MOTOR BAKAR :
Mesin Pembakaran Dalam Bahan Bakar
Salah satu penggerak mula yang
banyak digunakan adalah mesin kalor. Mesin kalor adalah mesin yang
mempergunakan energi termal untuk melakukan kerja mekanik, atau yang merubah
energi termal menjadi energi mekanik. Dimana energi itu sendiri dapat diperoleh
dengan proses pembakaran, proses fisi (pemisahan) bahan bakar nuklir dan dari
proses lainnya.
Jika dilihat dari cara memperoleh
energi termal, mesin kalor dibagi menjadi dua golongan, yaitu Mesin Pembakaran
Luar (External Combustion Engines) dan Mesin Pembakaran Dalam (Internal
Combustion Engines).
Pada
dasarnya motor-motor bakar didefinisikan sebagai suatu pesawat atau mesin
tenaga, dimana tenaga yang dihasilkan dari energi panas hasil pembakaran bahan
bakar di dalam silinder, energi diubah menjadi energi tekan untuk menggerakan
torak dari TMA (Titik Mati Atas) menuju TMB (Titik Mati Bawah). Karena torak
dihubungkan dengan batang penghubung untuk menggerakan poros engkol. Gerakan
poros engkol disebut juga dengan energi mekanis. Oleh sebab itu motor bakar
sering juga disebut pesawat kalor dengan pembakaran di dalam “Internal
Combustion Engine”.
1. Prinsip
Kerja Motor Bensin Empat Langkah
Apabila ditinjau dari prinsip
kerjanya pada mesin sepeda motor maupun mesin mobil dapat dibedakan menjadi
dua, yaitu motor bensin empat langkah dan motor bensin dua langkah. Pada
umumnya mesin mobil dan sepeda motor mempergunakan mesin empat langkah, dimana
setiap proses pembakaran terjadi pada empat langkah gerakan piston atau dua
kali putaran poros engkol. Dengan anggapan bahwa katup masuk dan katup keluar
terbuka dan tertutup tepat pada waktu piston berada pada TMA dan TMB. Piston
bergerak di dalam silinder diantara bagian atas silinder dan bagian bawah
silinder. Panjang atau jarak gerak piston dari TMA sampai TMB disebut panjang
langkah piston atau stroke.
Campuran
udara dan bensin yang berasal dari karburator dihisap ke dalam silinder oleh
piston. Campuran ini kemudian dikompresikan ke TMA, sehingga mengakibatkan
naiknya temperatur dan tekanan di dalam silinder (ruang bakar). Bersamaan
dengan itu busi memercikan bunga api listrik yang mengakibatkan terjadinya
proses pembakaran di dalam silinder. Dengan terjadinya pembakaran maka tekanan
dan temperatur semakin meningkat, sehingga piston akan terdorong ke bawah
akibat tekanan yang tinggi.
Untuk
lebih jelasnya, maka langkah kerja motor bensin empat langkah adalah sebagai
berikut:
1. Langkah Isap
Silinder menghisap campuran bahan
bakar dan udara yang berlangsung ketika piston bergerak dari TMA menuju TMB.
Pada saat itu katup isap (KI) terbuka, sedangkan katup buang (KB) tertutup.
Melalui katup isap, campuran bahan bakar dan udaraterisap masuk ke dalam
silinder.
2. Langkah Kompresi (Langkah Tekan)
Setelah mencapai TMB, piston
bergerak kembali ke TMA, sementara katup isap dan katup buang dalam keadaan
tertutup. Campuran bahan bakar dan udara yang dihisap tadi kini terkurung di
dalam silinder dan dimampatkan oleh piston yang bergerak ke TMA. Volume
campuran bahan bakar dan udara menjadi kecil dan karena itu tekanan dan
temperaturnya naik hingga campuran itu mudah terbakar.
3. Langkah Kerja (Langkah Ekspansi)
Pada saat piston hampir
mencapai TMA, campuran bahan bakar dan udara itu dinyalakan, terjadilah proses
pembakaran dengan percikan bunga api listrik dari busi, sehingga tekanan dan
temperaturnya naik. Gas pembakaran akan mendorong piston untuk bergerak kembali
dari TMA ke TMB, katup isap dan katup buang dalam keadaan tertutup.
