BAB IV
PENGUMPULAN DAN PERHITUNGAN DATA
4.1 Menentukan udara masuk (efisiensi volumetrik) dan efisiensi pengiriman pada hasil uji
4.1.1 Rumus udara masuk (efisiensi volumetrik) dan efisiensi pengiriman
Jumlah volume campuran udara dan solar yang masuk ke dalam silinder pada saat langkah hisap secara teoritis sama dengan volume langkah torak dari titik mati atas sampai dengan titik mati bawah. Volume ini selanjutnya akan menghasilkan tenaga apabila campuran gas tersebut dibakar. Pada kenyataan yang sebenarnya terdapat beberapa penyimpangan yang menyebabkan volume campuran gas yang masuk ke dalam silinder lebih kecil dari volume langkah torak. Penyimpangan tersebut disebabkan oleh beberapa faktor seperti tekanan udara, temperatur udara, sisa-sisa gas bekas, panjang saluran dan bentuk saluran.
Besarnya volume campuran gas sebenamya masuk ke dalam silinder dapat dinyatakan ke dalam suatu angka perbandingan antara volume campuiran gas yang masuk dengan volume langkah torak dari titik mati atas sampai titik mati bawah.
Angka perbandingan ini selanjutnya memperlihatkan efisiensi dari pada volume
campuran gas yang dapat masuk ke dalam silinder dan ini disebut "efisiensi volumetrik". Dalam hal menentukan berat dari suatu gas haruslah ditentukan dahulu patokan dari temperatur dan tekanannya, sehingga dapat diketahui perubahan dari volume menjadi berat untuk gas tersebut. Sebagai patokan telah ditetapkan suatu harga temperatur dan tekanan yang biasanya dikenal dengan standard temperatur and pressure yang menetapkan bahwa temperatur standar = t0 = 15 °C dan tekanan standar
= p0 = 1 atm = 760 mm Hg. Disamping itu dengan menggunakan rumus p . v = n . r . T, juga dapat dilihat hubungan antara berat, volume, tekanan serta temperatur dari suatu gas. Dengan kondisi tertentu suatu gas juga dapat ditentukan berat dari gas tersebut dimana apabila berat gas yang masuk ke dalam silinder diperbandingkan dengan berat gas yang sebenarnya masuk ke dalam silinder dengan kondisi tertentu pula akan didapat suatu harga perbandingan yang sama dengan efisiensi volumetrik.
Apabila kondisi-kondisi gas dirubah ke kondisi standar, maka baik dalam bentuk volume maupun berat dari gas bila diperbandingkan seperti telah diuraikan sebelumnya akan menghasilkan suatu harga perbandingan yang selanjutnya disebut efisiensi pengisian. Untuk jelasnya dapat dilihat uraian berikut :
= ( )
atau
=
(
)
sedangkan
=
( )
atau
=
Harga dari efisiensi volumetrik dan efisiensi pengisian bila semakin besar, maka akan semakin banyak campuran gas yang masuk ke dalam silinder. Hal ini berarti akan semakin besar daya yang dihasilkan oleh mesin tersebut. Bila keadaan sebaliknya, maka hasilnyapun akan sebaliknya. Biasanya disebabkah oleh bentuk dan panjang dari saluran isap serta kecepatan mesin, harga dari efisiensi volumetrik atau pengisian tidak mungkin mencapai 100% (sekitar 65 s/d 85%). Tetapi bila proses pernasukan gas dibantu dengan tekanan yang melebihi tekanan atmosfir (dengan super charger), maka harga dari efisiensi pengisian akan melebih 100% sedangkan harga efisiensi volumetrik tetap tidak dapat melebihi 100%.
4.2 Perhitungan hasil uji
4.2.1 Perhitungan udara masuk (efisiensi volumetrik) dan efisiensi pengiriman pada Rpm 1000
Efisiensi volumetrik (ηv) 1000 Rpm
ηv = x100%...
VL Vi
ηv = 100% 13,33% 7500
1000 x
atau :
ηv = _____Berat gas yang masuk pada p dan T_____x 100%
Berat gas yang seharusnya masuk pada p dan T
Berat gas yang masuk pada p dan T :
p.Vi = ni.R.T
ni = T R
VL p
. .
ni =
313 0561 , 82
1000 9 , 0
x x
ni = 0,035 gr.mol
Berat gas yang seharusnya masuk :
n = T R
VL p
. .
n = __ 0,9 x 7500__
82,0561 x 313
n = 0,262 gr.mol
ηv = 262 , 0
035 ,
0 x 100% = 13,3%
b) Efisiensi pengisian
ηch = .
p x Vi = p0 x V10 T T0
V10 = _p0 x Vi_ x T0
T p0
V10 = 0,9 x 1000 x 273 + 15 = 828,11cc 313 1
ηch = 828,11 x 100%
7500
ηch = 11,04%
atau
ηch = __________________ni______________ x 100%
ni dirubah dari p dan T ke p0 dan T0
n L o = po x vLo R x To
N Lo = ___1 x 7500____ = 0,317 gr.mol 82,0561 x 288
ηch = _0,035_ x 100%
0,317
ηch = 11,04%
4.2.2 Perhitungan udara masuk (efisiensi volumetrik) dan efisiensi pengiriman pada Rpm 1250
Efisiensi volumetrik (ηv) 1250 Rpm
ηv = x100%...
