LAPORAN PRAKTIKUM THERMODINAMIKA

(1)

LAPORAN

PRAKTIKUM THERMODINAMIKA

Disusun oleh : Nama :

NIM :

Kelompok :

LABORATORIUM TEKNIK MESIN

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2024

(2)

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Termodinamika berasal dari bahasa Yunani dimana Thermos yang artinya panas dan Dynamic yang artinya perubahan. Termodinamika adalah suatu ilmu yang mempelajari perubahan kalor dengan kerja melalui perpindahan energi yang disebabkan perbedaan suhu serta sifat-sifat pendukungnya.

Hukum termodinamika yang pertama memusatkan faham tetang energi, gagasan bahwa energi itu tetap konstan ( kekekalan energi ) belum menjelaskan arah proses. Pada kenyataanya kalor dengan kerja tidak sama maka perlu dibentuk hubungan yang formal untuk melengkapi hukum termodinamika pertama. Hukum termodinamika yang kedua memusatkan faham tentang entropi, suatu proses bisa berlangsung dapat ditentukan .

Penerapan hukum termodinamika yang kedua menyatakan dalam, kalor mengalir secara spontan dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah dan tidak mengalir secara spontan dalam arah kebalikannya kecuali ada kerja yang dimasukkan ( Refrigerator dan Heat Pump ). Konsep ini dipakai dasar Mesin Pendingan maupun Mesin Pemanas , siklus ini menghasilkan efek pendinginan atau pemanasan dengan tolok ukur kinerjanya adalah COP.

Penerapan hukum termodinamika kedua berikutnya tentang mesin kalor ( Heat Engine ) tidak mungkin membuat suatu mesin kalor yang bekerja dalam suatu siklus yang semata-mata menyerap kalor dari sebuah reservoir dan mengubah seluruhnya menjadi usaha luar. Konsep ini dipakai pada siklus Rankine, siklus Brayton, sikklus motor bakar dan siklus yang lain . Siklus ini menghasilkan kerja dengan salah satu tolok ukur kinerjanya adalah efesiensi thermal.

Pada umumnya suatu motor diartikan sebagai sebuah perangkat yang dapat mengubah energi kimia menjadi energi gerak/mekanik. Sedangkan motor bakar merupakan mesin yang energi mekaniknya diperoleh dari hasil pembakaran bahan bakar. Motor bakar sampai saat ini masih diandalkan sebagai penggerak mula karena kemudahan dalam penyalaan dan pengendalian pembakaran (combustion). Berdasarkan cara penyalaan pembakaran motor bakar terbagi dua jenis yaitu motor bakar dengan penyalan busi (Spark Ignition

(3)

Engine – SI Engine ) dan motor bakar dengan penyalaan kompresi ( Compression Engine – CI Engine)

SI Engine proses pembakaran motor bensin berlangsung pada kompresi rendah, getaran yang ditimbulkan relatif kecil sehingga nyaman digunakan sebagai penggerak mula pada kendaraan. Engine ini mempunyai kelebihan bisa beroperasi pada putaran tinggi namun komsumsi bahan bakarnya lebih tinggi.

CI Engine proses pembakaran motor Diesel berlangsung pada kompresi tinggi maka suara dan getaran yang ditimbulkan cukup besar. Engine ini mempunyai kelebihan Torsi lebih tinggi dan konsumsi bahan bakar lebih kecil dari SI Engine.

Kelebihan dan kekurangan tersebut menjadi dasar pemikiran masyarakat dalam menentukan pilihan jenis motor bakar yang dipakai untuk penggerak mula yang diperlukan sesui dengan kebutuhannya di lapangan.

Parameter kinerja/prestasi motor bakar secara umum dilapangan adalah torsi, daya dan konsumsi bahan bakar spesifik, maka dari itu diperlukan adanya pelaksanaan praktikum pretasi mesin dengan tujuan memadukan teori yang ada dengan keadaan aktual di lapangan, karena tidak mungkin cukup memahami persoalan motor bakar hanya berdasarkan teori yang berasal dari buku saja namun juga perlu melihat keadaan yang sebenarnya di lapangan. Diharapkan mahasiswa dapat memahami dengan jelas apa itu motor bakar beserta hal-hal yang berkaitan dengan motor bakar dengan prestasinya serta dapat memecahkan masalah-masalah yang biasa terjadi pada motor bakar.

