Laporan Lab. Motor Bakar

(1)

LAPORAN PRAKTIKUM

MOTOR BAKAR

OLEH :

NAMA : JAMAL DARWIS STAMBUK : 032 290 049

LABORATORIUM PENGUJIAN MESIN - MESIN

JURUSAN MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA

MAKASSAR

(2)

(3)

a Jumlah siklus

A Luas penampang orifice m2

AFR Perbandingan udara bahan bakar kgu/kgbb

Cd Koefisien dicharge

Fc Pemakaian bahan bakar kg/jam

G Percepatan grafitasi m/s2

ho Tinggi cairan manometer mh2o

L Panjang lengan m

M n Massa Putaran Kg Rpm maktual Laju aliran udara aktual kg/jam

mideal Laju aliran udara teoritis kg/jam

Ne Daya poros efektif watt

Ƞth Efisiensi thermal %

Ƞvol Efisiensi volumetrik %

Pe Tekanan efektif ratarata kPa

Qa Kapasitas udara aktual m3/jam

Ra Konstanta gas ideal kj/kg.K

SFCE Pemakaian bahan bakar spsifik efektif kg/kW.jam

T Torsi motor Nm

t Waktu pemakaian bahan bakar s

Tu Temperatur udara masuk K

Tu Temperatur Udara ruang K

Vbb Volume bahan bakar m3

Vl Volume langkah torak m3

z Jumlah selinder

a

ρ Massa jenis udara kg/m3

bb

ρ Massa jenis bahan bakar kg/m3

(4)

P E R C O B A A N

M

O

(5)

O

R

D I E S E L

TABEL DATA PENGAMATAN

Pengujian Motor Diesel : Beban Konstan

Temperatur Udara : 27 o_C

Tekanan Udara : 740 mmHg

No Volume (cc)

Putaran

(rpm) Waktu(s) ∆h Orifice(mmFm) Temp.Udara

Masuk (o_C)

Beban (Kg)

1 1700 83 20

2 1800 80 22 0,5

3 1900 75 23

4 2000 71 25

1 1700 78 21

2

5

1800 75 23

27

0,7

(6)

4 2000 68 27

1 1700 73 23

2 1800 68 25 1

3 1900 64 27

4 2000 58 29

Makassar, Februari 2015 Asisten,

( Arjal Tando, ST )

TABEL DATA PENGAMATAN

Pengujian Motor Diesel : Putaran Konstan Temperatur Udara : 27 o_C

No Volume (cc)

Putaran

(rpm) Waktu(s) ∆h Orifice(mmFm) Temp.Udara

Masuk (o_C)

Beban (Kg)

1 76,8 19 0,4

2 1800 75,6 21 0,5

3 75 22 0,6

4 72 23 0,7

1 63 27 0,4

2

5

2000 60 28

27

0,5

(7)

4 55 31 0,7

1 58 29 0,4

2 2200 54 31 0,5

3 52 32 0,6

4 49 34 0,7

( Arjal Tando, ST )

ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

( MOTOR DIESEL )

A. DATA PENGAMATAN

1. Putaran mesin (n) = 1700 rpm 2. Jumlah selinder (z) = 1 buah 3. Jumlah siklus (a) = 2 4. Perbandingan kompresi (rv) = 12:1 5. Daya maksimum (P) = 4,2 Ps 6. Putaran maksimum (nmax) = 3600 rpm

7. Panjang lengan beban (L) = 0,245 m

8. Volume langkah (Vl) = 1,54 x 104_m3

9. Diameter orifice (do) = 0,01 m 10. Waktu pemakaian bahan bakar (t) = 83 s

11. Temperature udara (T) = 27 o_{C = 300,15 k}

12. Volume bahan bakar (Vbb) = 5 cc = 0,000005 m3

(8)

14. Nilai kalor bahan bakar solar (LHV) = 39000 kj/kg.k 15. Tekanan udara ruang (pa) = 740 mmHg

= 98658,55 Pa

B. PEMBAHASAN

I. Perhitungan

1. Daya Poros Efektif (Ne)

Ne = T . ω

T = m . g . L

T = Torsi motor (Nm)

m = Massa (kg)

g = Percepatan gravitasi (9,81 m/ss₎

L = Panjang lengan (m)

T = 0,5 x 9,81 x 0,245

= 1,202 ……….…….. (Nm)

= Kecepatan sudut (rad/s)

ω

(9)

= 2 x 3,14 x 1700 60

= 177,933 ………..……….... (rad/s)

Ne = 1,202 x 177,933 1000

= 0,214 ……….….. (kw)

2. Tekanan Efektif Ratarata (Pe)

Pe = 60 . Ne Vl.z.n.a

Vl = Volume langkah torak (m3₎

Z = Jumlah selinder (z=1)

n = Putaran mesin (rpm)

a = Jumlah siklus/putaran (a=2)

