BAB II TINJAUAN PUSTAKA Motor Bakar

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Motor Bakar

Motor bakar adalah mesin atau pesawat tenaga yang merupakan mesin kalor dengan menggunakan energi termal untuk melakukan kerja mekanik dengan merubah energi kimia dari bahan bakar menjadi energi panas (thermal ) sehingga menghasilkan energi mekanik. Cara memperoleh energi termal tersebut dari hasil  proses pembakaran bahan bakar di dalam mesin itu sendiri, maka dapat dibagi

menjadi 2 bagian dengan kelebihan masing-masing, yaitu:

1. Mesin Pembakaran uar ( External Combustion Engine) Contohnya !

a. Steam engine (mesin uap torak), panas pembakaran di dalam ruang  bakar akan memanasi air yang kemudian menjadi uap sehingga uap

tersebut akan menggerakkan torak.

 b. "urbin gas dan turbin uap  Kelebihannya!

1. #apat digunakan bahan bakar berkualitas rendah baik bahan bakar   padat, $air maupun gas.

2. %apasitas besar, seperti ! pusat pembangkit tenaga listrik, pusat  pembangkit tenaga uap, dalam hal ini untuk penggerak turbin dan  proses produksi.

&. Pada umumnya tidak terdapat bagian yang bergerak translasi bolak-  balik sehingga getaran yang terjadi ke$il.

2. Mesin Pembakaran #alam ( Internal Combustion Engine) Contohnya !

a. Motor bakar torak ! mesin otto dengan penyalaan lon$atan bunga api, mesin diesel dengan penyalaan kompresi, mesin wankel dengan gerak  torak berputar (rotary).

 Kelebihannya:

1. 'ederhanasimple 2. ahan bakar lebih irit.

&. *n+estasi awal lebih ke$il.

. Co$ok untuk tenaga penggerak pada kendaraan.

2.1.1. Mesin Diesel

Mesin diesel adalah sejenism esin pe m bakaran dala m  lebih spesiik lagi, sebuahm esin pe m i$u k o m pres i, dimana bahan b akar dinyal a kan oleh suhu tinggi gas yang dikompresi, dan bukan oleh alat  beren e rgi lain (seperti busi).

Cara kerja mesin diesel ini adalah udara masuk ke dalam ruang bakar  mesin diesel dan dikompresi oleh  piston yang merapat, jauh lebih tinggi dariras io k o m presi dari mesin otto. eberapa saat sebelum piston pada posisi "itik Mati /tas ("M/) atau "#C (Before Top Dead Center)  bahan bakar diesel diijeksikan ke ruang b a kar dalam tekanan tinggi melalui nosel supaya ber$ampur  dengan udara panas yang bertekanan tinggi. 0asil pen$ampuran ini menyala dan membakar dengan $epat, ledakan tertutup ini menyebabkan gas dalam ruang  pembakaran mengembang dengan $epat, mendorong piston ke bawah dan menghasilkan tenaga linear. 'iklus diesel (ideal) pembakaran tersebut dimisalkan dengan pemasukan panas pada tekanan konstan.

ambar 2.1 #iagram P-+ mesin diesel aktual dan ideal

%eterangan ambar ! P  "ekanan (atm)

3  3olume 'pesiik (m^&kg)

!

in  %alor yang masuk (k4)

!

out  %alor yang dibuang (k4)

ambar 2.2 #iagram "-' Mesin #iesel

%eterangan ambar !

"  "emperatur (%) '  5ntropi (k4kg.%)

!

in  %alor yang masuk (k4)

!

out  %alor yang dibuang (k4)

%eterangan siklus ! 1-2 %ompresi *sentropik 

2-& Pemasukan %alor pada "ekanan %onstan

&- 5kspansi *sentropik 

-1 Pengeluaran %alor pada "ekanan %onstan

Mesin diesel dikategorikan dalam motor bakar torak dan mesin  pembakaran dalam (internal "ombustion engine)# Prinsip kerja mesin diesel adalah merubah energi kimia yang terdapat dalam bahan bakar menjadi energi mekanis. 5nergi kimia ini di dapatkan melalui proses reaksi kimia (pembakaran) dari bahan bakar (solar) dan oksidiser (udara) di dalam silinder (ruang bakar).