1.2 Tujuan Praktikum

Adapun tujuan dari dilaksanakannya praktikum thermodinamika ini yaitu :

a. Memadukan teori tentang motor bakar yang didapatkan pada bangku kuliah dengan keadaan aktual di lapangan.

b. Mengetahui dan memahami parameter-parameter utama dalam prestasi mesin (torsi, daya dan konsumsi bahan bakar spesifik).

c. Memahami dan membuat grafik karakteristik prestasi mesin (torsi terhadap putaran, daya terhadap putaran dan konsumsi bahan bakar spesifik terhadap putaran).

(4)

1.3 Manfaat Praktikum

Adapun manfaat yang dapat diperoleh dari praktikum thermodinamika yaitu : a. Mengetahui cara pengujian unjuk kerja prestasi mesin suatu motor bakar.

b. Dapat melakukan pengukuran secara langsung parameter utama prestasi mesin.

c. Dapat mengetahui karateristik mesin motor bakar.

1.4 Pelaksanaan Praktikum

a. Tempat : Laboratorium Prestasi Mesin b. Estimasi Waktu : ± 2 jam

c. Asisten Lab. : Sholahudin Brilyan Saputra ; Sholihin Widodo Saputra ; Supandi ; Ananta Baharuddin

(5)

BAB II DASAR TEORI

2.1 Pengertian Dasar

Motor bakar adalah mesin konversi energi yang mengubah energi thermal dari proses kimia menjadi energi mekanis. Energi thermal dihasilkan dari proses pembakaran bahan bakar, akan menghasilkan tekanan yang dipakai untuk mendorong piston sehingga menjadi energi mekanis. Motor bakar berdasarkan jumlah langkahnya dibagi menjadi dua : yaitu motor bakar dua langkah dan motor bakar empat langkah . Motor bakar dua langkah untuk menghasilkan satu kali kerja diperlukan dua kali langkah piston satu putaran poros engkol dan motor bakar empat langkah untuk menghasilkan satu kali kerja diperlukan empat kali langkah piston dua kali putaran poros engkol .

Dalam hal metode penyalaan pun motor bakar juga dibagi menjadi dua jenis yaitu motor bakar bensin dan motor bakar diesel. Motor bakar bensin menggunakan metode penyalaan dengan bantuan busi (Spark Ignition Engine/SI Engine) untuk memantikkan bunga api. Sedangkan motor bakar diesel menggunakan metode penyalaan dengan kompresi (Compression Ignition Engine/CI Engine).

Gambar 2.1 Motor Diesel Empat Langkah

(6)

Gambar 2.2 Motor Bensin Dua Langkah

Gambar 2.3 Motor Bensin Empat Langkah

(7)

2.2 Siklus Otto

Gambar 2.4 Siklus Otto Aktual

Siklus Otto adalah siklus ideal untuk motor dengan pengapian nyala bunga api, campuran bahan bakar dan udara dibakar dengan menggunakan percikan bunga api dari busi. Piston bergerak dalam empat langkah dalam silinder, sedangkan poros engkol berputar dua kali untuk setiap siklusnya .Pada gambar 2.4 memperlihatkan setiap langkah piston dan pernyataan prosesnya pada diagram P-v untuk kondisi aktual mesin empat langkah.

Dari gambar 2.4 dapat dijelaskan kondisi awal kedua katup hisap dan buang dalam keadaan tertutup sedangkan piston pada posisi terendahnya yaitu pada titik mati bawah (Bottom Dead Center/BDC). Selama langkah kompresi, piston bergerak ke atas campuran udara-bahan bakar dikompresi.

Sesaat sebelum piston mencapai posisi tertingginya yaitu titik mati atas (Top Dead Center/TDC), percikan bunga api ditimbulkan oleh busi sehingga membakar campuran bahan bakar dengan udara . Selama pembakaran berlangsung akan menaikkan tekanan dan temperatur. Tekanan gas yang tinggi tersebut mendorong piston ke bawah langkah usaha/ langkah ekspansi , sehingga menyebabkan poros engkol berputar.

Sebelum piston mencapai titik mati bawah katup terbuka

selanjutnya piston bergerak kembali ke atas mengeluarkan gas buang melalui katup buang (langkah pembuangan).