4. Langkah Buang
Apabila piston telah mencapai
TMB katup buang sudah terbuka, sedangkan katup isap tertutup. Piston bergerak
kembali ke TMA mendesak gas pembakaran keluar dari dalam silinder melalui
saluran buang. Dengan terbuangnya gas hasil sisa pembakaran, maka motor bensin
empat langkah telah mengalami satu siklus kerja.
Berikut ini adalah gambar langkah
kerja motor bensin empat langkah:
Gambar 1. Langkah Kerja Motor Bensin Empat Langkah
a. Langkah
Isap. Katup isap membuka, katup buang menutup. Piston bergerak turun. Gas baru
hasil pencampuran bahan bakar dan udara masuk keruang silinder motor.
b. Langkah Kompresi. Kedua katup menutup. Piston
bergerak naik. Tekanan gas dalam silinder naik.
c. Langkah usaha. Kedua katup menutup. Piston
bergerak turun akibat ledakan pembakaran gas dalam silinder.
d. Langkah
Buang. Katup isap menutup, katup buang membuka, Piston bergerak naik. Gas bekas
pembakaran keluar melalui saluran buang.
2. Bagian-Bagian Motor
Pada
bagian di bawah ini diperlihatkan secara sederhana bagian-bagian penting dari
motor bakar:
2.1 Blok Silinder dan Silindernya
Blok
silinder merupakan komponen yang sangat penting karena pada blok silinder
tersebut dipasang berbagai komponen lainnya. Beberapa komponen yang dipasang
pada blok silinder antara lain pompa bensin, katup, karburator, pompa oli, dan
sebagainya. Blok silinder dibuat dari bahan khusus, karena blok silinder harus
kuat terhadap panas dan goncangan akibat arus bolak-balik piston dan gerak
putar poros engkol. Biasanya blok silinder dibuat dari besi tuang, namun ada
juga yang terbuat dari paduan alumunium untuk memperingan bobot dari kendaraan.
Sebagai pendingin, blok silinder diberi mantel pendingin (water jacket) yang bersirkulasi disekitar silinder.
Susunan
silinder motor ada bermacam-macam pertimbangan untuk menentukan susunan
silinder umumnya adalah tempat, getaran dan efisiensi tenaga motor. Pada kepala
silinder terdapat gasket yang berfungsi sebagai perapat antara blok silinder
dan kepala silinder, keduanya diikat dengan baut tanam. Gasket kepala silinder
harus kuat terhadap tekanan pengerasan kepala silinder, suhu dan tekanan yang
tinggi. Gasket yang rusak akan mengakibatkan kebocoran sehingga menyebabkan
kebocoran kompresi. Pada kepala silinder terdapat katup-katup dan mekanismenya.
Gambar 2. Blok Silinder
2.2. Poros
Engkol
Hasil
dari pembakaran bahan bakar antara lain adalah tenaga dorong yang menggerakan
piston ke titik mati bawah. Poros engkol dihubungkan dengan batang penggerak.
Gerakan piston tersebut adalah gerak lurus bolak-balik. Poros engkol
dihubungkan dengan batang penggerak. Agar gerak lurus tersebut dapat
dimanfaatkan, maka gerak tersebut diubah menjadi gerak putar oleh poros engkol.
Gambar 3. Poros Engkol
2.3. Piston
Piston
bergerak bolak-balik di dalam silinnder, berfungsi untuk menghisap dan membuang
sisa pembakaran. Disamping menerima tekanan akibat ledakan pembakaran piston
juga menerima panas yang tinggi. Pada waktu langkah isap piston mengalami
perubahan temperatur akibat gas baru yang diisap. Untuk itu piston harus tahan
terhadap tekanan, panas yang tinggi dan temperatur yang berubah-ubah.
Piston
juga perlu didinginkan dengan cara mengalirkan oli ke piston melalui saluran
batang penggerak. Pendingin piston bertujuan untuk mengurangi pemuaian.
Gambar 4. Piston
2.4. Ring piston
Ring
piston pada motor bensin ada dua macam yaitu ring kompresi dan ring oli. Fungsi
dari ring kompresi adalah sebagai perapat agar kompresi tidak bocor keruang
engkol. Ring oli berbeda dengan ring kompresi. Ring oli berlubang pada sisinya.
Ring oli berfungsi untuk mengikis kelebihan oli pada dinding silinder.
