MODIFIKASI PANJANG CRANK OFFSET PADA MESIN
DIESEL CROWN CDF-33
TUGAS AKHIR
BIDANG KONVERSI ENERGI
Diajukan kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Persyaratan Akademik Dalam Menyelesaikan
Program Sarjana Teknik (S1)
Disusun Oleh
Dio Yoga Ernanda
201010120311061
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa,
karena dengan rahmat dan bimbingannya penulis dapat menyelesaikan Laporan
Tugas Akhir yang berjudul
MODIFIKASI PANJANG CRANK OFFSET PADA
MESIN DIESEL CROWN CDF
-
33
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada
pihak-pihak yang turut membantu dalam penyusunan laporan ini, yaitu:
1.
Allah SWT yang telah memberikan rahmat, bimbingan serta kemampuan dan
kesehatan sehingga terselesaikan laporan tugas akhir ini.
2.
Bapak Ibu dan keluargaku terkasih, terima kasih atas semua dorongan,
nasehat, dan doa yang telah diberikan.
3.
Bpk. Ir. Daryono, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Industri yang senantiasa
berupaya memajukan jurusan TM.
4.
Ibu Dra.Rr. Heny Hendaryanti, MT dan selaku dosen pembimbing I yang
selalu sabar meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk membimbing
penulis menyelesaikan laporan ini serta mengoreksi segala kesalahan.
5.
Bpk Budiono, Ssi.MT. selaku dosen pembimbing skripsi II yang selalu
memberikan saran, nasehat, semangat dan perbaikan selama penyusunan
tugas akhir ini.
6.
Semua teman-teman yang senantiasa menyemagati agar laporan cepat
terselesaikan.
7.
Semua pihak-pihak yang membantu dalam pengerjaan laporan ini yang tidak
Dalam penyusunan sekripsi ini tentunya terdapat kekurangan yang tidak
terbahas. Oleh sebab itu segala kritik dan saran yang bersifat membangun akan
sangat diharapkan untuk pengembangan teknologi terkait. Semoga ALLAH SWT
memberikan sifat Rahim-Nya kepada semua pihak yang tersebut diatas dan
penyusun berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi penyusun dan pembaca.
Malang, 17 Januari 2015
DAFTAR ISI
Cover...i
Poster...ii
Lembar pengesahan skripsi...iii
Lembar asistensi tugas akhir pembimbing I...iv
Lembar asistensi tugas akhir pembimbing II...v
Lembar pernyataan...vi Abstrak...vii Kata pengantar...viii Daftar isi...x Daftar gambar...xi Daftar tabel...xii Lampiran...xiv Daftar pustaka...xv
1. BAB I (Pendahuluan) ... 1
1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Rumusan Masalah... 2
1.3. Tujuan ... 2
1.4. Batasan Masalah ... 3
2. BAB II (Dasar Teori) ... 4
2.1. Sejarah Mesin Diesel ... 5
2.2. Prinsip Kerja Mesin Diesel ... 6
2.3. Bentuk Susunan Silinder Mesin Diesel ... 6
2.4. Ruang Bakar Mesin Diesel ... 9
2.4.1. Macam – Macam Bentuk Ruang Bakar... 9
2.5. Sistem Bahan Bakar... 13
2.5.1. Penyaluran Bahan Bakar Mesin Diesel... .13
2.6. Sistem Injeksi Bahan Bakar Mesin Diesel ... .13
2.6.1 Jenis Sistem Injeksi Bahan Bakar Mesin Diesel...13
2.7. Siklus Diesel...16
2.7.1 Macam – Macam Siklus Diesel... 18
2.8. Sistem Pelumasan ... .20
2.8.1 jenis Sistem Pelumasan Mesin Diesel...20
3. BAB III (Metododologi Penelitian) ... .25
3.1. Metodologi ... .25
3.2. Diagram Alir ... .28
