Buku Pedoman Pratikum MOTOR BAKAR BENSIN

(1)

0

Buku Pedoman Pratikum

MOTOR BAKAR BENSIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PROF.DR.HAMKA

JULI 2011

(2)

KATA PENGANTAR

Buku intruksi praktikum ini disusun untuk menunjang mahasiswa dalam kegiatan praktikum mata kuliah Prestasi Mesin. untuk keselamatan kerja, dan proses yang benar. Mahasiswa harus mengerti tentang cara pengoperasian Motor Bakar Bensin, Panel intrumen kontrol pengujian. Petunjuk pratikum ini menjelaskan intruksi dan persiapan sebelum praktikum dan parameter yang digunakan dalam penyelesaian pengolahan data hasil pratikum. Pada bagian akhir terdapat lampiran dari bagaimana mengatur parameter alat ukur. Sebelum melakukan pratikum ikuti prosedur yang ada, yakinkan menjalankan mesin dan panel kontrol .didampingi oleh teknisi laboratorium yang menguasai.

Buku intruksi pratikum ini diselesai atas kerja sama tim pengembangan laboratorium dari Universitas Tarumanagara dan Universitas Muhammadiyah Prof. DR Hamka. Isi buku intruksi pratikum ini senantiasa dilakukan perbaikan terus menerus, agar dapat lebih baik. Masukan dan saran dari pembaca sangat diharapkan.

Jakarta, 04 Juli 2011 Tim pengembangan Laboratorium,

Rosehan, Ir., MT DR. Abrar Riza, ST.,MT.

Drs. M. Yusuf D., MM Agus Fikri, ST., MM.

(3)

2

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR

1 DAFTAR ISI

2 PERATURAN–PERATURAN DAN KEWAJIBAN 3

Syarat-syarat dan Tata Tertib Penggunaan Laboratorium

Hak-hak Pengguna Laboratorium

Kewajiban Pengguna Laboratorium

Larangan-larangan terhadap Pengguna Laboratorium

Sangsi-sangsi terhadap Tata Tertib

KESELAMATAN

KERJA

5 PENGUJIAN

MOTOR

BAKAR

6 1. Tujuan

2. Prosedur

3. Petunjuk keamanan

4. Parameter yang diperlukan

TABEL

PENGUMPULAN

DATA

PRATIKUM

11 DATA AWAL

12 LAMPIRAN

13

(4)

PERATURAN–PERATURAN DAN KEWAJIBAN

Syarat-syarat dan Tata Tertib Penggunaan Laboratorium

1. Mengajukan surat permohonan ijin penggunaan laboratorium kepada Ketua jurusan dan disetujui oleh Penanggung jawab laboratorium.

2. Sanggup mengisi dan menandatangani Surat Pernyataan yang dikeluarkan oleh Laboratorium.

3. Sanggup mentaati peraturan Universitas serta tata tertib yang dikeluarkan laboratorium. 4. Jam kerja pengguna laboratorium atau pratikum disamakan dengan karyawan.

Senin s/d Jumat : 08.00 – 17.00 Istirahat : 12.00 – 13.00

Hak-hak Pengguna Laboratorium

1. Mendapat bimbingan dan pengarahan.

2. Memperoleh pelayanan peminjaman alat-alat yang digunakan

3. Memperoleh pasilitas sesuai dengan rekomendasi dari ketua jurusan.

Kewajiban Pengguna Laboratorium

1. Pengguna laboratorium harus taat pada seluruh peraturan Universitas serta tata tertib yang dikeluarkan laboratorium

2. Berada di laboratorium sesuai dengan jadwal yang sudah diatur.

3. Berlaku sopan, jujur dan bertanggung jawab terhadap tugas-tugas yang diberikan oleh pembimbing.

4. Mengenakan pakaian yang telah ditentukan oleh jurusan mesin dengan rapi 5. Mengisi Log book yang telah tersedia.

6. Memberikan kabar bila berhalangan hadir atau hendak meninggalkan tempat (laboratorium).

7. Menggunakan sepatu yang aman selama di dalam laboratorium 8. Mentaati penggunaan alat-alat, dan bahan-bahan yang dipakai.

9. Melaporkan dengan segera kepada petugas / pembimbing yang berwenang apabila terjadi kerusakan atau kesalahan pengoperasian mesin.

10. Diharuskan menjaga ketenangan dan ketenteraman serta keharmonisan di lingkungan laboratorium.

11. Harus mentaati ketentuan P2K3/Keselamatan dan Kesehatan Kerja.

12. Membersihkan tempat peralatan serta mengatur kembali dengan rapi apabila hendak meninggalkan ruang laboratorium.

13. Apabila telah selesai masa penggunaan laboratorium supaya membuat laporan ditujukan kepada Ketua jurusan mesin dan tembusan kepada Penanggung jawab laboratorium.