Gambar
5. Ring pada Piston
2.5. Batang
Penggerak
Batang
penggerak berhubungan dengan piston ke poros engkol. Batang pengggerak
memindahkan gaya piston dan memutar poros engkol. Ketika berhubungan dengan
poros engkol, batang penggerak mengubah gerakan bolak-balik piston ke dalam
gerakan putar dari poros engkol.
Gambar 6. Batang Penggerak
2.6.
Katup Isap
Katup
ini berguna untuk mengalirkan campuran bahan bakar dan udara dari karburator
yang kemudian diisap oleh piston ke dalam silinder untuk proses pembakaran.
2.7.
Katup Buang
Katup
ini berfungsi untuk membuang gas hasil sisa dari pembakaran dari ruang bakar
(silinder).
3. Siklus Ideal
Pada
kenyataannya analisa motor bakar torak secara thermodinamika dan kimia sangat
kompleks. Karena itu digunakan keadaan ideal yang membuat analisa menjadi lebih
mudah dan sedapat mungkin tidak menyimpang dari keadaan sebenarnya.
Pada
umumnya untuk menganalisa motor bakar diperlukan siklus udara sebagai siklus
ideal. Siklus udara mempergunakan beberapa keadaan yang sama dengan siklus yang
sebenarnya, misalnya mengenai:
Ă˜ Urutan prosesnya
Ă˜ Perbandingan kompresi
Ă˜ Pemilihan temperatur dan tekanan pada suatu keadaan
Ă˜ penambahan kalor yang sama per satuan berat udara
Dalam
menganalisa siklus udara volume konstan. Siklus ini digambarkan dalam diagram P
– v seperti terlihat pada gambar berikut:
|
Qin
|
|
Qout
|
|
1
|
|
3
|
|
2
|
|
4
|
|
V
|
|
P
|
|
VC
|
|
VL
|
|
1
|
|
2
|
|
3
|
|
4
|
|
T
|
|
TMB
|
|
TMA
|
Gambar 7. Siklus Ideal (Siklus Otto)
Proses dari siklus pada diagram P vs V adalah
sebagai berikut :
0 - 1 Langkah
isap dengan proses tekanan konstan (isobarik).
1 - 2 Langkah
kompresi yang berlangsung secara isentropis dimana tekanan dan temperatur
meningkat secara tajam.
2 - 3 Proses
pembakaran pada volume konstan yang dianggap sebagai pemasukan (q in)
pada volume konstan (isovolume).
3 - 4 Langkah
kerja terjadi secara isentropis.
4 - 1 Proses
pembuangan (qout) yang dianggap sebagai proses pengeluaran kalor
pada volume konstan (isovolume).
1- 0
Langkah buang dengan proses tekanan konstan (isobarik).
Pada siklus ini setelah gas hasil sisa pembakaran dibuang, maka akan masuk
kembali gas campuran bahan bakar dan udara.
Siklus
ini berlangsung dengan fluida kerja yang sama di mana setelah gas hasil sisa
pembakaran dibuang, maka akan masuk sejumlah fluida kerja yang sama.
4. Sistem Pengapian Konvensional
Komponen
sistem pengapian konvensional adalah baterai, koil, pemutus, distributor,
kondensor dan busi. Untuk mendapatkan bunga api yang mampu membakar campuran
bensin dan pada ruang bakar sehingga terjadi pembakaran yang sempurna
dibutuhkan arus listrik tegangan tinggi. Besarnya arus listrik tersebut
tergantung pada beberapa faktor, antara lain:
a) Jarak
antara kedua elektroda.
b)
Perbandingan campuran antara bensin dan udara.
c) Kepadatan
campuran bensin dan udara.
Ditinjau
dari sistem pengapian, hasil pembakaran sangat ditentukan oleh besarnya bunga
api yang diloncatkan oleh elektroda busi saat terjadinya bunga api tersebut.
Saat terjadinya loncatan, bunga api listrik pada busi harus tepat beberapa
derajat poros engkol sebelum titik mati atas pada langkah kompresi. Saat
pengapian yang terlalu awal atau terlambat menyebabkan tidak sempurna sehingga
tenaga motor berkurang, timbulnya polusi dan motor panas.
Gambar
8. Bagian-bagian dari sistem pengapian
Cam
berputar bersama rotor yang berfungsi untuk membuka dan menutup arus. Saat arus
tertutup, arus primer mengalir dari baterai melalui pemutus arus kekumparan
primer koil yang kemudian membentuk medan magnet yang menginduksi tegangan pada
kumparan sekunder, pada saat arus mencapai maksimum, kontak pemutus membuka.
