LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka 1. Motor Bakar Torak 4 Langkah
Sebuah kendaraan memerlukan tenaga luar yang memungkinkan kendaraan dapat bergerak melintasi berbagai medan. Sumber dari luar yang menghasilkan tenaga disebut mesin. Mesin merupakan alat yang merubah sumber tenaga panas, listrik, air, tenaga atom atau sumber lainnya menjadi tenaga mekanik (mechanical energy). Mesin yang merubah energi panas menjadi tenaga mekanik adalah motor bakar (Thermal engine).(Toyota Newstep 1,1995: 3-1)
Motor bakar torak merupakan mesin kalor pembakaran dalam dimana campuran bahan bakar dan udara terjadi di dalam silinder sehingga campuran bahan bakar dan udara berfungsi sebagai fluida kerja yang dapat menggerakkan torak secara translasi. Gerakan translasi pada torak dihubungkan pada poros engkol dengan batang penghubung (connecting rod) yang merubah gerak translasi menjadi gerak secara rotasi.
Berdasarkan jenis bahan bakarnya, motor bakar terdiri dari motor bensin dan motor diesel. Sistem pembakaran pada motor bensin menggunakan loncatan bunga api listrik yang dihasilkan oleh busi, sedangkan pada motor diesel bahan bakar disemprotkan ke dalam silinder yang memiliki temperatur dan tekanan yang tinggi. Motor bensin dibedakan menjadi dua, yaitu motor bensin dua langkah dan motor bensin empat langkah.
Sepeda motor Honda Revo termasuk ke dalam motor bensin empat langkah. Motor bensin empat langkah (empat tak) di mana dalam satu kali siklus kerja melakukan empat kali gerakan torak dan dua kali putaran poros engkol. Selama empat kali langkah torak tersebut mengalami empat proses yakni langkah hisap, kompresi, usaha, dan buang.
commit to user
9 Langkah pada sepeda motor empat langkah :
Gambar 1 : Proses Pembakaran Sepeda Motor Empat Langkah (Sumber : Teknik Sepeda Motor Jilid 1, 2008:70) a. Langkah Hisap
Dalam langkah ini, campuran udara dan bahan bakar dihisap ke dalam silinder. Katup hisap terbuka sedangkan katup buang tertutup. Waktu torak bergerak ke bawah, menyebabkan ruang silinder menjadi vakum, masuknya campuran udara dan bahan bakar ke dalam silinder disebabkan adanya tekanan udara luar (atmospheric pressure).
b. Langkah Kompresi
Dalam langkah ini, campuran udara dan bahan bakar dikompresikan. Katup hisap dan katup buang tertutup. Waktu torak mulai naik dari titik mati bawah (TMB) ke titik mati atas (TMA) campuran yang dihisap tadi dikompresikan. Akibatnya tekanan dan temperaturnya menjadi naik, sehingga akan mudah terbakar. Poros engkol berputar satu kali ketika torak mencapai titik mati atas.
c. Langkah Usaha
Dalam langkah ini mesin menghasilkan tenaga untuk menggerakan kendaraan. Sesaat sebelum torak mencapai titik mati atas (TMA) pada saat langkah kompresi, busi memberi loncatan api pada campuran yang telah dikompresikan. Dengan terjadinya pembakaran, kekuatan dari tekanan gas yang tinggi mendorong torak ke bawah. Usaha ini yang menjadi tenaga mesin (engine power).
commit to user
10 d. Langkah Buang
Dalam langkah ini gas yang terbakar dibuang dari dalam silinder. Katup buang terbuka torak bergerak dari titik mati bawah (TMB) ke titik mati atas (TMA), mendorong gas bekas keluar dari silinder. Ketika torak mencapai titik mati atas (TMA), akan mulai bergerak lagi untuk persiapan berikutnya, yaitu langkah hisap. Poros engkol telah melakukan dua putaran penuh dalam satu siklus yang terdiri dari empat langkah, hisap, kompresi, usaha, buang yang merupakan dasar kerja dari pada mesin empat langkah.
