Microsoft Word - ga.final.docProgram Studi Teknik Mesin
as to obtain the Sarjana Sains and Technology Degree
in Mechanical Engineering
YOGYAKARTA
2008
iii
iv
v
vi
INTISARI Motor diesel banyak digunakan dalam dunia industri dan
otomotif karena
keuntungannya dan perbedaannya dengan motor lainnya. Dalam tugas
akhir ini,
penulis melakukan perhitungan karakteristik motor diesel dan
perhitungan
elemen-elemen mesin dengan menggunakan data dari spesifikasi
kendaraan
dengan motor diesel 2800 CC. Tujuan perhitungan ini adalah untuk
mengetahui
karakteristik motor diesel 2800 CC dengan injeksi langsung.
Metode yang digunakan untuk mengetahui karakteristik motor diesel
2800
CC dengan injeksi langsung adalah perhitungan ulang. Berdasarkan
data
spesifikasi kendaraan dengan motor diesel 2800 CC.
Hasil perhitungan menunjukkan bahwa karakteristik motor diesel 2800
CC
dengan injeksi langsung sedikit berbeda dengan data spesifikasi
kendaraan karena
pemilihan koefisien.
adalah sebagai berikut:
Efisiensi Mekanis = 69%
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Bapa di Surga atas segala cinta kasih yang
telah
diberikan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini.
Penulisan
skripsi ini bertujuan untuk memenuhi salah satu syarat untuk
memperoleh gelar
sarjana pada Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan
Teknologi
Universitas Sanata Dharma.
Dalam menyelesaikan skripsi ini, penulis mendapat bantuan,
bimbingan dan
arahan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan
terima kasih
yang tak terhingga kepada :
1. Romo Dr. Ir. P. Wiryono P., S.J. selaku Rektor Universitas
Sanata
Dharma Yogyakarta yang telah memberikan kesempatan untuk
belajar
dan mengembangkan kepribadian kepada penulis.
2. Romo Ir. Greg. Heliarko S.J., S.S., B.S.T., M.Sc., M.A. selaku
Dekan
Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma
Yogyakarta.
3. Bapak Budi Sugiharto, S.T., M.T selaku Ketua Program Studi
Teknik
Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
4. Bapak Yosef Agung Cahyanta, S.T., M.T. selaku Pembimbing I
yang
telah membantu dan membimbing penulis dalam menyelesaikan
skripsi
ini.
5. Bapak Ir. FX. Agus Unggul Santoso, selaku Pembimbing II yang
telah
sabar membimbing penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
ix
6. Bapak Ir. YB. Lukiyanto, M.T selaku Pembimbing Akademik yang
telah
memberikan dorongan dan pengarahan.
7. Para dosen Program Studi Teknik Mesin yang telah membimbing
dan
memberikan segenap ilmunya.
8. Bapak, Bunda, Adik yang memberikan doa dan semangat
9. Irine Meilina Sari dan keluarga yang telah memberikan kasih
sayang,
doa, semangat, bantuan, dan perhatian untukku.
10. Saudara sepupuku Hubertus Tri Adi Nugroho Valentinus Hari
Murti
yang bersedia memberikan bantuan pikiran dan komputernya.
11. Teman-teman seperjuangan angkatan 2000 Teknik Mesin.
12. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang
telah
membantu dengan berbagai hal dan cara sehingga dapat
menyelesaikan
skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih banyak
terdapat
kesalahan dan kekurangan. Oleh karena itu, penulis menerima dan
berterima kasih
atas segala kritik serta saran yang diberikan demi perbaikan
selanjutnya. Akhir
kata, penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi
pembaca di masa
sekarang maupun di masa yang akan datang.
Yogyakarta, 30 September 2008
KATA PENGANTAR
............................................................................
vii
1.2. Perumusan Masalah
.................................................. 2
2.1. Motor Diesel
.............................................................
3
xi
2.3.2. Tipe Ruang Bakar Kamar Depan ..............................
13
2.3.3. Tipe Kamar Pusar (Swirl Chamber Type).................
15
2.4. Konstruksi Mesin Diesel
........................................... 16
2.4.1. Silinder Blok dan Silinder Liner
............................... 17
2.4.2. Silinder
Head.............................................................
17
2.4.3. Gasket Kepala
Silinder.............................................. 21
2.4.4.
Piston.........................................................................
22
2.4.4.3. Pegas Piston
..............................................................
24
2.4.4.7. Pena
Piston................................................................
26
2.4.7. Roda
Penerus.............................................................
29
2.4.9. Mekanisme Katup
..................................................... 31
2.4.9.2. Pengangkat Katup (Teppet
Valve)............................. 32
2.4.9.3. Batang Penekan (Push
Rod)...................................... 32
2.4.9.4. Rocker Arm dan
Shaft................................................ 33
2.4.9.5. Valve Timing
Diagram.............................................. 33
2.4.9.6. Celah
Katup...............................................................
35
3.1. Siklus Mesin Diesel
.................................................. 36
3.1.1. Data
Kendaraan.........................................................
37
Proses Penghisapan
................................................... 39
3.1.6. Koefisien Kimia Penambahan Molar 0µ ..................
48
3.1.7. Koefisien Perubahan Molar Karena Adanya Gas
Hasil
Pembakaran......................................................
49
Gas Volume Konstan ................................................
50
3.1.10. Kapasitas Molar Isokronik Udara pada Akhir
Kompresi
....................................................................
51
3.1.12. Tekanan Akhir
Pembakaran....................................... 52
3.1.13. Proses Ekspansi Awal
................................................ 54
3.1.14. Perbandingan Ekspansi
Awal..................................... 55
3.1.15. Perbandingan Ekspansi Akhir
.................................... 55
3.1.16. Perhitungan Tekanan dan Temperatur pada
Akhir Langkah Ekspansi ............................................
55
3.2. Tekanan Indikasi Rata-rata
........................................ 57
3.3. Tekanan Indikasi Rata-rata Sesungguhnya ................
58
3.4. Kerja Indikasi
.............................................................
58
3.8. Kebutuhan Bahan Bakar Tiap Jam.............................
62
3.9. Kebutuhan Bahan Bakar Spesifik Berdasarkan
Brake
Horsepower......................................................
63
xiv
3.12. Kebutuhan Bahan Bakar Spesifiknya ........................
64
BAB IV PERHITUNGAN ELEMEN MESIN
...................................... 66
4.1. Silinder dan Kepala Silinder
...................................... 66
4.1.1. Tebal Dinding
Silinder............................................... 66
4.1.2. Tebal Dinding Mantel Air Pendingin.........................
67
4.1.3. Tebal Rongga Antara Silinder Liner dengan
Dinding Mantel Air
.................................................... 67
4.2.1. Tegangan Tangensial
................................................. 68
4.2.3. Tegangan pada Bagian Dalam Silinder......................
70
4.2.4. Tegangan Karena Tekanan Gas Silinder....................
70
4.2.5. Tegangan Total pada Permukaan Dalam Silinder...... 71
4.2.6. Tegangan Total pada Permukaan Luar Silinder.........
71
4.3. Kepala
Silinder...........................................................
72
4.3.2. Tegangan Karena Tekanan Gas
................................. 73
4.3.3. Tegangan Karena Perbedaan Suhu.............................
73
4.3.4. Tegangan
Total...........................................................
74
4.4.1. Perhitungan Piston
..................................................... 74
4.4.1.4. Tebal Sirip-sirip Dalam Torak
.................................. 76
4.4.1.5. Tebal Dinding Beralur Untuk Cincin Piston.............
76
4.4.1.6. Tebal Dinding Bagian Badan Piston
......................... 77
4.4.1.7. Tinggi Piston………………………………………. 77
4.4.1.9. Tinggi Badan Torak……………………………….. 78
4.4.1.10. Tinggi Land Teratas……………………………….. 78
4.4.1.11. Jarak Cincin Satu dengan yang lain……………….. 79
4.4.2. Cincin Piston………………………………………. 79
4.4.2.3. Jarak sela cincin piston pada saat sebelum
terpasang dan pada saat terpasang…………………. 81
4.4.2.4. Cincin Piston Pelumas……………………………... 82
4.4.2.5. Pena Piston…………………………………………. 82
4.4.2.7. Perbandingan diameter luar dan dalam Pena………. 82
4.4.2.8. Panjang Pena Piston……………………………….. 83
4.4.2.9. Gaya yang diterima oleh Pena Piston akibat
Tekanan Gas Hasil Pembakaran……………………. 83
xvi
4.4.3. Conecting
rod.............................................................
86
4.4.3.4. Panjang Pena Engkol Besar………………………… 88
4.4.4. Perhitungan Mekanisme Katup
Pada saat ini, mesin diesel sangat banyak digunakan dalam
kehidupan
sehari-hari. Selain untuk kepentingan industri (mesin-mesin
produksi) juga
banyak digunakan dalam dunia otomotif dan transportasi,
diantaranya: kendaraan
pribadi, kendaraan angkutan (niaga), kereta api dan kapal laut.
Mesin berbahan
bakar solar ini mempunyai kelebihan yang menguntungkan bagi
penggunanya.
Hal ini dikarenakan karakteristik utama dari mesin diesel ini. Yang
membedakan
motor diesel dari motor bakar lainnya adalah metode penyalaan bahan
bakar.
Dalam mesin diesel bahan bakar diinjeksikan ke dalam silinder mesin
yang
mengakibatkan suhu udara di dalam silinder meningkat. Ketika bahan
bakar yang
telah dikabutkan bersinggungan dengan udara panas maka akan
terjadi
pembakaran. Dalam mesin diesel tidak dibutuhkan alat penyalaan lain
dari luar.