Terbukanya
kontak pemutus menyebabkan baterai tidak lagi mengalirkan arus sehingga medan
magnet pun menurun secara tiba-tiba. Arus yang ada pada kumparan primer diserap
oleh kondensor. Penurunan medan magnet mengakibatkan induksi tegangan tinggi
pada kumparan sekunder yang akan mengakibatkan loncatan bunga api pada busi.
Gambar 9 Skema Dari Sistem Pengapian
5. Busi
Busi merupakan bagian yang penting
pada motor karena celah elektroda busi diloncatkan bunga api listrik sesuai
dengan urutan pengapian.
Konstruksi
busi terdiri atas terminal, insulator, gasket, elektroda positif dan elektroda
negatif.
Gambar 10.
Bagian-bagian Busi
Keterangan
gambar:
1. Mur terminal busi
2. Ulir terminal busi
3. Pencegah kebocoran arus (Barrier)
4. Isolasi
5. Seal penghantar khusus
6. Batang terminal
7. Bodi
8. Gasket
9. Isolator
10. Elektroda tengah (positif)
11. Elektroda massa
Antara
elektroda positif dan elektroda negatif diberi celah antara 0,7 – 0,8 mm. Celah tersebut menyebabkan loncatan
bunga api yang panas untuk pembakaran. Jika celah elektroda terlalu besar
mengakibatkan kebutuhan tegangan untuk meloncatkan bunga api mejadi lebih
tinggi. Jika sistem pengapian tidak bisa memenuhi kebutuhan tersebut maka motor
akan tersendat-sendat pada beban penuh. Insulator-insulator bagian tegangan
tinggi cepat rusak karena dibebani
tegangan pengapian yang luar biasa tingginya. Motor akan sedikit sulit untuk
dihidupkan. Celah elektroda yang terlalu kecil berakibat bunga api menjadi
lemah da elektroda cepat kotor.
Busi yang ulirnya sudah rusak
sebaiknya jangan dipakai. Apabila masih memungkinkan perbaiki ulir busi yang
telah rusak tersebut. Kerusakan ulir pada lubang busi pada blok silinder juga
harus secepatnya diperbaiki.
Pada busi
terdapat beberapa kerusakan yang harus diperhatikan dari bentuk dan warna pada
busi itu sendiri, antara lain adalah :
5.1. Busi
Normal
Gambar dibawah ini merupakan gambar
busi dalam kondisi normal. Insulator pada busi normal berwarna kuning sampai
cokelat muda. Permukaan pada ujung insulator bersih. Permukaan rumah insulator
berwarna cokelat muda keabu-abuan.
Gambar 11. Busi Normal
5.2 Kondisi
Aus
Keadaan ini terjadi pada pemakaian
yang lama dan busi jarang sekali dibersihkan. Biasanya tergantung penyesuaian
dari jam kerja busi tersebut dan diganti bila sudah waktunya.
Gambar 12. Busi Sudah Aus
5.3 Kerusakan
Mekanis
Kerusakan ini disebabkan karena
adanya suatu material asing yang masuk ke ruang bakar. Mungkin juga disebabkan
karena ulir busi yang berlebihan berakibat elektroda busi menonjol keluar dari
lubang busi sehingga pencapaian piston terlalu dekat dengan elektroda busi.
Gambar 13. Kerusakan Mekanis
Kesalahan
pemasangan busi adalah sebagai berikut :
a. Terlalu pendek
Panjang
ulir busi yang terlalu pendek berakibat elektroda busi masuk kedalam pada
lubang busi. Nyala api busi terjadi pada lubang busi sehingga pembakaran mesin
tidak bisa berlangsung dengan baik.
b. Terlalu Panjang
Panjang
busi yang berlebihan berakibat elektroda menjadi keluar dari lubang busi yang
berakibat bagian elektroda busi cepat kotor dan sangat panas.
Gambar 14. Pemasangan busi
5.4 Pecah
/ Retak
Gambar
15. Pecah/Retak
5.5 Terlalu
Panas
Busi yang menerima panas yang berlebihan,
insulatornya berwarna putih pucat dan kekuning-kuningan. Elektroda-elektrodanya
terbakar.
