SIMULASI TEORITIS PERHITUNGAN DIMENSI &
PERFORMANSI MOTOR BAKAR DENGAN
MENGGUNAKAN PROGRAM VISUAL BASIC
SKRIPSI
Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
ANDIKA PUTRA PARUHUM TAMPUBOLON NIM 070401089
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
ABSTRAK
Performansi dan dimensi motor bakar merupakan hal yang sangat
penting dalam perancangan motor bakar, karena dengan perhitungan performansi
dapat diketahui berapa besar daya, pemakaian bahan bakar spesifik, efisiensi
thermal brake dan yang lainnya dalam merancang motor bakar, serta kita juga
dapat melihat perbandingan performansi ketika motor bakar menggunakan bahan
bakar yang berbeda. Karena itu dibutuhkan adanya sebuah program simulasi yang
dapat menghitung dimensi dan performansi dari motor bakar. Dengan Microsoft
Visual Basic 6.0 dapat dibuat sebuah simulasi perhitungan desain dan performansi
motor bakar yang mudah untuk digunakan, karena program yang telah dibuat
dengan visual basic dapat di akses oleh seluruh pengguna Microsoft sebagai
software-nya.Program perhitungan performansi dan dimensi motor bakar dapat dibuat dengan memahami rumus yang terdapat pada motor bakar dan
memasukkannya ke dalam jendela code pada visual basic. Dari hasil simulasi dan
perhitungan teoritis didapat bahwa perhitungan dengan simulasi lebih akurat dari
perhitungan secara teoritis.
ABSTRACT
KATA PENGANTAR
Puji dan Syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala
rahmat dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Skripsi ini adalah salah satu syarat untuk menyelesaikan
pendidikan dan memperoleh gelar Sarjana Teknik diDepartemen Teknik
MesinFakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Adapun judul skripsi
yang penuliskerjakan ini adalah“Simulasi Teoritis Perhitungan Dimensi & Performansi Dengan Menggunakan Program Visual Basic”.
Dalam menyelesaikan skripsi ini, penulis banyak sekali mendapat
dukungan dari berbagai pihak. Makapada kesempatan ini, penulis ingin
menghaturkan ucapan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Tulus Burhanuddin Sitorus ST. MT sebagai dosen pembimbing yang
telahbanyak memberikan bimbingannya kepada penulis dalam menyelesaikan
skripsi ini.
2. Bapak Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri, selaku Ketua Departemen Teknik
Mesin Fakultas TeknikUniversitas Sumatera Utara.
3. Bapak/Ibu Staff Pengajar dan Pegawai di Departemen Teknik Mesin Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara.
4. Orang tua yang sangat disayangi penulis, Eddy Tampubolon/Lenny Aurelia
Tio, untuk perjuangan, doa, dan kasih sayangnya kepada penulis.
5. Kakak dan adikyang sangat disayangi penulis,Corry Audhita Tampubolon,
Andina Tampubolon, Aldion Ega Tampubolon dan Adrianus Tampubolon
atas semangat dan doanya kepada penulis.
6. Segenap kerabat keluarga yang telah memberikan semangat dan doanya
kepada penulis selama menyelesaikan pendidikan S-1.
7. Amangboru Hendrik Siagian atas seluruh bantuan dalam menyelesaikan
simulasi motor bakar.
8. Kepada Christy Adelina Purba, Kezia Sinaga, Binsar Siregar,Frans O
Tambun, Jeremia C Aruan, Andreas C Siahaan, Daniel Febrian
untuk menemani, mendengarkan keluh kesah, dan memberikan semangat dan
doa kepada penulis dalam kehidupan sehari-hari.