Mesin diesel mempunyai efisiensi panas yang lebih tinggi daripada
mesin
panas yang lain dan menggunakan sedikit bahan bakar untuk
penyediaan daya
yang sama serta menggunakan bahan bakar yang lebih murah daripada
bensin.
Penulis melakukan perhitungan ulang untuk karakteristik mesin
diesel injeksi
langsung karena ingin mengetahui berapa konsumsi bahan bakar untuk
tiap jam
dan perhitungan elemen mesin untuk mesin diesel 2800 cc dengan
injeksi
langsung.
2
diesel dengan injeksi langsung serta perancangan elemen
mesin.
1.3 Batasan Perancangan
perhitungan untuk kebutuhan bahan bakar motor diesel 2800cc dengan
injeksi
langsung dengan spesifikasi :
Diameter silinder (bore) : 93 mm (0,093 m)
Panjang langkah (stroke) : 102 mm (0,102 m)
Perbandingan kompresi : 1:18,2
Torsi : 17,8 Nm pada 2000 rpm
3
putaran poros engkolnya digolongkan menjadi tiga macam yaitu mesin
diesel
putaran rendah, mesin diesel putaran sedang, dan mesin diesel
dengan putaran
tinggi. Mesin diesel putaran rendah kecepatan putar poros engkol
lebih rendah
dari 500 rpm. Mesin diesel sedang memiliki putaran poros engkol
antara 500-
1000 rpm. Dan mesin diesel putaran tinggi memiliki kecepatan putar
poros engkol
lebih dari 1000 rpm. Mesin diesel putaran rendah sebagian besar
digunakan
sebagai penggerak alat transportasi yang membutuhkan daya yang
besar dan tidak
memerlukan kecepatan yang tinggi. Mesin diesel dengan kecepatan
tinggi
digunakan sebagai penggerak kendaraan yang memerlukan kecepatan
sehingga
dapat menghemat waktu. Pada saat ini mesin diesel juga banyak
dipergunakan dan
dikembangkan sebagai penggerak kendaraan pribadi.
Pada mesin diesel, udara didalam silinder dikompresikan hingga
menjadi
panas. Bahan bakar diesel kemudian disemprotkan ke dalam ruang
bakar melalui
nozel dalam bentuk kabut. Bahan bakar ini kemudian dibakar oleh
panas udara
yang telah dikompresikan di dalam silinder. Untuk memenuhi
kebutuhan
pembakaran tersebut, temperatur udara yang dikompresi di dalam
ruang bakar
harus mencapai 500°C atau lebih. Oleh karena itu, mesin diesel
memiliki
perbandingan kompresi yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan
mesin bensin
yaitu antara 1:15 sampai dengan 1:22. Perbandingan kompresi mesin
bensin tidak
4
dapat dibuat terlalu tinggi karena pada mesin bensin dibatasi
adanya detonasi.
Gambar 2.1 Mesin diesel putaran tinggi
(Sumber: ISUZU Training Center, hal 2)
Keuntungan mesin diesel:
1. Mesin diesel memiliki efisiensi panas yang lebih tinggi. Hal ini
berarti bahwa
penggunaan bahan bakar lebih ekonomis daripada mesin bensin.
Pemakaian
bahan bakar diesel kira-kira 25% lebih rendah dibandingkan dengan
mesin
bensin, harga bahan bakarnya lebih murah dari pada bensin.
2. Mesin diesel lebih tahan lama dan tidak memerlukan electric
igniter. Hal ini
berarti bahwa kemungkinan kesulitan lebih kecil dibandingkan mesin
bensin.
3. Momen pada mesin diesel tidak berubah pada jenjang tingkat
kecepatan yang
luas. Hal ini berarti bahwa mesin diesel lebih fleksibel dan
mudah
dioperasikan.
1. Tekanan pembakaran maksimum hampir dua kali lebih besar
dibandingkan
mesin bensin. Hal ini berarti suara dan getaran mesin diesel lebih
keras.
2. Tekanan pembakarannya yang lebih tinggi maka mesin diesel harus
dibuat
5
lebih kuat dan kokoh sehingga dengan daya kuda yang sama mesin
diesel
lebih berat dan pembuatannya lebih mahal.
3. Mesin diesel memerlukan sistem injeksi bahan yang presisi. Dan
ini berarti
harganya lebih mahal dan memerlukan perawatan yang teliti.
4. Mesin diesel memiliki perbandingan kompresi yang tinggi dan
memerlukan
gaya yang besar untuk memutarnya. Hal ini berarti diperlukan motor
starter
dan baterai yang lebih besar.
2.2 Prinsip Kerja Motor Diesel
Prinsip kerja motor diesel putaran tinggi dapat dilihat pada gambar
2.2.
Piston yang bergerak secara translasi (bolak-balik) di dalam
silinder dihubungkan
dengan pena engkol melalui perantaraan batang penggerak atau
batang
penghubung. Campuran bahan bakar dan udara dibakar di dalam ruang
bakar,
yaitu ruangan yang dibatasi oleh dinding silinder, kepala piston
dan kepala
silinder. Gas pembakaran yang terjadi itu mampu menggerakkan piston
dan
selanjutnya menggerakkan atau memutar poros engkol. Pada kepala
silinder
terdapat katup hisap dan katup buang. Katup hisap berfungsi
memasukkan udara
segar ke dalam silinder, sedangkan katup buang berfungsi
mengeluarkan gas
pembakaran yang sudah tidak terpakai dari dalam silinder ke udara
luar
(atmosfer).
Jika piston berada pada posisi terjauh dari kepala silinder,
seperti terlihat
pada gambar 2.2(2), katup hisap dan katup buang ada pada posisi
tertutup, maka
gerakan piston ke atas merupakan gerakan menekan udara di dalam
silinder
6
temperatur udara yang dikompresikan tersebut.
Gambar 2.2 Prinsip Kerja Motor Diesel
(Sumber: ISUZU Training Center, hal 3)
Pada saat piston mencapai posisi terdekat dengan silinder (gambar
2.2(3)),
maka tekanan dan temperaturnya berturut-turut dapat mencapai kurang
lebih 30
kg/cm2 dan 550 oC (Arismunandar, 2002: 4). Namun beberapa saat
sebelum piston
mencapai posisi 3 (tiga) atau langkah power, bahan bakar
disemprotkan ke dalam
silinder dan terjadilah proses pembakaran. Karena proses pembakaran
tersebut
memerlukan waktu maka tekanan maksimum dan temperatur
maksimumnya
terjadi beberapa saat setelah piston mulai bergerak ke bawah. Pada
peristiwa ini
gas hasil pembakaran mendorong piston bergerak ke bawah (langkah
ekspansi),
dan selanjutnya memutar poros engkol. Beberapa saat piston sebelum
mencapai
posisi 4 (empat) atau langkah buang, katup buang mulai terbuka
sehinga gas hasil
pembakaran keluar dari dalam silinder. Selanjutnya, gas hasil
pembakaran dipaksa
keluar dari dalam silinder oleh gerakan piston dari bawah ke atas
(langkah buang).
7
Beberapa saat piston sebelum mencapai posisi 1 (satu) atau langkah
intake, katup
hisap mulai terbuka dan beberapa saat setelah piston mulai bergerak
ke bawah lagi
katup buang sudah menutup. Dalam hal ini, gerakan piston ke bawah
akan
mengakibatkan udara segar dari luar (atmosfer) akan terhisap masuk
ke dalam
silinder (langkah hisap). Proses tersebut di atas terjadi secara
berulang-ulang.
Pada posisi 3 (tiga) dan 4 atau langkah power dan buang, piston
seolah-
olah berhenti atau dengan kecepatan nol. Posisi di mana terjadi
pada keadaan
tersebut disebut dengan nama “titik mati”. Piston pada saat berada
pada posisi 3
(tiga) atau langkah power di mana piston berada pada posisi paling
dekat dengan
kepala silinder disebut dengan “Titik Mati Atas” (TMA). Sedangkan
pada saat
piston berada pada posisi 4 (empat) atau langkah buang di mana
piston berada
pada posisi terjauh dari kepala silinder disebut dengan “Titik Mati
Bawah”
(TMB). Jarak antara titik mati atas (TMA) dengan TMB disebut dengan
“panjang
langkah” (langkah). Contoh proses yang diberikan di atas meliputi:
langkah
kompresi, langkah ekspansi, langkah buang dan langkah hisap,
terjadi selama
gerakan piston dari TMB-TMA-TMB-TMA-TMB, atau selama dua putaran
poros
engkol. Mesin yang dalam satu siklusnya meliputi langkah kompresi,
langkah
ekspansi, langkah buang dan langkah hisap selama dua putaran poros
engkol
disebut dengan mesin empat langkah. Dalam hal ini, gas hasil
pembakaran
mendorong piston pada saat langkah ekspansi saja, selebihnya ketiga
langkah
yang lain terjadi hal yang sebaliknya. Untuk memungkinkan hal
tersebut di atas
bisa terjadi, maka sebagian energi gas hasil pembakaran selama
proses ekspansi
harus diubah dan disimpan dalam bentuk energi kinetik roda
gaya.
8
Mesin yang dalam satu siklus kerjanya dengan satu putaran poros
engkol
disebut dengan mesin dua langkah. Dalam hal ini kira-kira 1/3
gerakan piston dari
TMA ke TMB yang terakhir dan 1/3 gerakan piston dari TMB ke TMA
yang
pertama digunakan untuk mengeluarkan gas hasil pembakaran dari
dalam silinder
dan untuk memasukkan udara segar dari atmosfer (dan bahan bakar
pada motor
bensin) ke dalam silinder. Proses pembuangan gas hasil pembakaran
sudah tak
terpakai dan pengisian udara segar ke dalam silinder disebut dengan
pembilasan.