Gambar 2.16. Terlalu Panas
5.6 Terak
Pada Permukaan
Pada kerusakan ini, pada elektroda dan permukaan
insulatornya tertutup terak yang sangat kotor dan berwarna kecoklat-cokelatan.
Kerusakan ini akan menutup loncatan bunga api sehingga pembakaran akan tidak
sempurna.
Gambar 17
Terak Pada Permukaan
5.7 Kebocoran
Oli
Gambar 18. Kebocoran Oli
2.6. Kabel Busi (Kabel Tegangan Tinggi)
kabel
busi sering juga sering disebut dengan kabel tegangan tinggi. Kabel busi
mengalirkan arus bertegangan tinggi yang dibangkitkan oleh koil melalui
distributor ke busi. Kabel-kabel busi harus mampu mengalirkan arus listrik
tegangan tinggi yang dihasilkan di dalam ignition coil ke busi-busi melalui
distributor tanpa adanya kebocoran. Oleh sebab itu penghantar (core) dibungkus
dengan insulator karet yang tebal seperti tampak pada gambar untuk mencegah
terjadinya kebocoran arus listrik tegangan tinggi. Insulator karet (rubber
insulator) kemudian dilapisi dengan pembungkus (shelth).
Kabel resistive terbuat dari fiberglass yang
dipadu (dicampur) dengan carbon dan karet sintetis yang digunakan sebagai core
untuk memberikan peregangan yang cukup kuat untuk meredam bunyi pengapian
(ignition noise) pada radio atau sistem audio pada kendaraan. Tanda tahanan
dicetak pada permukaan pembungkus (sheath) sebagai pertanda bahwa inti dari
kabel tegangan tinggi adalah kabel bertahanan (resistive wire). Pada ujung
kabel tegangan tinggi terdapat penutup (boot) yang berguna untuk menjaga
terminal dari korosi, minyak dan udara lembab. Penutup ini sifatnya fleksibel sehingga
dapat menutup kabel dengan rapat ke tutup distributor, koil pengapian dan busi.
Gambar 19 Kabel Busi
6.1.
Kabel Busi Standar
Pada dasar nya kabel busi standar
adalah kabel busi asli bawaan dari kendaraan (mobil) tersebut pada waktu
diproduksi. Pada kabel busi standar mempunyai spesifikasi tahanan kabel
kira-kira sebesar 5600 Ω untuk kabel busi yang pendek dan 9900 Ω untuk kabel
busi yang panjang dan memiliki penampang (diameter) inti penghantar (core)
sebesar 8 mm yang biasanya terbuat dari material baja.
6.2.
Kabel Busi Carbon 9,3 mm
Kabel
busi carbon 9,3 mm adalah suatu alat yang berfungsi untuk meningkatkan
intensitas percikan bunga api listrik pada saat pengapian, sehinga dapat
meningkatkan daya mesin dan memudahkan kendaraan pada saat start atau
dihidupkan.
Pada
dasarnya bagian-bagian dari kabel busi carbon 9,3 mm sama dengan kabel busi
standar, hanya saja memiliki perbedaan pada diameter penampang inti (core)
sebesar 9,3 mm dan memiliki sebuah kepala busi yang berhubungan dengan busi
yang dilapisan dalamnya terdapat kabel carbon dan di bagian kepala yang
berbentuk batangan. Serta memiliki nilai tahanan sebesar 7000 Ω untuk kabel
busi yang pendek atau kabel dari distributor menuju coil dan 11000 Ω untuk
kabel busi yang panjang atau kabel dari distributor menuju busi.
Prinsip
kerja dari kabel busi carbon 9,3 mm adalah sebagai berikut: tegangan tinggi
yang dihasilkan oleh coil masuk melalui bagian 1 dari kabel busi carbon 9,3 mm,
kemudian melewati suatu kumparan yang berbentuk spiral pada ruangan spiral
dibuat hampa udara. Ruangan hampa dan spiral tersebut berfungsi untuk
meningkatkan intensitas dari tegangan yang dihasilkan oleh coil. Kemudian
tegangan tersebut keluar pada bagian 2 yang berhubungan dengan busi yang
akhirnya terjadi loncatan bunga api yang lebih besar apabila mempergunakan
kabel busi carbon 9,3 mm dibandingkan dengan yang tidak mempergunakannya.
