BAB IV PERHITUNGAN HASIL PENGUJIAN

(1)

BAB IV

PERHITUNGAN HASIL PENGUJIAN

4.1. Data Hasil Pengujian

Pengujian unjuk kerja motor bensin yaitu pada kondisi mesin mengunakan pelumas jenis mesran, top 1, dan shell pada putaran mesin 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000 rpm tanpa pembebanan. Data pengujian ini diambil sesuai dengan data-data yang didapat pada saat pengujian,

Berikut data hasil pengujian dalam bentuk table :

Tabel 4.1 Data Pengujian Pelumas Mesran NO Putaran Mesin (RPM) Beban Dynamometer (kg) Laju bahan bakar (dtk)

Volume konsumsi bahan bakar (mL) 1 1500 2 36 20 2 2000 4 30 20 3 2500 7 25 20 4 3000 8 16 20 5 3500 10 14 20 6 4000 12 13 20

(2)

Tabel 4.2 Data Pengujian Pelumas Top 1 No Putaran Mesin (rpm) Torsi Dynamometer (kg) Laju Bahan Bakar (dtk)

Volume konsumsi bahan bakar (mL) 1 1500 2 34 20 2 2000 4 29 20 3 2500 9.5 21 20 4 3000 11 19 20 5 3500 12 15 20 6 4000 14 14 20

Tabel 4.3 Data Pengujian Pelumas Shell No Putaran Mesin (rpm) Torsi Dynamometer (kg) Laju Bahan Bakar (dtk)

Volume konsumsi bahan bakar (mL) 1 1500 2.5 34 20 2 2000 7 29 20 3 2500 9.5 21 20 4 3000 13 19 20 5 3500 14 15 20 6 4000 17 14 20

4.2. Perhitungan Hasil Pengujian

Dari hasil pengujian maka dapat dihitung beberapa parameter yang di perlukan untuk menganalisa hasil pengujian . Langkah-langkah perhitungan yang

(3)

Disini penulis hanya menjabarkan contoh perhitungan dengan menggunakan data hasil pe ngujian pada rpm tertentu dan selanjutnya untuk efisiensi maka penulis memberikan langsung hasil perhitungan dalam bentuk table.

4.2.1 Perhitungan Hasil Pengujian Menggunakan Pelumas Mesran Tanggal pengujian : 20 Desember 2007

Waktu pengujian : 09.30-10.30 WIB

Jenis mesin : Toyota Kijang

Kapasitas : 1300 CC

Bahan bakar : Bensin

Putaran : 3000 rpm

Pemakaian bahan bakar per -20 ml : 19 detik

4.2.1.1 Torsi

Torsi dapat dihitung dengan rumus : T = F x r dimana; F = m x g Jadi : F = 8 Kg x 9,81 m/dtk2 = 78,4 N r = 20cm = 0,20 m T = 78,4 N x 0,20 m = 15,6 Nm

(4)

4.2.1.2 Daya Poros Efektif

Daya poros yang dihitung dengan rumus :

Ne = 60000 2nT Dimana : T = 15,6 Nm n = 3000 rpm Ne = 60000 6 , 15 3000 14 , 3 2x   Ne = 4,8 kW

4.2.1.3 Konsumsi Bahan Bakar

Mf = b t Vb x Pb x 1000 3600 kg/ jam Mf = 16 20 x 0,7323 x 1000 3600 kg/jam Mf = 3,2 kg/jam

4.2.1.4 Pemakaian Bahan Bakar Spesifik

SFC = Ne mf SFC = kW jam kg 8 , 4 / 3 , 12 SFC = 0,6 kg/kW.jam

(5)

4.2.1.5 Efisiensi Thermal th  = MfxLHV Nex3600 x 100 % th  = 42967 2 , 3 3600 8 , 4 x x 100 % th  = 12,56 %

4.2.2 Perhitungan Hasil Pengujian Menggunakan Pelumas Top 1 Tanggal pengujian : 20 Desember 2007

Waktu pengujian : 11.00-12.00 WIB

Kapasitas : 1300 CC

Putaran : 3000 rpm

Pemakaian bahan bakar per 10 m l : 19 detik

4.2.2.1 Torsi

Momen torsi dapat dihitug dengan : T = F x r dimana; F = m x g

Jadi :

F = 11 kg x 9,81 m/dtk2 = 108 N

(6)

T = 108 N x 0,20 m = 21,6 Nm

Daya poros dapat dihitung dengan rumus :

Ne = 60000 2nT Dimana : T = 21,6 Nm n = 3000 rpm Ne = 60000 6 , 21 3000 14 , 3 2x x x Ne = 6,7 kW

4.2.2.4 Pemakaian Bahan bakar Spesifik

SFC = Ne mf

(7)

