PENGARUH PENCAMPURAN BENSOL-PREMIUM
TERHADAP UNJUK KERJA MESIN BENSIN EMPAT
LANGKAH 1.5 LITER
Tugas Akhir
Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik
Jurusan Teknik Mesin
Disusun oleh
Olwin Laskanio NIM : 015214072
Program Studi Teknik Mesin
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik
Universitas Sanata Dharma
Yogyakarta
THE EFFECT OF COMBINING AVGAS-PREMIUM
TO THE PERFORMANCE OF 1.5 L GASOLINE
BASED 4-STROKE MACHINE
FINAL PROJECT
Presented as partial fulfillment of the requirements to obtain The Sarjana Teknik degree in
Mecanical Engineering
By
Olwin Laskanio Student Number : 015214072
MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT
ENGINEERING FACULTY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
Pernyataan
Dengan ini, saya menyatakan bahwa dalam Tugas Akhir ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi dan sepanjang sepengetahuan saya tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Yogyakarta, 28 Maret 2007
Penulis
INTISARI
Avgas (bensol) merupakan bahan bakar untuk pesawat yang masih
menggunakan mesin piston. Bensol memiliki angka oktan yang tinggi yaitu
100-130.
Premium adalah bahan bakar yang umum digunakan untuk kendaraan
bermesin bensin. Premium memiliki angka oktan 88.
Dari dasar tersebut maka para mekanik mencoba mencampur bahan bakar
bensol dengan premium. Diharapkan dari pencampuran tersebut kinerja dari
mesin menjadi lebih baik. Dikarenakan pencampuran yang dilakukan para
mekanik dengan cara mencoba-coba maka tidak terdapat data yang akurat.
Maka pada penelitian ini peneliti ingin mengetahui secara pasti seberapa
besar pengaruh pencampuran tersebut pada kinerja mesin. Penelitian dilakukan
pada mesin engine testbed dengan perbandingan campuran volume bensol 10%,
15%, dan 20% dari volume total premium.
Dari hasil penelitian ini diketahui pencampuran antara bensol dan bensin
dengan perbandingan volume bensol 10% mengalami penghematan bahan bakar
sebesar 4,09% dibanding penggunaan premium murni. Untuk pencampuran
dengan perbandingan volume bensol 15% penghematan bahan bakar sebesar
4,78%. Dan untuk pencampuran dengan perbandingan volume bensol 20%
Kata Pengantar
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas kasih dan karunia-Nya,
sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian Tugas Akhir yang berjudul
“Pengaruh Pencampuran Bensol-Premium Terhadap Unjuk Kerja Mesin Bensin
Empat Langkah 1,5 Liter”.
Penulisan Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus
ditempuh untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, penulis menyadari bahwa dalam
proses penyusunan tugas akhir ini banyak pihak yang telah membantu dari awal
hingga selesai. Melalui kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih
kepada :
1. Romo Ir. Greg Heliarko, S.J., S.S., B.S.T., M.A., M.Sc. selaku Dekan
Fakultas Teknik Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
2. Yosef Agung Cahyanta, S.T., M.T. selaku Ketua Program Studi
Teknik Mesin sekaligus sebagai Dosen Pembimbing I
3. Ir. FX. Agus Unggul Santoso selaku Dosen Pembimbing II
4. Ir. YB. Lukiyanto, M.T. selaku Kepala Laboratorium Konversi Energi
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sanata Dharma.
6. Agustinus Rony Windaryawan, selaku Laboran Laboratorium
Konversi Energi Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Sanata Dharma Yogyakarta.
7. Keluarga tercinta Papa dan Mama, Cie-cie, serta semua pihak keluarga
yang senantiasa memberikan dorongan serta dukungan.
8. Yenny, S.E. (Nini) yang telah membantu dalam pengeditan naskah dan
selalu memberi motivasi, dorongan, serta kasih sayangnya.
9. Agustinus Setyo Purwanto, S.T., Klaus, Alosius. F, Albertus W.
Widyatmoko yang telah banyak membantu.
10.Teman-teman kos Ko GGn, Ko Yanto, Apin, Acun, A Boe, Ecko,
Andre, Robby, Yohan, Rudy, Roby, Willy atas kekompakannya.
11.Semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian Tugas Akhir
ini.
Penulis sadar bahwa Tugas Akhir ini tidak terlepas dari kekurangan, oleh
karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun akan selalu diterima supaya
laporan Tugas Akhir ini dapat berguna bagi orang lain khususnya teman-teman
yang melaksanakan penelitian tentang motor bakar bensin.
Yogyakarta, 28 Maret 2007
Daftar Isi
Halaman Judul ...i
Tittle Page ... ii
Halaman Pengesahan Pembimbing ...iii
Halaman Pengesahan ...iv
Halaman Pernyataan ... v
Intisari ...vi
Kata Pengantar ... vii
Daftar Isi ...ix
Daftar Gambar ... xii
Daftar Tabel ...xiv
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Permasalahan ... 2
1.3 Batasan Masalah ... 2
1.4 Tujuan Penelitian ... 3
BAB II TEORI MESIN BENSIN 2.1 Konsep Dasar Motor/Mesin ... 4
2.2 Klasifikasi Motor Bakar (Bensin) ... 5
2.2.1 Susunan dan Jumlah Silinder ... 6
2.2.2 Sistem Pendinginan ... 7
2.2.4 Letak Katup ... 9
2.2.5 Letak Poros Nok ... 10
2.2.6 Jumlah Langkah Tiap Proses ... 11
2.3 Motor Otto Empat Langkah ... 12
2.3.1 Siklus Ideal Motor Otto Empat Langkah ... 12
2.3.2 Prinsip Kerja Motor Empat Langkah ... 14
2.3.3 Siklus Sebenarnya Motor Otto Empat Langkah ... 17
2.4 Sistem Pembukaan Katup ... 20
2.5 Pembakaran ... 22
2.5.1 Proses Pembakaran ... 25
2.5.2 Bahan Bakar Bensin ... 28
2.5.3 Avgas ... 30
2.5.4 Avtur ... 33
2.5.5 Proses Penyalaan ... 35
2.6 Sistem Pengisian dan Pembuangan ... 38
2.6.1 Sistem Pengisian ... 38
2.6.2 Sistem Pembuangan ... 39
BAB III MATERI DAN METODE PENELITIAN 3.1 Diagram Alir Penelitian ... 42
3.2 Definisi Operasional ... 43
3.3 Lokasi Penelitian ... 43
3.4 Alat-alat Pengujian ... 44
3.4.2 Dinamo Meter ... 44
3.4.3 Alat Ukur... 44
3.5 Langkah Kerja ... 45
3.6 Parameter Dalam Perhitungan Motor Bakar ... 48
BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Data Pengujian dan Perhitungan ... 60
4.1.1 Data Pengujian ... 60
4.1.2 Perhitungan ... 63
4.2 Hasil Perhitungan dan Grafik Hasil Perhitungan ... 76
4.2.1 Tabel Hasil Perhitungan ... 76
4.2.2 Grafik Hasil Perhitungan dan Pembahasan ... 80
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 97
5.2 Saran ... 97
Daftar Pustaka ... 98
Daftar Gambar
Gambar 2.1 Skema pengelompokan motor ... 5
Gambar 2.2 Pendinginan motor ... 8
Gambar 2.3 Macam-macam susunan katup ... 10
Gambar 2.4 Letak poros nok pada blok silinder ... 11
Gambar 2.5 Letak poros nok overhead cam... 11
Gambar 2.6 Diagram P vs V siklus ideal motor Otto ... 13
Gambar 2.7 Prinsip kerja mesin 4 langkah ... 14
Gambar 2.8 Isi diatas torak ; torak pada TMB, torak pada TMA ... 16
Gambar 2.9 Hubungan antara diagram pengatur katup dengan grafik tekanan vs volume untuk motor empat langkah... 20
Gambar 2.10 Mekanisme pembukaan katup... 21
Gambar 2.11 Perjalanan pembakaran normal dan selama pembakaran terjadi pembakaran sendiri... 25
Gambar 2.12 Struktur kimia dari bensin atau hidrokarbon... 28
Gambar 2.13 Struktur Kimia dari Avgas (Bensol) ... 31
Gambar 2.14 Intake Manifold... 39
Gambar 2.15 Exhaust Manifold... 40
Gambar 2.16 Exhaust Muffler... 41
Gambar 3.2 Hubungan antara specific heat constant pressure of combustion exhaust gas ( ) dengan temperature combustion exhaust gas
( ) ... 58
pg C gz θ Gambar 4.1 Grafik putaran vs torsi ... 80
Gambar 4.2 Grafik putaran vs daya efektif ... 81
Gambar 4.3 Grafik putaran vs daya indikasi ... 82
Gambar 4.4 Grafik putaran vs daya mekanis ... 83
Gambar 4.5 Grafik putaran vs tekanan efektif rata-rata ... 84
Gambar 4.6 Grafik putaran vs tekanan indikasi ... 85
Gambar 4.7 Grafik putaran vs massa aliran udara masuk... 86
Gambar 4.8 Grafik putaran vs efisiensi pengisian ... 87
Gambar 4.9 Grafik putaran vs pemakaian bahan bakar ... 88
Gambar 4.10 Grafik putaran vs perbandingan udara dan bahan bakar... 90
Gambar 4.11 Grafik putaran vs konsumsi bahan bakar spesifik efektif ... 91
Gambar 4.12 Grafik putaran vs kalor ekivalen dari pemakaian bahan bakar ... 92
Daftar Tabel
Tabel 2.1 Saat pembukaan dan penutupan katup isap dan katup buang ... 22
Tabel 2.2 Nilai oktan avgas dan kandungan timbal ... 31
Tabel 3.1 Hubungan Antara θ – Ps, θ – ρw... 54
Tabel 3.2 Hubungan Antara θ – υ, θ – γw... 55
Tabel 4.1 Data pengujian mesin dengan menggunakan bensin murni... 61
Tabel 4.2 Data pengujian dengan menggunakan campuran bensin dan avgas 10% ... 61
Tabel 4.3 Data pengujian dengan menggunakan campuran bensin dan avgas 15% ... 62
Tabel 4.4 Data pengujian dengan menggunakan campuran bensin dan avgas 20% ... 62
Tabel 4.5 Tabel hasil perhitungan prestasi mesin dengan bahan bakar bensin... 76
BAB I PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Motor bensin adalah salah satu jenis motor pembakaran dalam yang
banyak digunakan untuk menggerakkan atau sebagai sumber tenaga dari
kendaraan darat. Motor bensin menghasilkan tenaga dari pembakaran bahan bakar
di dalam silinder, dimana dengan pembakaran campuran udara dan bahan bakar
ini akan timbul panas yang sekaligus akan mempengaruhi gas yang ada di dalam
silinder untuk mengembang. Karena gas tersebut dibatasi oleh dinding silinder
dan kepala silinder maka tekanan di dalam silinder akan naik. Tekanan inilah yang
kemudian dimanfaatkan untuk menghasilkan gerak bolak-balik dengan
perantaraan torak yang kemudian dirubah menjadi gerak putar oleh poros engkol,
yang akhirnya dapat menggerakkan mobil.