3.3. Spesifikasi Mesin Diesel ... .29
3.4. Parameter Engine Diesel ... .30
3.4.1. Kecepatan Piston Rata-Rata... 31
3.4.2. Jarak Antara Poros Engkol Dengan Poros Pin Pada Piston...31
3.4.3. Rasio Kecepatan Piston Seketika Dibagi Piston Rata – Rata...31
3.5. Kapasitas Engine (Volume Efektif)...32
3.5.1. Rasio Kompresi...33
3.6. Siklus Diesel...33
3.7. Daya... 37
3.8. Torsi... 38
4. BAB IV (Perhitungan dan Pembahasan)... 39
4.1. Parameter Engine.. ... .39
4.1.1. Kecepatan Piston Rata-Rata ... .39
4.1.2. Jarak Antara Poros Engkol Dengan Poros Pin Pada Piston ... .40
4.1.3. Rasio panjang connecting rod dengan panjang crank offset ... .40
4.1.4. Rasio Kecepatan Piston Seketika Dibagi Piston Rata – Rata ... .41
4.1.5. Grafik Pengaruh R Terhadap U�/Ū� ...42
4.2. Kapasitas Mesin (Volume Efektif)...43
4.2.1. Volume Ruang Bakar ... .43
4.3. Siklus Diesel...44
4.4. Daya... 50
4.5. Torsi...50
4.6. Memodifikasi Crank Offset... .. 52
4.7. Parameter Engine yang Dimodifikasi...52
4.7.1. Kecepatan Piston Rata -Rata ... .53
4.7.2. Jarak Antara Poros Engkol Dengan Poros Pin Pada Piston ... .53
4.7.3. Rasio panjang connecting rod dengan panjang crank offset...54
4.7.4. Rasio Kecepatan Piston Seketika Dibagi Piston Rata – Rata...54
4.7.5. Kecepatan Piston Seketika... 55
4.7.6. Grafik Pengaruh R Terhadap U�/Ū� ...56
4.8 Kapasitas Mesin Diesel yang Dimodifikasi (Volume Efektif)... .56
4.8.1. Volume Ruang Bakar.. ... .57
4.8.2 Rasio Kompresi ... .57
4.9 Siklus Diesel Mesin yang Dimodifikasi... 58
4.10 Daya... 64
4.11 Torsi... .64
5. BAB V (kesimpulan dan saran) ... .66
5.1. Kesimpulan ... .66
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 : Rudolf diesel ... 4
Gambar 2.2 : Mesin 1 Garis ... 6
Gambar 2.3 : Mesin V ... 7
Gambar 2.4 : Mesin Saling Berhadapan ... 7
Gambar 2.5 : Mesin Radial ... 8
Gambar 2.6 : Mesin Single Cylinder ... 9
Gambar 2.7 : Ruang Bakar Langsung ... .10
Gambar 2.8 : Jenis Ruang bakar Langsung ... .10
Gambar 2.9 : Ruang Bakar Kamar Muka ... .11
Gambar 2.10 : Ruang Bakar Pusar ... .12
Gambar 2.11 : Ruang bakar Air cell ... .13
Gambar 2.12 : Sistem Injeksi Tipe Inline ... .15
Gambar 2.13 : Sistem Injeksi Distributor...16
Gambar 2.14 : Diagram P-V dan T-S Siklus Diesel...17
Gambar 2.15 : Diagram P-V Siklus Diesel 2 Langkah...18
Gambar 2.16 : Diagram P-V Siklus Diesel 4 Langkah...19
Gambar 2.17 : Pelumas Basah ... .20
Gambar 2.18 : Pelumas Kering ... ...21
Gambar 2.19 : Pendingin Sirip...22
Gambar 2.20 : Pendingin Air ...23
Gambar 3.2 : Parameter Engine ...30
Gambar 3.3 : Grafik R pada UP/ŪP...32
Gambar 4.1 : Parameter Mesin Diesel Standart...39
Gambar 4.2 : Grafik R pada UP/ŪP Mesin Diesel Standart...42
Gambar 4.3 : Diagram P-V dan T-S mesin Diesel Stadart...44
Gambar 4.4 : Parameter Mesin Diesel yang Dimodifikasi...52
Gambar 4.5 : Grafik R pada UP/ ŪP Mesin Diesel yang Dimodifikasi...56
DAFTAR TABEL
Daftar pustaka
Williard W. Pulkrabek . engineering fundamentals of the Internal combustion A
engine
Kulshrestha, S. K. (1974) termodinamika terpakai uap dan panas, Jakarta : UI
press.