Larangan-larangan terhadap Pengguna Laboratorium

1. Merokok dan membuat api di dalam lingkungan laboratorium, kecuali ditempat yang telah ditentukan.

2. Membawa senjata tajam, dan peralatan yang berbahaya.

3. Menerima tamu pribadi atau mengajak teman ke dalam laboratorium, kecuali seizin yang berwenang.

4. Menggunakan bahan/alat serta memasuki ruang lain tanpa izin yang berwenang. 5. Memaksa karyawan untuk melaksanakan sesuatu hal yang bukan merupakan

(5)

4 6. Menangani secara langsung mesin-mesin, kecuali dibawah pengawasan/bimbingan

petugas laboratorium.

7. Memperpanjang jam penggunaan laboratorium seperti yang telah ditentukan kecuali ada persetujuan Ketua jurusan mesin.

8. Berbuat Asusila di dalam lingkungan laboratorium.

9. Mencuri, memiliki barang-barang atau dokumen-dokumen laboratorium. 10. Berkelahi/bertengkar baik antara teman maupun dengan karyawan. 11. Menggunakan fasilitas lain.

12. Khusus wanita/siswi tidak diperkenankan:

• Berpakaian longgar, terurai, karena akan mengundang resiko tinggi tentang keselamatan

• Memakai rok atau baju mini.

• Memakai sepatu bertumit tinggi.

• Memakai perhiasan yang menyolok dan berharga.

• Memakai tata rias muka yang berlebihan.

Sangsi-sangsi terhadap Tata Tertib:

1. Peringatan secara lisan.

2. Peringatan secara tertulis/Pengurangan nilai Pratikum bagi praktikan. 3. Dikeluarkan dari laboratorium.

Telah dibaca dan dipahami, sanggup untuk mentaati Peraturan-peraturan dan Kewajiban selama di dalam lingkungan laboratorium

Jakarta, . . .

(. . . .)

(6)

KESELAMATAN KERJA

Pada saat akan mulai praktikum mahasiswa diharapkan mengetahui dan memahami tentang keselamatan kerja. Hal ini agar dalam pelaksanaan kegiatan praktikum tidak terjadi kecelakaan kerja, baik pada mahasiswa ataupun kerusakan pada motor bakar bensin dan instrument pengujian, berikut ini hal-hal yang harus di perhatikan selama kegiatan praktikum .

Intruksi keselamatan kerja:

1. Mengerti dan memahami petunjuk keselamatan kerja

2. Mengerti dan memahami fungsi setiap tombol dan instrument yang ada pada panel intrumen pengujian,

3. Tidak menyentuh atau terlalu dekat dengan bagian yang berputar dan bertemperatur tinggi,

4. Prony brake tertutup dan berisi air pada saat dioperasikan,

5. Tidak merubah instalasi panel pengujian atau memperbesar sekering utama panel, 6. Pengatur katup gas selalu pada posisi minimal, pada putaran idle,

7. Jangan menyalakan api atau merokok di dalam laboratorium terkhusus di dekat tangki bahan bakar.,

8. Keringkan bekas limpahan bahan bakar, stop mesin tekan tombol panic apabila terjadi kebocoran pada slang bahan bakar,

9. Selalu sediakan pemadam kebakaran di dekat pengoperasian motor bakar bensin, 10. Jagalah menyentuh terminal saklar atau kontrol (instalasi perkabelan), karena panel

dioperasikan dengan tegangan 12VDC dan 220 VAC,

11. Jangan memeriksa air radiator, prony brake dan minyak pelumas saat motor bakar sedang dioperasikan

12. Hendaklah menanyakan hal-hal yang kurang jelas pada teknisi laboratorium, agar keselamatan kerja tetap terjaga

(7)

6

PENGUJIAN MOTOR BAKAR

1. Tujuan

Mempelajari karateristik dan parameter motor bakar bensin.

2. Prosedur:

a. Persiapan sebelum menjalankan

1) Periksa air pada prony brake terisi sampai menenggelamkan silinder brake

2) Periksa air di Radiator, terisi penuh

3) Periksa minyak pelumas pada tongkat ukur

4) Tombol Emergensi dalam keadaan tertutup

5) Posisi bukaan katup gas pada kondisi putaran rendah

6) Pasang Kabel bateri

7) Isi minyak di gelas ukur atau menggunakan tangki

8) Yakinkan tidak ada yang mengganggu bagian yang bergerak atau

berputar

b. Menjalan Peralatan Pengujian

1) Buka tombol emergensi (putar ke kanan)