Sejalan dengan perkembangan ilmu dan teknologi banyak terjadi
penyempurnaan dan pengembangan baik dengan cara memodifikasi, menambah
komponen-komponen pendukung ada juga dengan cara mencampur bahan bakar
utama dengan bahan bakar yang memiliki angka oktan lebih tinggi atau zat aditif
yang dapat memperbaiki unjuk kerja dari motor bensin yang sudah ada
sebelumnya. Penyempurnaan dan pengembangan motor bensin antara lain untuk
mendapatkan motor dengan efisiensi mesin yang tinggi, daya motor yang lebih
Melihat perkembangan di bidang otomotif yang demikian pesatnya, maka
dalam penelitian ini penulis ingin meningkatkan daya pada motor bakar dengan
cara mencampur bahan bakar premium dengan bensol yang memiliki angka oktan
lebih tinggi dari premium
1.2 Permasalahan
Dari latar belakang diatas maka penulis mencoba melakukan penelitian
dengan engine testbed motor bensin dengan merk/tipe Toyota Kijang 5 K, 1500
cc, yaitu dengan cara mencampur premium dengan bensol. Dengan perbandingan
volume bensol 10%, 15%, dan 20% dari volume total campuran. Dimana
perbandingan tersebut merupakan perbandingan yang paling sering dipakai oleh
para mekanik dalam dunia balap. Untuk itu penulis ingin mengetahui pangaruh
pencampuran kedua bahan bakar tersebut pada daya yang dihasilkan dan
pengaruhnya terhadap konsumsi bahan bakar pada motor bensin tersebut diatas
tanpa merubah setingan mesin (mesin standar). Karena adanya pencampuran
antara premium dengan bensol tentunya akan berdampak pada mesin tersebut.
1.3 Batasan Masalah
Agar penulisan tidak menyimpang, maka dibuat batasan seperlunya untuk
mempermudah penganalisaan masalah, untuk itu penulis membatasi permasalahan
yang dibahas berupa :
• Daya yang dihasilkan dari masing-masing perbandingan campuran
• Konsumsi bahan bakar dari setiap perbandingan pada berbagai putaran.
1.4 Tujuan penelitian
Tujuan dari penulisan / penelitian ini adalah untuk mengetahui :
• Daya yang dihasilkan dari masing-masing perbandingan campuran
antara premium dan bensol dengan volume bensol 10%, 15%, 20%
• Konsumsi bahan bakar dari campuran premium dengan bensol dengan
BAB II
TEORI MESIN BENSIN
2.1 Konsep Dasar Motor/Mesin
Motor/mesin adalah bagian utama dari suatu alat atau kendaraan yang
menggunakan mesin penggerak. Mesin merupakan alat yang merubah sumber
tenaga panas, listrik, air, angin, tenaga atom, atau sumber tenaga lainnya menjadi
tenaga mekanik. Dari tenaga yang dihasilkan inilah alat/kendaraan dapat bergerak
serta dapat mengatasi keadaan, jalan, udara dan sebagainya.
Mesin yang merubah tenaga panas menjadi tenaga mekanik disebut motor
bakar (thermal engine). Mesin motor bakar (thermal engine) dikelompokkan
menjadi dua, yaitu mesin pembakaran luar (external combustion engine) dan
mesin pembakaran dalam (internal combustion engine).
Mesin pembakaran luar dan mesin pembakaran dalam bekerja dengan
jalan merubah tenaga panas menjadi tenaga mekanik, namun proses untuk
menghasilkan tenaga mekanik tersebut berbeda. Mesin pembakaran dalam bekerja
dengan jalan memproduksi panas bertekanan tinggi didalam mesin itu sendiri.
Mesin ini membakar bahan bakar didalam mesin itu sendiri kemudian panas yang
dihasilkan dari pembakaran bahan bakar tersebut dirubah menjadi tenaga mekanik
secara langsung oleh mesin itu sendiri. Sebagai contoh, mesin bensin, mesin
diesel, mesin gas dan lain-lain.
Mesin pembakaran luar adalah mesin yang memanfaatkan panas dan
sendiri. Mesin yang termasuk dalam kategori mesin pembakaran luar antara lain
mesin uap, mesin turbin uap, mesin nuklir, dan mesin nuklir turbin.
Secara garis besar pengelompokan pesawat/mesin penggerak dapat dilihat
pada gambar 2.1 dibawah ini.
Motor pembakaran dalam Gerak bolak-balik Motor bensin
Motor diesel
Motor gas
M Gerak putar Motor Wankel
O
T
O Gerak linier Mesin jet
R
Motor Stirling
Motor Pembakaran Luar Mesin uap
Turbin uap
Gambar 2.1 Skema Pengelompokan Motor
Sumber : Drs. Wardan Suyanto MA. 1989. Teori Motor Bensin. Halaman 6
2.2 Klasifikasi Motor Bakar (Bensin)
Di dunia otomotif sekarang ini banyak sekali jenis dan macam dari motor
membedakan satu dengan lainnya, oleh karena itu klasifikasi motor bakar perlu
untuk diketahui.
Motor bakar diklasifikasikan berdasarkan susunan dan jumlah silinder,
sistem pendinginan, sistem penyalaan, letak katup, letak poros nok, serta bahan
bakar yang digunakan dan jumlah langkah per proses.
2.2.1 Susunan dan Jumlah Silinder
Semua motor penggerak yang digunakan pada kendaraan mempunyai
silinder lebih dari satu, misalnya 2, 3, 4, 6 dan 8. Semakin banyak silinder yang
dipakai maka semakin halus suara motor itu atau dengan kata lain getaran yang
ditimbulkan oleh motor akan lebih kecil dibandingkan dengan yang bersilinder
lebih sedikit. Ini disebabkan karena motor yang bersilinder banyak pembagian
tenaganya lebih merata dibanding yang bersilinder sedikit.
Silinder dari motor diatur dengan bermacam posisi atau bentuk, yang pada
umumnya terdiri dari lima macam, yaitu :
1. Motor dengan susunan silinder segaris atau sering disebut dengan inline
engine. Motor dengan susunan silinder segaris (inline engine) membentuk
garis lurus satu arah dan sejajar dengan poros engkol.
2. Motor dengan susunan silinder berbentuk V. Dikatakan jenis V karena dilihat
dari depan maupun dari belakang susunan silindernya membentuk huruf V,
dimana dua barisan silinder disisi kiri dan kanan dari poros engkol
3. Motor dengan susunan silinder miring (slant engine). Susunan silinder dari
motor ini miring baik ke kiri maupun ke kanan bila dilihat dari arah depan
motor. Sebenarnya motor ini sama dengan motor jenis segaris hanya saja
silindernya dibuat miring. Tujuannya untuk mengurangi ketinggian dari
dimensi mesin.
4. Motor dengan susunan silinder berlawanan/horisontal yang sering disebut
pancake engine. Disebut pancake engine karena posisi silinder horisontal
berlawanan arah satu sama lainnya
5. Motor dengan susunan silinder radial (silinder bintang). Motor jenis bintang
atau radial tidak digunakan untuk mobil, melainkan pada pesawat terbang.
Oleh karena itu tidak dimasukkan kedalam kelompok ini.
2.2.2 Sistem Pendinginan
Gas pembakaran di dalam silinder dapat mencapai temperatur 2500°C.