Pembakaran pada mesin diesel dimulai dari kompresi udara dalam ruang bakar  yang sangat tinggi diikuti oleh penginjeksian bahan bakar bertekanan tinggi kedalam ruang bakar sewaktu temperatur udara men$apai temperatur nyala untuk   bahan bakar tersebut.

ambar 2.& angkah kerja mesin diesel⁶¹²⁷

Proses kerja motor diesel terdiri dari  langkah sebagai berikut ! a). angkah 0isap

Piston bergerak dari "M/ (titik mati atas) ke "M (titik mati bawah), katup masuk terbuka. 8dara murni terhisap masuk ke dalam selinder akibat terjadinya ke+akuman dalam ruang silinder karena terjadi pembesaran +olume ruang di atas torak (gerak dari "M/ ke "M).

 b). angkah %ompresi

Poros engkol terus berputar, piston bergerak dari "M ke "M/, kedua katup tertutup. 8dara murni yang terhisap tadi terkompresi dalam ruang bakar.

%arena terkompresi suhu dan tekanan udara tersebut naik hingga men$apai &9 atm dengan temperatur 9::

⁰

- ;::

⁰

(pada perbandingan kompresi 2: ! 1).

$). angkah 8saha

Poros engkol masih terus berputar, beberapa derajat sebelum torak  men$apai "M/ di akhir langkah kompresi, bahan bahar diinjeksikan ke dalam ruang bakar. %arena suhu udara kompresi yang tinggi terjadilah pembakaran yang menghasilkan tekanan eksplosi yang mendorong piston bergerak dari "M/ ke

"M. %edua katup masih dalam keadaan tertutup. aya dorong ke bawah diteruskan oleh batang piston ke poros engkol untuk dirubah menjadi gerak rotasi.

angkah usaha ini berhenti ketika katup buang mulai membuka beberapa derajat sebelum torak men$apai "M.

d). angkah uang

Poros engkol masih terus berputar, piston bergerak dari "M ke "M/, katup buang terbuka. as sisa hasil pembekaran terdorong keluar dari ruang bakar  (ruang silinder di atas torak) menuju udara luar melalui katup buang yang terbuka.

%arena gas sisa tersebut masih bertekanan tinggi.

2.1.2. Mesin Otto

Mesin otto adalah sebuah tipem esin p e m bakaran dalam yang menggunakan nyala busi untuk proses pembakaran, diran$ang untuk  menggunakan bahan bakar gasolineatau yang sejenis.

Mesin otto berbeda dengan m esin diesel dalam metode pen$ampuran  bahan bakar dengan udara, dan mesin otto selalu menggunakan penyalaan busi untuk proses pembakaran. Pada mesin diesel, hanya udara yang dikompresikan dalam ruang bakar dan dengan sendirinya udara tersebut terpanaskan, bahan bakar  diinjeksikan ke dalam ruang bakar di akhir langkah kompresi untuk ber$ampur  dengan udara yang sangat panas, pada saat kombinasi antara jumlah udara, jumlah  bahan bakar, dan temperatur dalam kondisi tepat maka $ampuran udara dan bakar 

tersebut akan terbakar dengan sendirinya. 'iklus otto (ideal) pembakaran tersebut dimisalkan dengan pemasukan panas pada +olume konstan.

ambar 2. #iagram P-+ mesin otto aktual dan ideal

%eterangan ambar ! P  "ekanan (atm)

3  3olume 'pesiik (m^&kg)

!

in  %alor yang masuk (k4)

!

out  %alor yang dibuang (k4)

ambar 2.9 #iagram "-' mesin otto

%eterangan ambar !