9. Seluruh mahasiswa Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Sumatera Utara. Terkhususnya kawan-kawan stambuk 2007 dan adik adik
stambuk 2009.Khususnya untuk C.Paskah Lidang, Desmonth Chrismanto
Tarigan, Indra Sibuea,Jefferson Sitorus,Lobeny Markus Sinaga, Rico Raja
Manurung, Zulpren Manroe, Faiz, Jeffry Oms, Van Ryzal Purba dan Chandra
T Saragihterima kasih atas dukungan dan doanya bagi penulis untuk
menyelesaikan pendidikan S-1.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan-kekurangan di dalam
skripsi ini. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik
yang membangun untuk penyempurnaan skripsi ini. Terimakasih.
Medan, 10 April 2013 Penulis,
DAFTAR ISI
2.2.1 Cara Kerja Motor Bensin 4 Langkah. ... 6
2.2.2 Cara Kerja Motor Bensin 2 Langkah ... 8
2.2.3 Cara Kerja Mesin 2 Langkah ... 9
2.3.Motor Diesel ... 11
2.3.1. Cara kerja Motor Diesel 4 Langkah ... 11
2.3.2. Cara Kerja Motor Diesel 2 Langkah ... 14
2.3.3. Sistem Bahan Bakar ... 15
2.4.Parameter & Performansi Mesin ... 15
2.4.1. Kerja ... 19
2.4.2. Mean Effective Pressure (Tekanan efektif rata rata) ... 20
2.4.3. Torsi dan Daya ... 21
2.4.5. Konsumsi Bahan Bakar Spesifik (sfc) ... 23
2.4.6. Efisiensi Pembakaran Dan Efisiensi Volumetris ... 23
2.4.7. Road Load Power ... 25
2.4.8. Katup Masuk ... 26
2.5.Microsoft Visual Basic 6.0 ... 26
2.5.1. Mengenal Integrated Development Environment (IDE) VB6 ... 27
2.5.2. Memahami istilah Object,Property,Method & Even ... 29
2.5.3. Menulis Kode Program ... 30
2.5.4. Mengenal Data & Variabel ... 30
2.5.5. Mengenal Struktur Kontrol ... 32
2.5.6. Menggunakan Kontrol Array ... 34
2.5.7. Menangani error ... 35
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 44
3.1.Tempat dan Waktu Penelitian ... 44
3.2.Objekdan Perangkat Lunak yang Digunakan ... 44
3.2.1. Objek. ... 44
3.2.2. Perangkat Lunak yang Digunakan. ... 46
3.3.Prosedur Simulasi ... 46
3.4.Keterangan Diagram Alir ... 48
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 52
4.1.Proses Simulasi ... 52
4.1.1. Desain Tampilan ... 52
4.1.2. Memasukkan Kode Program ... 53
4.2.Hasil Simulasi ... 53
4.2.1 Input ... 53
4.2.2 Output ... 56
4.2.3 Grafik ... 57
4.3. Validasi ... 61
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 69
5.1. Kesimpulan ... 70
5.2. Saran ... 70
DAFTAR PUSTAKA ... 71
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Diagram P-V dan T-SSiklus Otto Ideal... 6
Gambar 2.2 Cara kerja motor bensin 4 langkah ... 8
Gambar 2.3 Langkah pemasukan dan kompresi kedua ... 9
Gambar 2.4 Langkah Usaha dan kompresi pertama ... 10
Gambar 2.5 Langkah pembuangan dan kompresi pertama ... 10
Gambar 2.6 Langkah pembuangan dan langkah pembilasan ... 11
Gambar 2.7 Diagram P-Vdan diagram T-S mesin diesel ... 12
Gambar 2.8 Siklus kerja motor diesel 4 langkah ... 14
Gambar 2.9 Prinsip kerja motor diesel 2 langkah ... 15
Gambar 2.10 Parameter mesin ... 16
Gambar 2.11 Jendela new project VB6... 27
Gambar 2.12 IDE VB 6 ... 28
Gambar 2.13 Object, property, method dan even VB6 ... 29
Gambar 2.14 Jendela kode ... 30
Gambar 2.15 Runtime Error ... 36
Gambar 3.1 Diagram alir pengerjaan skripsi ... 47
Gambar 3.2 Diagram alir pengerjaan simulasi ... 49
Gambar 4.1 Tampilan form ... 52
Gambar 4.2 ROBYN–FUJI DY23D ... 55