Motor diesel penggerak (propeller) kapal-kapal besar biasanya
bersiklus dua
langkah. Demikian juga dengan motor bensin berukuran kecil,
biasanya juga
bekerja dengan siklus dua langkah. Namun motor diesel dengan
putaran tinggi
tidak pernah bekerja dengan siklus dua langkah.
2.3 Macam-macam Ruang Bakar
mesin diesel dikembangkan untuk menjamin bahan bakar yang
disemprotkan ke
dalamnya agar dapat mengurangi, mengabut, dan bercampur dengan
udara. Cara
yang digunakan dengan pembentukan ruang masuk ke dalam silinder
atau
menambahkan ruang bakar bantu yang dapat mempercepat ekspansi gas
pada
tahap pembakaran awal untuk meningkatkan efisiensi pembakaran.
Ruang bakar
yang digunakan pada mesin diesel adalah sebagai berikut :
1. Ruang bakar langsung, tipe ruang bakar injeksi langsung (Direct
Injection)
2. Ruang bakar tambahan, ruang bakar ini dibagi menjadi dua,
yaitu:
9
a. Tipe ruang bakar kamar depan.
b. Tipe ruang bakar kamar pusar.
2.3.1 Tipe Injeksi Langsung (Direct Injection)
Ruang bakar tipe injeksi langsung dapat dilihat pada gambar 2.3.
Bahan
bakar disemprotkan oleh injection nozzle ke dalam precombustion
chamber.
Sebagian akan terbakar di tempat dan sisa bahan bakar yang tidak
terbakar
bergerak melalui saluran kecil antara ruang bakar kamar depan dan
ruang bakar
utama dan selanjutnya akan terurai menjadi partikel yang halus dan
terbakar habis
di dalam ruang bakar utama (maincombustion).
Gambar 2.3 Tipe Injeksi Langsung (Direct injection)
(Sumber: Astra Isuzu Training Center, hal 5)
Macam-macam ruang injeksi langsung:
(Sumber: Astra Isuzu Training Center, Informasi Umum
Automotif)
Ruang bakar yang berada di atas piston merupakakan salah satu
bentuk
yang dirancang untuk menyempurnakan pembakaran. Mesin diesel
putaran tinggi
yang menggunakan ruang bakar jenis ini bekerja dengan piston yang
mempunyai
puncak berongga supaya diperoleh pusaran udara, seperti terlihat
pada gambar
2.5. Pusaran tersebut juga dinamai “penggilasan” karena perhitungan
kompresi
yang lebih tinggi pada puncak piston dibandingkan pada dasar
rongga. Pusaran
yang terjadi adalah semacam pusaran yang bertekanan. Bentuk-bentuk
rongga
bertekanan dapat dilihat pada gambar 2.6.
Gambar 2.5 Penggilasan Udara
(Sumber: Arismunandar, 2002: 85)
11
Gambar 2.6 Beberapa Bentuk Rongga pada Kepala Piston Motor Diesel
Putaran Tinggi dengan Ruang Bakar Terbuka
(Sumber: Arismunandar, 2002: 85)
dimasukkan ke dalam silinder dibuat berputar mengelilingi sumbu
silinder, seperti
terlihat pada gambar 2.7(a) dan (b). Untuk ruang bakar dengan
rongga piston yang
dangkal, banyak digunakan pusaran induksi. Gambar 2.8 menunjukkan
“katup
berkelok” atau “katup berselubung” yang terpasang pada system
tersebut pada
gambar 2.7(a). Konstruksi katup ini bertujuan untuk menahan aliran
melalui kira-
kira separuh keliling katup, dengan menggunakan “kedok” atau
”selubung”.
Namun konstruksi katup berkelok menurunkan effisiensi volumetric.
Pada gambar
2.7(b) pipa isap dibuat sedikit miring dan dalam arah tangensial
terhadap dinding
silinder. Gambar 2.9 menunjukkan aliran melalui lubang spiral,
yaitu bentuk yang
sebaik-baiknya untuk membentuk pusaran udara.
Dua jenis pusaran diatas lebih lemah jika dibandingkan dengan
gerakan
udara di dalam ruang bakar kamar pusar atau ruang bakar kamar muka.
Oleh
12
karena itu, perlu ada usaha memperbaiki pencampuran bahan bakar dan
udara
dengan mengandalkan penyemprotan bahan bakar, Untuk hal itu,
hendaknya
penyemprotan bahan bakar berlubang banyak diletakkan di
tengah-tengah silinder,
seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.6(a) sampai dengan
(h).
Gambar 2.7 Pusaran Induksi
(Sumber: Arismunandar, 2002: 86)
Gambar 2.8 Katup Berkelok
(Sumber: Arismunandar, 2002: 86)
(Sumber: Arismunandar, 2002: 86)
b. Konstruksi silinder head sederhana.
c. Karena kerugian panas kecil, perbandingan kompresi dapat
diturunkan.
Kerugian:
b. Kecepatan maksimum lebih rendah.
c. Suara lebih besar (berisik).
d. Bahan bakar harus bermutu tinggi.
2.3.2. Tipe Ruang Bakar Kamar Depan
Ruang bakar tipe ruang bakar kamar depan dapat dilihat pada
gambar
2.10. Bahan bakar disemprotkan oleh injection nozzle ke dalam
pre-combustion
14
chamber. Sebagian akan terbakar di tempat dan sisanya yang tidak
terbakar akan
bergerak melalui saluran kecil antara ruang bakar kamar depan dan
ruang bakar
utama dan selanjutnya akan terurai menjadi partikel yang halus dan
terbakar habis
di ruang bakar utama (main chamber).
Gambar 2.5 Tipe Ruang Bakar Kamar Depan
(Sumber: Astra Isuzu Training Center, hal 6)
Keuntungan:
a. Pemakaian bahan bakar lebih luas, bahan bakar yang relatif
kurang baik dapat
digunakan dengan asap pembakaran yang tidak pekat.
b. Karena pada tipe mesin ini digunakan tipe nozzle trotle, maka
diesel knock
dapat dikurangi dan kerja mesin lebih tenang
c. Mudah pemeliharaannya karena tekanan injeksi bahan bakarnya
relatif rendah
dan mesin tidak terlalu peka terhadap perubahan timing
injeksi.
15
Kerugian:
a. Bentuk kepala silinder lebih rumit dan biaya pembuatan
mahal.
b. Diperlukan starter yang lebih besar, mesin sulit distarter
sehingga memerlukan
glow plug.
2.3.3. Tipe Kamar Pusar (Swirl Chamber Type)
Ruang bakar tipe kamar pusar dapat dilihat pada gambar 2.11.
Kamar
pusar mempunyai bentuk spherical. Udara yang dikompresikan piston
memasuki
kamar pusar dan membentuk aliran turbulensi. Sebagian akan terbakar
di tempat
dan sisanya yang tidak terbakar akan dibakar habis di main
combustion chamber.
Keuntungan:
a. Dapat dicapai kecepatan mesin yang tinggi karena turbulensi
kompresi tinggi.
b. Gangguan pada nozzle lebih kecil karena menggunakan nozzel tipe
pin.
c. Operasi mesin lebih halus dengan tingkat kecepatan yang lebih
luas sehingga
banyak digunakan sebagai mobil penumpang atau armada.
Kerugian:
a. Konstruksi cylinder head dan silinder block lebih rumit.
b. Efisiensi panas dan konsumsi bahan bakarnya lebih buruk dari
pada mesin
injeksi langsung .
c. Masih menggunakan glow plug (busi pijar), tidak efektif untuk
kamar pusar
yang besar karena mesin tidak mudah distart.
d. Detonasi lebih mudah terjadi pada kecepatan rendah.
16
Konstruksi mesin diesel dapat dilihat pada gambar 2.7.
Gambar 2.11 Tipe Kamar Pusar (Sumber: Astra Isuzu Training Center,
hal 7)
Gambar 2.12 Potongan Melintang Pompa Injeksi Tipe VE
(Sumber: Astra Isuzu Training Center)
17
Silinder block terbuat dari besi tuang dan berfungsi untuk
dudukan
komponen-komponen mesin dan terdapat water jacket untuk tempat
aliran air
pendingin. Cylinder liner adalah silinder yang dapat dilepas.
Silinder linier dibagi
menjadi dua macam yaitu :
2.4.2. Cylinder Head
Ruang bakar lebih kecil dan lebih rumit jika dibandingkan dengan
ruang
bakar untuk mesin bensin karena perbandingan kompresinya lebih
tinggi.
Cylinder heat terbuat dari besi buang dan berfungsi sebagai dudukan
mekanisme
katup, injector dan glow plug. Selain itu, cylinder head juga
berfungsi sebagai
ruang bakar. Cylinder linier dapat dilihat pada gambar 2.14.
18
2.4.2.1. Katup
Katup terbuat dari baja khusus (special steel) karena katup
berhubungan
langsung dengan tekanan dan temperatur yang sangat tinggi.
Mekanisme katup
dapat dilihat pada gambar 2.15.
Gambar 2.15 Mekanisme Katup
(Sumber: Astra Isuzu Training Center)
Pada umumnya besar katup hisap lebih besar daripada katup buang.
Agar
katup dapat menutup rapat pada dudukan katup, permukaan pada sudut
katup
(valve safe angle) dibuat 44,5° atau 45,5°
19
Pegas katup (Valve Spring) digunakan untuk menutup katup.