2. Proses Pembakaran
Sistem bahan bakar merupakan sistem pengaliran bahan bakar dari tangki bensin sampai ke karburator. Di dalam proses pembakaran terjadi reaksi kimia antara bahan bakar dan udara pada suhu tertentu yang akan menghasilkan energi kalor. Sistem bahan bakar pada sepeda motor terdiri dari tangki bensin, selang bensin, karburator dan saringan udara. Sepeda motor tidak menggunakan pompa bensin karena pengaliran bahan bakarnya memanfaatkan gaya gravitasi bumi dimana bensin secara otomatis akan mengalir ke ruang pelampung karburator karena letak tangki bensin lebih tinggi dari karburator.
Sistem bahan bakar merupakan bagian yang penting dalam motor bensin karena sistem ini sebagai penyuplai bahan yang akan dibakar yaitu bensin ke ruang bakar. Bensin dan udara bercampur di karburator dan keluar dalam bentuk kabut kemudian masuk ke ruang bakar. Campuran bahan bakar dan udara terbakar oleh loncatan bunga api busi yang kemudian menimbulkan tenaga yang akan digunakan untuk menggerakkan poros engkol.
(Boentarto:2005:8) “yang termasuk ke dalam sistem pembakaran ini adalah saluran pemasukan, ruang bakar, dan saluran pembuangan. Saluran pemasukan dengan perlengkapannya bertugas memasukkan gas baru ke dalam ruang bakar. Ruang bakar dengan komponen-komponennya bertugas menampung gas baru untuk dibakar. Saluran pembuangan dengan perlengkapannya bertugas menyalurkan gas hasil pembakaran ke udara luar”.
commit to user
11 Syarat terjadinya pembakaran yang baik pada suatu motor adalah :
1) Adanya tekanan kompresi yang cukup. 2) Campuran bahan bakar dan udara normal. 3) Suhu yang cukup tinggi untuk pembakaran.
Proses pembakaran sangat dipengaruhi oleh keadaan semua komponen pendukung pembakaran. Semakin sempurna proses pembakaran maka konsumsi bahan bakar semakin irit dan daya yang dihasilkan akan semakin maksimal, begitu pula sebaliknya semakin tidak sempurna proses pembakaran maka konsumsi bahan bakar akan boros dan daya yang dihasilkan akan menurun.
3. Bahan Bakar Bensin
Bensin merupakan bahan bakar motor, dan hasil dari pemurnian minyak kasar. Bensin memiliki massa jenis 0,65-0,75 kg/m3 dan nilai pembakaran sama dengan 10.000 kkal, yang artinya bila 1 kg bensin dibakar akan menghasilkan 10.000 kkal (10.000 x 427) kgm. Karena bahan bakar ini menyala pada suhu rendah, maka kompresi yang diijinkan pada motor bensin adalah 4-5 atmosfer.
Bensin adalah bahan bakar yang berwarna agak kuning jernih akibat adanya zat tambahan atau aditif, yaitu Tetra Ethyl Lead (TEL). Premium mempunyai rumus empiris Ethyl Benzena (C8H18). Pemakaian premium di dalam masyarakat umum adalah banyak digunakan untuk bahan bakar motor sarana angkut yang bermesin bensin, seperti: mobil, sepeda motor dan lain-lain. Bahan bakar ini sering disebut dengan bensin motor atau gasoline dengan angka oktan adalah 88, dan mempunyai titik didih antara 30°C-200°C. Bensin adalah hasil dari perolehan pemurnian Nepta yang komposisinya dapat digunakan sebagai bahan bakar untuk motor bakar (internal combustion engine). Bensin mengandung hidrokarbon hasil dari sulingan minyak mentah. Bensin mengandung gas yang mudah terbakar, umumnya bahan bakar ini digunakan untuk mesin dengan pengapian busi.
commit to user
12 Sifat utama dari bensin untuk proses pembakaran dalam kendaraan bermotor adalah sebagai berikut:
a. Dapat memberikan campuran bahan bakar dan udara dalam perbandingan yang benar ( yang biasanya diatur oleh karburator atau injektor).
b. Dapat memberikan pembakaran secara normal pada saat yang tepat di dalam siklusnya.