Pe = 60 x 0,214

0,000154 x 1 x 1700 x 2

= 12,84 0,5236

= 24,503 …….………....……. (kPa)

3. Pemakaian Bahan Bakar (FC)

FC = 3600. bb.Vbbρ

t

bb = Massa jenis bahan bakar (kg/m

ρ 3₎

(10)

t = Waktu pemakaian bahan bakar (s)

FC = 3600 x 820 x 0,000005 83

= 14,76 83

= 0.1778 ………...…… (kg/jam)

4. Pemakaian Bahan Bakar Spesifik Efektif

SFCE = FC Ne

= 0,178 0,214

= 0,832 ……….. (kg/kw.jam)

5. Laju Aliran Udara Aktual (ma)

ma = 3600.ρa.Qa

a = Massa jenis udara (kg/m

ρ 3₎

Qa = Kapasitas udara actual (m3_/jam)

ρa = Pa

Ra . Ta

Pa = Tekanan udara ruang (Pa)

Ra = Kostanta gas ideal (kj/kg.k)

Ta = Temperatur udara masuk (K)

(11)

= 1,145 ……….. (kg/m3₎

Qa = /4 . (D o)2 . Cd .

√

2. g . ρoil. ho . Ra. Ta

Pa

Do = 10 mm = 0.010 m

Cd = 0,61

g = 9,81 m/s2

oil = 1100 kg/m3

ho = 20₁₀₀₀.0,5=0.01m H2O

= 3,14/4 x (0,01)2 _x 0,61 x

√

2x9,81x1100x0,01x287x300,15 98658,55

= 0,000047885 x

√

18591393

98658,55

= 0,000047885 x 13,72741

= 0,00066 ………...………. (m3_/s)

ma = 3600 x 1,145 x 0,00066

= 2.71 ………....………… (kg/jam)

6. Laju Aliran Udara Teoritis (mat)

Mat = ρa.VL.n

2

(12)

ρ 3₎

n = Putaran mesin (rpm)

= 1,145 x 0,000154 x 1700 2

= 0.1499 ………..………… (kg/jam)

7. Perbandingan Udara Bahan Bakar (AFR)

AFR = ma actual

FC

= 2,71 0,1778

= 15,24 ……….………… (kg udara/kgbb)

8. Efesiensi Volumetrik (ηV)

ηvol = maktual x 100%

mideal

= 2,71 x 100%

0,15

= 18,08 ………..………. (%)

9. Efisiensi Thermal (ηth)

ηth = 3600 . Ne x 100%

FC . LHV

LHV = Nilai kalor bahan bakar (39000 kj/kg.k)

(13)

0,1778 x 39000

= 11,1 ……….. (%)

II. Pembahasan Grafik Motor Diesel

II.1. Beban Konstan

1. Grafik antara putaran (n) dengan daya poros efektif (Ne)

Object 11

(14)

Antara Putaran (n) dengan Daya Poros Efektif (Ne)

Gambar di atas memperlihatkan daya poros efektif

meningkat seiring bertambahnya putaran. Hal ini

disebabkan oleh beban yang diberikan tidak berubah

sedangkan putaran poros semakin meningkat sehingga

daya gesek pada poros semakin kecil yang mengakibatkan

Daya poros efektif semakin meningkat.

Dengan beban 0.5 kg pada penambahan putaran

1700 rpm sampai 2000 rpm. Daya poros efektif yang

dihasilkan dari 0.2138 KW sampai 0.2515 KW. Sedangkan

pada pembebanan 0.7 pada pertambahan putaran 1700

rpm sampai 2000 rpm, daya poros efektif yang dihasilkan

dari 0.2993 KW sampai 0.3521 KW. Pada pembebanan 1

pada penambahan putaran 1700 rpm sampai 2000 rpm

daya poros efektif yang dihasilkan dari 0.4276 KW sampai

0.5031 KW.

Dari ketiga pembebanan yang diberikan pada mesin,

daya poros efektif yang dihasilkan terbesar terdapat pada

(15)

2. Grafik Hubungan Antara Putaran (n) dengan Pemakaian

Bahan Bakar (FC)

Object 13

Gambar 4.2. Grafik Hubungan

Antara Putaran (n) dengan Pemakaian Bahan Bakar (FC) Gambar 4.2. memperlihatkan pemakaian bahan

bakar meningkat seiring bertambahnya beban. Hal ini

disebabkan oleh volume bahab bakar yang diperlukan oleh

mesin untuk menjaga agar putaran mesin tetap konstan

semakin bertambah seiring bertambahnya beban.

Dengan beban 0.5 pada putaran 1700 rpm sampai

2000 rpm, pemakaian bahan bakar yang dihasilkan dari

0.1778 Kg/jam sampai 0.2079 Kg/jam. Sedangkan pada

pembebanan 0.7 pada pertambahan putaran 1700 rpm

(16)

dihasilkan dari 0.1892 kg/jam sampai 0.2171 kg/jam dan

pada pembebanan 01 Kg dengan penambahan putaran

1700 rpm sampai 2000 rpm, pemakaian bahan bakar

yang dihasilkan dari 0.2022 kg/jam sampai 0.2545

kg/jam.

pemakaian bahan bakar terbesar terjadi pada pembebanan

1 kg.