Pada
umumnya mesin menggunakan 1 pegas untuk setiap katupnya, tetapi ada
juga
mesin yang menggunakan 2 pegas untuk 1 katup.
Gambar 2.16 Mekanisme Pegas Katup
(Sumber: Astra Isuzu Training Center)
Penggunaan pegas yang jarak pitch-nya berbeda (Uneved Pitch
Spring)
atau pegas ganda (double Spring) adalah untuk mencegah agar katup
tidak
melayang. Katup melayang adalah gerakan katup yang tidak seirama
dengan
gerakan cam saat putaran tinggi. Pegas dengan jarak picth yang
berbeda type
asymetrical dipasang dengan bagian yang lebih renggang pada posisi
atas.
20
Dudukan katup (valve seat) dipasang dengan cara dipres pada
kepala
silinder. Valve seat berfungsi sebagai dudukan katup sekaligus
memindahkan
panas dari katup ke kepala silinder. Dudukan katup terbuat baja
khusus yang
mempunyai sifat karakteristik tahan panas dan aus. Lebar
persinggungan katup
adalah 1,2 sampai 1,8 mm.
Gambar 2.17 Mekanisme Dudukan Katup
(Sumber: Astra Isuzu Training Center)
2.4.2.4. Bushing Pengantar Katup dan Oil Seal
Bushing pengantar katup terbuat dari besi tuang dan berfungsi
untuk
mengarahkan katup agar dudukan katup tepat pada valve seat. Gerakan
katup
yang tidak lembut atau batang katup yang macet pada bushing
pengantar katup,
mekanisme tersebut disebut sebagai katup macet (valve stingking).
Oil seal
berfungsi untuk mencegah oli mesin masuk ke ruang bakar melalui
bushing katup.
21
Bila oil seal rusak maka akan menyebabkan oli masuk ke dalam ruang
bakar,
akibatnya oli menjadi boros. Oli biasanya lebih mudah masuk ke
ruang bakar
melalui katup masuk.
silinder dan kepala silinder yang berfungsi untuk mencegah
kebocoran gas
pembakaran (kompresi), air pendingin dan oli. Umumnya gasket
terbuat dari
gabungan karbon dan lempengan baja (Carbon Clad Sheet Steel) atau
steel
laminated.
22
Piston bergerak naik turun di dalam silinder untuk melakukan
langkah
hisap, kompresi, usaha, dan buang. Fungsi utama dari piston adalah
untuk
menerima tekanan pembakaran dan meneruskan ke poros engkol
melalui
connecting rod. Piston terbuat dari aluminium alloy (paduan
aluminium) karena
bahan tersebut ringan dan radiasi panasnya baik. Konstruksi piston
dapat dilihat
pada gambar 2.19.
23
Pada piston mesin diesel tipe injeksi langsung terdapat lubang
yang
berfungsi sebagai ruang bakar. Pada sebagian piston, kepalanya
diberi head dam
dan ada pula yang pada ring slot pertamanya dibuat dari FRM (Fiber
Reinforced
Metal) yang merupakan paduan antara aluminium dengan ceramic fiber.
Kedua
cara ini bertujuan untuk mencegah perubahan bentuk piston pada
groove nomor 1
karena panas.
Pada beberapa piston terdapat offset dan cooling channel. Offset
berfungsi
untuk mencegah keausan kesatu sisi yang berlebihan. Cooling channel
berfungsi
sebagai pendingin piston. Piston slap adalah benturan ke samping
akibat tenaga
dorong pembakaran.
Saat piston menjadi panas akan terjadi sedikit pemuaian dan
mengakibatkan diameternya bertambah, maka diantara silinder dibuat
celah yang
disebut piston clearance. Pada umumnya celah piston antara 0,02 –
0,12 mm.
Bentuk piston saat dingin, diameter kepala piston lebih kecil
daripada bagian
bawahnya. Celah piston dapat dilihat pada gambar 2.20.
Gambar 2.20 Celah Piston
24
2.4.4.3. Pegas piston
Pegas piston (piston ring) dipasang dalam ring groove. Ring piston
terbuat
dari baja khusus, pada piston terdapat 3 buah ring piston. Pegas
piston dapat
dilihat pada gambar 2.21.
Gambar 2.21 Pegas Piston
Ring piston berfungsi untuk:
1. Mencegah kebocoran selama langkah kompresi dan usaha.
2. Mencegah oli yang melumasi piston dan silinder masuk ke ruang
bakar.
3. Memindahkan panas dari piston ke dinding silinder
2.4.4.4. Pegas kompresi
Pada setiap piston terdapat 2 pegas kompresi. Pegas kompresi ini
disebut
dengan top compression ring dan second compression ring.
2.4.4.5. Pegas Pengontrol Oli
Pegas pengontrol oli (oil control ring) diperlukan untuk
membentuk
lapisan oli tipis (oil film) antara piston dan dinding silinder.
Pegas oli ini disebut
dengan third ring. Pegas pengontrol oli dapat dilihat pada gambar
2.23.
25
1. Tipe integral
2. Tipe segment
2.4.4.6. Celah Ujung Pegas
Pegas piston akan mengembang bila dipanaskan dengan alasan pada
ujung
26
ring piston harus terdapat celah yang disebut ring end gap.
Besarnya celah
biasanya sebesar 0,2 – 0,5 mm pada temperatur ruangan, dan diukur
pada 10 mm
dan 120 mm dari atas silinder. Celah ujung pegas dapat dilihat pada
gambar 2.24.
Gambar 2.24 Celah Unjung Pegas
(Sumber: Astra Isuzu Training Center)
2.4.4.7. Pena Piston
Pena piston (piston pin) menghubungkan dengan bagian ujung yang
kecil
dari connecting rod kemudian meneruskan tekanan pembakaran yang
berlaku
pada torak ke connecting rod. Pena piston berlubang di dalamnya
untuk
mengurangi berat yang berlebihan dan kedua ujung ditahan oleh
bushing pena
torak (Piston pin boss). Pena piston dapat dilihat pada gambar 2.25
dan macam-
macam sambungan piston dan connection rod dapat dilihat pada gambar
2.26.
Piston dan connecting rod dapat dihubungkan dengan 4 (empat)
cara,
yaitu:
Gambar 2.26 Macam-macam Sambungan Piston dan Conecting rod
(Sumber: Astra Isuzu Training Center)
2.4.4.8. Batang Piston
Batang piston (connecting rod) berfungsi untuk meneruskan tenaga
yang
dihasilkan oleh piston ke crank shaft. Bagian ujung connecting rod
yang
28
berhubungan dengan piston pin disebut small end, dan bagian yang
berhubungan
dengan poros engkol disebut big end. Pada connecting rod terdapat
oil hole yang
berfungsi untuk memercikkan oli untuk melumasi piston. Batang
piston dapat
dilihat pada gambar 2.27.
Gambar 2.27 Batang Piston
2.4.5. Poros Nok
oli. Untuk mesin bensin ditambah menggerakkan pompa bahan bakar
dan
distributor. Poros nok dapat dilihat pada gambar 2.28.
Gambar 2.28 Poros Nok
29
Poros engkol (crankshaft) terbuat dari baja karbon dan berfungsi
untuk
merubah gerak naik turun piston menjadi gerak putar. Bantalan poros
engkol
terbuat dari logam putih (baja ditambah timah, timah hitam dan
seng), logam
kelmet (baja ditambah tembaga dan timah hitam), logam aluminium
(baja
ditambah aluminium dan timah). Pada bantalan terdapat locking lip
yang
berfungsi untuk mencegah bantalan agar tidak ikut berputar. Thrust
washer
berfungsi untuk mencegah gerak aksial (maju mundur) yang
berlebihan. Poros
engkol dan bantalan poros engkol dapat dilihat pada gambar
2.29.
Gambar 2.29 Poros Engkol dan Bantalan Poros Engkol
(Sumber: Astra Isuzu Training Center)
2.4.7. Roda Penerus
Roda penerus atau flywheel terbuat dari baja tuang dan berfungsi
untuk
menyimpan tenaga putar mesin. Flywheel dilengkapi dengan ring gear
yang
30
berfungsi untuk perkaitan dengan gigi pinion motor starter. Roda
penerus dapat
dilihat pada gambar 2.30.
Gambar 2.30 Roda Penerus
2.4.8. Bak Oli (Oil Pan)
Oil pan terbuat dari baja dan dilengkapi separator untuk menjaga
agar
permukaan oli tetap rata ketika kendaraan dalam posisi miring.
Penyumbat oli
(drain plug) letaknya dibagian bawah oil pan yang berfungsi untuk
mengeluarkan
oli mesin bekas. Bak oli dapat dilihat pada gambar 2.31.
Gambar 2.31 Bak Oli
31
Camshaft digerakkan oleh crank shaft dengan 3 (tiga) cara, yaitu
:
1. Timing Gear
2. Timing Chain
3. Timing Belt
32
Pengangkat katup (Valve Lifter) berfungsi untuk meneruskan
gerakan
camshasf ke push rod. Pada mesin yang menggunakan lifter
konfensional celah
katupnya harus distel, tetapi ada mesin yang menggunakan hidraulic
lifter tidak
perlu melakuan penyetelan celah katup karena celahnya selalu 0 mm.
Pengangkat
katub dapat dilihat pada gambar 2.33.
Gambar 2.33 Pengangkat Katup
Batang penekan (Push Rod) berfungsi untuk meneruskan gerakan
lifter
33
ke rocker arm. Batang penekan dapat dilihat pada gambar 2.34.