(8)

Selanjutnya piston turun kembali ke bawah dari titik mati atas menuju titik mati bawah , katup hisap terbuka campuran udara-bahan bakar yang baru masuk melalui katup hisap (langkah hisap) begitu seterusnya sehinnga terbentuk siklus.

Analisis termodinamika untuk kondisi aktual tersebut dapat

disederhanakan bila digunakan asumsi udara-standar yang berperilaku sebagai gas-ideal. Siklus untuk kondisi aktual disederhanakan menjadi sistem tertutup yang disebut sebagai siklus Otto ideal.

Proses kompresi dan proses ekspansi berlangsung secara

adiabatis, selain proses tersebut juaga ada proses isobaris dan isokhorik.

Ketiga proses itulah yang dirangkaikan membentuk suatu siklus motor bakar.

Proses-proses ini dapat dinyatakan dalam hubungan tekanan–volume (P-V) dengan menganggap bahwa :

1. Muatan dalam silinder memenuhi sifat-sifat gas ideal , yang disebut sebagai udara standar.

2. Panas jenis muatan konstan pada tiap keadaan dan tiap proses.

3. Proses kompresi dan ekspansi berlangsung secara adiabatis 4. Massa yang dikerjakan itu berjumlah konstan

5. Tidak terdapat kerugian mekanis pada tiap langkah

6. Bahan bakar menguap sempurna dan tercampur homogen pada udara Katup-katup dan saluran masuk atau buang terbuka dan tertutup tepat pada titik-titik matinya.

Untuk penjelasan lebih lanjut dapat dipelajari dengan proses siklus otto Ideal sebagai berikut ini :

(9)

Gambar 2.5 Diagram P-V Siklus Otto Ideal

1. Langkah 0-1

Yaitu langkah hisap tekanan konstan, campuran udara dan bahan bakar dihisap kedalam silinder melalui katup intake yang terbuka. Piston bergerak dari TMA menuju TMB sehingga keadaan menjadi vacum didalam silinder.

2. Langkah 1-2

Langkah kompresi isentropis. Piston bergerak dari TMB menuju TMA dalam keadaan katup tertutup sehingga campuran udara dan bahan bakar tertekan akibatnya tekanan pada silinder meningkat dan terjadi penyalaan pada akhir langkah kompresi dengan ditandai busi meletupkan bunga api.

3. Pembakaran 2-3

Setelah penyalaaan terjadi langkah pembakaran volume konstan, campuran bahan bakar dan udara dinyalakan dengan bantuan bunga api dari busi dan pembakaran dilakukan pada volume konstan.

TMA TMB

(10)

4. Langkah 3-4

Langkah ekspansi isentropis, piston bergerak menjauhi TMA menuju TMB akibat tekanan tinggi yang dihasilkan pada proses pembakaran.

5. Pelepasan Kalor 4-1

Langkah pelepasan kalor, merupakan akhir langkah ekspansi dengan katup buang terbuka yang menyebabkan tekanan pada silinder menurun.

6. Langkah 1-0

Langkah buang, piston bergerak dari TMB menuju TMA. Sisa gas hasil pembakaran di dalam ruang bakar akan dibuang melalui saluran katup buang. Ketika piston mendekati TMA maka katup buang akan menutup kembali dan katup intake akan membuka, pembukaan katup intake ini adalah awal siklus baru.

2.3 Daya Indikator

Gambar 2.6 Diagram Indikator

Fenomena dasar siklus dari suatu mesin telah dipelajari pada mata kuliah thermodinamika, motor bakar merupakan salah satu dari mesin konversi energi yang konsep kerjanya didasarkan pada Mesin Kalor (Heat Engine). Melalui asumsi fluida kerja yang telah ditetapkan maka kerja netto dari siklus dapat dihitung dengan persamaan thermodinamika.

(11)

Kerja netto tersebut tidak lain adalah luasan yang dibentuk oleh siklus melalui diagram P-V (indicator diagram). Kerja tersebut dihasilkan dari prosespembakaran yang menghasilkan tekanan untuk mendorong piston waktu langkah ekspansi sehingga terjadi konversi energi thermal menjadi energi mekanik.

