UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL VETERAN JAKARTA

(1)

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” JAKARTA

ANALISIS LAJU PERPINDAHAN PANAS SEBUAH

RADIATOR PADA MOTOR VARIO CBS DENGAN

KAPASITAS MESIN 108 CC TAHUN 2011

SKRIPSI

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar

Sarjana Teknik

ANGGA ZIKRIANSYAH

091.0311.005

FAKULTAS TEKNIK

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

2014

(2)

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” JAKARTA

ANALISIS LAJU PERPINDAHAN PANAS SEBUAH

RADIATOR PADA MOTOR VARIO CBS DENGAN

KAPASITAS MESIN 108 CC TAHUN 2011

SKRIPSI

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar

Sarjana Teknik

ANGGA ZIKRIANSYAH

091.0311.005

FAKULTAS TEKNIK

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

2014

(3)

LEMBAR PERSETUJUAII

Telah diperiksa, disetuji dan diterima dengan baik oleh pembimbing skripsi untuk

diajukan sidang. Nama NRP Jurusan Judul Skripsi Angga.Zikriansyah 091.031r.005

Teknik mesin strata satu (S-1)

"ANALISIS PERPINDAHAN PANAS

SEBUAII RADIATOR PADA MOTOR

VARIO CBS DENGAN KAPASITAS

MESIN 108 CC

2OII"

Jakarta, 3 Maret 2014

Dosen Pembimbing

(Ir.Saut

Siagian,

MT)

---llsrrrcJr,-r:

(4)

LEMBAR PENGESAIIAN

Slaipsi diajukan oleh

Nama

: Angga.Zikriansyah

NRP

:091.0311.005 Program

Studi

: TeknikMesin

Judul

Skripsi

: "ANALISIS

LAru

PERPINDAIIAN PANAS SEBUAH RADIATOR PADA MOTOR VARIO CBS DENGAN KAPASITAS MESIN 108 CC TAHUN

2OII'

Telah berhasil dipertahankan dihadapan Tim Penguji dan diterima sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar SarjanaTeknik pada

Program

Studi

Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Pembangunan Nasional "Veteran" Jakarta.

Ir. Yuhani Djaya, M.Si

Penguji Utama Penguji Lembaga

Frederikus Konrad, M.B, ST, MM,

MT

./

Budhi Martana,

Sf

(5)

PERI\IYATAAIY

KEASLIAN

SKRIPSI

Saya yang bertandatangan di bawah ini menyatakan dengan sesungguhnya bahwa

skrip$i denganjudul :

ANALISIS

LAJU PERPINI}AHAN PANAS SEBUAH RADIATOR PADA

MOTORVARIO

CBS

DENGA}I

KAPASITAS MESIN 108

CC

TAHUN

'

_20Lt

Yang dibuat untuk melengkapi persyaratan menjadi Sa{ana Teknik pada Program

Studi

Teknik

Mesin

Fakultas

Teknik

Universitas Pembangunan Nasional "Veteran" Jakarta, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan atau pernah dipakai untuk mendapat

gelar

sarjana

di

lingkungan Universitas Pembangunan Nasional "Veteran" Jakarta, maupun diperguruan

tings

atau instansi manapun, kecuali

bagran yang sumber informasinya dicantumkan sebagai mestinya.

Jakarta, 3

maret2}l4

TandaTangan

iii

(6)

PERNYATAAhI

PERSETUJUAN

PI]BLIKASI

SKRIPSI

UNTUK

KEPENTINGAN

AKADEMIK

Sebagai civitas akademika Universitas Pembangunan Nasional "veteran" Jakarta,

saya yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama Nrp Fakultas Program Studi Jenis Angga.Zik,rrgnsyah 091.031r.005 Teknik TeknikMesin Skripsi

Demi pengembangan

ilmu

pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Pembangunan Nasional o'veteran" Jakarta

Hak

Bebas Royalti Non

Elr.sklusip (non-exclusive Royalty Free Right) atas karya ilmiah sayayang berjudul :

ANALISIS LAJU PERPII\DAHAN PANAS SEBUAII RADIATOR PADA MOTOR VARIO CBS DENGAN KAPASITAS MESIN 108 CC TAHI]N 2011 Beserta perangkat yang ada (ika diperlukan).Dengan Hak Bebas Royalti ini

Universitas Pembangunan Nasional "veteran" Jakarlaberhak menyimpan, mengalih media/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data(database),merawat, dan mempublikasikan Skripsi saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai

penulis/pencipa dan sebagai pemilik Hak Cipta. Demikian pemyataan ini saya buat dengan sebenamya.

