RANCANG BANGUN ALAT WATER INJECTION SEBAGAI MEDIA PEMBELAJARAN DI POLITEKNIK PENERBANGAN SURABAYA

(1)

RANCANG BANGUN ALAT WATER INJECTION SEBAGAI MEDIA PEMBELAJARAN DI POLITEKNIK PENERBANGAN SURABAYA

TUGAS AKHIR

Diajukan sebagai Syarat Menempuh Mata Kuliah Tugas Akhir pada Program Studi Diploma III Teknik Pesawat Udara

Oleh:

CHALIDEA RAMADHINA NIT: 30418030

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK PESAWAT UDARA POLITEKNIK PENERBANGAN SURABAYA

2021

(2)

RANCANG BANGUN ALAT WATER INJECTION SEBAGAI MEDIA PEMBELAJARAN DI POLITEKNIK PENERBANGAN SURABAYA

TUGAS AKHIR

Diajukan sebagai Syarat Menempuh Mata Kuliah Tugas Akhir pada Program Studi Diploma III Teknik Pesawat Udara

Oleh:

CHALIDEA RAMADHINA NIT: 30418030

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK PESAWAT UDARA POLITEKNIK PENERBANGAN SURABAYA

2021

(3)

ii

LEMBAR PERSETUJUAN

RANCANG BANGUN ALAT WATER INJECTION SEBAGAI MEDIA PEMBELAJARAN DI POLITEKNIK PENERBANGAN SURABAYA

Oleh:

CHALIDEA RAMADHINA NIT: 30418030

Disetujui untuk diajukan pada:

Surabaya, 20 Agustus 2021

Pembimbing I : BAYU DWI CAHYO, ST., MT NIP. 19870624 2009121007

Pembimbing II : LINDA WINIASRI, S.Psi., M.Sc.

NIP. 19781028 200502 2 001

...

(4)

iii

LEMBAR PENGESAHAN

Oleh:

Telah dipertahankan dan dinyatakan lulus pada Ujian Tugas Akhir Program Pendidikan Diploma III Teknik Pesawat Udara

Politeknik Penerbangan Surabaya

Pada tanggal: 20 Agustus 2021

Panitia Penguji:

Ketua : M. ANDRA ADITYAWARMAN, ST, MT

NIP. 19680729 199603 1 001 Sekretaris : CHOLIK SETIJONO, S.SiT,MM

NIP. 19701109 201601 08 009

Anggota : BAYU DWI CAHYO, ST., MT

NIP. 19870624 2009121007

Ketua Program Studi DIII Teknik Pesawat Udara

Ir. BAMBANG JUNIPITOYO, ST., MT NIP. 19780626 200912 1 001

(5)

iv

PERNYATAAN KEASLIAN DAN HAK CIPTA

(6)

v ABSTRAK

Oleh:

Sebuah usaha untuk menambah wawasan para taruna dan taruni Politeknik Penerbangan Surabaya tentang teori piston engine khususnya pada materi water injection maka dibuat alat peraga ataupun simulator untuk mempermudah taruna dan dosen dalam memahami ataupun menjelaskan sistem kerja dari water injection.

Rancangan ini akan dimanfaatkan sebagai media pembelajaran serta media edukasi oleh Program Diploma 3 Teknik Pesawat Udara di Politeknik Penerbangan Surabaya untuk mempermudahkan praktikum di hangar AMTO 147D-010.

Dalam penelitian ini, akan menunjukkan bagaimana cara kerja dari alat water injection dengan penambahan elemen pemanas (heater) yang digunakan untuk memanaskan air dalam water tank sehingga diharapkan hasil akhir air berwujud vapor pada saat di spray oleh spray nozzle. Pengambilan data dari penelitian ini dilakukan dengan cara metode eksperimental yaitu mengetahui hasil akhir air yang di spray oleh spray nozzle sudah berwujud vapor atau belum.

Hasil dari penelitian secara eksperimental ini meunjukkan bahwa dalam pengujian alat peraga water injection dengan penambahan heater didapatkan hasil bahwa alat peraga tersebut telah berfungsi namun gagal (fail) dalam menghasilkan air menjadi vapor.

Kata Kunci: Water injection, spray nozzle, heater

(7)

vi ABSTRACT

DESIGN OF WATER INJECTION TOOLS AS A LEARNING MEDIA IN THE AVIATION POLYTECHNIC OF SURABAYA

by:

An effort to add insight to the cadets and cadets of the Surabaya Aviation Polytechnic about the piston engine theory, especially in the water injection material, props or simulators were made to make it easier for cadets and lecturers to understand or explain the working system of water injection. This design will be used as a learning and educational media by the Diploma 3 Aircraft Engineering Program at the Aviation Polytechnic of Surabaya to facilitate practical work in the AMTO 147D-010 hangar.

