar #'@& dengan *utaran #n&
3!000 2!800 2!600 2!400 2!165 & s2!200
2!261
2!103
) 3 2!000 m #
2!050
1!945
1!833
1!666
1!800
Q @
1!514
1!490
1!600
1!469
1!400 1!200 1!000
4000 4500
5000 5500
6000 6500
7000 7500
8000 8500
9000
n #rpm&
).2 6ubungan #ntara onsumsi $ahan $akar <"= dengan Putaran
eterangan gra"ik hubungan antara konsumsi bahan bakar <"= dengan putaran
4ntuk putaran )(2' rpm diperoleh konsumsi bahan bakar sebesar &,(1 m?s
4ntuk putaran )21' rpm diperoleh konsumsi bahan bakar sebesar &,&(
m ?s
4ntuk putaran 1(2' rpm diperoleh konsumsi bahan bakar sebesar &,(' m?s
4ntuk putaran 121' rpm diperoleh konsumsi bahan bakar sebesar (,/)1
m ?s
4ntuk putaran (2' rpm diperoleh konsumsi bahan bakar sebesar &,'1'
m ?s
4ntuk putaran 21' rpm diperoleh konsumsi bahan bakar sebesar (,2
m ?s
4ntuk putaran 5(2' rpm diperoleh konsumsi bahan bakar sebesar (, m?s
4ntuk putaran 521' rpm diperoleh konsumsi bahan bakar sebesar (,/)'
m ?s
4ntuk putaran 2(2' rpm diperoleh konsumsi bahan bakar sebesar (,1()
m ?s
4ntuk putaran 221' rpm diperoleh konsumsi bahan bakar sebesar (,)/
m ?s 4ntuk gra"ik hubungan antara konsumsi bahan bakar <"= motor diesel dengan putaran
&,(1 m ?s, sedangkan pada putaran 221' rpm diperoleh konsumsi bahan bakar
sebesar (,)/ m ?s. Terlihat bah!a makin besar nilai <"= maka akan semakin kecil nilai
;.
Hu6unn n0 57nsu8si 6hn 65 sesi;i5 (S@) /enn u0n (n) 4ntuk mengetahui bagaimana hubungan konsumsi bahan bakar spesi"ik
mesin diesel terhadap putaran dari mesin diesel yang diuji, berikut ditampilkan gra"ik hubungan antara keduanya>
ubungan ntara <nsumsi ?ahan ?akar pesi.k #& dengan *utaran #n&
0!00200 0!00150
& ) 3 m # 4
0!00176
0!00135 0!00103
0!00100
0!00073 0!00054
0!00050
0!00075
0!00027 0!00038
0!00000
4000
4500 5000
5500
6000
6500
n #rpm&
7000
0!00024
0!00028
7500
8000
8500 9000
)./ 6ubungan #ntara onsumsi $ahan $akar 8pesi"ik <8;0= dengan Putaran
eterangan gra"ik hubungan antara konsumsi bahan bakar spesi"ik <8;0= dengan putaran
4ntuk putaran )(2' rpm diperoleh konsumsi bahan bakar spesi"ik
sebesar ',''(5 m ?%
4ntuk putaran )21' rpm diperoleh konsumsi bahan bakar spesi"ik
sebesar ',''(1 m ?%
4ntuk putaran 1(2' rpm diperoleh konsumsi bahan bakar spesi"ik
sebesar ',''(' m ?%
4ntuk putaran 121' rpm diperoleh konsumsi bahan bakar spesi"ik
sebesar ','''51 m ?%
4ntuk putaran (2' rpm diperoleh konsumsi bahan spesi"ik bakar
sebesar ','''5 m ?%
4ntuk putaran 21' rpm diperoleh konsumsi bahan bakar spesi"ik
sebesar ','''1) m ?%
4ntuk putaran 5(2' rpm diperoleh konsumsi bahan bakar spesi"ik
sebesar ','''2 m ?%
4ntuk putaran 521' rpm diperoleh konsumsi bahan bakar spesi"ik
sebesar ','''&2 m ?%
4ntuk putaran 2(2' rpm diperoleh konsumsi bahan bakar spesi"ik sebesar
','''&5 m ?%
4ntuk putaran 221' rpm diperoleh konsumsi bahan bakar spesi"ik
sebesar ','''&) m ?% 4ntuk gra"ik hubungan antara konsumsi bahan bakar spesi"ik <8;0= motor diesel dengan putaran
spesi"ik sebesar ',''(5 m ?%, sedangkan pada putaran 221' rpm diperoleh
konsumsi bahan bakar sebesar ','''&) m ?%. Terlihat bah!a makin besar nilai <8;0= maka akan kecil nilai
konstan.