Berdasarkan sifat utama yang harus dimiliki oleh bensin, maka sifat-sifat yang dimiliki bahan bakar bensin adalah :
a. Densitas atau gravitasi jenis (spesific gravity). b. Penguapan atau volatilitas.
c. Viskositas.
d. Panas laten dan penguapan.
(Anton L. Wartawan, 1997:23) Bensin adalah zat cair yang mudah menguap pada suhu 60˚C kurang lebih 35-69% sudah menguap dan akan menguap 100% kira-kira pada suhu di atas 100˚C. Berdasar sifat ini maka dalam proses pengabutan pada karburator akan mudah jika bahan bakar terlebih dulu dalam kondisi dipanaskan.
Mesin bensin sekarang ini menggunakan bensin dengan komposisi yang seimbang untuk memperoleh kemampuan yang optimal pada berbagai tingkat kecepatan. Kualitas bensin yang baik adalah:
1. Mudah terbakar, pembakaran serentak di dalam ruang bakar dengan sedikit knocking.
2. Mudah menguap, bensin harus mudah menguap dengan mudah untuk memberikan campuran udara bahan bakar dengan tepat pada saat menghidupkan mesin yang masih dingin
3. Tidak beroksidasi dan bersifat pembersih, sedikit perubahan kualitas dan perubahan bentuk selama disimpan, selain itu juga bensin harus mencegah sistem pengendapan pada sistem intake.
commit to user
13 4. Dasar Teori Kemagnetan
Sejak jaman dahulu telah diketahui beberapa bijih mineral atau batuan warna metalik bersifat menarik partikel besi. Mineral atau batuan itu disebut magnetik atau batuan bermuatan. Dengan pengamatan yang lebih teliti, ada bahan yang menimbulkan sifat kemagnetan yang kuat di bawah pengaruh medan magnet dari luar yang disebut ferromagnetik, ada bahan yang menunjukkan sifat kemagnetan lemah di bawah pengaruh medan magnet dari luar yang disebut paramagnetik, dan ada bahan yang sedikit melawan pengaruh sifat kemagnetan dari pengaruh medan magnet dari luar yang disebut diamagnetik.(Agus Taranggono & Hari Subagyo, 2003:58)
Magnet ditinjau dari kekekalan sifat kemagnetannya digolongkan menjadi dua, yaitu magnet remanen dan magnet permanen. Magnet remanen yaitu magnet yang sifat kemagnetannya akan hilang apabila sesuatu yang menyebabkab sifat kemagnetannya menghilang. Sedangkan magnet permanen ialah magnet yang sifat kemagnetannya masih tetap ada walaupun sesuatu yang menyebabkan kemagnetannya menghilang. Menurut bentuknya jenis magnet banyak sekali diantaranya magnet jarum, magnet batang, magnet silinder, magnet U, dan lain-lain.
a. Medan Magnet dan Fluk Magnet
Medan magnet yaitu ruangan di sekitar benda-benda yang bersifat magnet sehingga masih terasa adanya gaya magnet (Agus Taranggono & Hari Subagyo, 2003:60). Fluks magnet merupakan keseluruhan garis-garis magnet yang berada di sekitar daerah yang masih terdapat sifat kemagnetannya.
Gambar 2: Fluks Magnet
commit to user
14 b. Pengaruh Magnet Terhadap Molekul Bensin
Seiring dengan perkembangan teknologi dan dengan serangkaian percobaan yang telah dilakukan oleh para ahli, diketahui bahwa gaya yang ditimbulkan oleh magnet dapat mempengaruhi ikatan molekul bensin selama bahan bakar premium tersebut berada di dalam medan magnet sehingga ikatan molekul tersebut menjadi lebih teratur.
Molekul hidrokarbon yang merupakan unsur penyusun utama bensin, cenderung untuk saling tertarik satu sama lain, membentuk gugus molekul (clustering), penggumpalan ini akan terus berlangsung sehingga menyebabkan molekul-molekul hidrokarbon tidak saling berpisah pada saat bereaksi dengan oksigen. Molekul hidrokarbon bersifat diamagnetik, karena elektron berpasangan yang ditimbulkan oleh ikatan kovalen antara karbon dengan karbon, atau karbon dengan hidrogen.