"  "emperatur (%) '  5ntropi (k4kg.%)

!

in  %alor yang masuk (k4)

!

out  %alor yang dibuang (k4)

%eterangan siklus ! 1-2 %ompresi *sentropik 

2-& Pemasukan %alor pada 3olume %onstan

&- 5kspansi *sentropik 

-1 Pengeluaran %alor pada 3olume %onstan

Pada mesin otto, pada umumnya udara dan bahan bakar di$ampur sebelum masuk ke ruang bakar, sebagian ke$il mesin otto modern mengaplikasikan injeksi

 bahan bakar langsung ke silinder ruang bakar termasuk mesin otto 2 langkah untuk mendapatkan emisi gas buang yang ramah lingkungan. Pen$ampuran udara dan bahan bakar dilakukan oleh karburator atau sistem injeksi, keduanya mengalami perkembangan dari sistem manual sampai dengan penambahan sensor- sensor elektronik. 'istem *njeksi ahan bakar di motor otto terjadi diluar silinder, tujuannya untuk men$ampur udara dengan bahan bakar seproporsional mungkin, hal ini disebut 5<*.

2.1.2.1. Mesin Otto 2 Langkah

Mesin otto 2 langkah belakangan ini penggunaannya sudah sangat sedikit dikarenakan emisi gas buang yang relati lebih besar dibandingkan dengan mesin otto  langkah. Cara kerja pada mesin otto 2 langkah sangat simpel, hakekatnya mesin motor 2 langkah pada sebuah ruang pembakarannya terjadi dua kali langkah piston. angkah buang dan langkah isap terjadi pada saat torak berada disekitar "M. ubang isap dan lubang buang pada dinding silinder dibuka dan ditutup oleh torak itu sendiri, berikut dijelaskan 2 istilah dalam mesin otto 2 langkah.

-"itik Mati /tas ("M/) atau dengan kata lain 8pstroke, -"itik Mati awah ("M) atau dengan kata lain #ownstroke.

#ibawah ini dijelaskan mengenai detail dari gambar mesin otto 2 langkah, dimana mesin otto 2 langkah ini tidak memiliki klep seperti pada mesin-mesin yang lainnya.

ambar 2.= Mesin >tto 2 langkah ^61:7

erikut ini dijelaskan langkah kerja mesin otto 2 langkah, disini gas buang didesak keluar dari dalam silinder melalui lubang buang oleh udara dan $ampuran  bahan bakar dan udara yang dimasukkan dalam silinder. 'udah barang tentu sebagian udara atau $ampuran bahan bakar dan udara segar ikut keluar dari dalam silinder bersama-sama dengan gas buang

ambar 2.? angkah kerja mesin >tto 2 langkah⁶¹¹⁷

1. angkah Pertama "M/ ke "M

Piston bergerak dari "M/ ke "M maka terjadilah penekanan pada ruang  bilas yang berada diruang piston, pada lubang linier terdapat lubang dari inlangkahe dan e@haust. Pada saat piston bergerak melewati lubang exhaust , gas yang ada pada ruang bakar akan keluar melewati lubang exhaust . 'edangkan saat  piston melewati lubanginlang$ahemaka gas yang berada di ruang bilas yang ikut terpompa oleh piston akan masuk kedalam ruang bakar, dan saat ini sedang terus  berlanjut gas dari sisa pembakaran akan terdorong keluar melalui e@haust.

2. angkah %edua dari "M ke "M/

Pada saat piston bergerak dari "M ke "M/ akan melakukan  penghisapan $ampuran bahan bakar, udara, dan oli samping. 'etelah piston melewati lubang inta$e dan lubangexhaust , maka piston akan melakukan sistem kompresi yang terjadilah tekanan pada ruang bakar. Piston akan terus menekan hingga tepat di posisi "M/, sedangkan $ampuran bahan bakar dan udara yang

sudah dapat tekanan dari piston akan terbakar oleh api yang dihasilkan oleh sebuah busi, setelah itu terjadi pada uang bakar maka akan diteruskan ke langkah tenaga, dan tenaga disalurkan ke bagian transmisi, itu terjadi selama mesin motor  hidup.

2.1.2.2. Mesin Otto  Langkah

Mesin >tto empat langkah adalah mesin pembakaran dalam yang dalam satu siklus pembakaran terjadi empat langkah piston. 5mpat langkah tersebut meliputi, langkah hisap (pemasukan), kompresi, tenaga dan langkah buang yang se$ara keseluruhan memerlukan dua putaran poros engkol ("ran$shaft) per satu siklus pada mesin otto.

ambar 2.; Mesin >tto  langkah

Prinsip kerja motor otto empat langkah adalah sebagai berikut !