SFC = kW jam kg 7 , 6 / 7 , 2 SFC = 0,4 kg/kW.jam 4.2.2.5 Efisiensi Thermal th  = MfxLHV Nex3600 x 100 % th  = 42967 7 , 2 3600 7 , 6 x x x 100 % th  = 20,79 %

4.2.3 Perhitungan Hasil Pengujian Menggunakan Pelumas Shell Tanggal pengujian : 20 Desember 2007 Waktu pengujian : 13.30-14.30 WIB

Kapasitas : 1300 CC

Putaran : 3000 rpm

Pemakaian bahan bakar per 10 ml : 21 detik

4.2.3.1 Torsi

Momen torsi dapat dihitug dengan : T = F x r dimana; F = m x g Jadi :

(8)

F = 13 kg x 9,81 m/dtk2 = 127,5 N

r = 20 cm = 0,20 m T = 127,5 N x 0,20 m

= 25,5 Nm

Daya poros dapat dihitung dengan rumus :

Ne = 60000 2nT Dimana : T = 25,5Nm n = 3000 rpm Ne = 60000 5 , 25 3000 14 , 3 2x x x Ne = 8 kW

(9)

4.2.2.4 Pemakaian Bahan bakar Spesifik SFC = Ne mf SFC = kW jam kg 8 / 5 , 2 SFC = 0.3 kg/kW.jam 4.2.3.5 Efisiensi Thermal th  = MfxLHV Nex3600 x 100 % th  = 42967 5 , 2 3600 8 x x x 100 % th  = 26,81 %

Tabel 4.4 Data Hasil Perhitungan Pelumas Mesran No Putaran Mesin (rpm) Torsi (Nm) Daya Poros (kW) Konsumsi Bahan Bakar (kg/jam) Konsumsi Bahan Bakar Spesifik (kg/jam) Efisiensi Thermal % 1 1500 4 0,6 1,3 2,3 3,59 2 2000 7,8 1,6 1,5 0,9 14,29 3 2500 13,7 3,5 2,1 0,6 13,96 4 3000 15,6 4,8 3,2 0,6 12,56 5 3500 19,6 7,2 3,7 0,5 16,30 6 4000 23,5 9.8 4 0,4 20,52

(10)

Tabel 4.5 Data Hasil Perhitungan Pelumas Top 1 No Putaran Mesin (rpm) Torsi (Nm) Daya Poros (kW) Konsumsi Bahan Bakar (kg/jam) Konsumsi B.B Spesifik (kg/jam) Efisiensi Thermal % 1 1500 4 0.6 1.5 2.5 3.35 2 2000 7.8 1.6 1.8 1.1 7.44 3 2500 18.6 4.8 2.5 0.5 16.08 4 3000 21.6 6.7 2.7 0.4 20.79 5 3500 23.5 8.6 3.5 0.4 20.59 6 4000 27.5 11.5 3.7 0.3 26.04

Tabel 4.6 Data Hasil Perhitungan Pelumas Shell No Putaran Mesin (rpm) Torsi (Nm) Daya Poros (kW) Konsumsi Bahan Bakar (kg/jam) Konsumsi B.B Spesifik (kg/jam) Efisiensi Thermal % 1 1500 5 0.7 1.6 2.28 3.66 2 2000 13.7 2.8 1.8 0.6 13.03 3 2500 18.6 4.8 2.1 0.4 19.15 4 3000 25.5 8 2.5 0.3 26.81 5 3500 27.5 10 3.2 0.3 26.18 6 4000 33.3 14 3.5 0.2 33.51

(11)

4.3 Analisa Data Hasil Perhitungan

Dari data pengukuran diatas dapat dilakukan analisa perbandingan unjuk kerja motor dengan perbedaan jenis pelumas yang akan memperlihatkan perbedaan antara pelumas Mesran, Top 1 dan Shell.

4.3.1 Torsi

Hasil pengolahan data dari pengukuran diperoleh torsi sebagai fungsi putaran poros motor grafiknya terlihat pada gambar 4.1.

Gambar 4.1. Grafik torsi terhadap putaran

Pada grafik 4.1. pengambilan data dilakukan pada putaran poros motor 1500 rpm sampai 4000 rpm dengan kenaikan putaran poros 500 rpm. Terlihat pada putaran poros motor 1500 rpm dan 2000 rpm pelumas mesran dan top 1 memiliki nilai torsi yang sama, sedangkan pelumas shell memiliki nilai torsi yang jauh lebih tinggi dari pelumas mesran dan top 1. Pada putaran 2500 rpm pelumas top 1 mulai meningkat hingga memiliki nilai torsi yang sama dengan pelumas

0 5 10 15 20 25 30 35 1500 2000 2500 3000 3500 4000 N (rpm) T ( N m ) Mesran Top 1 Shell

(12)

shell, sedangkan pelumas mesran memiliki torsi yang lebih rendah hingga putaran 4000 rpm. Pada putaran 3000 rpm pelumas shell mulai meningkat nilai torsinya hingga mencapai putaran 4000 rpm, kemudian pelumas top 1 memiliki nilai torsi yang lebih tinggi dari pelumas mesran di putara n 3000 rpm sampai 4000 rpm. Perbedaan nilai torsi terbesar ketiga jenis pelumas terjadi pada putaran poros motor 3000 rpm.