Pemberian suatu medan magnet pada molekul hidrokarbon tersebut menyebabkan penolakan antar molekul hidrokarbon (declustering), sehingga terbentuk jarak yang optimal antara molekul hidrokarbon.
Gambar 3 : Ikatan Senyawa Hidrokarbon
Partikel-partikel atom yang membentuk molekul hidrokarbon tersebut dipengaruhi oleh medan magnet yang ditimbulkan, sehingga akhirnya akan menjadi molekul yang aktif dan arahnya sejajar sesuai dengan arah medan magnet. Aktifitas molekul yang meningkat akibat medan magnet akan menyebabkan pemecahan gugus molekul hidrokarbon (declustering).
Pemecahan gugus molekul hidrokarbon (declustering) ini dapat dijelaskan dengan teori mengenai momen ikatan. Sebagai contoh, apabila
commit to user
15 ikatan polar antara H-C berada dalam medan magnet, maka ikatan akan mengalami sejumlah gaya balik tertentu. Gaya ini secara sederhana mendorong medan magnet untuk membebaskan ikatan yang lemah dalam medan magnet.
Ikatan yang lebih polar mengalami gaya yang lebih besar daripada ikatan yang kurang polar. Ikatan H-C termasuk ikatan non-polar, karena nilai momen ikatannya sebesar 0,4 Debye. Akan tetapi dengan adanya medan magnet yang kuat dapat mengganggh dan mempengaruhi ikatan H-C meskipun ikatan antara atom H-C tidak sampai terlepas satu sama lain, namun setidaknya kekuatan ikatannya akan sedikit melemah, sehingga atom-atom hidrogen dan karbon akan lebih mudah tertarik dengan oksigen pada proses pembakaran. (Darsono, 2004)
Gambar 4 : Ilustrasi Perubahan Ikatan Molekul Akibat Medan Magnet (Agung Sudrajat, 2003 : 45)
Dengan adanya hal tersebut diatas, bahan bakar yang terkena efek kemagnetan akan menjadi semakin reaktif dalam proses pembakaran yang lebih sempurna di ruang bakar, sehingga akan mempengaruhi daya mesin.
5. Ionizer Bahan Bakar Bensin
Ionizer adalah alat untuk meningkatkan kualitas bahan bakar yang dalam mekanisme bekerjanya memakai gelombang “Active Ultra Magnetics“ yang dihasilkan dari susunan beberapa magnet permanen. Pada prinsipnya adalah untuk mengionisasi bahan bakar modern. Dengan proses tersebut, alat ini mampu mengubah molekul bahan bakar menjadi ion bermuatan positif yang mampu menyerap oksigen bermuatan negatif dalam keseimbangan untuk memperoleh proses pembakaran yang sempurna. Sehingga mampu meningkatkan performa
commit to user
16 mesin kendaraan dan mesin-mesin lainnya, serta berfungsi untuk menghemat bahan bakar dan mengurangi polusi gas buang. (www.xpower-ionizer.com).
Sekarang ini bermunculan produk ionizer yang telah diproduksi. Salah satu di antaranya adalah produk X Power. X Power diciptakan pada tahun 1996 dan sampai saat ini sudah diproduksi lebih dari 2.200.000 unit dengan pendistribusiannya hampir diseluruh pelosok Indonesia, serta alat ini telah terdaftar dan mempunyai Hak Paten Nomor ID-0000699-S Tentang Alat Penghemat BBM/BBG Non Katalis, Paten Design Industri Nomor ID-0010476-D dan ID-0010477-D. (www.xpower-ionizer.com).