Proses tersebut terjadi berulang-ulang maka dinding silinder, kepala silinder,
piston, katup dan beberapa bagian yang lain akan menjadi panas. Tidak semua
energi hasil pembakaran dapat dirubah kedalam tenaga mekanik, hanya sekitar
25% yang dapat diubah menjadi tenaga mekanis. Kira-kira sebesar 45% hilang
bersama gas buang atau gesekan dan 30% hilang untuk pendinginan mesin.
±
Panas yang diserap oleh mesin harus dibuang dengan segera ke udara,
karena bila tidak dapat menyebabkan mesin menjadi terlalu panas dan dapat
mempercepat keausan komponen mesin.
1. Pendinginan dengan cairan, dilakukan dengan cara mengelilingi bagian-bagian
yang didinginkan dengan cairan pendingin, biasanya air. Panas yang diserap
oleh cairan pendingin selanjutnya dilepas ke udara. Cairan pendingin selain
berfungsi sebagai pendingin juga berfungsi sebagai peredam bunyi.
2. Pendinginan dengan udara, dilakukan dengan cara menyalurkan panas hasil
pembakaran langsung ke sisi silinder dan kepala silinder, kemudian disalurkan
ke sirip-sirip untuk memperluas penampang yang bersinggungan dengan
udara.
Gambar 2.2 Pendinginan Motor
Sumber : Drs. Wardan Suyanto MA. 1989. Teori Motor Bensin. Halaman 14
2.2.3 Sistem Penyalaan
Ada dua sistem penyalaan yang digunakan untuk menyalakan bahan bakar
didalam silinder (ruang bakar) yaitu dengan bunga api dan dengan udara panas
(udara yang dikompresikan).
Motor dengan penyalaan bunga api menggunakan loncatan bunga api yang
dihasilkan oleh busi untuk membakar bahan bakar yang ada didalam ruang bakar.
Motor dengan penyalaan udara panas memanfaatkan panas udara yang
didalam ruang bakar akan menjadi cukup panas untuk memulai pembakaran
bahan bakar sehingga tidak perlu lagi peralatan pembantu untuk menyalakan
bahan bakar.
2.2.4 Letak Katup
Ada beberapa jenis letak katup atau susunan katup yang dipakai untuk
mengklasifikasikan motor bakar, yaitu :
1. Jenis F. Susunan katup mirip bentuk huruf F, dimana satu katup terletak
dibawah dan satu katup yang lain terletak diatas.
2. Jenis L, dimana susunan katup masuk dan keluar saling berdampingan pada
blok silinder dan hanya pada satu sisi dari silinder. Konstruksi ini sangat
sederhana namun tidak dapat menghasilkan perbandingan kompresi yang
tinggi.
3. Jenis I, dimana kedua katup berada dibagian atas silinder. Jenis ini dapat
dipakai untuk motor dengan kompresi tinggi dan biasanya digerakkan dengan
satu poros nok.
4. Jenis T.Mirip dengan jenis L, hanya saja katupnya ada di dua sisi dari silinder
sehingga ruang bakarnya menjadi lebih luas.
5. Jenis over head cam (OHC), dimana mekanisme penggerak katup menjadi
lebih sedikit, dan ketepatan pembukaan dan penutupan menjadi lebih tepat
karena antara poros nok dan katupnya tidak ada pengantar yang lain. Ada dua
macam motor dengan susunan over head cam, yakni single over head cam
Contoh dapat dilihat pada gambar 2.3.
Gambar 2.3 Macam-Macam Susunan Katup
Sumber : Drs. Wardan Suyanto MA. 1989. Teori Motor Bensin. Halaman 16
2.2.5 Letak Poros Nok
Klasifikasi mesin berdasarkan letak poros nok ada dua macam, yakni
poros nok yang berada pada blok silinder dan poros nok yang berada pada kepala
silinder.
Pada poros nok yang berada pada blok silinder, untuk menggerakkan atau
membuka dan menutup katup, antara poros nok dan katup diperlukan alat bantu
yang berupa tappet, batang penumbuk, dan pelatuk. Adanya pengantar ini akan
dapat mempengaruhi ketepatan pembukaan dan penutupan katup terutama pada
putaran tinggi.
Sedangkan pada poros nok yang berada pada kepala silinder, antara poros
nok dan katup-katupnya bisa berhubungan langsung tanpa batang penumbuk
Gambar 2.4 Letak Poros Nok Pada Blok Silinder
Sumber : Drs. Wardan Suyanto MA. 1989. Teori Motor Bensin. Halaman 18
Gambar 2.5 Letak Poros Nok Overhead Cam
Sumber : Drs. Wardan Suyanto MA. 1989. Teori Motor Bensin. Halaman 18
2.2.6 Jumlah Langkah Tiap Proses
Motor bakar dapat diklasifikasikan berdasarkan pada jumlah langkah per
prosesnya menjadi dua kategori, yakni motor dua langkah dan motor empat
langkah. Pada motor dua langkah, untuk menghasilkan satu kali tenaga atau
langkah tenaga diperlukan dua kali langkah torak. Motor empat langkah
menghasilkan tenaga setiap empat langkah torak sekali. Secara keseluruhan motor
2.3 Motor Otto Empat Langkah
2.3.1 Siklus Ideal Motor Otto Empat Langkah
Proses termodinamika dan kimia yang terjadi di dalam motor bakar sangat
kompleks untuk dianalisis menurut teori. Untuk memudahkan teori tersebut di
asumsikan suatu keadaan yang ideal. Tetapi makin ideal suatu keadaan maka akan
semakin jauh menyimpang dari keadaan sebenarnya. Pada umumnya, untuk
menganalisis motor bakar digunakan siklus udara sebagai siklus yang ideal. Siklus
udara menggunakan beberapa keadaan yang sama dengan siklus sebenarnya,
misalnya mengenai :
1. Urutan proses,
2. Perbandingan kompresi,
3. Pemilihan temperatur dan tekanan pada suatu keadaan, dan
4. Penambahan kalor yang sama per satuan berat udara.
Pada mesin yang ideal, proses pembakaran yang dapat menghasilkan gas
bertekanan dan bertemperatur tinggi itu dimisalkan sebagai proses pemasukan
panas ke dalam fluida kerja di dalam silinder.
Siklus udara volume konstan (siklus Otto) dapat digambarkan dengan
Gambar 2.6 Diagram P vs. V Siklus Ideal Motor Otto
Sumber : Wiranto Arismunandar, Penggerak Mula Motor Bakar Torak, Halaman 15
Keterangan :
P = Tekanan fluida kerja (kg/cm2) VL = Volume langkah torak ( 3 3)
cm atau m
v = volume spesifik (m3/kg) Vs = Volume sisa ( 3 3)
cm atau m
m
q = Jumlah kalor masuk (kcal/kg) TMA = Titik mati atas
k
q = Jumlah kalor keluar (kcal/kg) TMB = Titik mati bawah
Sifat ideal yang digunakan serta keterangan mengenai proses siklusnya
adalah sebagai berikut :
1. Fluida kerja dianggap sebagai gas ideal dengan kalor spesifik yang konstan.
2. Langkah hisap (0-1) merupakan proses tekanan konstan.
3. Langkah kompresi (1-2) ialah proses isentropic.
4. Proses pembakaran pada volume konstan (2-3) dianggap sebagai proses
5. Langkah kerja (3-4) ialah proses isentropic.
6. Proses pembuangan (4-1) dianggap sebagai proses pengeluaran kalor pada
volume konstan.
7. Langkah buang (1-0) ialah proses tekanan konstan.
8. Siklus dianggap tertutup, artinya siklus ini berlangsung dengan fluida kerja
yang sama.
2.3.2 Prinsip Kerja Motor Empat Langkah
Secara garis besar cara kerja motor bensin adalah sebagai berikut.
Mula-mula gas yang merupakan campuran bahan bakar dengan udara yang dihasilkan
dari karburator dihisap masuk ke dalam silinder kemudian dimampatkan dan
dibakar. Karena panas, gas tersebut mengembang dan tekanan di dalam silinder
atau ruang bakar naik. Tekanan ini yang mendorong torak ke bawah dan
menghasilkan langkah usaha yang oleh batang torak diteruskan ke poros engkol
dan poros engkol akan berputar.
Mesin bensin empat langkah menjalani satu siklus yang tersusun atas
empat tahap/ langkah seperti Gambar 2.7 berikut :
Gambar 2.7 Prinsip Kerja Mesin Empat Langkah
Keterangan :
KI = Katup hisap TMA = Titik mati atas
KB = Katup buang TMB = Titik mati bawah
Prinsip kerja mesin empat langkah :
1. Langkah hisap.
Torak mulai bergerak dari titik mati atas (TMA) menuju titik mati bawah
(TMB), maka terjadilah penurunan tekanan di dalam silinder di bagian atas torak.
Akibat penurunan tekanan ini maka terjadi perbedaan tekanan udara antara ruang
dalam silinder dan luar silinder. Apabila katup hisap dibuka, perbedaan tekanan
ini memungkinkan mengalirnya campuran bahan bakar dengan udara dari
karburator melalui saluran masuk (intake manifold) ke dalam silinder. Proses ini
berlangsung hingga torak mencapai TMB, bersamaan dengan itu katup hisap
ditutup. Dengan ditutupnya katup maka campuran bahan bakar dengan udara
tertahan di dalam silinder. Seterusnya proses ini dilanjutkan dengan proses
kompresi.