Gambar 2.34 Batang Penekan
(Sumber: Astra Isuzu Training Center)
2.4.9.4. Rocker Arm dan Shaft
Rocker arm berfungsi untuk menekan katup saat tertekan ke atas oleh
push
rod. Rocker arm dilengkapi skrup dan mur pengunci untuk penyetelan
celah
katup. Pada mesin yang menggunakan lifter hidraulis tidak
dilengkapi skup dan
mur pengunci. Rocker arm dan shaft dapat dilihat pada gambar
2.35.
2.4.9.5. Valve Timing Diagram
Valve timing diagram adalah diagram waktu kerja katup. Valve
timing
diagram dipengaruhi oleh bentuk cam dan celah katup. Valve timing
diangram
dapat dilihat pada gambar 3.36.
34
(Sumber: Astra Isuzu Training Center)
Gambar 2.36 Valve Timing Diagram
(Sumber: Astra Isuzu Training Center)
35
Celah katup adalah celah yang terdapat pada mekanisme katup
(dari
camshaft sampai katup). Pada saat mesin panas dan tidak terdapat
celah katup
pada mekanisme katup, maka akan terjadi pemuaian yang menyebabkan
katup
tidak dapat menutup rapat. Celah katup dapat dilihat pada gambar
2.37.
Gambar 2.37 Celah Katup
36
1. Siklus ideal
2. Siklus aktual
3. Siklus gabungan
Analisa siklus kerja pada tugas akhir ini, penulis menggunakan
siklus
aktual dan ada juga beberapa langkah siklus yang nantinya akan
dibahas dengan
siklus gabungan. Pada siklus aktual hambatan hidrolik (rugi-rugi
gesekan fluida)
yang timbul pada sistem pemasukan akan menurunkan tekanan udara
yang masuk
kedalam ruang bakar. Karena gerakan piston yang tidak seragam
menyebabkan
proses pengisisan ruang bakar juga bervariasi.
Gambar 3.1 Diagram P-V Siklus Diesel Aktual
(Sumber: Petrovsky, hal 18)
Tampak pada gambar 3.1 langkah pengisapan (r-a) kurva
mengalami
penurunan tekanan tekanan di bawah garis atmosfir. Kompresi udara
pada siklus
aktual diikuti dengan pertukaran panas antara dinding silinder dan
udara. Oleh
karena itu garis kompesi pada diagram p-v bukan garis adiabatik,
tetapi ditujukan
oleh kurva dan berlangsung secara politropik dengan eksponen
politropik yang
bervariasi.
Karena campuran udara dan bahan bakar terbakar dalam jumlah
yang
terbatas, piston akan bergerak disertai dengan muatan yang mengisi
silinder
selama periode pembakaran sampai mendekati TMA. Sehingga tekanan
gas pada
proses ini tidak bergerak naik menurut garis vertikal seperti pada
pembakaran
yang terjadi dalam volume konstan, tetapi mengikuti kurva yang
semakin
menjauhi sumbu–y. Setelah TMA, pembakaran berlangsung berdasarkan
kenaikan
volume.
perpindahan panas antara gas hasil pembakaran dengan dinding
silinder. Oleh
karena itu, proses ekspansi tidak berlangsung secara adiabatik,
tetapi berlangsung
secara politropik dengan harga koefisien politropik yang
bervariasi.
3.1.1. Data Kendaraan
Jumlah silinder : 4 silinder sebaris
Volume sillinder : 2771 cc
Perbandingan kompresi : 1:18,2
Torsi : 17,8 Nm pada 2000 rpm
3.1.2. Langkah Isap
Seperti yang telah dijelaskan di atas pada langkah isap terjadi
penurunan
tekanan atmosfer yang sesungguhnya. Hal ini disebabkan karena
rugi-rugi
gesekan fluida pada sistem pengisapan. Untuk udara luar pada
tekanan atmosfer
mengalir masuk pada ruang bakar karena adanya perbedaan tekanan
yang lebih
rendah di dalam ruang bakar. Pengaliran udara segar ini melalui
saluran isap dan
akan melalui katup isap saat terbuka. Katup isap terbuka beberapa
derajat sebelum
TMA saat langkah buang. Saat piston mulai bergerak menuju TMB udara
akan
mengalir ke dalam silinder.
Besarnya udara yang masuk ke dalam silinder dipengaruhi oleh:
a. Tahanan hidrolis dari sistem pengisapan, tekanan akan turun
sebesar p.
b. Adanya sisa pembakaran di dalam silinder yang mengisi sebagian
volume
silinder.
c. Panas yang diterima udara dari sistem saluran masuk sebesar T
akan
mengurangi kerapatan udara.
Adanya gesekan dalam saluran hisap akan mengurangi jumlah udara
yang
terhisap ke dalam silinder karena kerapatan udara berkurang.
Pengaruh tekanan
hidrolik fluida dapat dicari bila diketahui rugi-rugi tekanan pa
dalam sistem
hisap atau tekanan Pa pada saat proses penghisapan berakhir.
Tekanan di dalam
silinder selama proses pengisian dapat dicari secara tepat bila
prosesnya stabil.
Pada kecepatan dan daya rata-rata tekanan pada akhir proses
penghisapan dapat
dicari dengan persamaan 3.1 (Petrovsky, 1971: 27).
( ) 092,085,0 PPa −=
.........................................................................................(3.1)
Po = Tekanan udara luar (diasumsikan 1 atm)
Sehingga perhitungannya:
Pa = (0,92)Po
1971: 207).
Pa = (0,03-0,05)
Po..........................................................................................(3.2)
Pa = (0,04) Po
= 0,04 x 1
Temperatur akhir langkah isap dihitung dengan persamaan 3.3
(Petrovsky,
1971: 207).
Ta = Temperatur udara saat langkah isap.
Tw = Peningkatan panas akibat kontak antara dinding silinder dan
piston yang
panas
dipilih 15 ºC
Tr = Temperatur gas buang. Besarnya 700-800 ºK (Petrovsky, 1971:
32) dipilih
750 ºK
Sehingga perhitungannya:
035,01 750035,015301
Efisiensi pengisian (efisiensi volumetrik) dan koefisien gas sisa
dihitung
dengan persamaan 3.4 (Petrovsky, 1971: 31).
( )r a
a ch
T Tp
ε = Perbandingan kompresi
To = Temperatur udara luar (atmosfer) diasumsikan 28 ºC = 301
ºK
Γr = Koefisien gas buang. Besarnya ≈ 0,03-0,04
(Petrovsky, 1971: 29). Dipilih 0,035
Sehingga harga ηch dapat diketahui yaitu:
( ) 856,0
Proses kompresi merupakan lanjutan proses isap. Katup isap
akan
tertutup sebelum piston mencapai TMB dan udara akan ditekan
bersamaan dengan
42
gerakan piston bergerak menuju TMA. Tekanan dan temperatur udara
tersebut
akan naik mencapai suhu yang lebih tinggi dari titik bakar bahan
bakar, sehingga
apabila bahan bakar disemprotkan di dalamnya akan terjadi
pembakaran yang
spontan.
tekanan dan temperatur pada saat langkah kompresi di hitung
berdasarkan
persamaan politropik. Dengan memperhitungkan perubahan koefisien
politropik
n1 yang besarnya 1,34-1,39 (Petrovsky, 1971: 33). Eksponen
politropis dicari
dengan metode trial error dari persamaan 3.5 (Petrovsky, 1971:
34).
( ) 1k
K1 ≈ n1 = 1,34-1,39 koefisien politropik
A dan B = Koefisien yang ditemukan berdasarkan percobaan yang
dilakukan oleh
N. M. Glagolev untuk setiap macam gas (Petrovsky, 1971: 47).
A untuk udara = 4,62
B untuk udara = 0,00053
3.1.4. Tekanan Akhir Kompresi
(Petrovsky,1971:32).
Pa = Tekanan akhir saat langkah isap
ε = Perbandingan kompresi
Mpa 5,064 Kpa 5064,25 Kpa101,349,99
atma 49,99 18,292,0 εPP
1971: 32).
Dengan :
TMA. Udara yang terkompresi temperaturnya mencapai titik bakar
bahan bakar,
sehingga pada saat bahan bakar disemprotkan akan terbakar. Dalam
proses
pembakaran ini, bahan bakar bereaksi dengan udara pada saat
terbakar. Pada
proses ini terjadi pembakaran campuran bahan bakar dan udara yang
unsur
utamanya adalah karbon, hidrogen dan oksigen. Udara mengandung 23%
oksigen
(O2) dan 76,7% nitrogen (N2) dalam basis massa, sedangkan
mengandung 21%
oksigen dan 79% nitrogen dalam basis volume. Bahan bakar yang
digunakan
berupa bahan bakar cair (minyak solar) dan memiliki komposisi C =
86%; H2 =
13%; O2 = 1%.