1. Langkah !isa"

#alam langkah ini, $ampuran bahan bakar dan udara di hisap ke dalam ruang bakar, %atup hisap membuka sedangkan katup buang tertutup. Aaktu torak   bergerak dari titik mati atas ("M/) ke titik mati bawah ("M), menyebabkan ruang silinder menjadi +akum dan menyebabkan masuknya $ampuran udara dan  bahan bakar ke dalam silinder yang disebabkan adanya tekanan udara luar.

ambar 2.B angkah hisap mesin otto  langkah^6?7

2. Langkah Ko#"resi

#alam langkah ini, $ampuran udara dan bahan bakar dikompresikan.

%atup hisap dan katup buang tertutup. Aaktu torak naik dari titik mati bawah ("M) ke titik mati atas ("M/), $ampuran yang dihisap tadi dikompresikan.

/kibatnya tekanan dan temperaturnya akan naik, sehingga akan mudah terbakar.

'aat inilah per$ikan api dari busi terjadi. Poros engkol berputar satu kali ketika torak men$apai titk mati atas ("M/).

ambar 2.1: angkah kompresi mesin >tto  langkah ^6?7

$. Langkah Usaha

#alam langkah ini, mesin menghasilkan tenaga dimana gerak translasi  piston diubah menjadi gerak rotasi oleh poros engkol dan selanjutnya akan

menggerakkan kendaraan. 'aat torak men$apai titik mati atas ("M/) pada saat langkah kompresi, busi memberikan lon$atan bunga api pada $ampuran udara dan  bahan bakar yang telah dikompresikan. #engan adanya pembakaran, kekuatan dari tekanan gas pembakaran yang tinggi mendorong torak ke bawah. 8saha ini yang menjadi tenaga mesin.

ambar 2.11 angkah usaha mesin >tto  langkah ^6?7

. Langkah B%ang

#alam langkah ini, gas yang sudah terbakar, akan dibuang ke luar silinder.

%atup buang membuka sedangkan katup hisap tertutup.Aaktu torak bergerak dari titik mati bawah ("M) ke titik mati atas ("M/), mendorong gas bekas keluar  dari silinder. Pada saat akhir langkah buang dan awal langkah hisap kedua katup akan membuka sedikit (+al+e o+erlap) yang berungsi sebagai langkah pembilasan ($ampuran udara dan bahan bakar baru mendorong gas sisa hasil pembakaran).

%etika torak men$apai "M/, akan mulai bergerak lagi untuk persiapan langkah  berikutnya, yaitu langkah hisap. Poros engkol telah melakukan 2 putaran penuh dalam satu siklus yang terdiri dari empat langkah yaitu, 1 langkah hisap, 1 langkah kompresi, 1 langkah usaha, 1 langkah buang yang merupakan dasar kerja dari pada mesin empat langkah.

ambar 2.12 angkah buang mesin >tto  langkah ^6?7

Proses %erja adalah keseluruhan langkah yang berurutan untuk terjadinya satu siklus kerja dari motor. Proses kerja ini terjadi berurutan dan berulang-ulang.

Piston motor bergerak bolak balik dari titik mati atas ("M/) ke titik mati bawah ("M) dan dari titik mati bawah ("M) ke titik mati atas ("M/) pada langkah selanjutnya.

Pada motor empat langkah, proses kerja motor diselesaikan dalam empat langkah piston.

- angkah pertama yaitu piston bergerak dari "M/ ke "M, disebut langkah pengisian.

- angkah kedua yaitu piston bergerak dari "M ke "M/ disebut langkah kompresi.

- angkah ketiga piston bergerak dari "M/ ke "M disebut langkah usaha.

Pada langkah usaha ini terjadilah proses pembakaran bahan bakar  ($ampuran udara dan bahan bakar) di dalam silinder motorruang  pembakaran yang menghasilkan tenaga yang mendorong piston dari "M/

ke "M.

- angkah keempat yaitu piston bergerak dari "M ke "M/ disebut langkah pembuangan. as hasil pembakaran didorong oleh piston keluar  silinder motor. 4adi pada motor empat langkah proses kerja motor untuk  menghasilkan satu langkah usaha (yang menghasilkan tenaga) diperlukan empat langkah piston.

