Date post: | 21-Mar-2019 |
Category: | Documents |
View: | 221 times |
Download: | 3 times |
PRAKTIKUM MOTOR BAKAR KELOMPOK XX | 1
LABORATORIUM MOTOR BAKAR FT - UB SEMESTER GANJIL TAHUN AKADEMIK 2018/2019
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Praktikum merupakan salah satu komponen yang penting dalam proses belajar
mengajar di perguruan tinggi. Tujuan kegiatan praktikum terutama untuk
memberikan pemahaman yang lebih mendalam kepada para mahasiswa terhadap
teori yang telah diberikan dalam proses perkuliahan dikelas. Bentuknya biasanya
berupa kegiatan di laboratorium dimana para mahasiswa melakukan percobaan
untuk mempraktekkan suatu teori atau karakteristik tertentu dari materi kuliah yang
telah diberikan.
Tujuan kegiatan praktikum berbeda dengan tujuan kegiatan penelitian.
Walaupun keduanya sama-sama dilaksanakan di laboratorium. Praktikum bertujuan
untuk menerapkan teori yang sudah ada dengan tujuan membantu proses belajar
mengajar. Sedangkan penelitian bertujuan untuk mendapatkan teori baru dalam
rangka pengembangan ilmu pengetahuan. Dalam program pendidikan perguruan
tinggi jenjang akademik dalam rangka mendidik calon sarjana yang menguasai ilmu
pengetahuan yang sudah ada serta mampu mengembangkan ilmu pengetahuan.
Praktikum mempunyai peranan penting, terutama untuk membantu memahami
teori, proses atau karakteristik dari berbagai fenomena dan hasil rekayasa dalam
bentuk rekayasa yang komplek sehingga sulit dipahami apabila hanya diterangkan
melalui proses perkuliahan di kelas.
Motor bakar adalah mesin kalor atau mesin konversi energi yang mengubah
energi kimia bahan bakar menjadi energi mekanik berupa kerja. Motor bakar
dikategorikan menjadi dua yaitu Internal Combustion Engine dan External
Combustion Engine. Motor bakar yang digunakan sampai sekarang adalah jenis
motor bakar Internal Combustion Engine yaitu motor bakar torak (reciprocating
engine) dan mempunyai dua jenis, yaitu motor bensin (spark ignition engine) dan
motor diesel (compression ignition engine).
2 | PRAKTIKUM MOTOR BAKAR KELOMPOK XX
LABORATORIUM MOTOR BAKAR FT - UB SEMESTER GANJIL TAHUN AKADEMIK 2018/2019
1.2 Tujuan Praktikum
Adapun tujuan dari praktikum motor bakar adalah :
1. Mendapatkan berbagai karakteristik kinerja (performance characteristic) dari
motor bakar melalui kegiatan pengujian di laboratorium motor bakar yang
dilakukan oleh mahasiswa yaitu :
a. Karakteristik kinerja antara konsumsi bahan bakar (FC) terhadap putaran.
b. Karakteristik kinerja antara keseimbangan panas terhadap putaran.
c. Karakteristik kinerja antara kandungan CO, CO2, O2, dan N2 dalam gas
buang terhadap putaran.
d. Karakteristik kinerja antara daya indikatif (Ni), daya efektif (Ne), dan daya
mekanik (Nm) terhadap putaran.
e. Karakteristik kinerja antara torsi terhadap putaran.
f. Karakteristik kinerja antara Mean Effective Pressure (MEP) terhadap
putaran
g. Karakteristik kinerja antara Specific Fuel Consumption (SFC) terhadap
putaran
h. Karakteristik kinerja antara efisiensi indikatif (i), efisiensi efektif (e),
efisiensi volumetrik (v) terhadap putaran
2. Evaluasi data karakteristik kinerja tersebut dengan membandingkannya dengan
karakteristik kinerja yang bersesuaian yang ada dalam buku referensi.
3. Menggambarkan diagram Sankey, yaitu diagram yang menggambarkan
keseimbangan panas yang terjadi pada proses pembakaran pada motor bakar.
4. Mengetahui pembakaran sempurna atau tidak yang ditunjukkan dengan emisi
gas buang berupa karbon monoksida.
PRAKTIKUM MOTOR BAKAR KELOMPOK XX | 3
LABORATORIUM MOTOR BAKAR FT - UB SEMESTER GANJIL TAHUN AKADEMIK 2018/2019
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Motor Bakar
Motor bakar adalah mesin kalor atau mesin konversi energi yang mengubah
energi kimia menjadi energi mekanik berupa kerja (rotasi). Pada dasarnya mesin
kalor (Heat Engine) dikategorikan menjadi dua (2), yaitu:
a. External Combustion Engine
Yaitu mesin yang menghasilkan daya dengan menggunakan peralatan lain
untuk menghasilkan media yang dapat digunakan untuk menimbulkan daya
seperti turbin uap, dimana uap yang digunakan untuk menghasilkan daya
berasal dari proses lain yang terjadi di boiler, di boiler tersebut air dipanaskan
sehingga menghasilkan uap (superheated steam) dan kemudian uap ini dikirim
ke turbin uap untuk menghasilkan daya.
b. Internal Combustion Engine
Merupakan mesin yang mendapatkan daya dari proses pembakarannya
yang terjadi dalam mesin itu sendiri, hasil pembakaran bahan bakar dan udara
digunakan langsung untuk menimbulkan daya. Contohnya mesin yang
menggunakan piston seperti gasoline engine, diesel engine, dan mesin dengan
turbin penggerak (turbin gas).