Perbedaan nilai rata-rata torsi antara pelumas shell dan pelumas top 1 sebesar 20,1 % dan perbedaan nilai rata -rata torsi antara pelumas top 1 dan pelumas mesran sebesar 22,2 % sedangkan perbedaan nilai rata -rata antara pelumas shell dan pelumas mesran sebesar 46,7 % lebih tinggi. hal ini menunjukan bahwa pelumas shell mempunyai nilai torsi yang lebih baik untuk meningkatkan kinerja mesin dibandingakn dengan pelumas top 1 dan mesran .

4.3.2. Daya Poros

Hasil pengolahan data dari pengukuran diperoleh daya poros sebagai fungsi putaran poros motor graf iknya terlihat pada gambar 4.2 .

(13)

Gambar 4.2. Grafik daya poros terhadap pu taran

Pada grafik 4.2. pengambilan data dilakukan pada putaran poros 1 500 rpm sampai 4000 rpm dengan kenaikan putaran poros mesin 500 rpm. Terlihat pada putaran poros 1500 rpm ketiga pelumas ini memiliki daya poros yang cenderung hampir sama. Pada putaran 2000 rpm pelumas shell lebih tinggi nilai daya porosnya dari pelumas top 1 dan mesran yang memiliki nilai daya poros yang sama. Pada putaran 2500 rpm pelumas shell dan pelumas top 1 mempunyai nilai daya poros yang sama, sedangkan pelumas mesran jauh leb ih rendah nilai daya porosnya. Kemudian pada putaran 3000 rpm pelumas shell mulai meningkat lebih tinggi nilai daya porosnya hingga mencapai putaran 4000 rpm dari pelumas top 1 dan pelumas mesran, sedangkan pelumas mesran memiliki daya poros yang lebih rendah dari pelumas top 1 hingga putaran 4000 rpm.

Perbedaan nilai rata-rata daya poros antara pelumas shell dan pelumas top 1 sebesar 19,2 %, dan perbedaan nilai rata -rata daya poros antara pelumas top 1 dan pelumas mesran sebesar 22,9 %, sedangkan perbedaa n nilai rata-rata daya poros antara pelumas shell dan pelumas mesran sebesar 46,5 %. Perubahan daya

0 2 4 6 8 10 12 14 1500 2000 2500 3000 3500 4000 N (rpm) N e ( k W ) _Mesran Top 1 Shell

(14)

poros yang meningkat terutama pada rpm tinggi saat menggunakan pelumas shell dan top 1, hal ini disebabkan karena terjadi peningkatan beban dynamometer.

4.3.3 Konsumsi bahan bakar

Hasil pengolahan data dari pengukuran diperoleh konsumsi bahan bakar sebagai fungsi putaran poros motor grafiknya terlihat pada gambar 4.3.

Gambar 4.3. Grafik konsumsi bahan bakar terhadap putaran

Pada grafik 4.3. pengambilan data dilakukan pada putaran poros motor 1500 rpm sampai 4000 rpm, dengan kenaikan putaran poros mesin 500 rpm. Pada grafik terlihat pada putaran poros 1 500 rpm sampai 2000 rpm, nilai konsumsi bahan bakar pada pelumas shell dan top 1 yang cenderung sama lebih tinggi dibandingakan pelumas mesran. Tetapi pada putaran 2500 rpm nilai konsumsi bahan bakar pelumas shell sama dengan pelumas mesran, yaitu lebih rendah dari

0 1 2 3 4 5 1500 2000 2500 3000 3500 4000 N (rpm) M f (k g /j a m ) Mesran Top 1 Shell

(15)

sampai 4000 rpm nilai konsumsi bahan bakar pelumas mesran mengalami peningkatan lebih besar dari pelumas shell dan top 1, sedangkan pelumas shell nilai konsumsi bahan bakarnya lebih rendah dari pelumas top 1. P erbedaan nilai konsumsi bahan bakar terbesar terjadi pada put aran 3000 rpm.