5mpat langkah piston berarti sama dengan dua kali putaran poros engkol.

Pada motor dua langkah proses kerja motornya untuk mendapatkan satu kali langkah usaha hanya diperlukan dua kali langkah piston. Motor dua langkah yang  paling sederhana, pintu masuk atau lubang masuk dan lubang buang terlelangkah  berhadap-hadapan yaitu berada pada sisi bawah pada dinding silinder motor.

Proses kerjanya adalah sebagai berikut.!

- Piston berada "M, kedua lubang (masuk dan buang) sama sama terbuka kemudian $ampuran udara dan bahan bakar dimasukkan kedalam silinder  melalui lubang masuk.

- erakan piston dari "M ke "M/, maka lubang masuk akan tertutup dan tertutup pula lubang buang, maka terjadilah langkah kompresi. Pada akhir  langkah kompresi ini terjadilah pembakaran gas bahan bakar. #engan terjadinya pembakaran gas bahan bakar maka dihasilkan tenaga  pembakaran yang mendorong piston ke bawah dari "M/ ke "M.

- angkah usaha terakhir terjadilah pembuangan gas bekas begitu terbuka lubang buang. 'esudah itu terbuka pula lubang masuk sehingga terjadi  pemasukkan gas baru sekaligus mendorong mendorong gas bekas keluar 

melalui lubang buang.

#engan demikian pada motor dua langkah proses motor untuk  menghasilkan satu kali langkah usahapembakaran gas dalam silinder, hanya diperlukan dua langkah piston. #ilihat dari putaran poros engkolnya diperlukan satu kali putaran poros engkol.

2.1.$. Mesin &ankel

Mesin wankel yang juga disebut dengan mesin rotari adalah mesin  pembakaran dalam yang digerakan oleh tekanan yang dihasilkan dari pembakaran dan diubah menjadi gerakan berputar pada rotor yang selanjutnya akan menggerakan poros.

Mesin ini ditemukan oleh insinyur 4erman <eli@ Aankel. *a mendapatkan  paten untuk mesin tersebut tahun 1B2B. Pada tahun 1B9:, ia memulai  penelitiannya di '8 Motorwenke / dan tahun 1B9? ia membuat prototipenya.

 '8 kemudian melisensikan konsepnya kepada beberapa manuaktur di seluruh dunia untuk diperbaiki konsepnya.

Mesin wankel sering dipakai untuk berbagai kendaraan dan peralatan seperti mobil, sepeda motor, pesawat terbang, go-kart, speed boat, snowmobile,  pembangkit listrik, mesin pabrik industri dan lain-lain, namun belakangan ini  penggunaan mesin ini semakin jarang diakibatkan emisi gas buang yang relati 

lebih tinggi dari mesin-mesin lainnya dan borosnya pemakain bahan bakar.

ambar 2.1& Mesin Aankel^6;7

Prinsip kerja dari mesin wankel sama saja dengan mesin -langkah kon+ensional. Pertama-tama, $ampuran bahan bakar dan udara masuk ke dalam ruang silinder karena hisapan dari perputaran rotor. alu, $ampuran bahan bakar  dan udara dibawa ke sisi yang lain dan termampatkan oleh pergerakan rotor.

angkah selanjutnya, busi menyemburkan api yang membakar $ampuran bahan  bakar dan menyebabkan peningkatan tekanan gas serta meningkatkan perputaran rotor dan sumbu eksentrik. %emudian, saat rotor bergerak ke sisi yang lain untuk  memulai siklus yang baru, sisa pembakaran keluar melalui saluran gas buang.

Perbedaan mesin Aankel dengan mesin -langkah kon+ensional adalah mesin Aankel tidak perlu mengubah energi gerak piston yang naik turun menjadi energi putar sehingga lebih eisien.

%eunggulan yang dimiliki mesin wankel antara lain bobotnya yang ringan dan desainnya yang simpel karena menggunakan suku $adang yang lebih sedikit dibandingkan dengan mesin -langkah kon+ensional. "enaga yang dihasilkan mesin ini juga lebih besar dibanding dengan mesin kon+ensional dengan kapasitas yang lebih besar.