Gambar 4.3 Parameter ROBIN – FUJI DY23D... 55
Gambar 4.4 Tampilan input ... 56
Gambar 4.5 Tampilan Output ... 56
Gambar 4.6 Grafik ... 56
Gambar 4.7 Grafik Putaran vs Daya Poros ... 59
Gambar 4.8 Grafik Putaran vs bsfc ... 60
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Property,event dan method untuk drag drop ...41
Tabel 2.2 Nilai argument action drag-drop ...41
Tabel 2.3 Property,event dan method untuk OLE drag drop ...42
Tabel 2.4 Nilai argument action OLE drag-drop. ...42
Tabel 2.5 Property dan Method Object data object...43
Tabel 2.6 Nilai argument format Object dataobject ...44
Tabel 4.1 Spesifikasi ROBIN – FUJI DY23D ...54
Tabel 4.2 Data untuk bahan bakar premium pada putaran mesin yang bervariasi. ...58
Tabel 4.3 Data Data untuk campuran bahan bakar premiumdan hidrogen pada putaran mesin yang bervariasi ...58
Tabel 4.4 Data AFR untuk Bahan bakar premium dan premium hydrogen pada putaran yang bervarisasi ...59
DAFTAR NOTASI
C Konstantan untuk menunjukkan Panjang
Connecting Rod
AFR Rasio massa udara-bahan bakar
ηc Efisiensi Pembakaran
k Perbandingan kalor spesifik
CR Coefficient of rolling resistance
CD Drag coefficient
Dp Diameter Piston m
R Panjang Connecting Rod m
R Ratio of connecting rod length to crank offset
B/S Perbandingan Diameter dan Panjang langkah
l Posisi Piston m
bmep Tekanan efektif rata rata poros kPa
imep Tekanan efektif indikasi rata rata kPa
fmep Tekanan efektif gesek rata rata kPa
Ap Piston Face Area m2
BOPD Brake Output Per Displacement kW/L
BSV Volume mesin spesifik L/kW
(ηt)b Efisiensi Thermal poros %
(ηt)I Efisiensi Thermal Indikator %
ηv Efisiensi Volumetris %
bsfc Konsumsi bahan bakar spesifik poros gr/kWh
isfc Konsumsi bahan bakar spesifik indikasi gr/kWh
PWR Perbandingan daya dan massa kendaraan kW/kg
Pr Daya beban jalan kW
ci Kevepatan suara dalam kondisi inlet m/sec
Ai Luas permukaan katup masuk m2
dv Diameter tiap katup m
BAB I
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Motor Bakar merupakan salah satu mesin yang paling banyak
digunakan dalam kehidupan sehari hari. Terutama dalam transportasi,
motor bakar digunakan pada semua jenis kendaraan. Motor bakar yang
digunakan sekarang ini antara lain motor bakar diesel dan motor bakar
bensin (Otto). Performansi motor bakar merupakan hal yang sangat
penting dalam motor bakar, karena dengan pergitungan performansi kita
dapat mengetahui berapa besar daya, torsi , pemakaian bahan bakar
spesifik, efisiensi thermal brake dan yang lainnya dalam merancang motor
bakar. Hal ini dapat memudahkan para perancang untuk meneliti motor
bakar guna kemajuan performansi motor bakar tersebut.
Motor Bakar mengalami perkembangan yang menggembirakan
sejak tahun 1864. Pada tahun tersebut Lenoir mengembangkan mesin
pembakaran dalam tanpa proses kompresi kemudian pada tahun 1862 di
perancis, Beau De Rochas menulis prinsip dasar untuk efisiensi system
mesin pembakaran dalam. Hal ini yang membuat seorang jerman Nikolaus
August Otto pada tahun 1876 membuat mesin dengan konsep Beau De
Rochas dan mengajukan paten atas namanya. Mulai saat itu semua mesin
dibuat sama dengan mesin Otto, sehingga sampai sekarang siklus yang
terkenal adalah siklus Otto. Pada tahun 1892 Rudolf Diesel, orang Jerman,
membuat mesinnya dengan prinsip penyalaan kompresi.