Selama melakukan siklus tekanan didalam selinder selalu berubah- ubahfungsi dari volume langkah piston maka, ada tekanan konstan yang mewakili fenomena tersebut dinamakan tekanan efektif rata-rata (Mean effectif pressure/Mep). Analisis tersebut belum memperhitungkan kerugian yang terjadi yaitu kerugian kalor, kerugian hidrolis, kerugian mekanis, dan sebagainya. Daya merupakan kerja persatuan waktu yang dihitung melalui persamaan empiris pada mata kuliah motor bakar dinamakan daya indikator.

Mean Effective Pressure (MEP)

𝑊𝑛𝑒𝑡𝑡𝑜

MEP (1)

Daya Indikator

𝑀𝐸𝑃 𝑥 𝑉𝑑 𝑥 𝑛 𝑥 𝑖

Ni (2)

Dengan keterangan :

MEP : Mean Effective Pressure (kPa) n : Putaran mesin (rpm) Wnetto : Kerja netto (kJ) i : Jumlah silinder Vd : Volume langkah (m³) z : Koefisien langkah Ni : Daya indikator (kW)

(12)

2.4 Prestasi Mesin

Prestasi atau unjuk kerja suatu motor bakar (engine) yang utama ada tiga yaitu daya, torsi (momen puntir), dan konsumsi bahan bakar spesifik. Ketiga parameter tersebut sangat penting menjadi acuan dan pertimbangan utama dalam memilih motor bakar yang sesuai dengan kebutuhan dilapangan Sehingga penting untuk memahami cara untuk mengukur ketiga parameter tersebut di dalam suatu pengujian dan dapat menyimpulkan karakteristik masing-masing dari parameter prestasi mesin tersebut.

Daya adalah kemampuan engine untuk melakukan kerja, semakin besar volume selinder maka daya yang dihasilkan akan semakin besar pula. Torsi adalah gaya dikalikan panjang lengan, gaya ini dihasilkan karena adanya tekanan dari proses pembakaran yang diterima piston untuk diteruskan ke bagian penggerak akhir. Konsumsi bahan bakar spesifik adalah banyaknya bahan bakar yang diperlukan untuk mengasilkan daya mesin.

Daya yang dihasilkan disimpan di roda gila sebagian digunakan untuk melakukan langkah isap, langkah kompresi, langkah buang dan menggerakan alat bantu mesin (pompa bahan bakar, pompa oli, pompa pendingin, peralatan kelistrikan). Jadi daya sesunggguhnya yang dihasilkan lebih kecil disebut daya efektif atau daya poros.

Gambar 2.7 Konsep Pengujian Prestasi Mesin

(13)

2.5 Dynamometer

Pengujian unjuk kerja suatu mesin dilakukan menggunakan dynamometer dengan cara memberikan beban pada mesin, untuk pembebanan yang diberikan ini dilakukan dengan cara melakukan pengereman pada poros mesin dengan mengatur putarannya. Pengereman yang digunakan pada pengujian ini yaitu pengereman secara hidraulik dengan Hydraulic Dynamometer. Rem hidraulik merupakan sistem pengereman menggunakan bantuan cairan, cara kerja rem ini yaitu dengan memberikan gaya pada poros..

Besarnya gaya pengereman pada poros bisa terukur dan panjang lengan sudah ditetapkan maka besar torsi dapat dihitung. Torsi sudah diketahui maka daya poros dapat ditentukan juga, hasil pengukuran tersebut dinamakan BHP (brake horse power). Sedangkan untuk pengukuran konsumsi bahan bakar dapat dilakukan secara langsung dengan mengunakan gelas ukur yang sudah tersedia di panel instalasi pengujian.

Satuan daya untuk sistem British adalah HP, 1 HP adalah daya yang diperlukan untuk menarik beban seberat 200 lb sejauh 165 ft dalam waktu 1 menit. Sedangkan untuk sistem Metric adalah PS, 1 PS adalah gaya yang diperlukan untuk menggerakan benda seberat 75 kg sejauh 1 meter dalam waktu 1 detik. Horse power disingkat HP dan Pferdestarke disingkat PS.

Gambar 2.8 Hydraulic Dynamometer

(14)

Gambar 2.9 Electric Dynamometer

Seiring dengan perkembangan teknologi pengujian mesin kendaraan tidak perlu melakukan pengereman pada poros mesin secara langsung, namun cukup dengan menjalankan kendaran pada alat uji. Roda kendaran memutar rol pada alat uji pada putaran tertentu, selanjutnya diolah data akusisi untuk dikonversikan pada layar monitor sudah terukur parameter prestasi mesin torsi, daya dan konsumsi bahan bakar.