3. Grafik Hubungan Antara Putaran (n) dengan Efesiensi

(17)

Object 15

Antara Putaran (n) dengan Efesiensi Volumetric ( v)η

Gambar 4.3. memperlihatkan efisiensi volumetric

semakin menurun seiring bertambahnya putaran. Ini

menunjukkan bahwa efisiensi volumetric berbanding

terbalik terhadap putaran dimana semakin tinggi putaran

maka efisiensi volumetric semakin berkurang.

Dengan beban 0.5 pada putaran 1700 rpm sampai

2000 rpm, efesiensi volumetric yang dihasilkan dari

18,08% sampai 17,18%. Sedangkan pada pembebanan 0.7

pada pertambahan putaran 1700 rpm sampai 2000 rpm,

efesiensi volumetric yang dihasilkan dari 18,52% sampai

17,85%. dan pada pembebanan 01 Kg dengan penambahan

putaran 1700 rpm sampai 2000 rpm, efesiensi volumetric

yang dihasilkan dari 19,39% sampai 18,5%.

(18)

kg yaitu 17,18 %. Sedangkan efesiensi volumetric terbesar

terjadi pada pembebanan 1 kg yaitu 19,39 %

Thermal ( th)η

Object 17

Antara Putaran (n) dengan Efesiensi Thermal ( th)η

Gambar 4.4 memperlihatkan efisiensi thermal yang

(19)

seiring bertambahnya putaran. Sedangkan pada beban 1

kg, efesiensi thermal yang terjadi adalah menurun.

Pada pembebanan 0.5 kg dengan pertambahan

putaran dari 1700 rpm sampai 2000 rpm, efisiensi thermal

yang dihasilkan dari 11,1% sampai 11,17%. sedangkan

pada pembebanan 0.7 kg dengan pertambahan putaran

dari 1700 rpm sampai 2000 rpm, efisiensi thermal yang

dihasilkan dari 14,6% sampai 14,98%. dan pada

pembebanan 1 kg dengan pertambahan putaran 1700 rpm

sampai 2000 rpm, efisiensi thermal yang dihasilkan adalah

19,52% sampai 18,25%.

efesiensi thermal terkecil terjadi pada pembebanan 0,5 kg

yaitu 11,10% pada putaran 1700 rpm. Sedangkan efesiensi

thermal terbesar terjadi pada pembebanan 1 kg yaitu

(20)

II.2. Putaran Konstan

1. Grafik Hubungan Antara Beban (Kg) dengan Daya Poros

Efektif (Ne)

Object 20

Antara Beban (Kg) dengan Daya Poros Efektif (Ne)

Gambar 4.5. memperlihatkan daya poros efektif

semakin meningkat seiring bertambahnya beban. Hal ini

disebabkan oleh daya gesek terhadap putaran poros yang

semakin meningkat sehingga kerja mesin semakin

bertambah untuk mempertahankan putaran mesin tetap

konstan.

Pada putaran 1800 rpm diberikan pembebanan 0.4

kg sampai 0.7 kg, menghasilkan Daya poros efektif sebesar

(21)

2000 rpm pada pertambahan beban 0.4 kg sampai 0.7 kg,

daya poros efektif yang dihasilkan sebesar 0.201 KW

sampai 0.352 KW, dan putaran 2200 rpm, pada

penambahan beban 0.4 kg sampai 0.7 kg, daya poros

efektif yang dihasilkan sebesar 0.221 KW sampai 0.387

KW.

Dari ketiga putaran mesin yang diberikan beban,

daya poros efektif tertinggi terdapat pada putaran 2200

(22)

2. Grafik Hubungan Antara Beban (Kg) dengan Pemakaian

Bahan Bakar (FC)

Object 23

Antara Beban (Kg) dengan Pemakaian Bahan Bakar (FC)

Gambar 4.6. memperlihatkan pemakaian bahan

bakar meningkat seiring bertambahnya beban. Seiring

betambahnya beban maka daya poros akan semakin

meningkat maka kinerja mesin akan semakin besar. Untuk

mendapatkan kinerja mesin yang besar dibutuhkan

pemakaian bahan bakar yang semakin besar pula pada

putaran yang semakin besar.