In this study, we will show how the water injection tool works with the addition of a heating element that is used to heat the water in the water tank so that it is expected that the final result will be in the form of vapor when sprayed by a spray nozzle. Data retrieval from this study was carried out by experimental methods, namely knowing the final result of the water sprayed by the spray nozzle in the form of vapor or not.

The results of this experimental study show that in testing the water injection props with the addition of a heater, it was found that the props have functioned but failed (fail) in producing water into vapor.

Keywords: Water injection, spray nozzle, heater

(8)

vii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kehadiran Allah SWT yang telah memberikan banyak rahmat dan hidayahnya sehingga penulis dapat menyelesaikan proposal tugas akhir yang berjudul “RANCANG BANGUN ALAT WATER INJECTION SEBAGAI MEDIA PEMBELAJARAN DI POLITEKNIK PENERBANGAN SURABAYA”

dengan baik dan tepat waktu.

Penulisan proposal tugas akhir ini dilakukan untuk memenuhi salah satu persyaratan menempuh tugas akhir pada program studi Diploma III Teknik Pesawat UDara Angkatan IV di Politeknik Penerbangan Surabaya.

Penyelesaian proposal tugas akhir ini tidak terlepas dari bimbingan dan bantuan yang berikan oleh semua pihak, sehingga penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak M. Andra Adityawarman, S.T., M.T., selaku direktur Politeknik Penerbangan Surabaya

2. Bapak Ir. Bambang Junipitoyo, ST., MT, selaku Ketua Program Studi Diploma III Teknik Pesawat Udara di Politeknik Penerbangan Surabaya.

3. Bapak Bayu Dwi Cahyo, ST., MT selaku dosen pembimbing materi.

4. Ibu Linda Winiasri, S.Psi., M.Sc.selaku dosen pembimbing penulisan.

5. Seluruh dosen pengajar program studi Diploma III Teknik Pesawat Udara serta seluruh civitas akademika Politeknik Penerbangan Surabaya yang telah memberikan ilmu yang bermanfaat.

6. Kedua orang tua dan seluruh keluarga yang selalu memberikan doa, kasih sayang, dan dukungan moral.

7. Seluruh rekan yang membantu dalam penyusunan proposal tugas akhir ini.

Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam proses penyusunan proposal tugas akhir ini. Kritik dan saran yang membangun dari pembaca sangat diharapkan bagi Penulis demi perbaikan penulisan di masa yang akan datang.

Surabaya, 20 Agustus 2021

Chalidea Ramadhina

(9)

viii DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ... i

LEMBAR PERSETUJUAN ... ii

LEMBAR PENGESAHAN ... iii

PERNYATAAN KEASLIAN DAN HAK CIPTA ... iv

ABSTRAK ... v

ABSTRACT ... vi

KATA PENGANTAR ... vii

DAFTAR ISI ... viii

DAFTAR GAMBAR ... x

DAFTAR TABEL ... xi

BAB 1 PENDAHULUAN ... 1

1.1. Latar Belakang Masalah ... 1

1.2. Rumusan Masalah ... 2

1.3. Pembatasan Masalah ... 3

1.4. Tujuan Penelitian ... 3

1.5. Manfaat Penelitian ... 3

1.6. Sistematika Penulisan ... 4

BAB 2 LANDASAN TEORI ... 5

2.1. Water Injection ... 5

2.1.1. Air ... 8

2.1.2. Vaporize ... 10

2.1.3. Komponen Water Injection ... 11

2.1.4. Komponen Rangkain Listrik Elemen Pemanas ... 19

2.2. Kajian Penelitian Terdahulu yang Relevan ... 22

BAB 3 METODE PENELITAIN ... 25

3.1 Desain Penelitian ... 25

3.2 Perancangan Alat ... 26

3.2.1. Desain Alat ... 27

3.2.2. Cara Kerja Alat ... 27

3.2.3. Komponen Alat ... 28

(10)

ix

3.3 Teknik Pengujian ... 28

3.4 Teknik Analisis Data ... 29

3.5 Tempat dan Waktu Penelitian ... 29

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN ... 31

4.1. Hasil Penelitian ... 31

4.1.1. Dimensi Alat Peraga ... 31

4.1.2. Perakitan Alat Peraga ... 31

4.2. Pembahasan Hasil Penelitian ... 32

4.2.1. Langkah Pengujian ... 32

4.2.2. Hasil Pengujian ... 38

4.2.3. Kelebihan dan Kekurangan Alat Peraga ... 39

BAB 5 PENUTUP ... 40

5.1. Kesimpulan ... 40

5.2. Saran ... 40

DAFTAR PUSTAKA ... 41

(11)

