Home >Automotive >Laboratorium Motor Bakar - Motor Diesel I - Teknik Mesin Unhas

Laboratorium Motor Bakar - Motor Diesel I - Teknik Mesin Unhas

Date post:19-Jan-2015
Category:
View:7,269 times
Download:11 times
Share this document with a friend
Description:
Ini file mobak yang paling lengkap.
Transcript:
  • 1. LABORATORIUM MOTOR BAKAR I.LATAR BELAKANG Pada umumnya suatu motor dapat diartikan sebagai suatupesawatyangdapatmengubahenergitertentumenjadi energi gerak. Sedangkan yang dimaksud dengan motorbakaradalahmesinkalordimanagaspanasdiperoleh dari proses pembakaran di dalam mesin itu sendiri dan langsung dipakai melakukan kerja mekanis untuk menjalankan mesin tersebut. Dalam seratussejarahtahunperkembangannya,sejakdibuatuntukkurang pertamalebih kalinyamotor bakar torak adalah penggerak mula yang ringan dan kompak. Dewasa ini motor bakar torak mempunyai peran yang sangat penting dalam kehidupan manusia, hampir semua orangmenikmatitransportasi,manfaatnyapenerangan,misalnya pertanian,dalambidangindustridansebagainya. Padadasarnyamasalahyangakandibahasdalampengujian motor bakar adalah pembakaran dalam yang terdiridaripengujianmotordieselempatlangkahdengan beberapa pengamatan tentang karakteristik dan performance suatu mesin pada kondisi putaran konstan, throttle konstan dan beban konstan. II.TUJUAN PENGUJIAN Menganalisavariasipembukaanthrottledanputaran poros konstan dengan pembebanan bervariasi terhadapprsetasimesindieseldenganparameter-parameter sebagai berikut : 1. Perbandingan antara bahan bakar dan udara dalam silinder (AFR) 2. Besarnyatekananyangdiberikansecaraefektif(Mep) 3. Lajualiransesuaidengankapasitassiliinder(Mth)Diesel Engine IInternal Combustion Engine