Pada putaran 1800 rpm, diberikan pembebanan 0.4

kg sampai 0.7 kg, membuthkan pemakaian bahan bakar

sebesar 0.192 Kg/jam sampai 0.205 Kg/jam. Sedangkan

(23)

sampai 0.7 kg, membutuhkan pemakaian bahan bakar

sebesar 0,234 kg/jam sampai 0.268 kg/jam. dan pada

putaran 2200 rpm dengan penambahan beban 0.4 kg

sampai 0.7 kg, membutuhkan pemakaian bahan bakar

sebesar 0.254 kg/jam sampai 0.301 kg/jam.

kebutuhan pemakaian bahan bakar tertinggi terjadi pada

putaran 2200 rpm.

3. Grafik Hubungan Antara Beban (Kg) dengan Efesiensi

(24)

Object 25

Antara Beban (Kg) dengan Efesiensi Volumetric ( v)η

Dari gambar 4.7. memperlihatkan bahwa semakin

besar beban yang diberikan pada mesin maka efesiensi

volumetric yang dihasilkan akan semakin meningkat. Hal

ini disebabkan kapasitas udara yang dibutuhkan di dalam

ruang bakar semakin meningkat sehingga laju aliran udara

actual akan meningkat dengan laju aliran udara teoritis

tetap konstan.

Diman pada putaran 1800 rpm dengan pembebanan

0.4 kg sampai 0.7 kg, menghasilkan efisiensi volumetrik

sebesar 16,64% sampai 18,31%. Sedangkan pada putaran

2000 rpm dengan pembebanan 0.4 kg sampai 0.7 kg,

(25)

19,13%. Sedangkan Pada putaran 2200 rpm dengan

pembebanan 0.4 kg sampai 0.7 kg menghasilkan efisiensi

volumetric sebesar 16,82% sampai 18,21%.

Dari ketiga putaran mesin yang diberikan beban

yang sama, efesiensi volumetric terbesar terdapat pada

putaran 1800 rpm.

(26)

Object 27

Antara Beban (Kg) dengan Efesiensi Thermal ( th)η

Dari gambar 4.8. memperlihatkan efisiensi thermal

yang semakin meningkat seiring bertambahnya beban. Hal

ini disebabkan pemakaian bahan bakar yang semakin

besar yang masuk ke dalam ruang bakar sehingga energy

thermal semakin besar. Energy thermal inilah yang

dikonversikan menjadi energy mekanik melalui poros

mesin.

Putaran 1800 rpm pada penambahan beban 0.4 kg

sampai 0.7 kg. efisiensi thermal yang dihasilkan dari

8,699% sampai 14.27%. Sedangkan pada putaran 2000

rpm pada pertambahan beban 0.4 kg sampai 0.7 kg,

efisiensi thermal yang dihasilkan dari 7,929 % sampai

(27)

beban 0.4 kg sampai 0.7 kg efisiensi thermal yang

dihasilkan dari 8,03 % sampai 11.87 %.

efesiensi thermal terbesar terjadi pada putaran 2200 rpm.

C. KESIMPULAN

- Beban konstan

Setelah melakukan praktikum dan pengolahan data hasil praktikum

dapat disimpulkan bahwa, semakin besar beban yang diberikan pada

poros maka daya efektif yang dihasilkan akan semakin meningkat.

Begitu juga dengan pemakaian bahan bakar yang dibutuhkan pada

(28)

mengalami penurunan. Sedangkan pada efesiensi thermal yang

terjadi justru naik turun. Dengan pembebanan yang tetap (0,5 kg)

Menghasilkan daya poros efektif (0.2138 kw sampai 0.2515 kw),

pemakaian bahan bakar (0.1778 kg/jam – 0.2079 kg/jam).

Sedangkan efisiensi volumetric (18.08 % – 17,18 %). dan efisiensi

thermal (11,10 %, 11,33 %, 11,21 %, 11,17 %).

- Putaran konstan

dapat disimpulkan bahwa, semakin besar beban yang diberikan pada

poros maka daya efektif yang dihasilkan akan semakin meningkat.

Begitu juga dengan pemakaian bahan bakar yang dibutuhkan pada

mesin akan meningkat. Pada efesiensi volumetric juga mengalami

peningkatan. Pada efesiensi thermal yang terjadi juga peningkatan.

Pada putaran konstan (1800 rpm) dengan pembebanan 0,4 kg sampai

0,7 kg menghasilkan daya poros efektif (0.181 kw – 0.317 kw),

pemakaian bahan bakar (0.192 kg/jam – 0.205 kg/jam) dan efisiensi

thermal (8,699 % – 14,27 %) semakin meningkat. Sedangkan efisiensi

volumetric (16,64 % 18,31 %).

D. SARAN

- Alat untuk mengukur delta H diperkecil skalanya agar saat

(29)

- Untuk asisten dalam pengambilan data saat mengukur putaran

mesin agar lebih tepat dan akurat karena terkadang dalam

pembacaan skala pada alat ukur putaran tidak sesuai dengan data

yang telah ditetapkan.