2) Putar kunci saklar pada posisi on, lampu hijau menyala

3) Tekan tombol pompa bahan bakar lampu merah menyala, jika

diperlukan pengisian gelas ukur atau tangki persediaan

4) Posisi aliran kran tangki ke karburator

5) Tekan tombol stater menyala lampu merah, sampai mesin jalan

6) Tarik cock, jika mesin sulit hidup dan tekan kembali bila sudah jalan

7) Periksa Amper meter, menunjukan nilai positif

8) Biarkan mesin jalan sampai stabil (normal) pada putaran 750 – 1000 rpm

c. Pengujian

1) Periksa tegangan bateri menunjukan 12V DC dalam kondisi normal

2) Tekan tombol utama panel, lampu tombol menyala

3) Periksa tegangan AC, normal menunjukan 220V

4) Nyala intrumen yang akan digunakan dengan saklar yang berada di

bawah intrumen

Pengujian dilakukan pada bukaan katup tetap pada posisi ¼ bagian,

putaran dan beban berubah Perubahan beban dilakukan oleh prony

brake dari beban kecil kemudian semakin besar

5) Atur putaran mesin dengan memutar handle putar bukaan katup gas

6) Tekan tuas pembebanan secara pelahan sambil melihat putaran dan

beban mesin, maksimum penunjukan 600 N

7) Naikkan putaran mesin sesuai dengan instruksi data diperlukan

8) Tahan kondisi (hold) mesin, pindahkan kran bahan bakar pada posisi

aliran gelas ukur ke karburator dan timer di aktifkan

9) Pengamatan atau pengukuran data yang diperlukan, perhatikan timer

sambil melihat gelas ukur.

(8)

10) Setelah dilakukan penahan (hold) beban beberapa saat, atur putaran

dan tuas beban ke minimum untuk melepas beban dan putaran mesin

750 – 1000 rpm

11) Ulangi dari item 5 sampai 10 sampai data diperoleh tercukupi

12) Matikan semua intrumen yang digunakan

13) Matikan power utama panel

d. Menghentikan Peralatan pengujian

1) Turunkan putaran mesin sampai di bawah 750 rpm

2) Matikan saklar kunci utama pada posisi off

3) Tekan tombol emergensi

4) Lepaskan Bateri

5) Kosongkan bahan bakar pada tabung dan tangki

6) Kosongkan air pendingin pada prony brake

3. Petunjuk keamanan

a. Tekan tombol emergensi dalam keadaan di luar kendali

b. Hindari putaran mesin melampaui putaran maksimum

c. Hindari pemberian beban kejut, akan merusak mesin dan prony brake

d. Periksa air pendingin prony brake pada saat akan melakukan pengujian

e. Hindari pengisian penuh bahan bakar pada tangki dan gelas ukur

f. Kosongkan bahan bakar pada tangki dan gelas ukur, bila tidak dioperasikan

g. Melepaskan hubungan batteri, bila tidak digunakan

h. Tidak diperkenankan merubah instalasi instrument baik kabel maupun

selang

i. Membuka tutup belakang panel intrumen

j. Tidak mengoperasikan mesin sendirian

k. Tidak Merokok atau menyalakan api

l. Selalu sediakan pemadam api

4. Parameter yang diperlukan

a. Momen Puntir (M

t

), Gaya pengukuran dapat dilihat pada panel dengan

pembacaan (F). Panjang lengan torsi meter (L) = 0,215 m

M

t

= F

x

L

(Nm)

b. Pemakaian bahan bakar (Be), dihitung dari persamaan:

B

e

= m

f

/

N

e

(

kg

/

jam Kw

)

dimana:

m

f

: pemakaian bahan bakar tiap jam (

kg

/

jam

)

m

f

= (X

/

t)

x

spgr

bbx

ρ

airx

3,6

x

10

-3

(

kg

/

jam

)

t : waktu yang dipakai untuk menghabiskan sejumlah X (detik)

X: jumlah minyak yang digunakan (mL)

spgr

bb

: spesifik gravitasi bahan bakar, bensin 0,7329

ρ

air

: massa jenis air

(kg/m

3

)

(9)

8

N

e

= 1,047

x

10

-4x

M

t x

n

(kW)

M

t

: momen puntir (Nm)

n : putaran mesin

(rpm)

c. Tekanan efektif rata-rata (P

e

)

P

e

= (0,06

x

N

e

)

/

(V

lx

a

x

n)

(MPa)

dimana:

V

_l

: volume langkah total

(mm

3

)

a : jumlah siklus tiap langkah = ½ untuk empat langkah

: : temperatur air keluar

o

C)

T

akk

: temperatur air keluar kalorimeter

(

o

C)