X Power terdiri dari beberapa jenis yang dibedakan berdasarkan volume silinder (CC) dan masa pakai. Beberapa diantaranya seperti pada tabel :
Tabel 1 : Tipe X-Power Berdasarkan Jenis Kendaraan
No Tipe X-Power Daya (HP) Volume Silinder
1. XP-800 G ≤ 25 HP Motor max. 600 cc 2. XP-2000 G ≤ 45 HP Mobil max.1100 cc 3. XP-4000 G ≤ 85 HP Mobil max.2600 cc 4. XP-7000 G ≤ 160 HP Mobil max.4600 cc 5. XP-9000 G ≤ 210 HP Mobil max.6500 cc 6. XP-16000 G ≤ 260 HP Mobil max.12000 cc 7. XP-LPG/BG LPG / Blue Gas ≤ 85 Psi
(Sumber: www.xpower-ionizer.com)
Gambar 5 : X-Power Silver dan Gold
commit to user
17 Kepala Laboratorium Bahan Bakar dan Pembakaran Dalam, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya, Jurusan Teknik Mesin Djoko Sungkono Kawano, mengemukakan bahwa “Unsur kimia bensin yaitu iso oktan (C8H18) dan n-pentana (C5H12). Medan magnet mempengaruhi kandungan karbon (C) dan hidrogen (H) dalam bensin. Hingga bisa memaksimalkan proses pembakaran dan mengurangi kadar CO2”. (http://www.alatpenghematbbm.com/ penghemat-bbm-magnet/ diakses pada 22 Agustus 2011)
Dengan teknologi magnetik resonansi ini, ikatan hidrogen dan karbon dalam bahan bakar bisa direnggangkan sehingga unsur O2 (oksigen) bisa masuk dalam senyawa bahan bakar dan dengan adanya proses ini proses pembakaran dalam kendaraan bisa berlangsung sempurna. Di mana dengan pembakaran yang sempurna akan menaikkan power mesin, menghemat bahan bakar dan menurunkan polusi gas buang.
Gambar 6 : Bahan Bakar Sebelum dan Sesudah Melewati X Power (Sumber : http://xpower-ionizer.com)
Pada penelitian ini X Power yang digunakan adalah X Power tipe XP-800G seri gold dan dipasang pada saluran bahan bakar di mana terletak di antara filter bahan bakar dan karburator.
Gambar 7 : Ilustrasi Pemasangan X Power Pada Sepeda Motor (Sumber http://xpower-ionizer.com)
commit to user
18 6. Pemanasan Bahan Bakar Bensin
a. Sistem Pemanasan Bahan Bakar Bensin
Pemanasan bahan bakar bensin sebagai upaya memperbaiki sistem pengabutan masih awam bagi sebagian besar masyarakat. Pada sepeda motor bisa menggunakan media pemanas berupa pipa kapiler yang ditempelkan pada sumber panas mesin atau menggunakan pemanas elektrik.
Urip Sudirman (2008:34) mengemukakan bahwa “Metode Pemanasan bahan bakar bensin ini adalah mengalirkan bensin pada saluran bahan bakar melalui media pemanas. Media pemanas yang digunakan bisa memanfaatkan sirkulasi air pendingin radiator atau media pemanas (heater). Bensin yang telah melewati media pemanas mendapat pertambahan nilai kalor sehingga bensin yang masuk pada karburator lebih mudah dibakar”.
Produsen 'Ring Bensin' dari Bandung coba membuktikannya. Lewat alat berupa tabung yang memiliki pemanas, bensin dipanaskan setara temperatur kerja mesin. Komponennya berupa tabung stainlees steel yang memiliki 2 inlet dan 2 outlet. Konsepnya mirip memasak air di panci, bedanya kali ini bensin yang dipanaskan. Sepasang inlet dan outlet kecil untuk keluar masuknya bensin ke dalam tabung. Sepasang lagi (berukuran lebih besar) untuk keluar masuk air yang mengambil sumber dari sistem pendingin mesin. Bensin yang masuk ke dalam tabung dipanaskan oleh air bersuhu mencapai 70o-80oC. Selain pemanas, di dalam tabung Ring Bensin juga ada tambahan berupa magnet berkekuatan 12.400 Gauss berfungsi sebagai pengurai molekul bensin yang sudah dipanaskan agar mudah mengikat oksigen. Alat yang sama pernah dibuat pada tahun 1996 bernama 'Barong'. Pada tahun 1997 memakai pemanas listrik sebagai pengganti air radiator. (Sumber: http://www.ringdiesel-bensin.com).