E. AYAT YANG BERHUBUNGAN

يتتلل ررانلل ااوققتل فر ااولقعر تر نلرور ااولقعر تر لل نإتفر

ٱ

فف

فف فم

ن

ر يرتفتك

رك لت دلعتأق رراجرحت ور س

فل فت

ةةة

فلٱ

ق

انلل اهردقوققور

ٱ

٢٤

Maka jika kamu tidak dapat membuat (Nya) – dan pasti kamu tidak

akan dapat membuat (Nya), peliharalah dirimu dari neraka yang

bahan bakarnya manusia dan batu yang disediakan bagi orangorang

kafir (QS. AlBaqarah ; 24)

(30)

M

O

T

O

R

[image:30.595.127.496.67.757.2]

B E N S I N

TABEL DATA PENGAMATAN

Pengujian Motor Bensin : Putaran Konstan

Volume Bahan Bakar : 4 cc

N Putara

T

(31)

No n (rpm) (N.m) pemakaian BB (s) cairan manometer (mmHg) Buang (Exhaust) (Kg)

1 71 34 360 0,5

2 67 34,2 360 1

3 1600 63 34,4 375 1,5

4 60 34,5 400 2

5 58 34,6 410 2,5

6 61 34,9 525 0,5

7 57 35,1 540 1

8 2000 54 35,3 540 1,5

9 51 35,5 550 2

10 48 35,7 560 2,5

[image:31.595.66.546.71.404.2]

( Sumartono, ST )

TABEL DATA PENGAMATAN

Pengujian Motor Bensin : Beban Konstan

Volume Bahan Bakar : 4 cc

n

(32)

No (rpm) (N.m) Pemakaian BB

(s)

Cairan Manometer

(mmFm)

Gas Buang

(Exhaust) (Kg)

1 1200 90 20 360

2 1400 85 22 430

3 1600 81 23 500 0,5

4 1800 78 25 540

5 2000 75 21 590

6 1200 80 23 425

7 1400 77 25 420

8 1600 73 27 490 2,5

9 1800 69 23 560

10 2000 65 25 625

( Sumartono, ST )

ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

( MOTOR BENSIN )

A. DATA PENGAMATAN

(33)

17. Jumlah selinder (z) = 1 buah 18. Jumlah siklus (a) = 2 19. Perbandingan kompresi (rv) = 10:1 20. Daya maksimum (P) = 5,0 HP 21. Putaran maksimum (nmax) = 3750 rpm

22. Diameter selinder (ds) = 0,07099 m 23. Langkah torak (L) = 0,04923 m 24. Panjang lengan (L) = 0,245 m 25. Volume langkah (Vl) = 1,94 x 104_m3

26. Diameter orifice (do) = 0,012 m 27. Waktu pemakaian bahan bakar (t) = 71 s

28. Temperature udara (T) = 27 o_{C = 300,15 k}

29. Volume bahan bakar (Vbb) = 4 cc = 0,000004 m3

30. Massa jenis bahan bakar ( bb) = 780 kg/mρ 3

31. Nilai kalor bahan bakar solar (LHV) = 41000 kj/kg.k 32. Tekanan udara ruang (pa) = 740 mmHg

= 98658,55 Pa

B. PEMBAHASAN

I. Perhitungan

1. Daya Efektif (Ne)

Ne = T . ώ

T = m . g . L

T = Torsi motor (Nm)

m = Massa (kg)

g = Percepatan gravitasi (9,81 m/s2₎

L = Panjang lengan (m)

T = 0,5 x 9,81 x 0,245

= 1,201725 ………... (Nm)

= Kecepatan sudut (rad/s)

(34)

= 2 . . n

60

= 2 x 3,14 x 1600 60

= 167,4667 ……….. (rad/s)

Ne = T . ώ

= 1,201725 x 167,4667

= 40,4387 ……….……….. (w)

= 40,4387 1000

= 0,2012489 ……….……….. (kw)

2. Tekanan Udara Yang Masuk Selinder (Pa)

Pa = ρa . R . Ta

Pa = tekanan udara = 98658,55 Pa

Ra = Konstanta gas ideal = 0,287 kJ/ kg K

Ta = Temperatur udara = 27 o_{C = 300,15 K}

ρ 3₎

Maka, a = ρ 98658,55

0.287.300,15

= 1145,287 1000

= 1,14586 ……….. kg/m3

(35)

FC = 3600 . bb . Vbbρ

t

bb = Massa jenis bahan bakar (kg/m

ρ 3₎

Vbb = Volume bahan bakar (m3₎

t = Waktu pemakaian bahan bakar (s) FC = 3600 x 760 x 0,000004 71 = 0,15414 ……….. (Kg/Jam) 4. Pemakaian Bahan Bakar Spesifik (SFC) SFC = F C Ne = 0,15414 0,2012489 = 0,76592 ……….……… (kg/kw.jam)

5. Debit Aliran Udara (Qa)

Q=π

4 (do)