2. LABORATORIUM MOTOR BAKAR III.TEORI DASAR A. SEJARAH MESIN DIESEL Rudolf Diesel (18 Maret 1858 - 30 September 1913) adalah seorang penemu Jerman, terkenal akan penemuannya, mesin diesel, Dia lahir di Paris dan meninggalsecaramisteriusdikapalferydalamperjalanannya ke Inggris. Diesel mengembangkan ide sebuah mesin pemicu kompresi pada dekade terakhir abadke-19tersebutdanpadaprototipemenerima23yanghakFebruariberfungsipaten1893.padauntukDiaawalalatmembangun1897ketikabekerja di pabrik MAN di Augsburg. Padahal jaman itu (akhir abad 19 dan awal abad 20) belum ada orang yang berfikir tentang krisis energi minyak, apalagi global warming. Sedemikian hebatnya itu mesin, membuat pesaing-pesaingnya di duniaotomotifSeptember dari1913,kabingigitjari.DieselhilangkamarnyadiHinggakapalsecara SSdibulanmisteriusDresdensaatbepergian dari Jerman ke Inggris. Baru lima hari kemudianmayatnyaditemukanterapungdiSungaiScheldt (Jerman). Tak seorang pun bisa menyibak misteri di balik kematian Diesel tersebut. Beberapa tahun kemudian, tepatnya tahun 1937 di Jepang,berdirilahsebuahpabrikmesinbernamaTokyo Jidosha Kogyo Company yang sekarang berganti namamenjadiIsuzu,yanglineproduknyaadalahMesin Diesel. Konon salah seorang murid/asisten Diesel berhasil mengcopy seluruh desain rancang bangunmesintersebutdanmengembangkannyadiJepang atas perintah Kaisar Tenno Haika Hirohito untuk menjalankan mesin perangnya di Asia Pasifik. Selama hanguskanPerang semuaDunia sumurII,JepangminyakmembumimilikkolonialBelanda, Inggris dan Perancis di Asia Tenggara. Namun, Diesel Engine Idisisilain,JepangjugamemerintahkanInternal Combustion Engine 3. LABORATORIUM MOTOR BAKAR anak jajahannya untuk menanam jarak pagar, yang bijinyadiperasuntukdijadikanbiodieselyangmenggerakkan tank dan kapal perang mereka. Para tentara Jepang dengan mesin perang yang bermesindiesel Serikat.Amerikahampir Hanyatak 4terkalahkanbuahbomolehatomdiHiroshima dan Nagasakilah yang mampu menghentikan lajugerakmelibasbersepatuAsia-Pasifik.MacArthur risikopasukankaretSementaraJendraltergopoh-gopohkekuranganbaliksuplaitersebut Douglasmenyerangminyakdenganbensindisepanjang jalur penyerangannya di Pasifik Selatan, yang bisa dikatakan mendahulukan merebut sumursumur minyak di Papua, Sulawesi dan Kalimantan. Makanya tidak perlu heran kenapa mesin diesel masihberbahanbakarsolar,bukanminyakjarakatau minyak kelapa sawit. Semua dikareakan para pelaku industri minyak tidak mau rugi dan digulung oleh petani kacang, kelapa sawit dan jarak pagar. Padasaatmenerimahakpatenatasmesinciptaannya di Pekan Raya Paris 1912, Rudolf Diesel menyampaikan pidato yang sangat-sangat berarti di era Global Warming saat ini: Der Gebrauch von Pflanzenl als Krafstoff mag heute unbedeuntend sein. Aber derartige Produkte knnen im Laufe der Zeit obenso wichtig werden wie Petroleum und diese Kohle-Teer-Produkte von heute. (Pemakaian minyak nabatisebagaisepertinya nantiakantidakbahanbakarberarti,menjadiuntuktetapipenting,saatpadainisaatnyasebagaimanaminyakbumi dan produk tir-batubara saat sekarang).Diesel Engine IInternal Combustion Engine 4. LABORATORIUM MOTOR BAKARGambar 1. Rudolf diesel (Penemu mesin diesel)Gambar 2. Mesin diesel pertamaGambar 3. Siklus 4 Langkah Diesel Engine IInternal Combustion Engine 5. LABORATORIUM MOTOR BAKAR B. SIKLUS IDEAL TEKANAN KONSTANGambar 4. Siklus ideal tekanan konstan Keterangan: Fluida kerja dianggap sebagai gas ideal dengan kalor spesifik yang konstan;Langkah isap (0-1) merupakan tekanan-konstan, torak bergerak dari TMA ke TMB;Langkah kompresi (1-2) ialah proses isentropik torak bergerak dari TMB ke TMA;Prosespembakarantekanankonstan(2-3)dianggap sebagai proses pemasukan kalor pada tekanan-konstan, torak mulai bergerak dari TMA ke TMB; Langkah kerja (3-4) ialah proses isentropik, torak bergerak dari TMA ke TMB;Prosespembuangan(4-1)dianggapprosespengeluaran kalor pada volume konstan; Langkahbuang(1-0)ialahprosestekanankonstan, torak bergerak dari TMB ke TMA; Siklus dianggap tertutup, artinya siklus ini berlangsung dengan fluida kerja yang sama atau, gasyangberadadidalamselinderpadawaktulangkah buang, tetapi pada waktu langkah isap berikutnyaakanmasuksejumlahfluidakerjayang sama. Diesel Engine IInternal Combustion Engine 6. LABORATORIUM MOTOR BAKAR Prosespemasukankalorpadatekanankonstansangat sukar dilaksanakan oleh karena itu dalam