Menanggapi dari beberapa pertanyaan M. Nasikin, kepala Departement Gas dan Petrokimia, Fakultas Teknik Universitas Indonesia mengatakan bahwa "Perlu analisis terhadap bahan bakar bensin itu sendiri". Ternyata, pemanasan memang dapat meningkatkan sifat bensin. M. Nasikin menyatakan bahwa proses pemanasan bahan bakar bensin ini membuat rantai lurus oktana (pembuat nilai oktan dalam bensin) dengan rumus kimia C8H18 jadi bercabang makin banyak,
commit to user
19 nilai oktan juga meninggi. misalnya rantai oktan lurus bernilai 50, maka rantai cabangnya (iso-oktana) dapat mencapai 100 oktan. Panas tinggi dan katalis merupakan dua faktor yang tak dapat dipisahkan. Rantai hanya dapat lepas dengan adanya katalis. Energi pemutus rantai perlu suhu sampai 200oC, sedangkan suhu radiator mobil berkisar 80-90oC. (Sumber: http://www.ringdiesel-bensin.com).
Penelitian yang sejenis juga pernah dilakukan oleh Mahasiswa UMS pada tahun 2011, yang meneliti pengaruh pemasangan alat penghemat bahan bakar dengan system magnet dan electric heater pada saluran bahan bakar terhadap prestasi mesin pada sepeda motor Honda Astrea Grand. Hasil yang didapatkan dari analisa data adalah torsi dan daya pada pengujian menggunakan Femax mengalami kenaikan pada putaran bawah dibandingkan dengan pengujian tanpa menggunakan Femax Sedangkan hasil analisa konsumsi bahan bakar spesifik dari pengujian menggunakan Femax mengalami penurunan pada putaran mesin rendah dibandingkan dengan pengujian tanpa menggunakan Femax.
(Sumber : http://etd.eprints.ums.ac.id/12196/, diakses pada 22 Oktober 2011) b. Alat Pemanas Bahan Bakar
Pada penelitian ini memanfaatkan pemanas dengan pipa tembaga yang ditempelkan di kepala silinder Honda Revo 110 cc tahun 2010. Panjang pipa tembaga dengan variasi 0 cm, 20 cm, 30 cm, dan 40 cm. Adapun desain penelitian seperti pada gambar di bawah ini.
commit to user
20 Bahan yang digunakan terbuat dari pipa tembaga berdiameter luar 6 mm dengan ketebalan 1 mm. Alasan pemilihan pipa tembaga karena memiliki sifat fisika berupa logam yang berwarna kuning seperti emas kuning, mudah ditempa dan bersifat mulur sehingga mudah dibentuk, dan sebagai konduktor panas yang baik.
Gambar 9 : Pipa Tembaga c. Perpindahan Panas Pada Pipa Tembaga
1) Perpindahan Kalor Secara Konduksi
Yang dimaksud dengan perpindahan kalor secara konduksi ialah proses perpindahan kalor yang hanya terjadi di dalam bahan. Arah aliran energi kalor konduksi terjadi dari titik bersuhu tinggi ke titik bersuhu rendah.
Dalam penelitian ini perpindahan kalor secara konduksi terjadi di dalam pipa tembaga, yaitu proses perambatan panas dari satu titik bersuhu tinggi ke titik lain yang bersuhu rendah pada kepala silinder dan pipa tembaga.
Persamaan dasar konduksi adalah : 𝑞 = −𝑘 . 𝐴.𝑑𝑋
𝑑𝑇. ∆𝑇 Keterangan :
q = Laju Perpindahan Panas (kj / det)
k = Konduktifitas Termal (W / cm K atau j / cm sK) A = Luas Penampang (cm²)
commit to user
21 dX = Perbedaan Jarak (m / det)
ΔT = Perubahan Suhu (°C ) 2) Perpindahan Kalor Secara Konveksi
Perpindahan kalor secara konveksi adalah proses perpindahan energi dengan kerja gabungan dari konduksi kalor, penyimpanan energi dan gerakan mencampur. Konveksi sangat penting sebagai mekanisme perpindahan energi antara permukaan benda padat dan cair atau gas.
