Pengujian mesin sepeda motor 100 cc menggunakan dinamometer generator ac 10 kw AWAL

PENGUJIAN MESIN SEPEDA MOTOR 100 CC

MENGGUNAKAN DINAMOMETER GENERATOR AC 10 KW

SKRIPSI

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik

Oleh :

BRAMANTYO GILANG K. NIM. I0407028

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

commit to user

MOTTO

“

Karena sesungguhnya bersama setiap kesulitan ada kemudahan.

Sesungguhnya bersama setiap kesulitan ada kemudahan

.”

(Al-Insyirah : 5-6)

”

Hidup itu sederhana. Ambillah keputusan dan jangan pernah lihat ke

belakang.

”

(Han. Fast and Furious : Tokyo Drift)

”Hidup adalah pilihan. Maka pilihlah dan hidupilah.”

(Metal Gear

Solid)

”Kalau kamu sudah memilih jalan hidupmu maka berjuanglah dan

pastikan kamu menang karena menyerah bukan pilihan.

”

(Penulis)

SUMPAH KMTM

Merah Putih adalah kebanggaanku KMTM adalah nafasku Untukmu Bangsa dan Negeriku

PERSEMBAHAN

Dengan segala kerendahan hati, segenap cinta dan kasih sayang, penulis

persembahan skripsi ini untuk:

Allah S.W.T. atas segala rezeki maupun ujian yang telah diberikan

sehingga menjadikan saya untuk selalu ikhtiar dan bersyukur kepadaMu.

Nabi Muhammad Shalallahu ‘Alaihi Wassalam

sebagai manusia terbaik di

muka bumi, uswatun hasanah, penyempurna akhlak, shollawat serta salam

semoga selalu tercurah kepadanya, keluarga, sahabat, dan pengikutnya

yang istiqomah sampai akhir zaman.

Ibunda Murni Handayaningsih, Ayahanda Kusumasmoro Edy Soetjipto,

kakakku Lucky Savitri Kusumaningtyas, dan seluruh keluarga besarku

yang senantiasa memberikan do’a, semangat dan dukungan baik moral,

spiritual dan material tanpa henti.

Teman-teman Teknik Mesin Nol Tujuh (TMNT)

khususnya para ”last man

standing”

yang telah berjuang bersama, berbagi kebahagiaan, suka, duka,

canda, tawa dan semangat untuk terus berjuang. KALIAN LUAR

BIASA !

Generasi penerus bangsa yang menggunakan skripsi ini sebagai bahan

commit to user

ENGINE TESTING OF MOTORCYCLE 100 CC USING

DYNAMOMETER TYPE GENERATOR AC 10 KW

Bramantyo Gilang Kusumaatmaja Mechanical Engineering Departement Engineering Faculty Sebelas Maret University

Surakarta, Indonesia

E-mail: bram_banger@yahoo.co.id

Abstract

This research aim to modified the 10 kW AC generator as a dynamometer. The function of dynamometer is to determine the engine performance characteristics that include break power, BSFC, BMEP, and thermal efficiency. The AC generator was modified with a power supply circuit in order to control the dynamometer’s load. Viar Super X 100 cc 4 strokes 1 cylinder engine in standard conditions was tested with the 10 kW AC generator (generator type dynamometer) at 1500 rpm. The tests was carried out in conditions of 2600 W maximum lamp load with 1, 2 and 3 kg dynamometer’s load at 2500, 3000, 4000, 5000 and 6000 engine rotational speed for each load.

The results of this research showed that DC electric power is decreased from 7.8VA to 4 VA for 1 kg load, 22 VA to 9.6 VA for 2 kg load and 61.2 VA to 22 VA for 3kg dynamometer’s load as the engine rotational speed increased. The break power is increased from 0.22 kW to 1.927 kW and thermal efficiency is increased from 5.86% to 21.17% as the engine rotational speed and dynamometer’s load increased. The value of BSFC is decreased from 1.39 kg/kW.h to 0.386 kg/kW.h as the break power increased.