VL Vi
ηv = 100% 16,66% 7500
1250x
atau :
ηv = _____Berat gas yang masuk pada p dan T_____x 100%
Berat gas yang seharusnya masuk pada p dan T
Berat gas yang masuk pada p dan T :
p.Vi = ni.R.T
ni = p.Vi R.T
ni =
313 0561 , 82
1250 9 , 0
x x
ni = 0,0438 gr.mol
Berat gas yang seharusnya masuk :
n = p.VL R.T
n = __ 0,9 x 7500__
82,0561 x 313
n = 0,2628 gr.mol
ηv = 0,0438 x 100% = 16,66%
0,2628
b) Efisiensi pengisian
ηch = Vi dirubah dari p dan T ke p0, T0 VL
p x Vi = p0 x V10
T T0
V10 = _p0 x Vi_ x T0
T p0
V10 = 0,9 x 1250 x 273 + 15 = 1.035,14cc
313 1
ηch = 1.035,14 x 100%
7500
ηch = 13,8%
atau
ηch = __________________ni______________ x 100%
ni dirubah dari p dan T ke p0 dan T0
n L o = po x vLo R x To
N Lo = ___1 x 7500____ = 0,317 gr.mol 82,0561 x 288
ηch = _0,0438_ x 100%
0,317
ηch = 13,8%
4.2.3 Perhitungan udara masuk (efisiensi volumetrik) dan efisiensi pengiriman pada Rpm 1500
Efisiensi volumetrik (ηv) 1500 Rpm
ηv = x100%...
VL Vi
ηv = 100% 20% 7500
1500 x
atau :
ηv = _____Berat gas yang masuk pada p dan T_____x 100%
Berat gas yang seharusnya masuk pada p dan T
Berat gas yang masuk pada p dan T :
p.Vi = ni.R.T
ni = p.Vi R.T
ni =
313 0561 , 82
1500 9 , 0
x x
ni = 0,0525 gr.mol
Berat gas yang seharusnya masuk :
n = p.VL R.T
n = __ 0,9 x 7500__
82,0561 x 313
n = 0,262 gr.mol
ηv = 0,0525 x 100% = 20%
0,262
b) Efisiensi pengisian
ηch = Vi dirubah dari p dan T ke p0, T0 VL
p x Vi = p0 x V10 T T0
V10 = _p0 x Vi_ x T0
T p0
V10 = 0,9 x 1500 x 273 + 15 = 1.242,17cc
313 1
ηch = 1.242,17 x 100%
7500
ηch = 16,56%
atau
ηch = __________________ni______________ x 100%
ni dirubah dari p dan T ke p0 dan T0
n L o = po x vLo R x To
N Lo = ___1 x 7500____ = 0,317 gr.mol 82,0561 x 288
ηch = _0,0525_ x 100%
0,317
ηch = 16,56%
4.3 Data hasil Uji opasitas sebelum dan sesudah tune up
Dari beberapa pengujian opasitas sebelum dan sesudah tune up pada kendaraan Isuzu panther didapatkan data hasil pengujian sebagai berikut:
Tabel 4.1 Data Pengujian opasitas gas buang sebelum dan sesudah tune up.
Hasil Uji Opasitas kendaraan (%)
Rpm Sebelum tune up (%) sesudah tune up (%)
1000 36,7 13,5
1250 42,9 14,5
1500 45,9 15
Grafik 4.1 Data Pengujian opasitas gas buang sebelum dan sesudah tune up.
4.3.1 .Data hasil Uji opasitas sebelum tune up.
36.70%
13.50%
42.90%
14.50%
45.90%
15%
0.00%
5.00%
10.00%
15.00%
20.00%
25.00%
30.00%
35.00%
40.00%
45.00%
50.00%
Sebelum Tune up Sesudah Tune up
Rpm 1000 Rpm 1250 Rpm 1500
Dari pengujian opasitas gas buang kendaraan Isuzu panther dalam kondisi sebelum dilakukan tune up, didapatkan data hasil pengujian sebagai berikut:
Tabel 4.2 Data Hasil Pengujian Kondisi sebelum tune up.
Hasil pengujian sebelum tune up
Rpm engine Pengujian (%)
Rata-rata (%)
1 2 3 4 5
1000 46.7 36.0 35.9 38.3 23.1 36,7
1250 27.4 37.1 59.8 49.3 42.4 42,9
1500 38.3 40.9 46.2 43.8 47.7 45,9
Grafik 4.2 Hasil Pengujian Kondisi sebelum tune up.
4.3.2 Data hasil Uji opasitas sesudah tune up.
Dari pengujian opasitas gas buang kendaraan Isuzu panther dalam kondisi sesudah dilakukan tune up, didapatkan data hasil pengujian sebagai berikut:
Tabel 4.3 Data Hasil Pengujian Kondisi sesudah tune up.
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Rata-rata (%) 36.7
42.9 45.9
Rpm 1000 Rpm 1250 Rpm 1500
Hasil pengujian sesudah tune up
Rpm engine Pengujian (%)
Rata-rata (%)
1 2 3 4 5
1000 14,1 13.3 14.3 13.5 13.6 13,5
1250 16.9 13.6 15.1 14.9 12.7 14,5
1500 14.1 17.3 15.5 15.4 12.7 15
Grafik 4.3 Hasil Pengujian Kondisi sesudah tune up.
12.5 13 13.5 14 14.5 15
rata rata % 13.5
14.5
15
Rpm 1000 Rpm 1250 Rpm 1500