Cara perpindahan panas konveksi erat kaitannya dengan gerakan atau aliran fluida. Salah satu segi analisa yang paling penting adalah mengetahui apakah aliran fluida tersebut laminar atau turbulen. Dalam aliran laminar, aliran dari garis aliran (streamline) bergerak dalam lapisan-lapisan, dengan masing-masing partikel fluida mengikuti lintasan yang lancar serta malar (kontiniu). Partikel fluida tersebut tetap pada urutan yang teratur tanpa saling mendahului. Sebagai kebalikan dari gerakan laminar, gerakan partikel fluida dalam aliran turbulen berbentuk zig-zag dan tidak teratur. Kedua jenis aliran ini memberikan pengaruh yang besar terhadap perpindahan panas konveksi.
Bila suatu fluida mengalir secrara laminar sepanjang suatu permukaan yang mempunyai suhu berbeda dengan suhu fluida, maka perpindahan panas terjadi dengan konduksi molekular dalam fluida maupun bidang antara (interface) fluida dan permukaan. Sebaliknya dalam aliran turbulen mekanisme konduksi diubah dan dibantu oleh banyak sekali pusaran-pusaran (eddies) yang membawa gumpalan fluida melintasi garis aliran. Partikel-partikel ini berperan sebagai pembawa energi dan memindahkan energi dengan cara bercampur dengan partikel fluida tersebut. Karena itu, kenaikan laju pencampuran atau (turbulensi) akan juga menaikkan laju perpindahan panas dengan cara konveksi. (http://repository.usu.ac.id /bitstream/123456789/18463/2/Chapter%20IIpdf)
commit to user
22 7. Daya Mesin
Daya mesin diperoleh dari campuran bahan bakar dan udara yang terbakar di dalam silinder yang menghasilkan suhu dan tekanan yang tinggi untuk mendorong torak sehingga menghasilkan daya putar pada poros engkol. BPM, Arens & H. Berenschot (1980:18) “ Daya motor adalah besarnya kerja motor selama waktu tertentu”.
Daya motor dibedakan menjadi dua, yaitu: a. Daya Indikator
Wiranto Aris Munandar (1993:24) “Daya indikator adalah daya yang dihasilkan oleh silinder. Dengan kata lain daya indikator adalah daya teoritis yang belum dipengaruhi oleh faktor gesekan di dalam silinder motor. Daya indikator dari n putaran dirumuskan sebagai berikut :
𝑁𝑖 =𝑎. 𝑃𝑖. 𝜋
4 𝐷2. 𝐿. 𝑛. 𝑍 60.75.100
(Wiranto Aris Munandar,1983:25) Keterangan :
Ni = Daya indikator (HP)
a = Faktor pengali, untuk motor 2 tak = 1 dan untuk motor 4 tak = 1/2
Pi = Tekanan indikator rata-rata (kgf/cm2). D = Diameter Silinder (cm)
L = Langkah torak (cm).
n = Putaran poros engkol (rpm). z = Jumlah silinder.
1
/60 = untuk mengubah 1 menit = 60 detik
1
/100 = untuk mengubah 1 m = 100 cm
1
commit to user
23 Daya output mesin merupakan rata – rata kerja yang dilakukan dalam satu waktu. Satuan yang umum ialah Kilowatt (KW). Satuan lain yang digunakan ialah HP dan PS. Sedangkan hubungan antara Kilowatt, HP dan PS adalah seperti dalam persamaan di bawah ini :
1 PS = 0,7355 kW (KiloWatt) 1 HP = 0,7457 kW
1 HP = 75 kgf.m/s
Menghitung daya mesin yang sesungguhnya dapat diukur berdasarkan putaran poros dan momen torsi yang dihasilkan. Wiranto Aris Munandar