PENGUJIAN MESIN SEPEDA MOTOR 100 CC MENGGUNAKAN

DINAMOMETER GENERATOR AC 10 KW

Bramantyo Gilang Kusumaatmaja Jurusan Teknik Mesin

Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta, Indonesia

E-mail : bram_banger@yahoo.co.id

Abstrak

Penelitian ini bertujuan untuk memodifikasi generator AC 10 kW sehingga dapat digunakan sebagai dinamometer. Fungsi dinamometer untuk mengetahui karakteristik unjuk kerja mesin yang meliputi daya (break power), BSFC, BMEP dan efisiensi termal. Generator AC dimodifikasi dengan membuat suatu rangkaian power supply untuk mengatur pembebanan pada dinamometer sehingga dapat menguji mesin sepeda motor. Mesin yang diuji adalah mesin motor Viar Super X 100 cc 4 tak 1 silinder kondisi standard dan menggunakan engine dynamometer berupa generator AC (generator type dynamometer) dengan kapasitas 10 kW pada putaran 1500 rpm. Pengujian dilakukan pada pembebanan lampu maksimum 2600 W dengan beban dinamometer 1, 2 dan 3 kg serta pada putaran mesin 2500, 3000, 4000, 5000 dan 6000 rpm pada tiap beban.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa daya listrik DC menurun dari 7,8 VA ke 4 VA untuk beban 1 kg, 22 VA ke 9,6 VA untuk beban 2 kg dan 61,2 VA ke 22 VA untuk beban 3 kg seiring kenaikan putaran mesin. Break power meningkat dari 0,27 kW ke 1,927 kW dan efisiensi termal dari 5,86% ke 21,17% seiring peningkatan beban dan putaran mesin. BSFC menurun dari 1,39 kg / kW.h ke 0.386 kg / kW.h sesuai dengan peningkatan break power.

commit to user KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kehadirat ALLAH SWT, Tuhan Yang Maha Esa atas segala limpahan rahmat dan Karunia-Nya sehingga penulis dapat melaksanakan dan menyelesaikan Skripsi “Pengujian Mesin Sepeda Motor 100 cc Menggunakan Dinamometer Generator AC 10 kW” ini dengan baik.

Skripsi ini disusun guna memenuhi salah satu syarat guna memperoleh gelar Sarjana Teknik di Jurusan Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Dalam penyelesaian skripsi ini tidaklah mungkin dapat terselesaikan tanpa bantuan dari berbagai pihak, baik secara langsung ataupun tidak langsung. Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar besarnya kepada semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan Skripsi ini, terutama kepada:

1. ALLAH SWT, atas segala limpahan nikmat dan kemudahan yang telah diberikan.

2. Bapak Dr. Budi Santoso, ST., MT. selaku Dosen Pembimbing I yang senantiasa memberikan arahan, bimbingan, motivasi dan nasehat hingga selesainya penulisan skripsi.

3. Bapak Dr. Eng. Syamsul Hadi, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dan nasehat hingga selesainya penulisan skripsi. 4. Bapak Didik Djoko Susilo, ST., MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

5. Bapak Purwadi Joko Widodo, ST., MKom, selaku pembimbing akademis yang selalu memberikan motivasi dan semangat sampai memperoleh kelulusan.

6. Seluruh Dosen serta Staf di Jurusan Teknik Mesin UNS yang telah turut mendidik penulis hingga menyelesaikan studi S1.

7. Mas Sholihin dan mas Rahmat selaku laboran Lab. Motor bakar yang telah banyak membantu segala kegiatan penulis di dalam lab.

9. Teman-teman D3 Teknik Mesin Otomotif Muh. Subhan Mursid, Prasetya Budianto dan Willy Artha W yang telah merancang dan membangun Engine Test Bed.

10.Rekan-rekan KMTM (Keluarga Mahasiswa Teknik Mesin), TMNT (Teknik Mesin Nol Tujuh) last man standing dan seluruh kakak dan adik angkatan teknik mesin UNS atas dorongan semangat dan motivasinya. Salam “ M

Solidarity FOREVER “.

11.Semua pihak yang telah memberikan bantuan moral dan spiritual hingga terselesainya penulisan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini masih jauh dari sempurna, maka kritik dan saran penulis harapkan untuk kesempurnaan skripsi ini.

Semoga skripsi ini dapat berguna bagi ilmu pengetahuan dan kita semua Amin.