2. Langkah kompresi.
Pada langkah ini, kedua katup (katup hisap dan katup buang) tertutup rapat
sehingga tidak mungkin gas yang tadi dihisap ke dalam silinder untuk ke luar dari
silinder. Kemudian torak yang berada di TMB bergerak menuju TMA. Dengan
bergeraknya torak tersebut maka terjadi penyempitan ruangan diatas torak dimana
campuran bahan bakar dengan udara berada, campuran tersebut dimampatkan
semakin tinggi tekanan kompresinya akan semakin tinggi pula tenaga yang
dihasilkan oleh motor tersebut. Perbandingan kompresi adalah perbandingan
antara dua macam volume, yaitu :
• Volume di atas piston pada kedudukan TMB (VL)
• Volume di atas piston pada kedudukan TMA (VS)
Gambar 2.8 Isi Diatas Torak; Torak Pada TMB, Torak Pada TMA Sumber : BPM. Arends, H. Berenschot. Motor Bensin. Halaman 8
Perbandingan pemampatan dinyatakan dengan symbol r, dalam persamaan
menjadi :
s s L
V V V
r = +
3. Langkah usaha.
Pada saat langkah kompresi belum selesai, yaitu beberapa derajat sebelum
TMA, busi mengeluarkan bunga api untuk membakar campuran bahan bakar
dengan udara yang telah dikompresikan. Penyalaan busi beberapa derajat sebelum
torak mencapai TMA bertujuan agar diperoleh tekanan yang tertinggi. Hasil
pembakaran ini terjadi beberapa saat setelah TMA dimana pada titik tersebut
merupakan titik terbaik untuk menghasilkan tenaga atau dengan kata lain
Dengan terbakarnya bahan bakar tesebut maka temperatur di dalam
silinder akan naik yang mengakibatkan naiknya tekanan di dalam silinder.
Tekanan inilah yang akan mendorong torak ke bawah sehingga terjadi langkah
usaha.
4. Langkah buang
Pada langkah buang, katup hisap tetap tertutup sedangkan katup buang
terbuka dan torak bergerak dari TMB menuju TMA. Karena gerakkan torak dari
TMB ke TMA maka ruangan di atas torak menjadi semakin sempit, akan tetapi
karena katup buangnya terbuka maka tekanan di dalam silinder tidak mengalami
kenaikkan, tetapi gerakkan torak tersebut justru mendorong gas sisa hasil
pembakaran keluar dari dalam silinder.
Dengan berakhirnya langkah buang maka akan diikuti dengan langkah
hisap lagi yang kemudian terjadi terus-menerus selama motor hidup, dimana pada
keadaan sebenarnya pembukaan katup tidak tepat pada saat torak mencapai TMA
tetapi ada keadaan dimana katup satu dengan yang lainnya saling overlap atau
terbuka secara bersamaan, yang tujuannya untuk mempertinggi tenaga yang
dihasilkan dan mempertinggi efisiensi dari motor.
2.3.3 Siklus Sebenarnya Motor Otto Empat Langkah
Dalam kenyataannya terjadi penyimpangan dari siklus udara (ideal) karena
terjadi kerugian yang disebabkan oleh hal berikut :
1. Kebocoran fluida kerja karena penyekatan oleh cincin torak dan katup tidak
2. Pembukaan dan penutupan katup tidak tepat di TMA dan TMB karena
pertimbangan dinamika mekanisme katup dan kelembaman fluida kerja.
Kerugian tersebut dapat diperkecil bila saat pembukaan dan penutupan katup
disesuaikan dengan besarnya beban dan kecepatan torak.
3. Fluida kerja bukanlah udara yang dianggap sebagai gas ideal dengan kalor
spesifik yang konstan selama proses siklus berlangsung.
4. Pada motor bakar torak yang sebenarnya, ketika torak berada di TMA tidak
terdapat proses pemasukan kalor seperti pada siklus udara, kenaikan tekanan
dan temperatur fluida kerja disebabkan oleh proses pembakaran bahan bakar
dan udara di dalam silinder.
5. Proses pembakaran memerlukan waktu (tidak berlangsung sekaligus). Hal ini
mengakibatkan proses pembakaran berlangsung pada volume ruang bakar
yang berubah-ubah karena gerakan torak. Dengan demikian proses
pembakaran harus sudah dimulai beberapa derajat sudut engkol sebelum torak
mencapai TMA dan berakhir beberapa derajat sudut engkol sesudah torak
bergerak kembali dari TMA ke TMB. Jadi, proses pembakaran tidak
berlangsung pada volume konstan. Disamping itu, pada kenyataannya tidak
pernah terjadi pembakaran sempurna, sehingga daya dan efisiensinya sangat
tergantung pada perbandingan campuran bahan bakar dan udara,
kesempurnaan bahan bakar dan udara tersebut bercampur dan timing
penyalaan.
6. Terdapat kerugian kalor yang disebabkan oleh perpindahan kalor dari fluida
waktu gas buang meninggalkan silinder. Perpindahan kalor tersebut terjadi
karena terdapat perbedaan temperatur antara fluida kerja dengan fluida
pendingin. Fluida pendingin diperlukan untuk mendinginkan bagian-bagian
mesin yang menjadi panas akibat proses pembakaran, untuk mencegah
kerusakan pada bagian-bagian mesin tersebut.
7. Terdapat kerugian energi kalor yang dibawa oleh gas buang dari dalam
silinder ke udara luar. Energi tersebut tidak dapat dimanfaatkan untuk
melakukan kerja mekanik
8. Terdapat kerugian karena gesekan antara fluida kerja dengan dinding
salurannya.
Berdasarkan hal-hal diatas, bentuk diagram PV dari siklus sebenarnya
tidak sama dengan bentuk diagram siklus ideal. Siklus yang sebenarnya tidak
pernah merupakan siklus volume konstan (untuk motor bensin). Gambar 2.9
Menunjukkan bentuk diagram PV dari sebuah motor torak empat langkah yang
Gambar 2.9 Hubungan Antara Diagram Pengatur Katup Dengan Grafik Tekanan Versus Volume Untuk Motor Empat Langkah
Sumber : Wiranto Arismunandar. Penggerak Mula Motor Bakar Torak, Halaman 31
2.4 Sistem Pembukaan Katup
Ada dua macam mekanisme katup yang umum dipakai pada motor yaitu
sistem katup kepala atau over-head valve (OHV) dan sistem poros cam pada
kepala silinder atau over head cam (OHC). Untuk OHC masih dibagi menjadi dua
jenis yaitu single over head cam dan double over head cam.
Jenis katup kepala (OHV) adalah mekanisme penggerakan katup dimana
poros cam berada pada blok silinder sehingga untuk menggerakan katup
diperlukan beberapa perantara yaitu tapet, batang penumbuk , dan pelatuk. Untuk
model kedua yaitu model poros cam pada kepala silinder (OHC) baik yang SOHC
langsung ke pelatuk lalu ke katup, bahkan ada yang dari poros cam langsung
menggerakan katup
Katup dipasang pada kepala silinder, yang terdiri dari katup isap dan katup
buang. Katup isap adalah katup yang digunakan untuk membuka dan menutup
saluran untuk memasukkan campuran bahan bakar dan udara ke dalam silinder,
katup buang adalah katup yang digunakan untuk membuka dan menutup saluran
pembuangan untuk membuang gas bekas pembakaran dari dalam silinder.
Pada kerja motor bakar torak yang sebenarnya, katup tidak dibuka dan
ditutup sekaligus pada titik matinya tetapi katup itu dibuka dan ditutup secara
berangsur-angsur (Gambar 2.10) tanpa menimbulkan kerugian yang terlalu besar
sehingga dapat menghasilkan kerja per siklus yang maksimum. Hal ini ditentukan
oleh tekanan hisap dan tekanan buang, konstruksi katup dan kecepatan rata-rata
torak.
Gambar 2.10 Mekanisme pembukaan katup
Sumber : Wiranto Arismunandar. Penggerak Mula Motor Bakar Torak, Halaman 12
Semua gas pembakaran yang sudah tidak terpakai lagi diusahakan dapat
diusahakan dapat dimasukkan sebanyak-banyaknya selama langkah hisap. Jadi,
bagi setiap mesin itu ditetapkan saat yang tepat kapan katup itu membuka atau
menutup. Tabel 2.1 menunjukkan saat katup hisap dan katup buang menutup dan
membuka pada motor bakar torak yang umum dipakai.
Tabel 2.1 Saat Pembukaan dan Penutupan Katup Hisap dan Katup Buang Sumber : Wiranto Arismunandar. Penggerak Mula Motor Bakar Torak, Halaman 35
2.5Pembakaran
Pembakaran didalam motor adalah hal yang sangat menentukan besarnya
tenaga yang dihasilkan motor dengan disuplainya sejumlah bahan bakar kedalam
silinder dari motor tersebut. Dengan adanya sejumlah bahan bakar didalam
silinder yang sudah bercampur dengan udara dan telah termampatkan akibat
gerakkan torak yang telah mencapai TMA, selanjutnya akan dinyalakan oleh
percikan api dari busi, sehingga pembakaran terjadi.
Pembakaran di dalam silinder adalah merupakan reaksi kimia antara unsur
oksigen, yang diikuti dengan timbulnya panas. Panas yang dilepaskan selama
proses pembakaran inilah yang digunakan oleh motor untuk menghasilkan tenaga.