Perbedaan nilai rata-rata konsumsi bahan bakar antara pelumas shell dan pelumas top 1 sebesar 6,3 %, dan perbedaan nilai rata -rata konsumsi bahan bakar antara pelumas top 1 dan pelumas mesran sebesar 0,6 %, kemudian perbedaan nilai rata-rata konsumsi bahan bakar antara pelumas shell dan pelumas mesran sebesar 7,4 %. Pada grafik diatas menunjukan konsumsi bahan bakar pelumas mesran lebih irit dibandingkan pelumas shell dan top 1 pada putaran poros dibawah 2500 rpm, tetapi diatas putaran 2500 rpm konsumsi bahan bakar pelumas mesran lebih banyak dari pelumas shell dan top 1 .

4.3.4. Konsumsi bahan bakar spesifik

Hasil pengolahan data dari pengukuran diperoleh konsumsi bahan bakar spesifik sebagai fungsi putaran poros motor grafiknya terli hat pada gambar 4.4.

Gambar 4.4. grafik konsumsi bahan bakar spesifik terhadap putaran

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 1500 2000 2500 3000 3500 4000 N (rpm) S F C ( k g /j a m .k W ) Mesran Top 1 Shell

(16)

Pada grafik 4.4. pengambilan data dilakukan pada putaran poros 1 500 rpm sampai 4000 rpm dan kenaikan putaran poros 500 rpm. Pada putaran 15 00 rpm sampai 2000 rpm menunjukan pelumas top 1 memiliki nilai konsumsi bahan bakar spesifik lebih tinggi dibandingkan pelumas shell dan mesran yang cenderung memiliki nilai konsumsi bahan bakar spesifik lebih rendah, tetapi di putaran 2000 rpm pelumas shell memiliki konsumsi bahan bakar spesifik yang lebih rendah dari pelumas mesran. Pada putaran 2500 rpm pelumas mesran mengalami kenaikan konsumsi bahan bakar spesifik hingga putaran 4000 rpm, sedangkan pelumas top 1 mengalami penurunan konsumsi bahan bakar spesifik dari pelumas mesran hingga putaran 4000 rpm, d an pelumas shell jauh lebih kecil nilai konsumsi bahan bakar spesifiknya dari kedua pelumas tersebut sampai putaran 4000 rpm.

Perbedaan nilai rata-rata konsumsi bahan bakar spesifik antara pelumas shell dan top 1 sebesar 27,4 %, dan perbedaan nilai rata -rata konsumsi bahan bakar spesifik antara pelumas top 1 dan pelumas mesran sebesar 1,9 %, sedangkan perbedaan nilai rata-rata konsumsi bahan bakar spesifik antara pelumas shell dan pelumas mesran sebesar 29,9. % Pada grafik 4.4 menujukan bahwa pada putaran 1500 rpm sampai putaran 2000 rpm pelumas top 1 dan mesran lebih besar konsumsi bahan bakar spesifiknya. Dan pada putaran 2000 rpm sampai putaran 4000 rpm pelumas mesran memiliki nilai konsumsi bahan bakar spesifiknya lebih besar dibandingakan pelumas shell dan top 1.

(17)

4.3.5. Efisiensi Thermal

Hasil pengolahan data dari pengukuran diperoleh efisiensi thermal sebagai fungsi putaran poros motor grafiknya terlihat pada gambar 4.5.

Gambar 4.5. Grafik Efisiensi Thermal terhadap putaran

Pada grafik 4.5. pengambilan data dilakukan pada putaran poros 1500 rpm sampai 4000 rpm dan kenaikan putaran poros 500 rpm. Terlihat pada putaran 1500 rpm ketiga pelumas ini memiliki nilai efisiensi yang hampir sama. Pada putaran 2000 rpm pelumas top 1 memiliki nilai efesiensi yang lebih kecil dari pelumas shell dan mesran. Tetapi pada putaran 2500 rpm pelumas top 1 dan shell mengalami kenaikan nilai efesiensinya hingga mencapai putaran 400 0 rpm, dan pelumas shell lebih tinggi nilai efesiensiny a dari pelumas top 1, sedangkan pelumas mesran jauh lebih rendah nilai efesiensinya dari pelumas shell dan top 1 hingga putaran 4000 rpm. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 1500 2000 2500 3000 3500 4000 N (rpm) n th ( % ) Mesran Top 1 Shell

(18)

Perbedaan nilai rata-rata efisiensi thermal antara pelumas shell dan top 1 sebesar 29,7 %, dan perbedaan nilai rata -rata efesiensi thermal antara pelumas top 1 dan pelumas mesran sebesar 16 %, kemudian perbedaan nilai rata -rata efesiensi thermal antara pelumas shell dan pelumas mesran sebesar 50,6 %. P ada grafik menunjukan bahwa pelumas shell dan top 1 memiliki nilai efisiensi yang lebih baik dibandingkan pelumas mesran pada putaran tinggi yaitu pada putaran 25 00 rpm sampai putaran 4000 rpm.