Gambar 20. Tutup Kepala Busi Kabel Busi Carbon 9,3 mm
Keuntungan Kabel Busi Carbon 9,3 mm:
a. Dapat
menghantarkan nyala api yang tinggi
b. Pemakaian
bahan bakar menjadi lebih irit
c. Tahan
terhadap panas yang tinggi
d. Mempunyai
bentuk yang lebih lentur
e. Tahan
terhadap zat kimia
Kerugian Kabel Busi Carbon 9,3 mm:
v Harga
dari kabel busi carbon 9,3 mm mencapai empat atau lima kali harga kabel busi
standar
v Apabila
digunakan dalam jangka waktu yang lama sering terjadi kebocoran pada tutup
kepala busi.
6.3. Spark Plug Booster
Spark
plug booster adalah suatu produk (alat) yang mempunyai fungsi untuk
menghasilkan pengapian yang lebih sempurna dari kondisi standar, sehingga
intinya dapat meningkatkan unjuk kerja dari mesin tersebut dan membuat mesin
hidup lebih stabil.
Spark
plug booster terdiri dari dua bagian, bagian pertama adalah sebuah kabel yang
nantinya akan dipasang ke distributor dan bagian kedua adalah sebuah perangkat
yang berfungsi untuk meningkatkan tegangan dari distributor, yang mana pada
bagian ini terdapat lubang untuk disambungkan dengan kabel busi.
Adapun
prinsip kerja dari spark plug booster adalah sebagai berikut, Tegangan tinggi
yang dihasilkan oleh koil masuk melalui bagian 1 dari spark plug booster,
kemudian melewati suatu bagian yang terbuat dari tembaga yang dililitkan pada
inti besi. Lilitan yang terbuat dari material tembaga ini mempunyai hambatan
yang lebih kecil dari baja. Nilai hambatan pada lilitan tembaga adalah sebesar
2,8 Ω, faktor nilai hambatan ini pulalah yang menyebabkan induksi tegangan
listrik yang cepat pada mesin yang menggunakan spark plug booster dan pada
akhirnya akan meningkatkan intensitas tegangan yang dihasilkan dari koil.
Setelah melewati bagian 1 yang terdapat pada spark plug booster tersebut,
tegangan yang dihasilkan dari koil keluar pada bagian 2 yang berhubungan dengan
kabel busi. Bagian 2 yang terbuat dari material keramik ini di dalamnya
terdapat sebuah kumparan elektronika yaitu sebuah dioda yang berfungsi untuk
mengkonstankan voltase listrik aliran DC yang dihasilkan oleh koil menjadi
lebih konstan selama periode penyalaan. Pada bagian ke 2 inilah terjadi
loncatan bunga api yang lebih besar apabila menggunakan spark plug booster dari
pada tanpa menggunakannya.
Gambar 21. Spark Plug Booster
6.4. Langkah Pemasangan Spark Plug Booster
Adapun langkah-langkah dalam
pemasangan spark plug booster adalah sebagai berikut:
·
Lepaskan atau cabut kabel busi
dari distributor dan busi
·
Pasang spark plug booster di
antara distributor dengan kabel busi, di mana bagian 1 dihubungkan ke
distributor dan bagian 2 di hubungkan ke kabel busi.
·
Pasang kembali kabel busike
busi dan periksa kembali sambungan antara spark plug booster dan distributor
serta kabel busi, pastikan kondisi sambungan terpasang dengan baik.
7. Parameter Pengujian
7.1.
Momen Torsi
Dari
poros pembakaran di dalam silinder akan menimbulkan tekanan terhadap torak.
Akibat adanya tekanan ini torak akan merubah tekanan tersebut menjadi gaya.
Gaya ini selanjutnya diteruskan ke batang torak yang nantinya akan menyebabkan
timbulnya tenaga putar dan tenaga putar ini disebut torsi, yang dinyatakan
dengan rumus :
Dimana
F = Gaya yang diberikan (N)
r = Jari-jari poros (m)
T = Momen Torsi (Nm)
7.2. Daya
Poros Efektif
Daya
poros didapat dari pengukuran momen pada beben dynamometer dan putaran permenit pada poros engkol.
Daya
poros dapat dihitung dengan menggunakan rumus :
Ne = MT.
Dimana
:
MT = Momen Torsi (Nm)
n = Putaran poros (rpm)
Ne = Daya poros efektif (Nm/dtk)
7.3.