Pembakaran didalam silinder belum tentu dapat terjadi dengan sempurna.
Ada tiga macam pembakaran yang mungkin terjadi didalam silinder yaitu
pembakaran normal, pembakaran sendiri atau auto ignition, dan pembakaran tidak
terkontrol yang sering disebut detonasi.
Pembakaran normal adalah pembakaran didalam silinder yang terjadi
karena nyala api yang ditimbulkan oleh percikan bunga api oleh busi. Dengan
bunga api ini, proses terbakarnya bahan bakar berlangsung hingga bahan bakar
terbakar habis dengan kecepatan yang relatif konstan. Suhu pembakaran berkisar
antara 2100 K (1827°C) sampai 2500 K (2227°C), lama pembakaran pada
pembakaran normal kira-kira 3 milidetik (0,003 s), terjadi juga perjalanan tekanan
teratur diatas permukaan piston.
Untuk pembakaran sendiri atau auto ignition terjadi bukan disebabkan
oleh percikan bunga api dari busi melainkan terbakar akibat suhu tinggi yang ada
di dalam silinder. Pembakaran yang tidak teratur mengakibatkan pembebanan
terlalu berat dari mekanismenya. Gerakan dari gas terhadap logam menimbulkan
suara seperti pukulan yang disebut detonasi. Detonasi yang berulang-ulang dalam
waktu yang lama dapat merusak bagian ruang bakar, terutama bagian tepi kepala
torak tempat detonasi terjadi. Di samping itu, detonasi diakibatkan bagian ruang
bakar (misalnya busi atau kerak yang ada) yang sangat tinggi temperaturnya atau
pijar, sehingga dapat menyalakan campuran bahan bakar dan udara sebelum
mesin, sedangkan tekanan maksimum gas pembakaran juga akan bertambah
tinggi.
Detonasi dapat dicegah dengan beberapa cara yaitu :
( Sumber : Wiranto Arismunandar. Penggerak Mula Motor Bakar Torak, Halaman 83)
1. Mengurangi tekanan dan temperatur bahan bakar dan udara yang masuk ke
ruang bakar.
2. Mengurangi perbandingan kompresi.
3. Memperlambat saat penyalaan.
4. Mempertinggi angka oktan bensin.
5. Pendinginan gas yang belum terbakar.
6. Membuat konstruksi ruang bakar yang sedemikian rupa sehingga bagian yang
terjauh dari busi mendapat pendinginan yang lebih baik.
7. Busi ditempatkan di pusat ruang bakar yaitu di antara katup buang (bagian
yang panas) dan katup hisap (tempat kemungkinan besar terdapat campuran
yang kaya).
8. Menaikkan kecepatan torak atau putaran poros engkol untuk memperoleh arus
turbulen pada campuran di dalam silinder yang mempercepat rambatan nyala
api.
Gambar 2.11 Perjalanan Pembakaran Normal (a-d) dan Selama Pembakaran Terjadi Pembakaran Sendiri (e-h) Sumber : BPM. Arends, H. Berenschot. Motor Bensin. Halaman 60
2.5.1 Proses Pembakaran
Proses pembakaran tidak akan terjadi apabila tidak ada oksigen didalam
silinder. Baik buruknya proses pembakaran ditentukan banyak sedikitnya jumlah
oksigen yang ada didalam silinder. Apabila campuran bahan bakar dengan udara
yang masuk kedalam silinder mempunyai campuran yang sesuai antara jumlah
hidrokarbon dengan jumlah oksigen dan campurannya homogen, maka akan
Bahan bakar yang dibakar diambil hidrokarbon-nya ( ) dan jika
pembakarannya sempurna maka hasil pembakarannya menjadi dan .
Jadi kalau ditulis dalam persamaan adalah sebagai berikut :
18
8 H
C +
2
CO H2O
+ 18 8H
C O2 + N2 → CO2 + H2O+ N2
Jika pembakarannya sempurna maka jumlah semua bagian kiri sama dengan
jumlah bagian kanan. Agar seimbang, semua harus tereaksi sampai habis,
sehingga :
8
C → 8CO2
Sedangkan balance hidrogennya :
18
H → 9H2O
Karena reaksinya dengan oksigen maka balance oksigen menjadi :
2 1
12 O2 ← 8CO2 + 9H2O
Karena kandungan nitrogen diudara setiap satu mole oksigen akan bersamaan
dengan 3,76 mole nitrogen, maka di dalam proses ini terdapat juga nitrogen yang
jumlah balance adalah :
(
)
2 21 3,76
12 N → 47N2
Sehingga persamaan kimia pembakaran yang sempurna ini menjadi :
2 2
2 2
2 2 1 18
8H 12 O 47N 8CO 9H O 47N
Persamaan diatas menunjukkan persamaan dari proses pembakaran dimana
hidrokarbon dapat bereaksi seluruhnya menjadi dan yang sering
disebut dengan pembakaran sempurna. Pada persamaan diatas, ditunjukkan juga
jumlah udara yang dibutuhkan untuk menjamin pembakaran sempurna.
2
CO H2O
Jika dibuat perbandingan kebutuhan udara dari setiap satu bagian bahan bakar
maka akan menjadi :
(
)
( )
( )
12 18 8 29 47 12 bakar bahan jumlah udarajumlah 2
1 + + = bh.bk. lb udara lb 15,1 m m =
Atau dapat dikatakan perbandingan masa udara dan bahan bakar untuk
menghasilkan pembakaran sempurna adalah 15,1 berbanding satu.
Pada kenyataannya, proses pembakaran antara campuran bahan bakar
dengan udara yang terjadi tidak seperti campuran teoritis, melainkan terlalu
banyak udara atau kekurangan udara dari kebutuhan teoritis. Dibawah ini contoh
reaksi kimia dari pembakaran dimana jumlah udaranya 25% lebih banyak dari
jumlah teoritisnya :
2 2 2 2 2 2 2 1 18
8 (47) 8 9 3,12 58,75
4 5 ) 12 ( 4 5 N O O H CO N O H
C + + → + +
Dari persamaan diatas, tampak bahwa kelebihan udara yang diberikan
pada pembakaran akan tetap keluar sebagai udara yang tidak berubah dan tidak
mempengaruhi pembakaran, dalam arti hidrokarbon dapat berubah menjadi
2.5.2 Bahan Bakar Bensin
Sampai saat ini bahan bakar yang dipakai pada mesin bensin adalah bensin
atau biasa disebut premium. Bensin adalah bahan bakar cair yang diperoleh dari
hasil penyulingan minyak mentah. Di dalam minyak mentah terkandung
unsur-unsur utama yaitu karbon dan hidrogen sehingga disebut juga dengan nama
hidrokarbon.
Gambar 2.12 Struktur kimia dari bensin atau hidrokarbon
1. Sifat utama bensin
Bensin mengandung hidrokarbon hasil sulingan minyak mentah. Bensin
mengandung gas yang mudah terbakar, umumnya bahan bakar ini digunakan
untuk mesin dengan pengapian busi. Sifat yang dimiliki bensin sebagai berikut :
• Mudah menguap pada temperatur normal.
• Tidak berwarna, tembus pandang dan berbau.
• Mempunyai titik nyala rendah (-10º sampai -15ºC).
• Mempunyai berat jenis yang rendah (0,71 sampai 0,76).
• Dapat melarutkan oli dan karet.
• Menghasilkan jumlah panas yang besar (± 10.751 kcal/kg).
2. Syarat-syarat bensin
Kualitas berikut ini diperlukan oleh bensin untuk memberikan kerja mesin
yang baik. antara lain :
a. Mudah terbakar
Pembakaran serentak di dalam ruang bakar dengan sedikit knocking.
b. Mudah menguap
Karena bahan bakar yang masuk ke dalam silinder harus berbentuk gas
yang bercampur dengan udara maka sifat mudah menguap dari bensin sangat
diperlukan. Kemudahan menguap bahan bakar harus tepat sesuai dengan
kebutuhan motor, yaitu motor harus mudah distarter, cepat memanaskan motor,
percepatan yang halus, irit penggunaan bahan bakar, dan bebas pengotoran ruang
engkol.
Agar motor mudah distater maka bensin harus memiliki sifat mudah
menguap agar dengan mudah untuk memberikan campuran udara – bahan bakar
yang tepat terutama pada temperatur yang rendah
c. Tidak beroksidasi dan kebersihan bensin
Kebersihan yang dimaksud bukan sekedar bersih sebelum dibakar tetapi
setelah dibakarpun tidak banyak menimbulkan kotoran baik secara fisik dan
kimiawi. Kotoran-kotoran yang terkandung dalam bensin akan mempengaruhi
kelancaran aliran bensin pada sistem bahan bakar dan lubang-lubang kecil yang
terdapat pada karburator atau injektor.
Kemungkinan lain pengotoran bahan bakar adanya sifat atau bahan di
bensin disimpan dalam tangki bahan bakar pada mobil dan lama tidak digunakan
kemungkinan terjadinya karat pada tangki cukup besar. Oleh karena itu sifat
ketahanan untuk terjadinya karat harus dipunyai bensin.