Alat uji prestasi mesin ini sangat populer dengan nama Dyno Test, bahkan alat uji ini sudah bisa dimunculkan pada layar monitor berbagai data yang diperlukan seperti : besarnya tekanan efektif rata-rata, grafik torsi terhadap putaran, daya terhadap putaran dan konsumsi bahan bakar spesifik terhadap putaran. Jadi pengujian yang dilakukan sangat praktis sehingga masyarakat umum bisa menguji prestasi mesin dengan mudah.

Gambar 2.10 Pengukuran Torsi

(15)

Torsi (T) T = F x ℓ

Dengan keterangan : T : Torsi (Nm)

F : Gaya pengereman (N)

ℓ : Panjang lengan dynamometer (m)

Daya Efektif (Ne)

Ne = Ni – (Ng + Na) Dengan keterangan :

Ne : Daya efektif Ni : Daya indikator

Ng : Daya untuk melawan gesekan Na : Daya untuk aksesoris

Ne = 1,047 x 10^-4 x Mt x n Keterangan :

Ne = Daya efektif mesin (kW) Mt = Momen puntir (Nm) N = Putaran mesin (rpm) Pemakaian Bahan Bakar (Be)

Be = Dimana :

mf = (X / t) x Kb x ρ air x (3,6 x 10^-3) Keterangan :

Be = Pemakaian bahan bakar (kg/jam.kW) mf = Pemakaian bahan bakar tiap jam (kg/jam) X = Jumlah bahan bakar yang digunakan (mL) t = Waktu untuk menghabiskan X bahan bakar (detik) Kb = Koefisien bahan bakar diesel (0,893)

Kb = Koefisien bahan bakar bensin (0,739) ρair = Massa jenis air (997 kg/m³)

(16)

2.6 Karakteristik Prestasi Mesin

Berdasarkan perhitungan thermodinamika akan dihasilkan daya indikator dengan bertambahnya laju aliran fluida kerja atau bahan bakar. Bertambahnya laju aliran bahan bakar seiring dengan bertambahnya putaran mesin maka daya indikator juga akan bertambah. Daya indikator pada putaran tertentu akan mencapai puncaknya, jika putaran ditambah lagi maka daya indikator akan turun karena adanya keterbatasan pada thermodinamika dari kondisi aktual menjadi ideal.

Daya efektif tidak lain adalah daya output poros mesin (engine) atau daya yang dihasilkan dari proses pembakaran dikurangi daya untuk melawan gesekan dan daya untuk menggerakkan aksesoris. Daya poros mesin diukur dari pengujian menggunakan dynamometer, pada putaran tertentu daya poros akan mencapai maximum. Jika putaran mesin ditambah pada kondisi daya maximum maka nilai daya akan turun karena kerugian-kerugian yang terjadi bertambah besar atau tidak signifikan dengan penambahan dayanya.

Torsi atau momen putar yang dihasilkan dari gaya yang terukur pada poros mesin, besarnya gaya ini identik dengan tekanan yang dihasilkan pembakaran. Faktor yang mempengaruhi proses pembakaran berperan penting dalam menghasilkan torsi. Jadi torsi yang maximum akan terjadi pada saat engine tersebut proses pembakarannya yang paling sempurna, sehingga konsumsi bahan bakarnya rendah.

Tekanan efekif rata-rata dihasilkan dari proses pembakaran maka karakteristik grafiknya identik dengan grafik torsi. Fenomena proses pembakaran sangat komplek banyak faktor-faktor yang mempengaruhi antara lain : metode penyalaan, timing penyalaan, kualitas bahan bakar, sistem pengabutan, bentuk ruang bakar dan sebagainya.

Konsumsi bahan bakar spesifik parameter ini merupakan ukuran ekonomi pemakaian bahan bakar, yang menyatakan banyaknya bakar per jam untuk menghasilkan setiap daya kuda yang dihasilkan. Pada putaran mesin idle akan cenderung kelebihan bahan bakar, namun jika putaran ditambah kosumsi bahan bakar akan berkurang dan pada putaran tertentu akan mencapai kondisi minimal. Pada kondisi tersebut pencampuran udara bahan bakar yang paling homogen sehingga proses pembakarannya menghasilkan tekanan pembakaran yang optimum dan menghasilkan torsinya terbesar. Selanjutnya jika putaran ditambah lagi konsumsi bahan bakar akan bertambah maka torsinya akan turun.