%ekurangan dari mesin ini adalah boros bahan bakar. 5misi yang dihasilkan mesin ini juga $ukup tinggi dan boros oli. 0al ini menyebabkan biaya  perawatan untuk mesin Aankel sangat besar dan sering kali mesin wankel hanya

dipakai untuk keperluan balapan.

2.2. Dina#o#eter

#inamometer digunakan untuk mengukur torsi pada keseluruhan operasi mesin, dinamometer yang digunakan adalah tipe %ater bra$e dynamometer  dimana memanaatkan aliran air se$ara proporsional dengan beban yang diterapkan untuk men$iptakan resistensi terhadap motor.

ambar 2.1&ater bra$e dynamometer operation theory^61&7

'ebuah aliran dikontrol air melalui saluran masuk diarahkan pada pusat rotor di setiap penyerapan bagian dalam. /ir ini kemudian diarahkan menuju  bagian luar tubuh dinamometer oleh gaya sentriugal. 'eperti yang diarahkan keluar, air diper$epat ke dalam kantong di piring stator stasioner , per$epatan terus menerus  deselerasi air men$iptakan beban pada motor.

2.$. Per'or#ansi Motor Bakar

agian ini membahas tentang perormansi mesin pembakaran dalam.

Parameter mekanik yang termasuk dalam subbab ini adalah torsi, daya,  perbandingan udara bahan bakar, konsumsi bahan bakar spesiik dan eisiensi

dari pembakaran di dalam mesin.

2.$.1. Torsi (an Da)a

"orsi yang dihasilkan suatu mesin dapat diukur dengan menggunakan dinamometer yang dikopel dengan poros output mesin. >leh karena siat

dinamometer yang bertindak seolah-olah seperti sebuah rem dalam sebuah mesin, maka daya yang dihasilkan poros output ini sering juga disebut dengan bra$e  po%er . "orsi dideinisikan sebagai gaya yang bekerja pada jarak momen dan

memiliki satuan -m atau lb-t.

#aya dideinisikan sebagai usaha dari mesin per satuan waktu.

 

 



2 

60000

...(2.1)

#imana !

  = Daya poros (kW)

 '  Putaran mesin (rpm) D  "orsi (m)

ambar 2.19 #aya dan torsi sebagai ungsi putaran^67

aik torsi dan daya adalah ungsi dari putaran mesin. Pada putaran rendah, torsi meningkat dengan meningkatnya putaran mesin. Putaran mesin meningkat lebih lanjut, torsi men$apai maksimum dan kemudian menurun seperti yang ditunjukkan pada gambar diatas. "orsi menurun karena mesin tidak dapat udara yang optimal pada ke$epatan yang lebih tinggi. #itunjukkan daya meningkat seiring putaran meningkat kemudian menjadi maksimal dan kemudian menurun  pada putaran mesin yang lebih tinggi. 0al ini dikarenakan kerugian gesekan meningkat dan menjadi aktor dominan pada ke$epatan yang sangat tinggi. 8ntuk  mobil bensin, daya maksimum terjadi pada kisaran =::: hingga ?::: EPM, sekitar satu setengah kali torsi maksimum.

2.$.2. Per*an(ingan U(ara Bahan Bakar +A,-

/ir-<uel Eatio adalah parameter yang digunakan untuk mendeskripsikan rasio $ampuran udara dengan bahan bakar!



                   

 



 

  =

^ 

=

^ ...(2.2)

 _     _ 



 _   

=

 _     

...(2.&)

60.



 _   

=

_ 

...(2.)

 

_    ^ (  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  )

   _

...(2.9)

 _ =  ^{   + }

 _ ...(2.=)

#imana !

_ = aju aliran udara ke mesin (kgse$)

 _  = Massa bahan bakar (kgsiklus)

 _  = aju aliran bahan bakar ke mesin (kgse$)

 

 

4umlah silinder    

 

Putaran mesin (rpm)



 

 2 (re+se$) untuk  langkah dan 1 (re+se$) untuk 2 langkah  _ "ekanan udara masuk silinder (;9-B: kPa)

 

 

 3olume langkah (m_&)



 

 3olume sisa (m_&)

 

 

 %onstanta gas ideal (:,2;? k4kg.%)

 _  "emperatur udara masuk silinder (&&& %)

 _    ; F 11 untuk mesin pengapian busi (Spar$ Ignition Engine) modern

 12 F 2 untuk mesin pengapian kompresi (Compression Ignition Engine)

2.$.$. Kons%#si Bahan Bakar S"esi'ik +S,/

%onsumsi bahan bakar spesiik dideinisikan dengan !