Kandungan belerang di dalam bensin dapat bereaksi dengan oksigen pada
saat pembakaran sehingga akan terbentuk asam yang dapat menyebabkan karat
atau korosi pada bagian silinder, piston, dan sebagainya. Oleh karena itu
kandungan belerang pada bahan bakar dibatasi antara 0,10 sampai 0,15 persen
dari berat bensin.
d. Nilai oktan (octan number)
Angka oktan adalah suatu bilangan yang menunjukan ketahanan bensin
tehadap detonasi (anti-knock). Detonasi dapat merusak bagian-bagian motor
seperti silinder, piston, ring piston, katup dan sebagainya. Bensin dengan nilai
oktan tinggi akan tahan terhadap timbulnya engine knocking dibanding dengan
premium yang nilai oktan-nya rendah. Premium memiliki angka oktan sebesar 88,
pertamax memiliki angka oktan 92 dan untuk pertamax plus memiliki angka oktan
95.
2.5.3 Avgas
Avgas atau bensol adalah bahan bakar yang dipergunakan untuk mesin
pesawat terbang terutama pesawat yang masih menggunakan baling-baling (mesin
piston) dan pesawat baling-baling yang sudah menambahkan sistem turbo.
Avgas merupakan bahan bakar yang memiliki nilai oktan yang tinggi.
heptane (n-heptane) yang mempunyai nilai oktan nol dengan isooctane (
2,2,4-trimethylpentane) yang memiliki nilai oktan sebesar 100. Untuk avgas dengan
nilai oktan lebih dari 100 bahan bakar tersebut dicampur dengan tetra-ethyl lead
(TEL).
Gambar 2.13 Struktur Kimia dari Avgas (Bensol)
1. Sifat utama Avgas
• Mudah menguap pada temperatur normal.
• Mempunyai titik nyala pada suhu -46ºC.
• Titik beku pada suhu -58°C.
• Berat jenis (0,65-0,75 g/mL).
• Menghasilkan jumlah panas (± 10.443 kcal/kg).
• Mempunyai warna khusus sesuai dengan nilai oktan dan kandungan timbal
Tabel 2.2 nilai oktan avgas dan kandungan timbal
Sumber: "Maintaining and Overhauling Lycoming Engines (2ed) by Joe Christy, © 1986, TAB Books, Blue Ridge Summit, Pa.
Fuel Grade (Octane Rating) Color TEL per Galon 80/87 Red 0.5 mL
2. Syarat-syarat Avgas
Kualitas berikut ini diperlukan oleh avgas untuk memberikan kerja mesin
yang baik.
a. Mudah terbakar
Pembakaran serentak di dalam ruang bakar dengan sedikit detonasi atau
knocking.
b. Mudah menguap
Kemampuan menguap adalah kemampuan bahan bakar untuk berubah dari
bentuk cair menjadi gas. Avgas harus mampu membentuk uap dengan mudah
untuk memberikan campuran udara – bahan bakar dengan tepat saat
menghidupkan mesin yang masih dingin. Oleh karena itu pemasangan pemanas
dibutuhkan untuk membantu penguapan.
Bahan bakar yang terlalu mudah menguap juga kurang baik untuk kinerja
mesin, karena dengan adanya panas yang berlebih maka bahan bakar mudah
berubah menjadi uap bahan bakar. Dengan terbentuknya uap yang cukup banyak
pada sistem bahan bakar, maka aliran bahan bakar menjadi terganggu. Terutama
pada pompa bahan bakar, saluran bahan bakar, injektor atau karburator yang dapat
menyebabkan terganggunya kerja mesin bahkan bisa menyebabkan mesin macet.
c. Kebersihan dan tidak besifat korosif
Kebersihan yang dimaksud di sini adalah tidak adanya partikel pengotor
dan kandungan air dalam avgas. Karena partikel pengotor seperti karat, lumpur
akan terbakar dalam ruang bakar namun akan terjadi pembekuan pada saat
ketinggian terbang. Air juga dapat menyebabkan korosi.
2.5.4 Avtur
Avtur merupakan bahan bakar utama untuk pesawat yang menggunakan
mesin turbin. Kerosene atau lebih dikenal dengan sebutan minyak tanah
merupakan bahan dasar dari bahan bakar avtur. Kerosene diperoleh dengan cara
distilasi fraksional dari minyak bumi pada suhu 150°C dan 275°C.
Pesawat terbang bermesin turbin diciptakan akibat dibutuhkannya pesawat
dengan kemampuan yang lebih baik terutama dalam hal tenaga dan kecepatan,
dimana kemampuan tersebut tidak dapat dicapai oleh pesawat bermesin torak.
Untuk tenaga yang sama, ukuran mesin turbin jauh lebih kecil dibanding mesin
torak, dalam hal ini kecepatan terpengaruh oleh berat dari mesin itu sendiri.
Perbedaan karakter bahan bakar antara avtur dan avgas mempengaruhi
dipilihnya avtur. Avtur memiliki titik nyala yang lebih tinggi dibanding avgas,
sehingga lebih aman dalam penanganan dan pendistribusian. Energi yang dapat
dihasilkan avtur jauh lebih tinggi daripada yang dapat dihasilkan avgas.
Avtur memiliki beberapa kelas dengan kode Jet-A, Jet-A1, Jet-B, JP-4,
atau JP-8, JP-5.
1. Sifat utama Avtur
• Tidak mudah menguap.
• Titik nyala pada suhu 38°C, tapi ada juga yang memiliki titik nyala 60°C.
Kelas Titik Beku Jet-A1 -47°C
Jet-A -40°C
Jet-B or JP-4 -60°C
JP-8 -47°C
JP-5 -46°C
• Nilai kalor yang dihasilkan ± 10.225-10.393 kcal/kg.
• Berat jenis (0,75-0,84 g/mL).
2. Karakter Avtur
Avtur memiliki karakter yang berbeda dengan bahan bakar bensin dan
avgas.
a. Penguapan
Kemampuan menguap avtur berbeda dengan avgas. Avtur bukan bahan
bakar yang mudah menguap. Maka sebelum masuk ruang bakar dibutuhkan
tekanan sebesar 0,14 psi untuk menghasilkan semprotan dalam bentuk gas.
b. Kestabilan
Kestabilan bahan bakar merupakan suatu bagian yang sangat penting.
Kestabilan bahan bakar sangat erat kaitannya dengan penyimpanan bahan bakar
(storge stability) dan pada saat berada dalam mesin yang bersuhu tinggi (thermal
stability).
Kestabilan bahan bakar pada penyimpanan harus diperhatikan, karena
selama penyimpanan, bahan bakar bereaksi terhadap oksigen, sehingga dapat
menimbulkan penggumpalan pada bahan bakar. Maka dalam bahan bakar
ditambahkan anti-oksidan untuk mencegah terjadinya reaksi antara oksigen dan
Bahan bakar pesawat juga digunakan sebagai media penghantar panas dari
mesin. Akibat panas yang berlebih, struktur bahan bakar akan berubah bentuk,
sehingga dapat mempengaruhi aliran bahan bakar ke ruang bakar.
c. Kebersihan
Kebersihan yang dimaksud adalah tidak adanya partikel padat dan
kandungan air dalam avtur. Karena partikel pengotor seperti karat, lumpur dapat
menyumbat saringan bahan bakar sehingga kerja dari pompa bahan bakar
bertambah. Air yang terdapat pada bahan bakar tidak akan terbakar dalam ruang
bakar namun akan terjadi pembekuan pada saat ketinggian terbang. Air juga dapat
menyebabkan korosi.
2.5.5 Proses Penyalaan
Proses penyalaan adalah suatu proses untuk membakar campuran bahan
bakar dan udara yang telah terkompresi di dalam silinder, dengan memberikan
bunga api yang dihasilkan dari loncatan listrik dengan tegangan yang cukup besar
yang terjadi diantara dua elektroda busi.
Besarnya tegangan tergantung pada beberapa faktor berikut :
• Perbandingan campuran bahan bakar dan udara.
• Kepadatan campuran bahan bakar dan udara.
• Jarak antara kedua elektroda serta bentuk elektroda.
• Jumlah molekul campuran yang terdapat diantara kedua elektroda.
Pada saat motor mengalami perubahan beban atau perubahan kecepatan
sistem pengapian harus mampu menyesuaikan sehingga motor dapat tetap bekerja
dengan baik
Saat ini ada bermacam-macam sistem pengapian yang dipakai pada
kendaraan, antara lain :
1. Sistem penyalaan dengan kontak platina
Sistem penyalaan dengan kontak platina terdiri dari empat bagian utama
yaitu baterai (accu), koil, distributor, dan busi.
Pada saat kontak platina tertutup, maka arus tersebut akan langsung
mengalir ke masa, sehingga di dalam koil terdapat medan magnet. Apabila motor
berputar, maka poros distributor juga akan berputar dan sekaligus akan
mempengaruhi posisi nok terhadap kontak platina sehingga kontak platina
membuka. Ketika kontak platina membuka, maka arus listrik dari accu akan
terputus karena tidak ada lagi jalan menuju masa. Dengan terputusnya aliran arus
ini, maka medan magnet di dalam koil akan hilang sehingga akan timbul tegangan
tinggi yang dikirim ke salah satu busi dari silinder yang membutuhkan percikan
api untuk membakar campuran bahan bakar dengan udara.
2. Sistem penyalaan elektronik
Karena seringnya terjadi kerusakan pada pemutus arus model mekanis,
maka diciptakan sistem penyalaan yang tidak menggunakan sistem mekanis.