Mesin yang baik torsi tertinggi didapatkan pada putaran yang cukup rendah

(17)

sehingga jika dipakai sebagai penggerak mula kendaran akan cepat berakselerasi.

Tolak ukur suatu prestasi mesin secara umum ditunjukkan oleh grafik karakteristik: daya terhadap putaran, torsi terhadap putaran dan konsumsi bahan bakar spesifik terhadap putaran. Ketiga parameter tersebut menjadi pertimbangan umum untuk memilih mesin yang sesuai dengan kegunaannya di lapangan.

Gambar 2.11 Grafik Hubungan Daya, Torsi dan Putaran Mesin

Gambar 2.12 Perbandingan Prestasi Mesin Motor Bensin-Diesel

(18)

2.7 Hukum Utama Termodinamika

Termodinamika adalah cabang ilmu fisika yang mengutarakan hukum-hukum pertukaran panas ke dalam bentuk tenaga mekanis atau sebaliknya. Ada tiga hukum utama dalam termodinamika yaitu hukum termodinamika pertama, hukum termodinamika kedua dan hukum termodinamika ketiga. Namun dalam praktikum di thermodinamika ini, kita hanya akan berfokus pada hukum thermodinamika kedua. Ketiga hukum ini bersama sama dengan hukum termodinamika ke-nol yang merupakan dasar pengukuran temperatur akan membentuk suatu dasar dalam membangun pengetahuan termodinamika.

Hukum termodinamika pertama merupakan hasil pengujian yang meliputi semua perubahan siklus, termasuk perubahan yang menyangkut pemberian panas pada sistem dan pelaksanaan kerja oleh sistem selama proses siklus tersebut. Jadi jumlah aljabar transfer kerja adalah sebanding dengan jumlah aljabar transfer panas.

Hukum termodinamika kedua dapat memberikan jawaban tentang beberapa hal diantaranya:

1. Menentukan efisiensi paling tinggi yang mungkin dari suatu mesin panas atau koefisien prestasi yang maksimum dari suatu mesin pendingin.

2. Menentukan apakah suatu proses mungkin berlangsung atau tidak.

3. Menentukan arah atau derajat suatu reaksi kimia.

4. Menentukan sekala temperatur yang tidak tergantung pada sifat-sifat fisik tiap zat.

5. Mendefinisikan suatu sifat yang sangat berguna yang disebut entropi.

Hukum termodinamika kedua mengatakan bahwa panas tidak dapat dipindahkan dari derajat yang lebih rendah ke derajat yang lebih tinggi tanpa adanya kerja dari luar, pada kenyataannya juga tampak panas tidak pernah mengalir dari temperatur rendah ke temperatur yang lebih tinggi.

(19)

BAB III

METODE PERCOBAAN

3.1 Objek Percobaan

Objek yang digunakan dalam praktikum prestasi mesin ini adalah motor bakar jenis diesel dan motor bakar bensin.

3.2 Pelaksanaan Praktikum Hari/tanggal waktu :

Tempat : Laboratorium Teknik Mesin UMS.

3.3 Peralatan Praktikum a. Spesifikasi Mesin

1. Motor Diesel :

Merk : Loncin Diesel 186 FE

Tipe : Single Cylinder, 4 Stroke

Diameter Silinder : 86 mm

Langkah Torak : 72 mm

Volume Langkah : 441 cc

Putaran Maksimum : 3600 rpm Putaran Minimum : 1500 rpm

Rasio Kompresi : 19 : 1

Daya : 10 HP

Torsi 2. Motor Bensin :

: 35 Nm/2500 rpm

Merk : Honda GX390 General

Tipe : Cylinder Horizontal Shaft, 4 Stroke

Diameter Silinder : 78 mm

Langkah Torak : 71 mm

Volume Langkah : 678 cc Putaran Maksimum : 3600 rpm Putaran Minimum : 1500 rpm Rasio Kompresi : 8 : 1 Daya : 13 HP

Torsi : 26,5 Nm/2500 rpm

(20)

b. Panel Indikator

Panel kontrol ini dilengkapi untuk memenuhi kebutuhan praktikum pengujian prestasi motor bakar diesel dan motor bakar bensin, panel tersebut terdiri dari :

Gelas ukur dengan kapasitas 8 mL, 16 mL dan 32 mL.