2.1.1 Prinsip Motor Bakar Torak
Motor bakar yang sampai sekarang digunakan adalah jenis motor bakar torak.
Motor bakar torak menggunakan beberapa silinder yang didalamnya terdapat torak
yang bergerak translasi bolak balik. Di dalam silinder itulah terjadi pembakaran
antara bahan bakar dengan oksigen dari udara. Gas pembakaran yang dihasilkan
oleh proses tersebut mampu menggerakkan torak yang dihubungkan dengan poros
engkol oleh batang penghubung (batang penggerak). Gerak translasi torak tadi
mengakibatkan gerak rotasi pada poros engkol dan sebaliknya. Berdasarkan
langkah kerjanya, motor bakar torak dibedakan menjadi 2, yaitu motor bakar 4
langkah dan motor bakar 2 langkah.
4 | PRAKTIKUM MOTOR BAKAR KELOMPOK XX
LABORATORIUM MOTOR BAKAR FT - UB SEMESTER GANJIL TAHUN AKADEMIK 2018/2019
A. Motor Bakar 4 Langkah
Pada motor bakar 4 langkah, setiap 1 siklus kerja memerlukan 4 kali
langkah torak atau 2 kali putaran poros engkol, yaitu:
a. Langkah Isap (Suction Stroke)
Torak bergerak dari posisi TMA (titik mati atas) ke TMB (titik mati
bawah), dengan KI (katup isap) terbuka dan KB (katup buang) tertutup.
Karena gerakan torak tersebut maka campuran udara dengan bahan bakar
pada motor bensin atau udara saja pada motor diesel akan terhisap masuk
ke dalam ruang bakar.
b. Langkah Kompresi (Compression Stroke)
Torak bergerak dari posisi TMB ke TMA dengan KI dan KB
tertutup.Sehingga terjadi proses kompresi yang mengakibatkan tekanan
dan temperatur di silinder naik.
c. Langkah Ekspansi (Expansion Stroke)
Sebelum posisi torak mencapai TMA pada langkah kompresi, pada
motor bensin busi dinyalakan, atau pada motor diesel bahan bakar
disemprotkan ke dalam ruang bakar sehingga terjadi proses pembakaran.
Akibatnya tekanan dan temperatur di ruang bakar naik lebih tinggi.
Sehingga torak mampu melakukan langkah kerja atau langkah ekspansi.
Langkah kerja dimulai dari posisi torak pada TMA dan berakhir pada
posisi TMB saat KB mulai terbuka pada langkah buang. Langkah ekspansi
pada proses ini sering disebut dengan power stroke atau langkah kerja.
d. Langkah Buang
Torak bergerak dari posisi TMB ke TMA dengan KI tertutup dan KB
terbuka. Sehingga gas hasil pembakaran terbuang ke atmosfer. Skema
masing masing langkah gerakan torak di dalam silinder motor bakar 4
langkah tersebut ditunjukkan dalam gambar 2.1.
PRAKTIKUM MOTOR BAKAR KELOMPOK XX | 5
LABORATORIUM MOTOR BAKAR FT - UB SEMESTER GANJIL TAHUN AKADEMIK 2018/2019
Gambar 2.1 Skema Langkah Kerja Motor Bakar 4 Langkah
Sumber: Britannica (2013)
B. Motor Bakar 2 Langkah
Pada motor bakar 2 langkah, setiap 1 siklus kerja memerlukan 2 kali
langkah torak atau 1 kali putaran poros engkol. Motor bakar 2 langkah juga
tidak memiliki katup isap (KI) dan katup buang (KB) dan digantikan oleh
lubang isap dan lubang buang. Secara teoritis, pada berat dan displacement
yang sama, motor bakar 2 langkah menghasilkan daya 2 kali lipat dari daya
motor bakar 4 langkah, tetapi pada kenyataannya tidak demikian karena
efisiensinya lebih rendah akibat pembuangan gas buang yang tidak komplit dan
pembuangan sebagian bahan bakar bersama gas buang akibat penggunaan
sistem lubang. Tetapi melihat konstruksinya yang lebih simpel dan murah serta
memiliki rasio daya-berat dan daya-volume yang tinggi maka motor bakar 2
langkah cocok untuk sepeda motor dan alat-alat pemotong.
Gambar 2.2 Skema Langkah Kerja Motor Bakar 2 Langkah
Sumber : Beamerguide (2010)
6 | PRAKTIKUM MOTOR BAKAR KELOMPOK XX
LABORATORIUM MOTOR BAKAR FT - UB SEMESTER GANJIL TAHUN AKADEMIK 2018/2019
a. Langkah Torak dari TMA ke TMB
Sebelum torak mencapai TMA, busi dinyalakan pada motor bensin
(bahan bakar disemprotkan pada motor diesel) sehingga terjadi proses
pembakaran. Karena proses ini, torak terdorong dari TMA menuju TMB.
Langkah ini merupakan langkah kerja dari motor bakar 2 langkah. Saat
menuju TMB, piston terlebih dahulu membuka lubang buang, sehingga
gas sisa pembakaran terbuang. Setelah itu dengan gerakan piston yang
menuju TMB, lubang isap terbuka dan campuran udara bahan bakar pada
motor bensin atau udara pada motor diesel akan masuk ke dalam silinder.
b. Langkah
Click here to load reader