Reaksi kimia pada pembakaran bahan bakar cair
Pada pasal ini akan dihitung jumlah udara yang dibutuhkan untuk
membakar
bahan bakar dan juga jumlah hasil sisa pembakaran. Misalkan 1 kg
mengandung c
kg karbon, h kg hidrogen dan o kg oksigen.
kg okghkgckg1 ++=
22 COOC =+
45
Dengan memasukkan massa atom relatif untuk karbon dan oksigen maka
didapat:
22 CO kg44Okg32Ckg12 =+
22 CO kg 12 44Okg
12 32Ckg1 =+
22 CO kg44 12 cOkg32
12 cCkg1 =+
22 CO mol 12 cOmol
12 cC1kg =+
2COO2C 2 =+
46
OH2OH2 222 =+
OHkg36Okg32Hkg4 222 =+
OHkg 4
36Okg 4
32Hkg1 222 =+
OHkg32 4 hOkg32
4 hHkgh 222 =+
OHmol 2 hOmol
4 hHkgh 222 =+
Jumlah teoritis udara yang dibutuhkan untuk membakar 1 kg bahan
bakar
tergantung pada komposisi bahan bakar tersebut. Misalkan 1 kg bahan
bakar
mengandung c kg karbon, h kg hidrogen dan o kg oksigen. Maka
berdasarkan
reaksi pembakaran sempurna C dan H2 jumlah teoritis oksigen yang
dibutuhkan
untuk membakar 1 kg bahan bakar adalah:
mol 32 o
dengan 32 o
adalah jumlah mol oksigen di dalam 1 kg bahan bakar. Karena
bahan
bakar juga mengandung oksigen, maka sebagian oksigen diambil dari
bahan bakar
(Petrovsky, 1971: 37-38).
Jumlah teoritis udara yang dibutuhkan untuk membakar 1 kg bahan
bakar
adalah:
1971: 38).
dengan udara yang terbakar bersama bahan bakar, untuk diesel
kecepatan
tinggi harganya 1,3-1,7 (Petrovsky, 1971: 38). Dipilih 1,7.
48
Karbondioksida (CO 2 ) = Mco =2 molc 07,0 12 86,0
12 ==
2 ) 22 ====
Nitrogen ( ) ( ) ( ) molLoMNN 63,047,07,179,0'79,022 =×=×== α
Mg = M 2222 NOOHCO MMM +++
= 0,07 + 0,06 + 0,06 + 0,63
= 0,82 mol/kg bahan bakar
Koefisien kimia penambahan molar dihitung dengan persamaan
3.10
(Petrovsky, 1971: 48).
Dengan:
L’ = kebutuhan udara aktual
dengan persamaan 3.11 (Petrovsky, 1971: 40).
r
r
Sehingga perhitungannya:
035,01 035,003,1
Kapasitas molar rata-rata dari gas volume konstan dihitung
dengan
persamaan 3.12 (Petrovsky, 1971: 46).
(mCv)g = Ag +
BgTz……………………....….......................………………(3.12)
A dan B merupakan konstanta yang diperoleh berdasarkan percobaan
N.M
Glagolev (Petrovsky, 1971: 46).
A B
CO 2 7,82 0,00125 H 2 O 5,79 0,000112 N 2 4,62 0,00053 O 2 4,62
0,00053
Sehingga dari persamaan di bawah ini (Petrovsky, 1971: 48)
didapatkan:
Ag = 22222222 OONNOHOHCOCO AVAVAVAV ×+×+×+×
= 0,008 x 7,82 + 0,07 x 5,79 + 0,07 x 4,62 + 0,76 x 4,62
= 4,86
51
Bg = 22222222 OONNOHOHCOCO BVBVBVBV ×+×+×+×
= 0,08 x 0,00125 + 0,07 x 0,000112 + 0,07 x 0,00053 + 0,76 x
0,00053
= 6,18 x 10 4−
3.1.9. Kapasitas Panas Molar Isokhorik Rata-rata Udara
Kapasitas panas molar isokhorik rata-rata udara dapat dihitung
dengan
persamaa di bawah ini (Petrovsky, 1971: 48)
(mCp)g = (mCv)g + 1,985
= 4,86 + 0,000618Tz + 1,985
Kapasitas molar isokhorik udara pada akhir kompresi dihitung
dengan
persamaan 3.13 (Petrovsky, 1971: 48)
(mCv)α = 4,62 + 0,00053Tc………………………….............………………(3.13)
= 5,1 kcal/mol ºC
Temperatur proses pembakaran dihitung dengan persamaan
pembakaran
untuk siklus campuran (Petrovsky, 1971: 88)
( ) ( )[ ] ( )gTzmCpTcmCv Lo
(Petrovsky, 1971: 44) dan dipilih 0,65
λ = perbandingan volume saat pembakaran
Qi = panas rendah bahan bakar (minyak solar 10.100)
(Petrovsky, 1971: 43)
[ ] TzTz)000619,084,6(02,127,912985,11,5 )035,01(47,0.7,1
1971: 16)
Pz
Pz = Pc x µ x Tc Tz
……………………………………..........................………(3.15)
Pz = Pc x µ x Tc Tz
Tz = Pc TcPz
dalam persamaan pembakaran untuk siklus campuran, maka diperoleh
persamaan
kuadrat dalam bentuk Pz seperti di bawah ini:
( ) ( )[ ] ( )( )
( )
54
K
74,2 064,5 88,13
Setelah terjadi pembakaran bahan bakar oleh udara yang
terkompresi,
maka dihasilkan tenaga yang mampu mendorong piston dari TMA menuju
TMB.
Langkah ini merupakan langkah kerja yang merupakan proses perubahan
energi
panas menjadi energi mekanis. Gaya yang mendorong piston kemudian
diteruskan
ke poros engkol oleh batang piston. Karena gerakan piston dari TMA
menuju
TMB, maka volume silinder menjadi membesar dan tekanan menurun.
Proses
ekspansi berlangsung secara politropis dengan eksponen politropis n
2 dengan
mengetahui besarnya eskponen politropis, maka dapat dihitung
tekanan dan
temperatur pada akhir langkah ekspansi. Setelah langkah ekspansi,
kemudian
dilanjutkan langkah pembuangan. Langkah pembuangan dimulai saat
katup buang
mulai terbuka beberapa saat sebelum TMB.
55
1971: 50).
Tc Tz
1971: 14)
3.1.16. Perhitungan Tekanan dan Temperatur pada Akhir Langkah
Ekspansi
Pertama kali dicari koefisien politronis n 2 yang besarnya
mendekati harga
k 2 . Cara mencarinya sama dengan metode trial error persamaan di
bawah ini
(Petrovsky, 1971: 89).
A g = 4,86
B g = 0,000618
Tekanan akhir ekspansi
2n
n 2 = koefisien politropis
Temperatur akhir langkah ekspansi dihitung dengan persamaan
3.19
(Petrovsky, 1971: 52)
Tb = 12 −n
Sehingga perhitungannya:
Tekanan indikasi rata-rata untuk harga ρ = 1 dihitung dengan
persamaan
3.20 (Petrovsky, 1971: 55)
δ = perbandingan ekspansi akhir
λ = perbandingan volume saat pembakaran
ε = perbandingan kompresi
Sehingga perhitungannya:
= 0,29 (5,29-1,74)
= 1,030 Mpa
= 1030 Kpa
Tekanan indikasi rata-rata sesungguhnya dapat dihitung dengan
persamaan 3.21 (Petrovsky, 1971: 55)
Pi = φ x
Pit…….....……………………………………........………...........…(3.21)
Dengan:
(Petrovsky, 1971: 55). Diambil 0,97.
Sehingga perhitungannya:
Kerja indikasi dapat dihitung dengan persamaan di bawah ini
(Petrovsky,
1971: 57).
(Petrovsky, 1971: 58).
Vd = volume langkah piston
60
T = 9,74 x 10 n
Nb5
59,56105 = kg m
1971: 60).
Ni Nb
1971: 61).
= 7,02 kg/cm 2
Kebutuhan udara teoritis dalam mol/kg bahan bakar untuk pembakaran
1
kg bahan bakar, Lo’ = 0,47 mol/kg bahan bakar.
Dalam satuan berat (Petrovsky, 1971: 37) menjadi:
Lo” = 28,95 x Lo’
Dalam satuan volumetrik (Petrovsky, 1971: 37) menjadi:
Lo’” = " 288
Lo Po
Po = tekanan udara luar (1 atm)
Lo” = kebutuhan udara untuk pembakaran 1 kg bahan bakar dalam
satuan berat
Sehingga perhitungannya:
Kebutuhan bahan bakar tiap jam dihitung dengan persamaan 3.25
(Petrovsky, 1971: 63)
Sehingga perhitungannya:
Fh = 21,147,12
Massa jenis bahan bakar (minyak solar) 0,85 kg/L.
Sehingga kebutuhan bahan bakar dalam liter per jam = 85,0 55,10 =
12,41 L/jam
Kebutuhan bahan bakar tiap silinder:
Fs = 63,2 4 55,10
Sehingga panas yang dihasilkan pembakaran bahan bakar pada tiap
silinder
adalah:
dengan persamaan 3.26 (Petrovsky, 1971: 63).
63
hF = kebutuhan bahan bakar tiap jam
bN = daya
Sehingga perhitungannya:
F = 77
Konsumsi bahan bakar indikasi spesifik dihitung dengan persamaan
3.27
(Petrovsky, 1971: 63).
Ni = daya indikasi horsepower
dihasilkan selama pembakaran bahan bakar untuk memperoleh daya
indikasi pada
mesin (Ni). Efisiensi panas indikasi dihitung dengan persamaan 3.28
(Petrovsky,
1971: 62).
Kebutuhan bahan bakar spesifik (Petrovsky, 1971: 63) dihitung
dengan
persamaan 3.28.
F = m
Fi η
Fi = konsumsi bahan bakar indikasi spesifik
mη = efisiensi mekanis (untuk mesin diesel empat langkah
0,78-0,83)
(Petrovsky, 1971: 41).
62).
Silinder adalah bagian dari motor bakar yang berfungsi sebagai
rumah
piston dan merupakan tempat piston bergerak bolak balik. Seluruh
proses siklus
motor bakar berlangsung di dalam ruang antara silinder dan kepala
silinder.
Silinder dibuat dari besi tuang yang dicetak bersusun sederet
segaris (in-line).
