PEMBAHASAN
1. Mean Effective Pressure 2. Torque And Power
3. Dynamometers
4. Air-Fuel Ratio (AFR) and Fuel-Air Ratio (FAR) 5. Specific Fuel Consumption
6. Engine Effeciencies 7. Volumetric Efficiency
1. Mean Effective Pressure (MEP)
Indikator untuk menjelaskan kemampuan antar mesin yaitu dengan mengekspresikan kerja yang dihasilkan dalam satu siklus dibagi dengan volume silinder mesin tsb. Hasil dari parameter ini akan berdimensi gaya tiap satuan
luas atau disebut Mean Effective Pressure (MEP).
= W/Vd
Keterangan :
W = Kerja pada satu putaran
w = kerja spesifik pada satu putaran
Brake mean effective pressure : Indicated mean effective pressure :
Pump mean effective pressure : Friction mean effective pressure :
/
2. Torque And Power
Torque (atau juga disebut torsi / moment) sebenernya adalah kekuatan berputar (disebut juga ‘rotational force’ atau ‘angular force’.Satuan torque adalah Newton Meter atau lbs ft (’pound feet). Dari definisi ini, maka rumus torque ( )adalah :
Torque = F x r
F = satuan Newton r = satuan meter
Untuk mesin 2Tak :
Untuk mesin 4Tak :
Sedangkan power yang dihitung dengan satuan Kw (Kilo watts) atau Horse Power (HP) mempunyai hubungan erat dengan torque. Power dirumuskan sbb :
Power = torque x angular speed.
Power mesin untuk 4-tak : /4
Power mesin untuk 2-tak : /2
Untuk mengukur Power (KW) adalah sbb :
Power (kW) = torque (Nm) x 2 phi x rotational speed (RPM) / 60000 sedangkan untuk mengukur Power (HP) adalah sbb :
Power (HP) = torque (lbs. ft) x rotational speed (RPM) / 5252
2. Torque And Power
3. Dynamometers
Dalam dunia otomotif, dynamometer atau kependekannya "dyno" , adalah alat yang digunakan untuk mengukur torsi, rpm dan power yang dihasilkan sebuah mesin sehingga tidak diperlukan test di jalan.
Jenis dyno
1. Engine dynamometer 2. Chassis dynamometer Prinsip Kerja :
Dynamometer mengabsorbsi tenaga yang dikeluarkan oleh mesin dengan cara pengereman bertahap sejak mesin tersebut dalam keadaan idle sampai pada RPM yang maksimum.
3. Dynamometers
1. Engine dynamometer
Untuk jenis ini , mesin yang akan diuji dilepas dari rangkanya dan dipasang langsung di dynamometer. Tenaga mesin diukur langsung dari poros mesin. Dengan cara demikian tidak ada tenaga yang terbuang dikarenakan adanya gear box, transmisi atau diferensial. (jenis dyno yang dibuat di Balai
3. Dynamometers
2. Chassic Dynamometer
Jenis dynamometer dimana mesin yang akan di uji tidak dilepas dari rangka mesin tersebut.
Jenis ini banyak digunakan untuk mengukur tenaga mesin efektif mesin mobil, truk, motor dan lain lain.
3. Dynamometers
AIR FUEL RATIO and FUEL AIR
RATIO
Udara : 11.500 liter Bensin : 1 liter
14,7 : 1
Bensin yang masuk ke dalam ruang bakar mesin harus dalam kondisi mudah terbakar, agar dapat menghasilkan efisiensi tenaga yang maksimal. Campuran yang belum sempurna akan sulit terbakar, bila tidak dalam bentuk gas yang homogen. Bensin tidak dapat terbakar dengan sendirinya, harus dicampur dengan udara dalam takaran yang tepat. Perbandingan campuran udara dan bensin ini sangat mempengaruhi pemakaian bahan bakar.
Perbandingan udara dan bahan bakar dinyatakan dalam bentuk volume atau berat dari bagian udara dan bahan bakar. Bensin harus terbakar keseluruhannya untuk dapat menghasilkan tenaga yang besar pada mesin dan meminimalkan tingkat emisi gas buang dari mesin. Secara teori perbandingan udara dan bahan bakar adalah 14,7 : 1 . yaitu 14,7 untuk udara berbanding 1 untuk bensin.
Pada kondisi sebenarnya, mesin membutuhkan campuran udara dan bensin dalam perbandingan yang berbeda – beda, tergantung pada temperatur, kecepatan putaran mesin, beban dan kondisi lainya.
AIR FUEL RATIO and FUEL AIR RATIO
Pada table di bawah ini diperlihatkan perbandingan
campuran udara dan bensin secara teoritis yang
dibutuhkan mesin sesuai kondisi kerjanya.