T

apb

v

= m

a

/

m

ai

dimana:

m

a

: jumlah udara sesungguhnya dibutuhkan

m

a

= Q

x

60

x

ρ

ud

ρ

ud

: massa jenis udara

(kg/m

3

)

(10)

ρ

: massa jenis udara

(kg/m

3

₎

D

a

: diameter masuk orifice

(m)

D

b

: diameter orifice

(m)

C : koefisien discharge, C = 0,6

∆

p : penurunan tekanan (Pa)

∆

p = P

iv

- P

ov

P

ud

: tekanan udara luar (Pa)

P

iv

: tekanan udara venturi (Pa)

T

ud

: temperature udara (

o

K)

m

ai

: jumlah udara ideal yang dibutuhkan

(kg/jam)

ρ

ud

: massa jenis udara

(kg/m

3

)

V

_l

: volume langkah total

(m

3

)

g. Effisiensi termis

ή

th

= (3,6

x

10

6x

N

e

)

/

(m

f x

LHV)

dimana

LHV : panas pembakaran rendah dari bahan bakar

h. Neraca kalor

1

= (m

fx

LHV)

/

3600

(Watt)

H

2

: entalpi udara masuk

H

2

= (m

ax

c

udx

T

ud

)

/

3600

c

ud

: panas jenis udara

H

3

: entalpi gas buang

H

3

: (m

fx

m

a

)

x

c

px

T

o

/

3600

+

c

air x

Q

cx

ρ

air

(T

akm–

T

amm

) (Watt)

Q

1

: panas yang diserap air pendingin

Q

1

= c

airx

Q

airx

ρ

air

(T

akk–

T

amk

)

/

(11)

10

(12)

LEMBAR PENGAMBILAN DATA PRAKTIKUM PRESTASI MESIN

Hari

:

……….

Tanggal :

……….

Modul Praktikum

: Prestasi Mesin

No Putaran Prony Brake Bahan Bakar ….. ml (dtk)

Flow meter udara Air pendingin mesin Pelumas mesin Air pendingin kalorimeter Gas kalorimeter Gas buang Gaya (N) TapboC Piv kPa Pov kPa Tamm oC Takm oC QairL/men Tmp oC Pmpkg/cm2 Tamk oC Takk oC QairL/men Tgmk oC Tgkk oC Tgmk oC

1 3500 2 3000 3 2500 4 2000 5 1500 6 1000

Jakarta, ...

Asisten,

Ketua Kelompok,

(...)

(13)

12

DATA AWAL

Asumsi data karena tidak ada alat ukur Laju aliran air pendingin mesin : Qair = 46 L/men

Tekanan minyak pelumas : Pmp = 2,4 – 2,7 kg/cm2

Data-data diperlukan Lingkungan

Temperatur sekitar : Tud =

Tekanan sekitar : Pud = 1 atm

Mesin

Mesin : Toyota Kijang 5K 4 silinder segaris 8 katup OVHV Diameter silinder : dsm = 72 mm

Langkah torak : Lsm = 79,7 mm

Volume langkah : Vsm = 1298 cc (4 silinder)

Putaran maksimum : nmax = 3.500rpm

Putaran minimum : nmin = 1.000 rpm

Bahan bakar

Jenis bahan bakar : Bensin premium

Spesifik gravity bahan bakar : spgrbb = 0,7329

R = 287 J_/ kg oK

Flow meter

Jenis flow meter :

Koefisien discharge edge orifice : K = 0,6 Diameter orifice : Da = 73 mm

Db = 26 mm

Prony brake

Jenis : Disk brake rendam Sistem brake : hidrolik

Sensor : load cell full bridge strain gage Pendingin : Air

(14)

(15)

14

Pulse Meter 01

(16)

Pulse Meter 02

(17)

16

Temperatur Control 01

(18)

(19)

18 Panel Meter

(20)

Digital Pressure Sensor

(21)

20

Led 1, mengindikasikan keluar melampaui batasan atas Led 2, mengindikasikan keluaran berjalan normal

Led 3, mengindikasikan keluar melampaui batasan bawah

Tombol 4, digunakan untuk membuka dan menutup pengaturan 0 dan 1 Tombol 5 digunakan utnuk mengatur angka digital

(22)

Led 1 on pemabacaan automatis, Led 1 off pembacaan manual Led 2, 3, 4, 5, 6, on posisi sensor temperatur yang sedang dibaca Petension (7), pengaturan interval pembacaan sensor (0 – 10 detik)

Tombol (8), pemilihan manual ke auto dan auto ke manual tekan beberapa saat (3 detik) Tombol (8) digunakan untuk memilih titik pengukuran sensor

Led (9), penunjukan besaran yang terukur

Tekan tombol 2 dan 3 secara bersamaan untuk me-reset 000 penunjukan Tombol 1 tidak untuk digunakan