$A$ + PENUTUP
".1
M707 $ensin
".1.1
Kesi8uln ari percobaan ini dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut.
(. ari gra"ik hubungan antara debit aliran bahan bakar <b= dengan daya output
<b= sebesar ','5/)+('
-
m ?s dengan daya :ut Put
sedangkan pada beban lampu / diperoleh debit aliran bahan bakar < &b= sebesar ',(1))+('
-
m ?s, daya output <$ out= sebesar (151 3att. Terlihat
bah!a makin besar nilai b maka akan semakin besar pula nilai P out sampai pada batas yang telah dihitung, #kan tetapi pada beban lampu ' konsumsi udaranya lebih besar dikarnakan pada penghidupan a!al engine membutuhkan tenaga yang besar yang mengakibatkan banyaknya konsumsi bahan bakar. &. ari gra"ik hubungan antara konsumsi bahan bakar spesi"ik <8;0=
dengan daya output
lampu diperoleh 8;0 sebesar ',''''/
dihasilkan.
".1.2
Sn
(. 8ebelum melakukan praktikum sebaiknya praktikan harus menguasai
materi praktikum. &. 8ebelum melakukan praktikum sebaiknya alat diperiksa terlebih dahulu.
. Praktikan harus teliti dalam pengambilan data agar dalam perhitungan diperoleh data yang lebih akurat.
".2
M707 Diesel
".2.1
Kesi8uln
ari percobaan ini dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut. (. 8emakin besar nilai torsi
Sn
(. 8ebelum melakukan praktikum sebaiknya praktikan harus menguasai materi praktikum. &. 8ebelum melakukan praktikum sebaiknya alat diperiksa terlebih dahulu. . Praktikan harus teliti dalam pengambilan data agar dalam perhitungan diperoleh data yang lebih akurat.
DATAR PUSTAKA
#stu P dan jati N. &''. C,esin :onversi %nergi;+ 8urabaya> #ndi. #mrullah #, #bdi, $. &'(). $anduan $raktikum $restasi ,esin+ $rogram ambung ,angkurat . $anjarbaru. $erenschoot, #rend. (/2'. Motor $ensin. %akarta. 7anesan. 9. nternal Combustion %ngine+ Mc7ra!-6ill, Anc. Madras. 6ey!ood, %ohn $. (/22. nternal Combustion %ngine ?undamental . Mc 7ra!-6ill.
8ingapore. %ama, %. (/2&. ,otor Bensin. 7halia Andonesia. %akarta. Pulkrabek, 3illard 3. %ngineering ?undamentals @f The nternal Combustion %ngine. Prentice 6all, Ne! %ersey Q#nonimR. ??!!!.scribd.com?doc?(///'/5? ??id.sh*oong.com?tags?motorbensin-dan-motor-diesel http>??id.sh*oong.com?tags?motor-bensindan-motor-diesel http>??id.sh*oong.com?tags?:eunggulan ,otor Diesel+htm httpA//de!zrecc+wordpress+com/665/11/12/prinsip-kerjamotor-bensin/
x
LAMPIRAN
xi
(. $ahan $akar
&. Motor $ensin
xii
. Tachometer
). 8akelar
xiii
1. 9oltmeter dan #mperemeter
. Lampu
xiv
5. Pengambilan ata
2. Pengambilan ata
xv