Konstruksi silinder terdiri dari silinder liner dan rongga air
pendingin (water
jacket) yang dicetak menjadi satu kesatuan untuk keempat silinder
yang berjajar
segaris dan disebut silinder blok. Yang perlu diperhatikan dalam
perancangan
silinder:
Bahan yang digunakan untuk membuat silinder mesin adalah besi
tuang
abu-abu atau besi nikel yang sering disebut juga semi baja dengan σ
b = 25.000 Psi
–50.000 Psi dan elastisitas bahan antara 10.000 Psi–30.000 Psi
(Maleev, 1964:
405).
1965: 531)
b = 0,045(3,663) + 1/16
Tebal dinding mantel air pendingin dihitung dengan persamaan
4.2
(Maleev, 1964: 411)
D = diameter dinding dalam silinder
Sehingga perhiutngannya:
= 0,188 inci
= 4,77 mm
4.1.3. Tebal Rongga Antara Silinder Linier dengan Dinding Mantel
Air
Tebal rongga antara silinder linier dengan dinding mantel air
dihitung
dengan persamaan 4.3 (Maleev, 1964: 411).
68
Dengan:
C = tebal rongga silinder linier dengan dinding mantel air
(m)
D = diameter dinding dalam silinder
Sehingga perhitungannya:
= 0,538 inci
= 13,66 mm
4.2.1. Tegangan Tangensial
( ) ( )[ ] 22
µ = Poison ratio (0,27)
Pz = 13,88 Mpa = 13880 Kpa = Psi 895,6
13880 = 2013,05 Psi
tangensial.
Tegangan karena perbedaan suhu dihitung dengan persamaan 4.5
(Maleev,
1964: 400).
α = koefisien muai linier (ºF)
E = modulus elastisitas bahan (Psi)
q = jumlah panas yang lewat dinding silinder (kkal/jam)
= 10100 x 7,1
70
Tegangan pada bagian dalam silinder dihitung dengan persamaan
4.6
(Maleev, 1964: 400).
Tegangan karena tekanan gas silinder dihitung dengan persamaan 4.7
dan
4.8 (Petrovsky, 1971: 391)
2 1
2 0
Tegangan total pada permukaan dalam silinder dihitung dengan
persamaan
4.9 (Petrovsky, 1971: 391).
Tegangan total pada permukaan luar silinder dihitung dengan
persamaan
4.10 (Petrovsky, 1971: 391).
Kepala silinder dengan pendingin air dibuat dari bahan alumunium
untuk
mendapatkan koefisien perpindahan panas yang tinggi, dan masih
dapat menerima
perbandingan kompresi yang tinggi tanpa terjadi detonasi. Di dalam
kepala
silinder sering terjadi kegagalan dalam servis dan pembuatannya,
karena terdapat
katup masuk dan katup buang yang dianggap sulit dalam
pengerjaannya.
Penyebab utama dalam kegagalan adalah:
1. Kekuatan yang berlebih tidak memungkinkan terjadinya ekspansi
dari aliran
gas buang yang mengakibatkan keretakan pada plat bawah karena
panas.
2. Lubang-lubang kecil yang inti memberikan akses yang kecil pula
untuk
memindahkan endapan.
3. Pada mesin diesel terdapat dinding tipis yang tidak terdinginkan
antara ceruk
bahan bakar dan katup buang, karena akan menimbulkan retak ketika
mesin
kelebihan beban.
419).
Tegangan karena tekanan gas dihiutng dengan persamaan 4.12
(Maleev,
1964: 412).
z h
Tegangan karena perbedaan suhu dihitung dengan persamaan 4.13
(Maleev, 1964: 415).
E = modulus elastisitas bahan (10 x 10 6 )
µ = Poisson ratio (0,33) (Maleev, 1964: 377)
( )ie tt − = perbedaan suhu antara bagian luar dan dalam
silinder
(250 ºC)
Sehingga perhitungannya:
SSS dtotal +=
……………………………….............................................…..(4.14)
pσ = tegangan lengkung yang diijinkan 5500 Psi (Maleev, 1964:
499)
qσ = tegangan permukaan yang diijinkan =350 kg/cm 2 (Petrovsky,
1971: 373)
T = perbedaan suhu puncak tengah piston (T1 = 400ºC) dengan suhu
pinggir
piston (T 2 = 250ºC) = 150 ºC = 212,4 ºF (Arismunandar, 2002:
161)
E = 6 x 10 6 Psi (Petrovsky, 1971: 371)
4.4.1.1 Diameter Kepala Piston
371).
76
371).
Tebal kepala piston dihitung dengan persamaan 4.17 (Lichty, 1965:
539).
11 /1,0 σzPDt =
………………………................................................…….(4.17)
Tebal sirip-sirip di dalam torak dihitung dengan persamaan 4.18
(Lichty,
1965: 539).
= 1/3 x 17,57 mm
Tebal dinding beralur untuk cincin piston dihitung dengan persamaan
4.19
(Maleev, 1964: 501)
( ) bDt ++= 03,018,03
………………….............................................……….(4.19)
b = kedalaman alur cincin piston
= + 64 1 tebal cincin
= 0,382 inci
= 9,695 mm
Tebal dinding bagian badan piston dihitung dengan persamaan
4.20
(Maleev, 1964: 501).
3t = tebal dinding beralur untuk cincin piston (mm)
4.4.1.7. Tinggi Piston
H = (0,9-1,3)D
= (1,3)D……....………………………………………………...............….(4.21)
Jarak sumber pena piston dengan alas piston dihitung dengan
persamaan
4.22 (Kovakh, 1979: 439).
H = tinggi piston (mm)
Tinggi badan torak dihitung dengan persamaan 4.23 (Kovakh, 1979:
439)
( )HH 74,068,02 −=
……………………………........................................…(4.23)
Tinggi land teratas dihitung dengan persamaan 4.24 (Kovakh, 1979:
439).
h =
(0,06-0,09)D……………………………….......................................……(4.24)
D = diameter dalam silinder
4.4.1.11. Jarak Cincin yang Satu dengan yang lain
Jarak cincin yang satu dengan yang lain dihitung dengan persamaan
4.25
(Kovakh, 1979: 439).
D = diameter silinder
dapat bergerak bolak-balik secara bebas. Namun karena tekanan
pembakaran yang
tinggi memungkinkan gas hasil pembakaran menerobos masuk di antara
sela-sela
piston dan silinder, maka diperlukan cincin piston yang
berfungsi:
1. Sebagai penyekat sehingga tidak terjadi kebocoran tekanan di
dalam ruang
bakar.
2. Sebagai penyekat minyak pelumas agar minyak pelumas tidak masuk
ke
dalam ruang bakar dan ikut terbakar.
Macam macam jenis cincin yang terdapat pada piston:
a. Cincin Kompresi
b. Cincin Pelumas
PsiE danPsimmkg
Lebar cincin piston dihitung dengan persamaan 4.26 (Maleev, 1964:
506).
2/1)3( a
wP Db
σ ×=
………………………............................................………..(4.26)
= antara 3,5-6 Psi, diambil 5 Psi.
aσ = Tegangan lentur bahan cincin piston (17067,96 Psi)
2/1
Tebal cincin piston dihitung dengan persamaan 4.27 (Maleev, 1964:
506)
h = 0,7
b……………………………………........................................………(4.27)
= 1,44 mm
4.4.2.3. Jarak sela cincin piston pada saat sebelum terpasang dan
pada saat
terpasang
Jarak sela cincin piston pada saat sebelum terpasang dan pada
saat
terpasang dihitung dalam persamaan 4.28 (Maleev, 1964: 506).
82
4.4.2.4. Cincin piston pelumas
Lebar celah ujung cincin piston pelumas i 2 = 0,08-0,12 mm dan
dipilih 0,1
mm.Tebal cincin ini diperbesar karena adanya lubang lubang pada
arah tebal
sehingga dipilih tebal cincin pelumas h1 = 5 mm
4.4.2.5. Pena Piston.
Pena piston berfungsi untuk menghubungkan piston dengan batang
piston,
sehingga daya dorong yang dialami piston akan diteruskan ke batang
piston
dengan perantara pena piston. Melihat sistem kerja tersebut maka
pena piston
akan mengalami beban yang besar sesuai dengan besarnya gaya yang
terjadi
setelah langkah pembakaran. Pena piston harus mampu menahan
tegangan geser
yang timbul.
Diameter luar pena dihitung dengan persamaan 4.29 (Kovakh, 1979:
459).
Ddo ×= 26,0 ………………………………………............………....……..(4.29)
= 0,26 x 3,663
Perubahan diameter luar dan dalam pena dihitung dalam persamaan
4.30
( Kovakh, 1979: 459).
459).
84
4.4.2.9. Gaya yang diterima oleh Pena Piston akibat Tekanan Gas
Hasil Pembakaran
Gaya yang diterima oleh pena piston akibat tekanan gas hasil
pembakaran
dihitung dalam persamaan 4.32 ( Petrovsky, 1971: 372).
APzFpp ×=
…………………………………........................................……(4.32)
Dengan :
ppF = gaya yang diterima oleh pena piston akibat tekanan gas hasil
pembakaran
(lb/in)
A = Piston Diplacement
= 21203,03 lb
Momen maksimum yang bekerja dihitung dengan persamaan 4.33
(Petrovsky, 1971: 372).
maxM = momen maksimum yang bekerja
ppF = gaya yang diterima oleh pena piston akibat tekanan gas hasil
pembakaran
(lb/in)
= 52 mm = 2,05 inci
= 34 mm = 1,33 inci
Modulus penampang pena piston dihitung dengan persamaan 4.34
(Petrovsky, 1971: 372).