perhitungan perancangan siklus motor Diesel yang modernbiasanyadigunakansiklusudaratekananterbatas sebagai pendekatan. Siklus udara tekanan terbatas (siklus gabungan) Apabilapemasukankalorpadasuatusiklusdilaksanakan baik pada volume-konstan maupun pada tekanan-konstan,siklustersebutdinamaisiklustekanan-terbatas atau siklus gabungan. Gambar 2. melukiskan diagram P vs v siklus ini. Pada gambar itu terlihat proses pemasukan kalor berlangsung selama proses (2-3a) sampai (3a-3).Gambar 5. Siklus ideal volume konstan Dalamsiklusdiataslangkahisap(0-1)dimisalkan memiliki tekanan sama dengan langkah buang(1-0).Kedualangkahtersebutdiatassebenarnya memiliki tekanan yang berbeda. C. SIKLUS AKTUAL Dalam kenyataannya tiada satu siklus pun yang merupakansiklustekanankonstan,atausiklustekanan terbatas. Tetapi boleh dikatakan antara efisiensisiklusudaradansiklussebenarnyaterdapat hubungan tertentu, yaitu pada efisiensi indikatornya: Diesel Engine IInternal Combustion Engine 7. LABORATORIUM MOTOR BAKAR idimana,0,75 0,85 tekanan-konstanDiesel0,65 0,80 volume-konstaniDiesel 0,40 0,55Gambar 6. Hubungan antara diagram pengatur katup dengan grafik tekanan vs volume : (a) untuk motor 4 langkah; (b) untuk motor dua langkah Penyimpangan terjadikarenadari dalamsiklusudarakeadaanyang(ideal)itusebenarnyaterjadi kerugian yang antara lain disebabkan oleh hal berikut: Diesel Engine IInternal Combustion Engine 8. LABORATORIUM MOTOR BAKAR 1. Kebocoran fluida kerja karena penyekaan oleh cincin torak dan katup tak dapat sempurna; 2. Katup tidak dibuka tepat di TMA dan TMB karena pertimbangan kelembaban dapatdinamika fluidadiperkecilpenutupanmekanismekerja. bilakatupkatupKerugiansaatdisesuaikantersebutpembukaan dengandan danbesarnyabeban dan kecepatan torak; 3. Fluida kerja bukanlah udara yang dapat dianggap sebagai gas ideal dengan kalor spesifik yang konstan selama proses siklus berlangsung; 4. Pada motor bakar torak yang sebenarnya, pada waktutorakberadadiTMA,tidakterdapatpemasukan kalor seperti siklus udara. Kenaikan tekanan dan temperatur fluida kerja disebabkan oleh proses pembakaran antara bahan bakar dan udara di dalam selinder; 5. Proses pembakaran memerlukan waktu jadi, tidak berlangsungsekaligus.Akibatnyaprosespembakaran berlangsung pada volume dan ruang bakar yang berubah-ubah karena gerakan torak. Dengan demikian, proses pembakaran harus sudah dimulai beberapa derajat sudut engkol sebelum torakmencapaiderajatsudutkembalidariTMAdanengkol TMAberakhirsesudahmenujutorakTMB.Jadi,beberapa bergerak prosespembakaran tidak dapat berlangsung pada volume atau pada tekanan yang konstan. Di samping itu padakenyataannyatidakpernahterjadipembakaran tidak sempurna. Karena itu daya dan efisiensinya perbandingansangatlah campuranbergantung bahanpadabakar-udara,kesempurnaan bahan bakar-udara itu bercampur, dan saat penyalaan; 6. Terdapat kerugian kalor yang disebabkan oleh perpindahan kalor dari fluida kerja ke fluida Diesel Engine IInternal Combustion Engine 9. LABORATORIUM MOTOR BAKAR pendingin,terutamapadalangkahkompresi,ekspansi dan pada waktu gas buang meninggalkan selinder.Perpindahankarenaterdapatfluidakerjakalortersebutterjaditemperaturantarapendingin.Fluidaperbedaandanfluidapendingin diperlukan untuk mendinginkan bagian mesin yang menjadi panas, untuk mencegah bagian tersebut dari kerusakan. 7. Terdapat kerugian energi kalor yang dibawa oleh gasbuangdarisekitarnya.dalamselinderEnergidimanfaatkan untukketersebutatmosfirtakdapatmelakukann kerja mekanik;8. Terdapat kerugian energi karena gesekan antara fluida kerja dengan dinding sekitarnya. Berdasarkan semua hal diatas, bentuk diagram P vs v dari siklus yang sebenarnya tidak sama dengan bentuk tidak siklusdiagram pernahsiklusideal.merupakantekananSiklussebenarnyasiklusvolumekonstan,atausiklustekanankonstanterbatas (gambar 2). Menunjukkan bentuk diagram P vs v dari sebuah motor bakar torak 2-langkah dan 4-langkah yang sebenarnya. Karenasemuapenyimpangantadimenimbulkankerugian energi, hendaknya diusahakan agar siklus yang sebenarnya itu mendekati siklus udara yang ideal. dipakaiSiklus dalamyangidealpadaperhitungansaatinibiasaperancanganataupenaksiran. Siklus Aktual 4 Tak Pada titik 2 atau 10 sebelum TMA katup isap mulai terbuka, katup isap terbuka sampai titik 4

If you can't read please download the document

Embed Size (px)
Recommended