Surakarta, April 2015

commit to user

1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Perumusan Masalah ... 3

1.3. Batasan Masalah ... 3

1.4. Tujuan dan Manfaat ... 3

1.5. Sistematika Penulisan ... 4

BAB II LANDASAN TEORI ... 5

2.1. Tinjauan Pustaka ... 5

2.2. Dasar Teori ... 8

2.2.1. Pengertian Dinamometer ... 8

2.2.2. Prinsip Kerja Dinamometer ... 9

2.2.3. Jenis Dinamometer ... 10

2.2.4. Generator ... 11

2.2.5. Motor Pembakaran Dalam Jenis Spark Ignition (SI engine) ... 13

2.2.6. Perhitungan... 15

2.2.6.1. Unjuk Kerja Mesin ... 15

2.2.6.2. Daya Listrik ... 17

BAB III METODE PENELITIAN... 19

3.2. Bahan Penelitian ... 19

3.3. Alat Penelitian ... 19

3.4. Prosedur Percobaan ... 23

3.5. Diagram Alir Penelitian ... 28

BAB IV HASIL DAN ANALISIS ... 30

4.1 Data Hasil Pengujian ... 32

4.2 Analisis Data ... 33

4.2.1 Pengaruh beban dinamometer terhadap brake power ... 33

4.2.2 Pengaruh beban dinamometer terhadap BSFC ... 35

4.2.3 Pengaruh beban dinamometer terhadap BMEP ... 36

4.2.4 Pengaruh beban dinamometer terhadap efisiensi termal ... 38

4.2.5 Hubungan antara Brake Power dengan BSFC pada beban dinamometer ... 39

4.2.6 Hubungan antara Brake Power dengan BSFC pada putaran mesin sepeda motor ... 40

4.2.7 Perbandingan antara brake power, daya bahan bakar dan daya output listrik terhadap putaran mesin sepeda motor ... 41

BAB V PENUTUP ... 44

5.1. Kesimpulan ... 44

5.2. Saran ... 44

DAFTAR PUSTAKA ... 45

commit to user DAFTAR GAMBAR

Gambar 2. 1 Skema dinamometer ... 8

Gambar 2. 2 Prinsip kerja dinamometer ... 10

Gambar 2. 3 Frictional Dynamometer ... 10

Gambar 2. 4 Eddy Current Dynamometer ... 11

Gambar 2. 5 Generator type Dynamometer ... 11

Gambar 2. 6 Rangkaian generator AC ... 12

Gambar 2. 7 Piston-silinder mesin ... 13

Gambar 2. 8 Geometri piston-silinder mesin ... 14

Gambar 2. 9 Siklus langkah pada motor bensin empat langkah ... 14

Gambar 3. 1 Engine test bed ... 20

Gambar 3. 2 Foto alat uji engine test bed... 20

Gambar 3. 3 Blok diagram engine test bed. ... 24

Gambar 3. 4 Rangkaian power supply. ... 24

Gambar 4. 1 Grafik hubungan antara daya listrik DC dan brake power terhadap putaran mesin sepeda motor pada: (a) beban 1 kg, (b) beban 2 kg, (c) beban 3 kg ... 32

Gambar 4. 2 Grafik pengaruh beban dinamometer terhadap brake power ... 33

Gambar 4. 3 Grafik pengaruh beban dnamometer terhadap BSFC ... 35

Gambar 4. 4 Grafik pengaruh beban dnamometer terhadap BMEP... 36

Gambar 4. 5 Grafik pengaruh beban dinamometer terhadap efisiensi termal... 38

Gambar 4. 6 Grafik hubungan antara brake power dengan BSFC pada beban dinamometer ... 39

Gambar 4. 7 Grafik hubungan antara brake power dengan BSFC pada putaran mesin sepeda motor ... 40

Gambar 4. 8 Grafik perbandingan antara brake power, daya bahan bakar dan daya output listrik terhadap putaran mesin pada beban dinamometer 1 kg ... 41

Gambar 4. 9 Grafik perbandingan antara brake power, daya bahan bakar dan daya output listrik terhadap putaran mesin pada beban dinamometer 2 kg ... 42

DAFTAR TABEL

commit to user BMEP = Break Mean Effective Pressure (kPa) N = Putaran mesin (RPM)

nR = Jumlah revolusi per siklus

= Volume bahan bakar (L)

= Waktu untuk menghabiskan bahan bakar (s) γ = Densitas bahan bakar

QHV = Heating value bahan bakar (MJ/kg)

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN A. Contoh perhitungan data

1. Perhitungan unjuk kerja mesin………..48

2. Perhitungan daya listrik……….49

LAMPIRAN B. Data hasil perhitungan 1. Data hasil perhitungan untuk pembebanan 1 kg………50

2. Data hasil perhitungan untuk pembebanan 2 kg………50

3. Data hasil perhitungan untuk pembebanan 3 kg………50

LAMPIRAN C. Gambar alat dan bahan 1. Papan lampu………...51 2. Power supply……….51

3. Voltage regulator………...51

4. Digital tachometer……….51

5. Digital photo tachometer………...51

6. Digital multitester………..51

7. Neraca pegas………..51

8. Gelas ukur………..51

9. Blower………52

10. Stopwatch………52