Dibuat

di

:Jakarta

Padatanggal

:3

maret}}l{

Y..gl._,19,r-u1e,+y, _f

(7)

v

KATA PENGANTAR

Puji syukur senantiasa selalu tercurah pada ALLAH SWT yang dengan segala kebesaran dan kuasa-Nya selalu memberikan kemudahan, kekuatan serta petunjuk kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.

Skripsi ini disusun dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Mesin Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jakarta. Topik yang dipilih merupakan kelompok dalam bidang Konversi Energi dengan judul “Analisa Laju Perpindahan Panas Sebuah Radiator Pada Motor Vario CBS Dengan Kapasitas Mesin 108 CC Tahun 2011”.

Penyelesaian Skripsi ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak yang telah diberikan kepada penulis. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih yang tulus dan ikhlas kepada :

1. Frederikus Konrad, M.B, ST, MM, MT., selaku Ketua Prodi Teknik Mesin Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jakarta.

2. Bapak Ir. Saut Siagian, MT., selaku Dosen Pembimbing yang telah memberikan saran dan bimbingannya kepada penulis dalam penyelesaian Skripsi ini.

3. Seluruh staf pengajar di Program Studi Teknik Mesin Universitas Pembangunan Nasional ”Veteran” Jakarta yang tidak dapat disebutkan satu per satu disini. Terima kasih atas bimbingan dan ilmu yang telah diajarkan.

4. Orang tua (Ayah dan Ibu) beserta kakak yang selalu memberikan kasih sayang, dorongan, dukungan dan aliran doa untuk setiap langkah yang ditempuh penulis selama pendidikan di UPNVJ.

5. Segenap Mahasiswa Teknik Mesin Universitas Pembangunan Nasional ”Veteran” Jakarta, Ryan, sidik, hadi, rike, terima kasih atas motivasi dan dukungannya.

Semoga isi Skripsi ini dapat menambah wawasan pembaca pada umumnya dan penulis pada khususnya. Kesalahan dan kekurangan tentu tak lepas dari sifat

(8)

v

manusia karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun agar penulis dapat menjadi manusia yang lebih baik.

Jakarta, Maret 2014

(9)

vi

ANALISIS LAJU PERPINDAHAN PANAS SEBUAH RADIATOR PADA MOTOR VARIO CBS DENGAN KAPASITAS MESIN 108 CC TAHUN 2011

Angga.Zikriansyah

0910311005

ABSTRAK

Alat penukar kalor merupakan merupakan suatu peralatan dimana terjadi perpindahan panas dari suatu fluida yang temperaturnya tinggi ke fluida yang temperaturnya lebih rendah. Kemampuan suatu alat penukar kalor dengan menggunakan fluida cair sangat tergantung pada kemamupuan fluida cair dalam menyerap panas dan melepaskan ke udara melalui radiator. jumlah kalor yang dipindahkan meningkat segala dengan peningkatan perbedaan temperatur masuk dengan keluar radiator. pengujian dilakukan menggunakan alat yang berguna sebagai pendinginan pada kendaraan sepeda motor vario CBS dengan kapasitas mesin 108 CC tahun 2011. Penukar yang digunakan adalah radiator sumber panas berasal dari motor, sedangkan aliran fluida cair dan udara diperoleh dengan menggunakan pompa air dan kipas angin ( Fan ).penelitian radiator dilakukan untuk mengetahui efektivitas radiator beda suhu rata-rata radiator dan besar nilai perpindahan panas menyeluruh yang terjadi pada radiator. Dari hasil pengujian nilai efektivitas radiator diperoleh pada putaran 1000 Rpm ɛ = 36.37 %, pada putaran 1300 Rpm ɛ = 26.76 %, pada putaran 1500 Rpm ɛ = 17.57 %, pada putaran 1700 Rpm ɛ = 26.8 %.

(10)

vi

ANALYSIS OF HEAT TRANSFER RATE ON MOTOR RADIATOR CBS VARIO

108 CC ENGINE WITH CAPACITY OF 2011

Angga.Zikriansyah

0910311005

ABSTRACT

A heat exchanger is a device in which the heat transfer fluid from a high temperature to a lower temperature fluid . The ability of a heat exchanger using liquid fluid is highly dependent on the fluid kemamupuan liquid to absorb heat and release into the air through the radiator . the amount of heat transferred increases with increased temperature difference every entry with out radiator . testing was conducted using a tool that is useful as cooling on CBS vario motorcycles with engine capacity of 108 CC in 2011 . Exchanger used is radiator heat source coming from the motor , while the fluid flow of liquid and air is obtained by using a water pump and fan ( Fan ) . Study was conducted to determine the effectiveness of the radiator radiator temperature difference on average and large radiators overall value of heat transfer that occurs the radiator . From the test results obtained on the value of the effectiveness of the radiator round 1000 rpm ɛ = 36.37 % , at 1300 rpm rotation ɛ = 26.76 % , at 1500 rpm rotation ɛ = 17:57 % , at 1700 rpm rotation ɛ = 26.8 % .