Pada dasarnya sistem penyalaan elektronik adalah sistem penyalaan yang
Pada saat pemutus arus menutup, maka akan ada aliran arus listrik dari
accu ke transistor dan selanjutnya ke pemutus arus kemudian ke lilitan koil
primer. Ketika pemutus arus membuka, tidak ada arus yang dapat melewati
pemutus arus sehingga arus yang mengalir ke koil primer melalui transistor pun
terputus juga, maka akan timbul induksi dan koil mengeluarkan tegangan tinggi
untuk dikirim ke distributor yang kemudian akan dikirim ke busi.
3. Sistem penyalaan tanpa distributor
Sistem penyalaan tanpa distributor adalah pengembangan dari sistem
penyalaan elektronik dimana sistem ini telah menggunakan bantuan komputer
untuk menentukan kapan terjadinya pembakaran dan besarnya tegangan yang
dibutuhkan.
Sistem penyalaan ini bekerja mirip seperti sistem penyalaan elektronik
biasa. Hanya saja, sistem penyalaan tanpa distributor ini pada setiap proses di
dalam satu silinder busi memercikan bunga api sebanyak dua kali, disamping itu
busi mengeluarkan bunga api secara berkelompok. Dengan demikian sistem
penyalaan ini tidak perlu menggunakan distributor untuk membagikan tegangan
tinggi yang dihasilkan koil.
Sistem ini menggunakan koil lebih dari satu yang biasa disebut dengan
coil pack, dimana masing-masing koil mengeluarkan tegangan tinggi dalam waktu
yang berbeda dan masing-masing mengeluarkan tegangan tinggi setiap satu
Pada umumnya disediakan tegangan yang lebih besar untuk menjamin
agar selalu terjadi loncatan api listrik di dalam segala keadaan, misalnya antara
10.000-20.000 volt. Hal ini mengingat juga akan kondisi operasi yang dapat
berubah sebagai akibat keausan mesin yang tidak dapat dihindari. Makin padat
campuran bahan bakar dan udara maka tegangan yang diperlukan akan makin
tinggi untuk jarak elektroda yang sama. Karena itu diperlukan tegangan yang
lebih tinggi bagi motor dengan perbandingan kompresi yang lebih besar, terutama
apabila tekanan campuran yang masuk silinder itu tinggi dan loncatan listrik
ditentukan pada waktu torak berada lebih dekat dengan TMA.
Intensitas loncatan api listrik juga ditentukan oleh jarak antara kedua
elektroda busi. Jarak elektroda yang optimum adalah antara 0,6-0,8 mm. Selain itu
penentuan tempat busi di dalam ruang bakar juga penting. Loncatan api listrik
tidak boleh terjadi di tempat lain kecuali di antara kedua elektroda busi. Supaya
selalu terdapat campuran bahan bakar dan udara yang mudah terbakar di antara
kedua elektroda, tempat yang terbaik untuk busi ialah dekat katup hisap. Tetapi
jika ditinjau dari kemungkinan terjadinya detonasi, maka sebaiknya busi
ditempatkan pada bagian yang terpanas, misalnya dekat katup buang.
2.6 Sistem Pengisian dan Pembuangan 2.6.1 Sistem Pengisian
Sistem pengisian adalah sistem yang berfungsi untuk membantu
mengalirkan campuran udara dan bahan bakar ke dalam silinder, dengan jumlah
Bagian-bagian dari sistem pengisian ini adalah penyaring udara, sistem
pengontrol udara, dan saluran pemasukan atau sering disebut dengan intake
manifold (Gambar 2.13).
Gambar 2.14 Intake Manifold
Sumber : Training Manual, PT. Toyota Astra Motor. Halaman 3-42
Sistem pemasukan bahan bakar ke dalam silinder ada dua macam, yaitu
dengan menggunakan karburator atau dengan injeksi pada venturi dan sistem
injeksi bahan bakar yang menyemprotkan bahan bakar dilakukan pada daerah
yang sangat dekat dengan lubang pemasukan ke dalam silinder.
2.6.2 Sistem Pembuangan
Sistem pembuangan adalah sistem untuk mengalirkan gas bekas
pembakaran dari dalam silinder ke udara luar dengan tanpa mengurangi tenaga
yang dihasilkan motor dan tidak mengganggu lingkungan, baik yang berupa
polusi suara maupun polusi udara.
Agar sistem pembuangan tidak mempengaruhi daya motor, maka
dari dalam silinder. Jika gas bekas tersebut terhambat dan tidak terbuang
seluruhnya, maka akan mengurangi ruangan untuk gas baru yang masuk ke dalam
silinder, dengan demikian berarti akan mengurangi efisiensi volumetrik motor.
Jika efisiensi volumetrik menurun maka daya motor juga akan menurun.
Sistem pembuangan pada motor dengan silinder lebih dari satu pada
umumnya menggunakan sistem pembuangan yang terdiri dari :
1. Exhaust manifold, yaitu saluran yang menampung gas bekas dari semua
silinder dan mengalirkan gas tersebut ke pipa buang (exhaust pipe depan).
Exhaust manifold dibaut pada kepala silinder.
Gambar 2.15 Exhaust Manifold
Sumber : Training Manual, PT. Toyota Astra Motor. Halaman 3-42
2. Exhaust pipe depan, adalah saluran gas berkecepatan tinggi yang
menghubungkan exhaust manifold ke exhaust muffler.
3. Exhaust pipe (pipa buang) adalah pipa baja yang mengalirkan gas bekas dari
exhaust manifold ke udara bekas. Pipa buang dibagi menjadi beberapa bagian,
yaitu :
• Exhaust pipe depan, adalah saluran gas berkecepatan tinggi yang
• Exhaust pipe belakang, adalah saluran penghubung gas berkecepatan rendah
dari exhaust muffler ke udara luar.
4. Exhaust muffler, yaitu untuk meredam tekanan dan kecepatan gas sebelum
dibuang ke udara luar.
Gambar 2.16 Exhaust Muffler
Sumber : Training Manual, PT. Toyota Astra Motor. Halaman 3-42
Gas buang yang akan dikeluarkan dari silinder mempunyai tekanan dan
temperatur tinggi, sehingga apabila langsung dibuang ke udara bebas terdapat
banyak hal yang merugikan, diantaranya akan menimbulkan suara ledakan keras.
Hal ini dikarenakan gas buang yang masih panas mengalami ekspansi mendadak
begitu memasuki udara atmosfer.
Saluran gas buang yang dipergunakan harus mempunyai sifat :
1. Harus tahan panas, korosi dan getaran (retak).
2. Pengikatan harus fleksibel, agar dapat menyesuaikan dengan gerakan motor.
3. Gas buang tidak boleh masuk ke ruang penumpang.
4. Aliran gas buang sebaiknya tidak dihambat, supaya tidak mempengaruhi daya
motor dan pemakaian bahan bakar.
BAB III
MATERI DAN METODE PENELITIAN
3.1 Diagram Alir Penelitian
Studi literatur Mulai
Studi kasus
Penyediaan avgas (bensol)
Persiapan penelitian
Pengambilan data
Analisa data
Pembahasan
Selesai Kesimpulan
3.2 Definisi Operasional
Banyak alternatif untuk meningkatkan daya pada motor 4 langkah, salah satu alternatif adalah dengan cara mencampur bahan bakar utama mesin bensin yang memiliki angka oktan 88 dengan bahan bakar pesawat yang memiliki angka oktan 130.
Pada penelitian ini dilakukan dua macam pengambilan data, yaitu data-data dari penggunaan bahan bakar bensin murni dan data-data-data-data dari pencampuran bensin dengan avgas dengan perbandingan 10%, 15%, 20%. Kedua macam data tersebut diambil dari mesin yang sama dengan kondisi mesin standar dan tanpa merubah setting mesin. Pengambilan data dilakukan sebanyak 5 kali dari setiap kombinasi campuran dan dari bensin murni.
Data pengujian yang diperoleh dari setiap kombinasi campuran avgas dan dari bensin murni diolah dan dibandingkan. Pembandingan dilakukan dengan perhitungan dan grafik menggunakan variabel putaran dan beban. Dari perhitungan dan grafik-grafik tersebut diharapkan dapat diketahui pengaruh campuran avgas pada kinerja mesin serta hubungan antara parameter yang satu dengan yang lain pada perhitungan prestasi mesin.
3.3 Lokasi Penelitian
3.4 Alat-alat Pengujian 3.4.1 Mesin bensin
Dalam penelitian ini, mesin yang dipergunakan adalah mesin bensin dengan kondisi standar dengan spesifikasi sebagai berikut :
Merek / tipe : Toyota Kijang / 5 K Perbandingan Kompresi : 9 : 1
Volume Silinder : 1497 cc
Pendingin : Air
Diameter Silinder : 80,5 mm Panjang langkah piston : 73,5 mm
Jumlah silinder : 4 silinder segaris (in line)
Gambar 3.2 Mesin Toyota 5K
Gambar 3.3 Engine Testbed
Sumber : Laboratorium Konversi Energi Jurusan Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Kinerja mesin diuji dengan alat uji yang disebut engine testbed. Dengan
engine testbed ini, daya dan torsi yang dihasilkan oleh mesin serta nilai konsumsi bahan bakar spesifik minimum dapat diketahui.