KONDISI KERJA MESIN AIR – FUEL RATIO
Saat start temperatur 0º C 1 :1
Saat start temperatur 20º C 5 : 1
Idling 11 : 1
Putaran lambat 12 – 13 : 1
Akselerasi 8 : 1
Putaran max ( beban penuh ) 12 – 13 : 1
Simbol perbandingan campuran udara dan bensin yang masuk ke
dalam silinder mesin dinyatakan dengan = λ ( lamda )
λ = jumlah udara masuk
Jumlah syarat udara menurut teori
λ = 1 Jumlah udara masuk ke dalam silinder mesin sama dengan
jumlah syarat udara dalam teori
λ < 1 jumlah udara yang masuk lebih kecil dari jumlah syarat udara
dalam teori, pada situasi ini mesin kekurangan udara, campuran
gemuk, dalam batas tertentu dapat meningkatkan daya mesin
λ > 1 jumlah udara yang masuk lebih banyak dari syarat udara secara
teoritis, saat ini mesin kelebihan udara, campuran kurus dan daya
kurang.
λ > 1,2
dalam situasi seperti ini campuran bensin dan udara
sangat kurus sehingga pembakaran berkemungkinan tidak dapat
terjadi pada tempat yang lebih luas.
AIR FUEL RATIO and FUEL AIR
RATIO
6. Engine Efficiency
Definisi
hubungan antara energi total yang terkandung di
dalam bahan bakar dengan energi yang digunakan
untuk menghasilkan kerja.
6. Engine Efficiency
Waktu yeng terdapat dalam pembakaran sangatlah pendek oleh karena itu tidak semua bahan bakar bercampur dengan oksigen sehingga terdapat bahan bakar dalam jumlah yang kecil tidak ikut terbakar. Efisiensi pembakaran digunakan untuk menghitung fraksi dari bahan bakar yang terbakar yang terdapat dalam rumus berikut :
untuk kondisi steady :
sehingga efisiensi termal adalah
,
6. Engine Efficiency
Dimana :
W = kerja dalam satu siklus = power
= massa bahan bakar = laju aliran massa = kalor bahan bakar = efisiensi bahan bakar
6. Engine Efficiency
Efisiensi termal dapat dibedakan menjadi :
1. indicated termal
yang memilki efisiensi antara 50%-60%
2. brake termal
yang biasanya memilki efisiensi 30%
karena efisiensi termal dibagi menjadi dua, maka
= efisiensi mekanik
6. Engine Efficiency
7. Volumetric Efficiencies
Pengertian umum
Rasio volume udara yang masuk ke dalam silinder
Pengertian khusus
Untuk mesin berbahan bakar cair, seperti mesin diesel, volumetrik
efisiensi adalah rasio volume udara yang ditarik ke dalam silinder
piston perpindahan.
Untuk bahan bakar gas mesin, seperti mesin bensin dengan karburator,
tubuh throttle, atau port injeksi, efisiensi volumetrik didasarkan pada
jumlah bahan bakar dan udara yang ditarik ke dalam silinder
7. Volumetric Efficiencies
Semakin banyak jumlah udara berarti semakin banyak bahan bakar
yang dapat dibakar sehingga energi yang dihasilkan lebih besar. Maka
rumus volumetric efficiency dapat ditulis :
Dimana :
= efisiensi volumetris
= volume displacement
= massa jenis udara
= massa udara yang masuk
= laju aliran massa
n = jumlah revolusi/ putaran tiap siklus
N = kecepatan mesin
7. Volumetric Efficiencies
Cara meningkatkan efisiensi volumetris :
Dengan penggunaan satu katup atau lebih
Mesin multi-katup menggabungkan dua atau lebih katup yang
ukurannya lebih kecil daripada satu katup, katup besar memiliki berat yang lebih kecil.
Porting yaitu merampingkan pelabuhan aliran (port) yang dan
dilakukan dengan bantuan air flow bench untuk pengujian.
Pemberian alat tambahan berupa turbo, supercharger atau
7. Volumetric Efficiencies
7. Volumetric Efficiencies
Volumetrik efisiensi di atas 100% dapat dicapai dengan menggunakan induksi
paksa seperti supercharging atau turbocharging.
Dengan tuning yang tepat, efisiensi volumetrik di atas 100% juga dapat dicapai
dengan alami-disedot mesin. Batas untuk disedot secara alami-mesin adalah sekitar 137%. Batas ini dapat dicapai dengan mesin DOHC (Dual Over Head Cams) dimana terdapat empat katup per silinder
.
7. Volumetric Efficiencies
Dapat dilihat bahwa semakin besar aliran udara yang masuk semakin besar pula kecepatan yamg dihasilkan