Domsavania.susunan silinder dan-buku-teknikmesin
/motor-bakar/susunan-silinder/)
Edi .s Mesin diesel (http://ki-tapunya. Blogspot
.com/2014/01/macam-ruang-bakar-mesin- diesel.html)
saputra. Pompa injeksi motor diesel (http://saputrnett.blogspot.com/2013/05/pomp
a-injeksi- mesin-diesel.html)ardha. Sistem pendingin pada kendaraan (http://
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Perkembangan teknologi yang semakin cepat mendorong manusia untuk
selalu mempelajari ilmu pengetahuan dan teknologi. Motor Diesel merupakan
motor pembakaran dalam (
Internal Combustion Engine
), dimana motor bakar
yang proses pembakarannya terletak didalam motor itu sendiri. Pembakaran pada
motor diesel dihasilkan oleh adanya bahan bakar, udara bersih serta adanya panas.
Panas dihasilkan karena adanya tekanan yang dihasilkan oleh piston pada langkah
kompresi di dalam silinder sehingga mampu meningkatkan suhu pada ruang bakar
hingga mencapai titik nyala, maka bahan bakar akan terbakar dengan sendirinya.
Daryono (1999:18)
Motor bakar merupakan salah satu jenis mesin penggerak yang banyak
dipakai dengan memanfaatkan energi kalor dari proses pembakaran menjadi
energi mekanik. Motor bakar merupakan salah satu jenis mesin kalor yang proses
pembakarannya terjadi dalam motor bakar itu sendiri sehingga gas pembakaran
yang terjadi sekaligus dengan fluidanya. Basyirum (2008:21)
Kepala silinder dan blok slinder merupakan komponen utama yang besar
pengaruhnya terhadap kinerja mesin. Kepala silinder bertumpu pada bagian atas
blok silinder. Titik tumpunya disekat dengan gasket (paking) untuk menjaga agar
tidak terjadi kebocoran kompresi, disamping itu agar permukaan metal kepala
2
blok silinder merupakan dua bagian yang melekat satu sama lain, daya dan torsi
sebuah motor biasanya dinyatakan oleh besarnya isi silinder suatu motor. Jama
(2008:36)
Pada dasarnya masalah yang akan dibahas dalam pengujian motor bakar
ini adalah pembakaran dalam yang terdiri dari perbandingan motor diesel dengan
beberapa pengamatan tentang daya dan torsi yang dihasilkan mesin diesel dengan
tenaga 2HP setelah mengalami modifikasi panjang crankoffset pada bagian crank
shaft.
1.2
Rumusan Masalah
Adapun masalah yang akan timbul setelah panjang crank offet dirubah
adalah :
1.
Bagaimana menghitung volume silinder ?
2.
Bagaimana menghitung rasio kompresi mesin diesel?
3.
Bagaimana menghitung daya dan torsi yang dihasilkan?
1.3
Tujuan
Sesuai dengan masalah yang telah di rumuskan sebelumnya, tujuan utama
yang di harapkan tercapai dalam tugas akhir ini adalah.
1.
Mengetahui pengaruh panjang crank offset terhadap volume silinder dan
rasio kompresi.
2.
Menghitung daya dan torsi yang dihasilkan
3.
Dapat membandingkan antara mesin diesel standart dengan yang
3
1.4
Batasan Masalah
1)
Mesin diesel yang digunakan tipe
crown-
33 dengan tenaga 2HP.