Katup aliran bahan bakar.

Tombol pompa bahan bakar.

Tombol emergency/saklar panik.

Tombol starter.

Display forcemeter.

Display temperature.

Display tachometer.

Display tekanan orifice. Katup pembebanan hydrobrake.

Gambar 3.1 Panel Indikator

(21)

3.4 Perhitungan Data Praktikum

Perhitungan data praktikum ini terdiri dari perhitungan data dari motor bakar diesel dan motor bakar bensin, adapun parameter yang akan dihitung yaitu :

A. Momen Puntir (Mt) Mt = F x L

Keterangan :

Mt = Momen puntir (Nm) F = Gaya yang bekerja (N)

L = Panjang lengan (0,1115 m) B. Daya Efektif Mesin (Ne)

Ne = 1,047 x 10^-4 x Mt x n Keterangan :

Ne = Daya efektif mesin (kW) Mt = Momen puntir (Nm) N = Putaran mesin (rpm) C. Pemakaian Bahan Bakar (Be)

Be = Dimana :

mf = (X / t) x Kb x ρ air x (3,6 x 10^-3) Keterangan :

Be = Pemakaian bahan bakar (kg/jam.kW) mf = Pemakaian bahan bakar tiap jam (kg/jam) X = Jumlah bahan bakar yang digunakan (mL) t = Waktu untuk menghabiskan X bahan bakar (detik) Kb = Koefisien bahan bakar diesel (0,893) Kb = Koefisien bahan bakar bensin (0,739) ρair = Massa jenis air (997 kg/m³) 3.5 Prosedur Percobaan Praktikum

3.5.1 Prosedur Percobaan Mesin Diesel A. Langkah Persiapan Awal

1) Periksa air untuk hydrobrake dalam bak penampung terisi 1⁄2

sampai 2⁄3 bagian.

2) Periksa oli pada dipstick.

3) Isi bahan bakar ke dalam tangki bahan bakar.

(22)

4) Pasang kabel battery.

5) Pastikan bagian yang bergerak dan berputar tidak terganggu.

6) Hubungkan listrik panel ke sumber listrik 220 VAC.

7) Hidupkan tombol on/off pada bagian belakang panel.

8) Isi gelar ukur dengan bahan bakar menggunakan tombol pompa bahan bakar.

9) Posisikan aliran bahan bakar dari gelas ukur ke mesin (G-M) 10)Tekan tuas dekompresi sambil tekan tombol starter sampai mesin

dalam kondisi hidup dan putaran mesin stabil pada kisaran 1300 rpm.

11)Jaga gelas ukur bahan bakar agar tidak kosong, isi kembali bahan bakar apabila perlu.

B. Langkah Pengujian

1) Periksa semua instrument mesin berfungsi dengan baik.

2) Mempersiapkan lembar pengambilan data, alat tulis, kamera handphone dan stopwatch.

3) Buka katup pembebanan hydrobrake sesuai dengan beban yang diperlukan.

4) Atur putaran mesin dengan kisaran putaran sebesar 1500 rpm, 1800 rpm, 2100 rpm, 2400 rpm, 2700 rpm dan 3000 rpm.

5) Naikkan putaran mesin sesuai dengan data yang diperlukan.

6) Tahan kondisi mesin pada putaran yang telah ditentukan, lalu foto display yang tertera pada panel indikator.

7) Nyalakan timer stopwatch sambil melihat kepada gelas ukur bahan bakar.

8) Pertahankan bahan bakar pada gelas ukur saat mesin beroperasi.

9) Ambil data yang diperlukan pada lembar pengambilan data.

10)Ulangi langkah 3 hingga 9 sampai data yang diperoleh tercukupi.

11)Tutup katup pembebanan dan turunkan putaran mesin sampai minimum.

12)Matikan motor bakar diesel.

C. Langkah Akhir Percobaan

1) Pastikan semua instrument mesin sudah dalam kondisi mati/off.

2) Kosongkan bahan bakar pada gelas ukur.

3) Lepaskan panel listrik dari sumber listrik.

(23)

4) Lepaskan battery.

3.5.2 Prosedur Percobaan Mesin Bensin A. Langkah Persiapan Awal