(11)

vii DAFTAR ISI

LEMBAR PERSETUJUAN...i

LEMBAR PENGESAHAN...ii

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI...iii

PERNYATAAN IZIN PUBLIKASI………...….……….….iv

KATA PENGANTAR……….………v ABSTRAK…….………..………….…….………..…….……..vi DAFTAR ISI……….………….………vii DAFTAR NOTASI...viii DAFTAR GAMBAR………...………..……...ix DAFTAR TABEL………...………..…………...x DAFTAR LAMPIRAN……..….………....xi BAB I PENDAHULUAN 1.1.Latar Belakang…………....…….…….………...1 1.2.Pembatasan Masalah……….……….………….…...1

1.3. Metode Penulisan Batasan Masalah...2

1.3.1. Studi Literatur…...………...………2

1.3.2. Studi Lapangan...………...…………...2

1.4. Sistematika Penulisan………...…….2

BAB II LANDASAN TEORI 2.1. Penelitian Terdahulu...4

2.2. Cara Kerja Motor Bakar 4 Langkah………...………5

(12)

vii

2.2.1. Fungsi dan cara Kerja Sistem Pendinginan...7

2.2.2. Macam-Macam Sistem Pendingin...7

2.4. Bagian – Bagian Utama Radiator...………...8

2.5. Fungsi Radiator…….………...11

2.6. Komponen – Komponen Pendukung Pada Radiator…....…...12

2.7. Prinsip Kerja Radiator………...………...….13

2.8. Pembuangan Panas Radiator………...14

2.9. Sistem Perpindahan Panas Pada Radiator………...14

2.10. Efektivitas………..………...17

2.11. Fouling Pengotoran………...19

BAB III METODE PENELITIAN 3.1. Diagram Alir Penelitian………...21

3.2. Spesifikasi Motor Vario Cbs………..………...22

3.3. Tempat dan Waktu………...…..22

3.4. Alat Pengujian………...………...22

3.5. Langkah – Langkah Pengujian Radiator………...22

3.6. Kontruksi Radiator Vario CBS………….………..23

3.7. Sheft Pengujian...24

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Pengujian Pada Radiator…….………...…...…....25

4.2. Tabel Pengujian Pada Radiator...26

4.3. Menghitung Laju Aliran Massa Udara………26

(13)

vii

4.5. Laju Perpindahan Panas Maksimum………...…………...28

4.6. Efektivitas………...………...30

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan……….35

5.2. Saran………...35

Daftar Pustaka...36

Lampiran...37

(14)

viii

Daftar Notasi

Lambang besaran Satuan

A : Luas Permukaan Perpindahan Panas ( m2 )

: Laju Aliran Massa Air ( ₎

Cp : Kalor Spesifik Fluida ( _° ₎

K : Konduktivitas Termal Bahan ( _{. )}

Ts > T∞ : Beda Temperatur ( K )

Ta.in : Temperatur Air Masuk ( K )

Ta.out : Temperatur Air Keluar ( K )

Tsur : Temperatur Surrounding ( K )

Ts : Temperatur Permukaan Benda ( K )

LMTD : Log Mean Temperature Difference ( K )

: Density ( ₎

: Efektivitas ( % )

Q : Debit Air ( ₎

q : Laju Perpindahan Panas (Watt)

qkond : Besar Laju Perpindahan Panas Konduksi (Watt)

qkonv : Besar Laju Perpindahan Panas Konveksi (Watt)

(15)

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Skema Gerakan Torak 4 Langkah………...5

Gambar 2.2. Tutup Radiator………...………...8

Gambar 2.3. Thermostat Radiator…………..……….9

Gambar 2.4. Kipas Pendingin Radiator……….………10

Gambar 2.5. Tangki Cadangan……….………...…..10

Gambar 2.6. Pompa Air……….………....11

Gambar 3.1. Diagram Alir……….21

Gambar 3.2. Radiator Vario CBS………..23

Gambar 3.3. Aliran Temperatur Radiator………..24

Gambar 4.1. Grafik Analisis Temperatur Udara Keluar………32

Gambar 4.2. Grafik Analisis Laju Perpindahan Panas………...33

Gambar 4.3. Grafik Analisis Efektivitas...……….33

(16)

x

DAFTAR TABEL

Table 4.1. Hasil Pengujian………..………...……..………...25

Table 4.2. Tabel Pengujian………26

Table 4.3. Tabel Aliran Massa Udara………....27

Table 4.4. Tabel Perpindahan Panas Nyata………..……….…28

Table 4.5. Tabel Perpindahan Panas Maksimum………...30

Table 4.6. Efektivitas………...31

(17)

xi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Motor Vario CBS...37