Konsumsi Bahan Bakar
Pemakaian
bahan bakar didefinisikan sebagai jumlah penggunaan bahan bakar persatuan waktu
dalam kg/jam. Pemakaian bahan bakar dapat dihitung dengan rumus :
Mf =
x Pb x
kg/ jam
Dimana :
Mf = Pemakaian bahan bakar (kg/jam)
Vb = Volume pemakaian bahan bakar (cm3)
Pb = Massa jenis bahan bakar (0,7323 g/cm3)
tb = Waktu pemakaian bahan bakar (dtk)
1.
Pemakaian
Bahan Bakar Spesifik
Pemakaian
bahan bakar spesifik didefinisikan sebagai banyaknya bahan bakar yang terpakai
per jam untuk menghasilkan setiap KW daya mesin, dapat digunakan dengan persamaan
sebagai berikut :
Dimana :
SFC = Pemakaian bahan bakar spesifik (kg/jam.kW)
Mf = Laju aliran massa bahan bakar (kg/jam)
Ne = Daya poros (kW)
7.2. Efisiensi Thermal
Efisiensi
thermal merupakan perbandingan antara daya yang dihasilkan terhadap jumlah
energi bahan bakar yang diperlukan.
Dihitung
dengan rumus :
Dimana
:
LHV = Nilai kalor bawah bahan bakar (42967 kJ/kg)
Mf = Laju pemakaian bahan bakar
(kg/Jam)
Ne = Daya Poros (kW)
Daftar
Pustaka
1. Arends, BPM. &
Berenschot H. ” Motor Bensin ”.
Jakarta : Erlangga, 1980.
2. Arismunandar, Wiranto
& Koichi Tsuda. ”Motor Diesel Putaran
Tinggi”. Jakarta : Pradnya Paramita, 1986.
3. Crouse & Anglin. ” Automotive Engines ”. New York :
Glencoe, 1994.
4. Artono Koestoer, Dr. Ir.
Raldi., ” Perpindahan Kalor ”.
Jakarta : Salemba Teknika.
5. Holman J.P. ” Perpindahan kalor Edisi Keenam”.
Jakarta : Erlangga, 1997.
6. Kreith, Frank & Arko
Prijono M.Sc. ”Prinsip-Prinsip
Perpindahan Panas”. Jakarta : Erlangga, 1986.
7. Mas’ud Drs. & dkk. ” Sistem bahan Bakar ”. Jakarta :
Fariska Utama, 2000.
8. Northop, R.S. ” Teknik
Reparasi Sepeda Motor ”. Bandung : CV. Pustaka Grafika, 2003.
9. Purba M.Si, Drs. Michael.,
” Kimia 2000 SMU Kelas 2 ”. Jakarta :
Erlangga, 1994.
10. Yamaha Motor
Manufacturing Indonesia, PT. ” Yamaha
Motor Engineering Training Center ”. Indonesia : Yamaha Technical Academy,
2004.
11. J. D. Anderson. Modern
Compressible Flow with Historical Perspective. 3rd ed. New York: McGraw-Hill,
2003.
12. Y. A. Çengel and J. M.
Cimbala. Fluid Mechanics: Fundamentals and Applications. New York: McGraw-Hill,
2006.
13. H. Cohen, G. F. C.
Rogers, and H. I. H. Saravanamuttoo. Gas Turbine Theory. 3rd ed. New
York:Wiley, 1987.
14.W.J.Devenport.CompressibleAerodynamicCallculator,http://www.aoe.vt.edu/~devenpor/aoe3114/calc.html.
15. R. W. Fox and
A. T. McDonald. Introduction to Fluid Mechanics. 5th ed. New York:Wiley, 1999.
16. H. Liepmann and
A. Roshko. Elements of Gas Dynamics.Dover Publications, Mineola, NY, 2001.
17. C. E. Mackey,
responsible NACA officer and curator.Equations, Tables, and Charts for
Compressible Flow.NACA Report 1135,
http://naca.larc.nasa.gov/reports/1953/naca-report-1135/.
18. A. H. Shapiro.
The Dynamics and Thermodynamics of Compressible Fluid Flow. vol. 1. New York:
Ronald Press Company, 1953.
19. P. A. Thompson.
Compressible-Fluid Dynamics. New York: McGraw-Hill, 1972.
20. United
Technologies Corporation. The Aircraft Gas Turbine and Its Operation. 1982.