2_cd

√

2.g.ρ_oli.ho.R_a.T_a Pa

do = 12 mm = 0.012 m cd = 0,65

g = 9,81 m/s2

oil= 1100 kg/m3

Ra = 287

Ta = 27 o_{C = 300,15 k}

ho = 34₁₀₀₀.0,5=0.017m H2O

Qa = 3.14

4 x(0.012)

2

x0.65x

√

2x9.81x1100x0.017x287x300,15

(36)

= 0,000073476x

√

3160536819

98658,55

= 0,000073476 x 178,983527

= 0,00131 ………...……….…….. (m3_/s)

6. Laju Aliran Massa Udara Aktual (ma aktual)

ma actual = a . Qa . 3600ρ

ρ 3₎

Qa = Debit aliran udara (m3_/s)

= 1,14586 x 0.00131 x 3600

= 5,42491 ……….. (kg/jam)

7. Laju Aliran Massa Udara Teoritis (ma ideal)

ma ideal = (n/2) . 60 . a . Vρ L

VL = Volume langkah torak

= 1,94 x 104 _{ 0,000194 m}3

ma ideal = (1600/2) x 60 x 1,14586 x 0,000194

= 10,6702 ………..…………. (kg/jam)

8. Perbandingan Udara dan Bahan Bakar (AFR)

AFR = maactual

FC

(37)

= 35,1945 ……….……… (Kg udara/Kg bb)

9. Persentase Kerugian Panas Yang Dikandung Gas Buang

(%QLosses)

Q_losses=Cv .( ´maaktual+FC).(Tg−Ta)

FC . LHV x100

Q_losses=Cv .

(

ma´ _aktual+FC

)

.(Tg−Ta)

Tg = Temperatur gas buang = 360 K

Ta = Temperatur udara masuk = 300, K

Cv = Panas jenis gas = 1 kg/kJ.K

LHV = Nilai kalor bahan bakar = 41000 kj/kg.k

Sehingga = 1 . (5,42591 + 0,15414 ) . (360300) 0,1541 . 41000

= 334,743 6319,781

= 0,05297 . 100

= 5,29676 ………..………. (%)

10. Efesiensi Volumetrik (ην)

ηVol = maktual x 100%

mideal

= 5,424 x 100% 10,67

= 50,84 ………. (%)

11. Efesiensi Thermal (ηth)

ηth = 3600 . Ne . 100%

FC . LHV

(38)

0,15414 x 41000

= 11,464 ………..……… (%)

II. Pembahasan Grafik

II.1. Beban Konstan

1. Grafik Hubungan Antara Putaran (n) dengan Daya Poros

(39)

[image:39.595.170.544.72.355.2]

1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 0.5 kg 2.5 kg Putaran (rpm) N e ( k w ) Gambar 4.1. Grafik Hubungan Antara Putaran (n) dengan Daya Poros Efektif (Ne)

Gambar 4.1 memperlihatkan daya poros efektif

meningkat seiring bertambahnya putaran. Pada

pembebanan 0,5 kg dengan pertambahan putaran mulai

dari 1200 rpm sampai dengan 2000 rpm, daya poros efektif

yang dihasilkan adalah 0,1509 KW sampai dengan 0,2515

KW. Sedangkan pada pembebanan 2,5 kg dengan

pertambahan putaran 1200 rpm sampai dengan 2000 rpm,

Daya poros efektif yang dihasilkan adalah 0,7546 kw

sampai dengan 1,2578 kw.

Hal ini disebabkan oleh beban yang diberikan tidak

berubah sedangkan putaran poros semakin meningkat

(40)

menghasilkan Daya poros efektif semakin meningkat

seiring meningkatnya putaran mesin.

Secara matematis, Daya poros efektif dapat

dituliskan dengan persamaan sbb ; Ne = T . w ………. (Kw)

Dimana ;

T = Torsi motor …. (Nm)

w = Kecepatan sudut …. (rad/s)

2. Grafik Hubungan Antara Putaran (n) dengan Pemakaian

(41)

[image:41.595.170.540.71.377.2]

1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 0.11 0.12 0.13 0.14 0.15 0.16 0.17 0.18 0.5 kg 2.5 kg Putaran (rpm) F C ( k g /j a m ) Gambar 4.2. Grafik Hubungan Antara Putaran (n) dengan Pemakaian Bahan Bakar (FC)

Gambar 4.2 memperlihatkan pemakaian bahan

bakar meningkat seiring bertambahnya putaran. Pada

pembebanan 0,5 kg dengan pertambahan putaran dari

1200 rpm sampai 2000 rpm, pemakain bahan bakar yang

dihasilkan adalah 0,1216 Kg/jam sampai 0,1459 Kg/jam.

Sedangkan pada pembebanan 2,5 kg, pemakaian bahan

bakar mulai dari 0,1368 Kg/jam sampai 0,1683 Kg/jam. Hal ini disebabkan semakin tinggi putaran yang

diberikan maka semakin besar pula pembukaan thortle,

maka bahan bakar yang masuk akan semakin besar.