3.4.2 Dinamometer
Gambar 3.4 Dinamometer
Sumber : Laboratorium Konversi Energi Jurusan Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
3.4.3 Alat ukur
Macam-macam alat ukur yang digunakan antara lain : 1. Termokopel, digunakan untuk mengukur :
a. Temperatur air yang masuk ke mesin. b. Temperatur air yang keluar dari mesin. c. Temperatur minyak pelumas.
d. Temperatur gas buang (exhaust).
2. Pressure gauge, digunakan untuk mengukur tekanan minyak pelumas.
3. Manometer, digunakan untuk mengukur penurunan tekanan udara yang melewati orifice.
4. Rotameter, digunakan untuk mengukur sirkulasi aliran air di dalam mesin. 5. Burret, digunakan untuk mengukur volume bahan bakar.
Gambar 3.5 Alat Ukur
Sumber : Laboratorium Konversi Energi Jurusan Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma
Yogyakarta.
3.5 Langkah Kerja
1. Mencampur bahan bakar bensin dengan avgas (bensol) dengan perbandingan yang direncanakan
2. Memasukkan bahan bakar di dalam tangki bahan bakar dan membuka katup bahan bakar agar bahan bakar dapat mengalir ke mesin.
3. Memeriksa air pendingin di dalam tangki air. Membuka kran air, agar air dapat bersirkulasi di dalam mesin, membuka kran air tambahan agar air dapat mengalir ke tangki pendingin.
4. Memeriksa oli pelumas mesin agar tetap pada batas yang diijinkan.
5. Menghidupkan mesin dengan jalan memutar kunci kontak searah jarum jam. 6. Setelah mesin hidup, putaran mesin diatur sehingga diperoleh kondisi
7. Menaikkan putaran mesin, dari kondisi stasioner menjadi 2000 rpm dengan memperbesar bukaan katup throttle.
8. Selanjutnya mesin diberi pembebanan awal dengan memutar handwheel pada dinamometer ke kanan.
9. Pada saat mesin dibebani, putaran tetap dijaga pada 3500 rpm, dengan jalan mengatur bukaan katup throttle.
10.Pada kondisi 3500 rpm dan mesin terbebani, didiamkan dahulu beberapa saat sampai suhu air pendingin yang keluar dari mesin sekitar 60° C.
11.Selanjutnya beban ditambah dengan memutar hand wheel dinamometer ke kanan, sambil menjaga putaran tetap pada 3500 rpm, dengan membuka katup
throttle sampai throttle terbuka penuh (putaran mesin tetap 3500 rpm).
Pengujian ini dilaksanakan pada saat throttle terbuka penuh. Setelah mesin dijalankan sesuai pada langkah ke-8 di atas, kemudian dilakukan langkah-langkah berikut :
1. Mengurangi/menambah beban mesin secara perlahan dengan memutar
handwheel dinamometer sampai putaran yang diinginkan pada pengukuran pertama, yaitu 3500 rpm.
Setelah dinamometer disetimbangkan ( me-level-kan water pas ), kemudian membaca dan mencatat :
• Momen pada dynamometer.
• Waktu untuk mengkonsumsi bahan bakar tiap 100 cc. • Sikap manometer.
• Debit air pendingin.
• Kelembaban udara pada suhu sekitar (kelembaban kamar). • Suhu pada lingkungan sekitar (suhu kamar).
• Tekanan udara kamar.
2. Selanjutnya menurunkan putaran mesin sesuai rpm yang dikehendaki dengan menambah pembebanannya. Dalam pengujian ini dimulai dari 3500, 3000, 2500, 2000, dan 1500 rpm. Pada setiap putaran data-data dicatat secara bersamaan.
3. Untuk mengakhiri pengujian ini, putaran mesin diturunkan dengan memutar
throttle kekiri dan diikuti dengan mengurangi beban secara perlahan-lahan, hingga putaran tidak lebih dari 2000 rpm dan beban sampai 0 kg. Kemudian menurunkan lagi putaran mesin hingga mencapai putaran idle 600 rpm. Kemudian mesin dimatikan.
Karena pada penelitian ini dilakukan pengambilan data sebanyak 4 kali, maka setelah pengambilan data yang pertama selesai, mesin dimatikan terlebih dahulu dengan tujuan untuk mendinginkan mesin selama 30 menit. Selanjutnya pengambilan data ke 2, dan ke 3 dilakukan sama seperti pengambilan data yang pertama (dengan mengulangi langkah kerja ke-5). Pendinginan mesin harus dilakukan antara pengujian satu ke pengujian yang lainnya.
Pengambilan data dengan mesin terbebani dilakukan sebanyak 3 kali dengan langkah kerja yang sama dengan pengambilan data sebelumnya.
3.6Parameter Dalam Perhitungan Motor Bakar
Data yang diambil pada penelitian Tugas Akhir ini meliputi : • Putaran mesin.
• Beban pada dinamometer.
• Temperatur air yang masuk ke mesin. • Temperatur air yang keluar dari mesin. • Temperatur minyak pelumas.
• Temperatur gas buang. • Tekanan udara atmosfir. • Temperatur udara ruang.
• Kelembaban relatif udara selama pengujian.
• Perbedaan tekanan udara yang masuk melalui orifice. • Debit aliran air pendingin.
• Waktu konsumsi bahan bakar tiap 100 cc.
Dari penelitian Tugas Akhir ini hal-hal yang perlu diketahui meliputi: • Daya yang dihasilkan dari bensin standar dan setelah menggunakan bahan
bakar campuran.
• Tekanan-tekanan yang terjadi pada mesin sebagai fungsi putaran. • Konsumsi bahan bakar spesifik sebagai fungsi putaran.
• Perbandingan campuran udara dan bahan bakar sebagai fungsi putaran.
Hal-hal tersebut diatas sangat mempengaruhi kinerja dari mesin, dan dapat dihitung dengan persamaan-persamaan dibawah ini :
1. Torsi (T)
Torsi atau momen putar adalah gaya untuk memutar poros engkol. Besarnya torsi dapat dicari dengan mengalikan gaya yang bekerja (beban pada dinamometer) dengan panjang lengan pada dinamometer. (Sumber : Ir. Y.B. Lukiyanto,M.T., Panduan Praktikum Prestasi Mesin, Laboratorium Konversi Energi, Teknik
mesin, Universitas Sanata Dharma, 2003)
l g m
T= ⋅ ⋅ (kg.m) Keterangan :
m = Massa yang terukur pada dinamometer (kg) l = Panjang lengan dinamometer (0,35 m) g = Percepatan gravitasi (9,81 m/s2) 2. Daya Efektif
( )
N eMenyatakan daya yang diberikan ke poros penggerak oleh motor. (Sumber :
Wiranto Arismunandar, Penggerak Mula Motor Bakar Torak, Hal 32)
716,2 n . T
Ne= (PS)
Keterangan :
Menyatakan tenaga output mesin tiap satuan volume silinder. Pada proses pembakaran, campuran bahan bakar dan udara menghasilkan tekanan yang bekerja pada piston, sehingga menghasilkan langkah kerja. Besaran tekanan yang bekerja berubah-ubah sepanjang langkah piston tersebut. Jika diambil suatu nilai tekanan konstan yang bekerja pada piston dan menghasilkan kerja yang sama, maka tekanan tersebut disebut dengan tekanan efektif rata-rata, yang didefinisikan sebagai kerja per siklus per volume langkah torak. (Sumber : Wiranto Arismunandar,
Penggerak Mula Motor Bakar Torak, Hal 24)
.z.n.a V
N . 450000 P
L
e
e= (kg/cm
2 )
Keterangan:
L
V = Volume langkah torak per silinder (cm3)
L D 4
π
VL = 2
D = Diameter silinder (cm) L = Panjang langkah piston (cm) z = Jumlah silinder
n = Putaran poros engkol (rpm)
a = Jumlah siklus per putaran,
putaran siklus
= 1 untuk motor 2 langkah
= 2 1
untuk motor 4 langkah
Tekanan indikasi adalah tekanan rata-rata indikasi yang bekerja pada piston selama langkah kerja. (Sumber : Wiranto Arismunandar, Motor Diesel Putaran
Tinggi, Hal 25)
m e i
η
P
P = (kg/cm2)
m
η = Efisiensi mekanis untuk motor bensin = 0,7 – 0,85 (Sumber : Wiranto
Arismunandar, Penggerak Mula Motor Bakar Torak, Hal 36)
i e m
P P
η =
5. Daya Indikasi
( )
NiDaya indikasi adalah daya yang dihasilkan didalam silinder. (Sumber : Wiranto Arismunandar, Penggerak Mula Motor Bakar Torak, Hal 28)
450000 a . n . z . V . P
N i L
i = (PS)
6. Daya Mekanis
( )
NmDaya mekanis disebut juga daya gesek, yaitu selisih antara daya indikasi dengan daya efektif. (Sumber : Wiranto Arismunandar, Motor Diesel Putaran Tinggi, Hal 25)
e i
m N N
N = − (PS)
7. Tekanan Mekanis
( )
PmTekanan mekanis adalah selisih antara tekanan indikasi dengan tekanan efektif. (Sumber : Petrovsky, Marine Internal Combustion, Hal 57)
e i
m P P
P = − (kg/cm2)
(Sumber : Ir. Y.B. Lukiyanto,M.T., Panduan Praktikum Prestasi Mesin, Laboratorium
Konversi Energi, Teknik mesin, Universitas Sanata Dharma, 2003)