Tegangan lengkung yang terjadi dihitung dengan persamaan 4.35
MPa inlb
W M
Untuk meneruskan daya dari piston ke poros engkol digunakan
batang
piston, gerak bolak-balik piston diubah oleh batang piston menjadi
gerak putar
pada poros engkol.
b. Gaya inersia dari bagian yang bergerak bolak-balik.
c. Gaya sentrifugal dari bagian-bagian yang berputar.
Semakin tinggi putaran mesin maka semakin tinggi pula gaya inersia
dan
sentrifugalnya.
499).
D = diameter silinder (3,6 inci)
P = tekanan pembakaran (1712,8 Psi)
SS = tegangan yang diijinkan untuk baja paduan (18.000 Psi)
(Maleev, 1964: 527)
R = jari-jari engkol (1,81 inci = 46 mm)
a = koefisien pena ( Maleev, 1964: 527 )
S/L = 1 ; L = S = 3,68 inci maka, a = 1,25 mm
mm inci
Panjang batang piston adalah jarak antara sumbu pena engkol
sampai
dengan sumbu pena. Batang piston dihitung dengan rumus empiris
(Petrovsky,
1971: 43).Untuk ukuran mesin diesel dengan kapasitas kecil dan
menengah R/I =
3-4 diambil R/I = 3,3, sehingga:
I = 3,3 x 1,81
Diameter lubang besar d cp = 57,17 mm
Asumsi tebal palang engkol t = 71,87 mm
88
l cp = (1,25 – 1,5) d cp , dipilih 1,375
= 1,375 x 57,17
Dalam operasinya, khususnya sebuah mesin motor bakar piston 4
(empat)
langkah dengan bahan bakar solar, membutuhkan saluran masuk untuk
campuran
udara dan bahan bakar segar, dan saluran keluar untuk mengeluarkan
gas hasil
pembakaran. Pemasukan campuran dan pengeluaran hasil
pembuangan
berlangsung pada saat tertentu, hal tersebut diatur oleh kinerja
katup masuk
(hisap) dan katup buang yang di pasang pada kepala silinder, atau
biasa disebut
dengan Over Head Cam (OHV).
Sebagai penggerak poros kem digunakan timming gear dan
digerakkan
oleh poros engkol dengan perbandingan transmisi setengah. Jadi
putaran poros
kem adalah setengah dari putaran poros engkol.Sesuai dengan
fungsinya sebagai
pembuka dan penutup saluran masuk dan saluran buang maka katup
harus presisi
dan rapat. Bahan untuk pembuatan katup dipilih dengan Baja paduan
SNCM-2
yang memiliki tegangan lengkung 2/12001000 cmkgb −=σ .
89
Diameter throat katup isap:
min = 35 mm = 1,37 inci
( thbd ) max = 6,25 mm = 2,48 inci
min = 30 mm = 1,18 inci
Diasumsikan ukuran diameter katup diambil:
Diameter throat katup isap ( thid ) = 40 mm
Diameter throat katup buang ( thbd ) = 35 mm
Kecepatan udara melalui katup hisap dihitung dari persamaan 4.37
(Petrovsky,
1971: 414).
C m = kecepatan piston rata-rata pada putaran tinggi
sm
ns
a max = luas lubang isap maksimum
90
Tinggi Angkat Katub
Tinggi angkat katub dihitung dengan persamaan 4.38 (Kovakh, 1979:
89).
αcos4max thidh =
…………………......................………………............…….(4.38)
Sehingga perhitungannya:
cm mm
απ cosmaxmax ×××= hda thi
= 12,4 cm 2
sm
Wm
=
×=
Ukuran dari katup yang lain dihitung dengan persamaan empiris
(Kovakh, 1979:
523).
91
= 1,055 x 40
= 1,055 x 35
= 1,11 x 40
= 1,11 x 35
= 0,035 x 40
= 0,035 x 35
= 0,115 x 40
= 0,115 x 35
94
95
tangkai katup selalu berhubungan dengan tuas katup, sehingga tidak
terjadi
pukulan pada tangkai katup yang dapat menimbulkan suara ketukan.
Untuk
menghindari ketukan pada saat mesin beroperasi, maka pada saat
pemasangan
pegas diberikan simpangan awal pegas atau beban awal sehingga katup
akan
selalu menutup.
7
104
4.4.5. Perhitungan Kem
Kem adalah suatu bagian dari mesin yang berfungsi untuk mengatur
saat
katup membuka dan saat katup menutup. Kem mengubah gerak putar
menjadi
gerak lurus pada katup. Dalam merencanakan kem, waktu pembukaan
dan
penutupan katup harus diketahui.
putar yang kemudian dihubungkan dengan rangkaian transmisi roda
gigi dalam
operasinya poros engkol mengalami gaya-gaya dan momen yang
menghasilkan
tegangan-teganagan hasil dari gaya inersia gas hasil
pembakaran.
98
a. Ukuran-ukuran bentuk bagian-bagian poros engkol meliputi tap
utama, pena
engkol, dan pipi engkol.
b. Faktor-faktor yang merugikan konsentrasi tegangan dalam fillet
(lokasi antara
pena dan pipi engkol) dan letak lubang pelumas pada pena
engkol.
c. Karakteristik tegangan dari bahan poros engkol seperti batas
luluh, batas
lengkung, alternatif batas lelah karena puntiran.
d. Metode tegangan mekanis, perlakuan panel, termodinamika.
e. Ketidaklurusan dukungan pada dudukan poros engkol.
Diketahui:
R = 46 mm
Diameter poros dibuat sama dengan diameter pena engkol yaitu 52,77
mm.
Tebal dan lebar pipi
3 2
= 3,9 cm
= 39 mm
Panjang poros dudukan poros duduk 1 sama dengan panjang poros
engkol.
( ) mm
Roda gila adalah suatu bagian mesin yang berfungsi untuk
menjaga
keseimbangan putaran mesin dengan jalan meredam tenaga yang
berlebihan pada
langkah ekspansi dan kemudian memberikan lagi pada saat langkah
isap dan
kompresi.
100
n eihpE ××=
= 88,86/0,83 = 107,06
Ni = 88,86 HP, ef mekanis mesin diesel = 0,7-0,85 dipilih
0,83
n = putaran motor rata-rata (2800 rpm)
e = konstanta kelebihan tenaga (dilihat dari tabel = 0,03-0,04
(tipe of engine
single acting) vertikal 180º dan 90º dipilih 0,035)
Konstanta e (Maleev, 1971: 553) dapat dilihat pada tabel 4.1 yang
terdapat
dalam lampiran.
Karena adanya fluktuasi kecepatan (Maleev, 1971: 553) maka
perubahan tenaga
piston sebesar:
( ) m nkwE
2935 .. 22
m = koefisien kestabilan (dari tabel = 100 (kecepatan normal mesin
otomotif))
101
ftlb
kw
=
××=
Koefisien kestabilan (Maleev, hal. 554) dapat dilihat pada tabel
4.2 yang terdapat
dalam lampiran.
Maka:
= =
=
( )
PENUTUP
Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan pada bab III, hasil
yang dapat
diambil adalah:
Efisiensi pengisian pada langkah hisap (ηch) = 0,856
Tekanan akhir kompresi (Pc) = 5,064 Mpa
Kebutuhan udara secara aktual (L’) = 0,76 mol/kg bahan bakar.
Tekanan akhir pembakaran (Pz) = 13,88 Mpa
Temperatur akhir pembakaran (Tz)= 2169,4 °K
Tekanan akhir ekspansi (Pb) = 0,32 Mpa
Temperatur akhir ekspansi (Tb) = 988,48 °K
Tekanan indikasi rata-rata (Pit) = 1,03 MPa
Tekanan indikasi rata-rata sesungguhnya (Pi) = 998,35 kPa
Kerja indikasi (Wi) = 687,96 Joule
Daya indikasi HP (Ni) = 83,84 kW
Torsi yang dihasilkan (T) = 147 kW
Efisiensi mekanis (µm) = 69 %
Kebutuhan bahan bakar (Lo”) = 14,21 m³/kg bahan bakar
Kebutuhan bahan bakar tiap jam (Fh) = 5,86 kg/hr
103
Kebutuhan bahan bakar spesifik (F) = 0,12 L/kWh
Konsumsi bahan bakar indikasi spesifik (Fi) = 0,082 L/kWh
Efisiensi panas indikasi (µi) = 56,9
Kebutuhan bahan bakar spesifiknya (F) = 0,073
Brake termal efficiency (µb) = 85,70%
103
Astra Izusu Training Center. Informasi Perawatan Otomotif
Bismoko, Dr. J. 2004. Pedoman Penyusunan Skripsi. Yogyakarta:
Universitas Sanata Dharma
Buku Pedoman Perbaikan Kendaraan Izusu ELF PT. Pantja Motor Izusu
Motors Limited
Hey Wood, John B. 1988. Internal Combustion Engine Fundamental.
Singapore: Mc Graw Hills Book Company
Kovakh, M. 1979. Motor Vehicle Engine (Edisi Kedua). California: Mc
Graw Hills
Lichty. Internal Combustion Engine
Maleev, V.L., M.E., Dr. A. M. 1964. Internal Combustion Engine:
Theory and Design. Moscow: MIR Publisher
Petrovsky, M. 1971. Marine Internal Combustion Engine. Moscow: MIR
Publisher
Priambodo, Bambang. 1995. Operasi dan Pemeliharaan Mesin Diesel.
Jakarta: Erlangga