 =  _  /  ...(2.?)

#imana!

 = %onsumsi bahan bakar spesiik Spe"ifi" uel Consumption(grkAh)

 _  = aju aliran bahan bakar ke mesin (kgse$)

  = #aya poros (kA) 2.$.. 0'isiensi Mesin

Aaktu yang diperlukan untuk proses pembakaran suatu siklus mesin sangatlah singkat dan pada umumnya tidak semua bahan bakar habis terbakar oleh oksigen atau bahkan temperatur sekitar tidak mendukung reaksi kimia yang terjadi, enomena ini terjadi karena mesin bekerja di lingkungan yang berbeda-  beda dan +ariasi putaran yang nilainya sangat berubah-ubah sesuai akselerasi yang dibutuhkan. %emungkinan terburuk sebahagian ke$il molekul bahan bakar  tidak bereaksi dan terbawa ke aliran pembuangan (exhaust ). 5isiensi  pembakaranterbakar. _  memiliki nilai yang berkisar dari :.B9 sampai :.B; ketika mesin_   menerangkan seberapa banyak bahan bakar yang bereaksi dan

 bekerja. 8ntuk satu siklus mesin pada satu silinder, panas yang ditambahkan adalah !

_ =  _   _  _  ...(2.;)

8ntuk keadaan steady!

_ =  _   _  _  ...

(2.B) 5isiensi termalnya adalah !

_  =  ⁄ _ =  ⁄ _ =  _  ⁄  _  ...

(2.1:) #imana!

  = #aya poros (kA)

 _  = massa bahan bakar (kgsiklus)

 _  = aju aliran bahan bakar ke ruang bakar (kgse$)



 _   

=

 ilai kalor dari bahan bakar (:: %jkg)

_  5isiensi pembakaran (:,B9 - :,B;)

 _   5isiensi kon+ersi bahan bakar 

2.. Analisis Keti(ak"astian

'uatu $ara atau metode untuk menaksir ketidakpastian dalam hasil-hasil eksperimen telah dikemukakan oleh %line dan M$Clinto$k. Metode ini didasarkan atas spesiikasi yang teliti ketidakpastian dalam berbagai pengukuran primer  eksperimen. 8mpamanya, suatu ba$aan tekanan tertentu mungkin dinyatakan sebagai!

P  1:: km²G 1 km²

ila tanda plus atau minus itu digunakan untuk menyatakan katidakpastian, orang yang membuat penandaan itu sebenarnya menyatakan  berapa menurut pendapatnya derajat ketelitian pengukuran yang dilakukannya itu.

Perlu di$atat bahwa spesiikasi itu sendiri tidak pasti, karena pelaku eksperimen itu tentunya tidak pasti mengenai ketelitian dalam pengukurannya.

ila instrumen itu baru saja dikalibrasi se$ara seksama, dengan tingkat  presisi yang tinggi, eksperimentalis itu mungkin dapat memberikan tingkat ketidakpastian pengukuran yang lebih baik dari bila pengukuran dilakukan dengan  pengukur atau instrumen lain yang riwayat kalibrasinya tidak diketahui. 'ebagai

$ara yang lebih baik dalam memberikan spesiikasi ketidakpastian suatu  pengukuran, %line dan M$Clinto$k menyarankan agar pelaku eksperimen menyatakan taruhan (kemungkinan) ketidakpastian itu. 4adi, persamaan diatas tadi dapat ditulis!

P  1:: km²G 1 km²( 2: banding 1)

#engan kata lain, pelaku eksperimen berani bertaruh dengan kemungkinan 2: banding 1 pengukuran itu akan berada dalam G 1 km². Perlu di$atat bahwa spesiikasi taruhannya itu hanya bisa dilakukan eksperimentalis itu atas dasar   pengalaman laboratorium keseluruhan.