Melihat pesatnya perkembangan motor bakar dan pemakaian motor
bakar yang semakin besar, diperlukan adanya sebuah program untuk
membantu perhitungan performansi motor bakar baik Motor Bakar Otto
maupun Motor Bakar Diesel. Salah satu cara untuk membuat program
perhitungan desain dan performansi motor bakar adalah dengan
Microsoft Visual Basic merupakan merupakan sebuah bahasa
pemrograman yang menawark
visual untuk membuat
Windows
Visual Basic 1.0 dikenalkan pada tahun 1991. Konsep pemrograman
dengan metode drag-and-drop untuk membuat tampilan aplikasi Visual Basic ini
diadaptasi dari prototype generator form yang dikembangkan oleh Alan Cooper
dan perusahaannya, dengan nama Tripod. Microsoft kemudian mengontrak Cooper dan perusahaannya untuk mengembangkan Tripod menjadi sistem form
yang dapat diprogram untuk Windows 3.0, di bawah kode nama Ruby. Tripod tidak memiliki bahasa pemrograman sama sekali, ini menyebabkan Microsoft
memutuskan untuk mengkombinasikan Ruby dengan bahasa pemrograman Basic untuk membuat Visual Basic.
dengan menggunakan model pemrograman (COM). Artinya setelah
program visual basic selesai dibuat, program dapat digunakan oleh seluruh
pengguna computer yang menggunakan Microsoft sebagai softwarenya. Adapun
untuk membuat program perhitungan kita diharuskan memahami terlebih dahulu
dari mana datangnya perhitungan tersebut. Maka oleh karena itu, harus ada
pemahaman terhadap rumus rumus performansi yang ada pada motor bakar.
1.2Tujuan
Adapun tujuan dari simulasi ini adalah sebagai berikut:
1. Untuk memperoleh pemahaman yang lebih mendalam terhadap performansi
kerja motor bakar meliputi daya,torsi, konsumsi bahan bakar spesifik, efisiensi
termal brake dan lain sebagainya.
2. Untuk memperoleh pemahaman terhadap visual basic dan cara penggunaan
visual basic dalam bidang teknik.
3. Untuk mempermudah perhitungan desain dan performansi motor bakar.
1.3Batasan Masalah
Batasan masalah pada skripsi ini adalah pada masalah perhitungan desain
1.4 Manfaat
Manfaat dari simulasi ini adalah dapat menambah pengetahuan,
wawasan, dan pengalaman tentang Motor Bakar dan Microsoft Visual basic.
1.5Ruang Lingkup
Simulasi dilakukan dengan menggunakan program VB 6.0 yang mengacu
kepada data data yang didapatkan sebagai masukan (input command) ke dalam Visual Basic 6.0.
1.6Sistematika Penulisan
Untuk menambah pengetahuan pembaca dalam memahami tulisan ini,
maka dilakukan pembagian bab berdasarkan isinya. Tulisan ini akan disusun
dalam lima bab, BAB I PENDAHULUAN, berisi latar belakang, tujuan,
manfaat, batasan masalah, ruang lingkup penelitian, dan sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA, berisi landasan teori yang diperoleh dari
literature untuk mendukung penelitian. BAB III METODOLOGI PENELITIAN,
berisi metode yang akan digunakan untuk menyelesaikan penulisan skripsi. Pada
bab ini juga akan dibahas mengenai langkah langkah penelitian, pengolahan dan
analisa data yang akan digunakan untuk menyelesaikan teori dan topic yang akan
diangkat. BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN, pada bab ini akan
dianalisa dan dibahas mengenai data-data yang diperoleh dari hasil penelitian
yang telah dilakukan. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN, berisi kesimpulan