Secara matematis, pemakaian bahan bakar dapat

dituliskan dengan persamaan sbb ; FC = 3600 . bb . Vbbρ

(42)

Dimana ;

bb = massa jenis bahan bakar

ρ

Vbb = volume bahan bakar

T = waktu pemakaian bahan bakar

(43)

[image:43.595.171.532.69.358.2]

1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 0.5 kg 2.5 Putaran (rpm) v (% ) η Gambar 4.3. Grafik Hubungan Antara

Putaran (n) dengan Efesiensi Volumetric ( v)η

Gambar 4.3 memperlihatkan efisiensi volumetric

semakin menurun ketika putaran ditambahkan. Pada

1200 rpm sampai 2000 rpm, efisiensi volumetric yang

dihasilkan adalah 67,9877% sampai 41,2669%. Sedangkan

pada pembebanan 2,5 kg dengan pertambahan putaran

dari 1200 rpm sampai 2000 rpm, efisiensi volumterik yang

dihasilkan adalah 68.8764 % sampai 41,6776 %.

Hal ini disebabkan oleh debit aliran udara yang

masuk dalam ruang bakar lebih besar sedangkan mideal

kecil dan putaran mesin semakin tinggi.

Secara matematis, efesiensi volemtric dapat

dituliskan dengan persamaan sbb ;

ηvol = ma actual . 100%

(44)

(45)

[image:45.595.170.545.71.334.2]

1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 0.5 10.5 20.5 30.5 40.5 50.5 60.5 70.5 0.5 kg 2.5 kg Putaran (%) th (% ) η Gambar 4.4. Grafik Hubungan

Antara Putaran (n) dengan Efesiensi Thermal ( th)η

Gambar 4.4 memperlihatkan efisiensi thermal

meningkat seiring bertambahnya putaran. Pada

1200 rpm sampai 2000 rpm, efisiensi thermal yang

dihasilkan dari 10,8988% sampai 15,1372%. Sedangkan

pada pembebanan 2,5 kg dengan pertambahan putaran

dari 1200 rpm sampai 2000 rpm, efisiensi thermal yang

dihasilkan dari 48,4392 % sampai 65,5948 %.

Efesiensi thermal semakin besar diakibatkan kinerja

mesin yang semakin besar pula sehingga pemakaian bahan

bakar juga semakin meningkat yang masuk kedalam ruang

bakar sehingga energy thermal semakin meningkat yang

(46)

Secara matematis, efesiensi thermal dapat dituliskan

dengan persamaan sbb ;

ηth = 3600 . Ne . 100%

FC . LHV Dimana ;

Ne = Daya poros efektif

FC = Pemakaian bahan bakar

LHV= Nilai kalor bahan bakar (39000 kj/kg.k)

II.2. Putaran Konstan

1. Grafik Hubungan Antara Beban (Kg) dengan Daya Poros

(47)

[image:47.595.173.545.73.351.2]

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1600 rpm 2000 rpm Beban (kg) N e ( k w ) Gambar 4.5. Grafik Hubungan Antara Beban (Kg) dengan Daya Poros Efektif (Ne) Pada gambar 4.5 di atas memperlihatkan daya poros

efektif meningkat seiring bertambahnya beban. Hal ini

disebabkan oleh daya gesek terhadap putaran poros yang

semakin meningkat sehingga kerja mesin semakin

bertambah untuk mempertahankan putaran tetap

(48)

Secara matematis, Daya poros efektif dapat

dituliskan dengan persamaan sbb ; Ne = T . w ………. (Kw)

Dimana ;

T = Torsi motor …. (Nm)

w = Kecepatan sudut …. (rad/s)

2. Grafik Hubungan Antara Beban (Kg) dengan Pemakaian

(49)

[image:49.595.170.548.73.340.2]

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 0.14 0.15 0.16 0.17 0.18 0.19 0.2 0.21 0.22 0.23 0.24 1600 rpm 2000 rpm Beban (kg) F C ( k g /j a m ) Gambar 4.6. Grafik Hubungan Antara Beban (Kg) dengan Pemakaian Bahan Bakar (FC)

Gambar 4.6 memperlihatkan pemakaian bahan

bakar meningkat seiring bertambahnya beban. Pada

putaran 1600 rpm pada penambahan beban 0.5 kg sampai

2.5 kg, pemakaian bahan bakar yang dihasilkan mulai dari

0.1541 Kg/Jam sampai dengan 0.18869 Kg/Jam.

Sedangkan pada putaran 2000 rpm pada pertambahan

beban 0.5 kg sampai 2.5 kg, pemakaian bahan bakar mulai

dari 0.1794 Kg/Jam sampai 0.228 kg/Jam.

Hal ini disebabkan semakin tinggi putaran yang

diberikan maka semakin besar pula pembukaan thortle,

maka bahan bakar yang masuk akan semakin besar.