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Prinsip Kerja Water Injection ... 6

Gambar 2.2 Pesawat Fokker 27 ... 8

Gambar 2.3 Water Pump ... 11

Gambar 2.4 Spray Nozzle ... 12

Gambar 2.5 Selang Air Transparan ... 13

Gambar 2.6 Jerigen Plastik ... 14

Gambar 2.7 Water Filter ... 14

Gambar 2.8 Slip Lock Tee ... 15

Gambar 2.9 Switch ... 16

Gambar 2.10 Adaptor ... 17

Gambar 2.11 Potentiometer ... 18

Gambar 2.12 Elemen Pemanas ... 18

Gambar 2.13 Relay ... 20

Gambar 2.14 Digital Temperature Controller ... 21

Gambar 2.15 Terminal Block ... 22

Gambar 2.16 Perakitan Alat Water Injection ... 23

Gambar 2.17 Skema Instalasi Water Injection ... 24

Gambar 2.18 Skema Instalasi Water Injection Berbasis Mikrokontroler ... 25

Gambar 2.19 Gambar Tabel Keterangan Alat Water Injection ... 25

Gambar 2.20 Rangkaian Alat Water Injection ... 26

Gambar 3.1 Diagram Alur Penelitian ... 26

Gambar 3.2 Rancang Alat Water Injection ... 27

Gambar 3.3 Rancangan Rangkain Listrik Elemen Pemanas ... 27

(12)

xi

DAFTAR TABEL

Table 3.1 Data Spesifikasi Water Pump ... 28

Table 3.2 Waktu Perencanaan Penelitian ... 30

Table 4.1 Spesifikasi Alat Peraga ... 31

Table 4.2 Langkah Pengujian ... 33

Table 4.3 Hasil Data Pengujian ... 39

(13)

41

DAFTAR PUSTAKA

Ariefianto, R.H. (2010). Pengaruh Aplikasi Water Injection Terhadap Prestasi Motor Bensin 4-Langkah 1600 CC. Bandar Lampung, Indonesia: Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Lampung.

Basori, Sriwardani, N., & Bugis, H. (2015). Pemanfaat Mikrokontroler Arduino Uno Sebagai Pengendali Sistem Water Injection Untuk Menurunkan Konsumsi Bahan Bakar Sepeda Motor. Proseding Seminar Nasional Engineering ke-3 2015

Heywood, J.B. (1998). Internal Combustion Engine Fundamentals. New York:

McGraw-Hill Book Company Inc.

Saftari, F. (2006). Utak – atik Otomotif Berbagi Pengalaman Ala Saft7.com.

Jakarta, Indonesia: Elex Media Komputindo.

Siddik, M., Ranto, & Rohman, N. (2014). Pengaruh Penggunaan Water Injection Dan Jenis Bahan Bakar Terhadap Konsumsi Bahan Bakar PAda Sepeda Motor Honda Supra Fit Tahun 2006. Surakarta, Indonesia: Jurusan Pendidikan Teknik Kejuruan Universitas Sebelas Maret.

Sugiyono. (2011). Metode Penelitian Kombinasi. Bandung: CV. Alfabeta.

Wibowo, W.P. (2011). Pengaruh Water Injection Terhadap Performa Mesin Toyota Starlet GT Turbo 4E-FTE. Semarang, Indonesia: Jurusan Teknik Mesin Universitas Negeri Smearang.

Wild, T.W. (2018). Aircraft Powerplants Ninth Edition. Unites States: McGraw- Hill Education.

(14)

42

RIWAYAT HIDUP

Chalidea Ramadhina lahir di Sidoarjo, 12 Desember 2021.

Merupakan anak pertama dari dua bersaudara yang lahir dari pasangan suami-istri bernama Bapak Idham Chalid dan Ibu Sri Nur Indahyati. Bertempat tinggal di Gajah Magersari RT 13 RW 04, Kelurahan Magersari, Kecamatan Sidoarjo, Kabupaten Sidoarjo, Provinsi Jawa Timur. Menyelesaikan pendidikan formal Sekolah Dasar di SD Negeri Magersari pada tahun 2012, menyelesaikan pendidikan formal Sekolah Menengah Pertama di SMP Negeri 2 Sidoarjo pada tahun 2015, dan menyelesaikan pendidiakn formal Sekolah Menengah Atas di SMA Negeri 1 Sidoarjo pada tahun 2018. Selanjutnya mengikuti pendidikan Program Diploma 3 Teknik Pesawat Udara Angkatan IV pada tahun 2018 di Politeknik Penerbangan Surabaya.