8mpamakan seperangkat pengukuran dilakukan dimana ketidakpastian masing-masing pengukuran dapat dinyatakan dengan taruhan yang sama.

Perangkat pengukuran ini lalu digunakan untuk menghitung hasil eksperimen yang dikehendaki. %ita ingin menaksir ketidakpastian dalam perhitungan atas dasar ketidakpastian dalam pengukuran-pengukuran primer. 0asil  ialah suatu

ungsi dari +ariabel tak tergantung atau (independent ) @1 , @2 , @& ,...@n . jadi,

  (@1 , @2 , @& ,...@n

)

...(2.11)

8mpamakan &  _ ialah ketidakpastian dalam hasil w1 , w2 ,...w_n ketidakpastian dalam +ariabel tak-tergantung itu mempunyai taruhan yang sama, maka ketidakpastian dalam hasil yang mempunyai taruhan itu diberikan rujukan sebagai berikut!

&  _{ *}

��

   ²

 �

₁

+ �



 �

₂2

+ … +

�

   ²

 �

_

1�

�

2

...(2.12)

 1  

2

 _

2.. Lo#*a Ken(araan !e#at 0nergi

8ntuk menjawab kebutuhan akan kendaraan masa depan yang hemat akan  penggunaan energi dan ramah lingkungan maka dewasa ini banyak dilakukan riset dan penelitian termasuk kegiatan F kegiatan yang meman$ing kaum muda untuk   berpartisipasi didalamnya. /da beberapa perlombaan kendaraan hemat energi yang kita kenal salah satunya adalah 'hell 5$o-marathon dimana kegiatan ini merupakan reguler tahunan yang menantang tim mahasiswa untuk meran$ang dan membangun kendaraan yang paling hemat energi untuk bersaing dengan kendaraan tim lain, dimana pemenangnya adalah kendaraan yang dapat bergerak  dengan jarak terjauh dengan menggunakan bahan bakar atau energi paling sedikit.

Para tim akan bersaing dalam dua kategori utama berdasarkan desain mobil mereka !

1. Kategori  Prototype adalah untuk kendaraan berbentuk uturistik yang  bertujuan untuk memaksimalkan eisiensi bahan bakar melalui elemen desain

yang ino+ati.

2. Kategori Urban Concept adalah untuk desain kendaraan kon+ensional roda empat yang hemat bahan bakar, sesuai dengan kebutuhan pengemudi saat ini atau yang umum disebut dengan konsep"ity "ar#

"im mahasiswa dapat memilih salah satu bahan bakar berikut untuk  sumber daya kendaraan mereka. %endaraan-kendaraan dapat menggunakan salah satu bahan bakar berikut atau jenis energi !

1. 'hell 8nleaded B9 (58)'hell Plus ;B (8') Petrolasoline 2. 'hell #iesel

&. iHueied Petroleum as (P)

. 'hell as to iHuids (1::I ") 9. <atty /$id Methyl 5ster (1::I </M5)

=. 5thanol 51:: (1::I 5thanol)

;. 'olar5nergi 'urya

B. Plug-*n 5le$tri$ity (i-on)

'hell 5$o-marathon /sia 2:12 memiliki jumlah peserta sebanyak 19 tim dari 1; negara di /sia dimana dari *ndonesia sendiri diikuti oleh ; perguruan tinggi yaitu! 8ni+ersitas ajah Mada (8M), *nstitut "eknologi andung (*"),

*nstitut "eknologi 'epuluh opember (*"'), Politeknik egeri Pontianak, 8ni+ersitas Pendidikan *ndonesia, Politeknik Manuaktur andung, Politeknik   egeri 4akarta dan 8ni+ersitas 'umatera 8tara (8'8).

#i *ndonesia sendiri untuk pertama kalinya tahun 2:12 diadakan *ndonesia 5nergy Marathon Challange dimana kegiatan ini pada dasarnya juga sama dengan konsep 'hell 5$o-marathon hanya saja peserta kompetisi dari *ndonesia dan keragaman sumber energi yang disediakan juga masih sangat minim yaitu  pertama@ plus, solar dan listrik.