Secara matematis, pemakaian bahan bakar dapat

dituliskan dengan persamaan sbb ; FC = 3600 . bb . Vbbρ

(50)

Dimana ;

bb = massa jenis bahan bakar

ρ

Vbb = volume bahan bakar

T = waktu pemakaian bahan bakar

(51)

[image:51.595.170.527.70.372.2]

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 1600 rpm 2000 rpm Beban (kg) v (% ) η Gambar 4.7. Grafik Hubungan

Antara Beban (Kg) dengan Efesiensi Volumetric ( v)η

Gambar 4.7 memperlihatkan efisiensi volumetrik

meningkat seiring bertambahnya beban. Dimana Pada

putaran 1600 rpm pada penambahan beban 0.5 kg sampai

2.5 kg efisiensi volumetric yang dihasilkan adalah 50.8414

% sampai dengan 51,2753. sedangkan pada putaran 2000

rpm pada pertambahan beban 0.5 kg sampai 2.5 kg

menghasilkan efisiensi volumetric sebesar 41,1977 %

sampai 41,6672 %.

Hal ini disebabkan oleh peningkatan putaran mesin

pada poros sehingga kerja pada mesin semakin bertambah

untuk mempertahankan agar beban tetap konstan.

(52)

teoritis yang masuk ke dalam selinder semakin banyak

sehingga efesiensi volumetric yang dihasilkan semakin

meningkat.

Secara matematis, efesiensi volemtric dapat

dituliskan dengan persamaan sbb ;

ηvol = ma actual . 100%

ma ideal

Thermal ( th)η

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 0

10 20 30 40 50 60

1600 rpm 2000 rpm

Beban (kg)

th

(%

)

[image:52.595.169.548.512.727.2]

η

(53)

Gambar 4.8 memperlihatkan efisiensi thermal yang

semakin meningkat seiring bertambahnya beban. Dimana

Pada putaran 1600 rpm pada penambahan beban 0.5 kg

sampai 2.5 kg, efisiensi thermal yang dihasilkan mulai dari

11,4639 % sampai 46,8246 %. Sedangkan pada putaran

2000 rpm, efisiensi thermal yang dihasilkan mulai dari

12,3116 % sampai 48,4392 %.

Hal ini disebabkan oleh meningkatnya daya poros

efektif sehingga dibutuhkan udara dan waktu pemakaian

bahan bakar yang lebih untuk menghasilkan energy yang

lebih besar dari proses pembakaran. Energy yang

dihasilkan dari proses pembakaran berupa energy thermal

yang dikonversikan menjadi energy mekanik pada poros. Secara matematis, efesiensi thermal dapat dituliskan

dengan persamaan sbb ;

ηth = 3600 . Ne . 100%

FC . LHV Dimana ;

Ne = Daya poros efektif

FC = Pemakaian bahan bakar

(54)

C. KESIMPULAN

Beban konstan

dapat disimpulkan bahwa, sewaktu meningkatnya putaran dengan

pembebanan yang tetap (0.5 kg). Menghasilkan daya poros efektif

sebesar 0.1509366 kw sampai 0.2515611 kw, yang meningkatkan

pemakaian bahan bakar dari 0.1216 kg/jam sampai 0.14592 kg/jam

dan efisiensi volumetric justru mengalami penurunan yaitu dari

67,9877% sampai 41,2669%. sedangkan efisiensi thermal juga

meningkat yaitu 10,8988 % sampai 15,1372 %.

(55)

dapat disimpulkan bahwa, semakin bertambahnya beban dengan

putaran tetap (1600 rpm), menghasilkan daya poros efektif yang

meningkat, dari 0.201248 kw sampai 1,006244 kw. pemakaian bahan

bakar juga meningkat (0.15414 kg/jam sampai 0,18869 kg/jam),

efisiensi volumerik (50,8414 % sampai 51,2753 %), dan efisiensi

thermal juga meningkat (11,4639 % sampai 46,8246 %).

D. SARAN

- Alat untuk mengukur delta H diperkecil skalanya agar saat

pengambilan data angka yang dihasilkan lebih akurat.

- Untuk asisten dalam pengambilan data saat mengukur putaran

mesin agar lebih tepat dan akurat karena terkadang dalam

pembacaan skala pada alat ukur putaran tidak sesuai dengan data

yang telah ditetapkan.

E. AYAT YANG BERHUBUNGAN

يتتلل ررانلل ااوققتل فر ااولقعر تر نلرور ااولقعر تر لل نإتفر

ٱ

فف

فف فم

ن

ر يييرتفتك

رك لت دلييعتأق رراجرحت ور س

فل فت

ةةة

فلٱ

ق

انلل اهردقوققور

ٱ

٢٤

Maka jika kamu tidak dapat membuat (Nya) dan pasti kamu

(56)

bahan bakarnya manusia dan batu, yang disediakan bagi orang