Laporan Praktikum Mesin Konversi Energi 342 08 039 PERCOBAAN 4 MOTOR BENSIN 4.1. TUJUAN PERCOBAAN Mampu melakukan pengoperasian motor bakar sesuai standar prosedur percobaan Mampu melakukan pengujian kemampuan mesin pada pembukaan katup gas (thtrolle) konstan Dapat menentukan karakteristik mesin pada keadaan (thtrolle) konstan Dapat menghitung efesiensi mesin petrol pada putaran tetap dan beban bervariasi Dapat membandingkan seberapa besar bahan bakar yang digunakan terhadap energi yang ditimbulkan mesin petrol Dapat menghitung kesetimbangan energi dari mesin petrol 4.2. TEORI DASAR Daur Otto adalah daur model dari berbagai motor torak dan pengapian busi. Tekanan gas didalam silinder satu motor bakar pengapian busi yang diidealkan ditunukkan sebagai fungsii dari posisi torak pada gambar 4.1 Dari percobaan ini diharapkan untuk memperoleh harga pembanding bahan bakar terbaik yang Motor Bakar 4 - 1
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Laporan Praktikum Mesin Konversi Energi 342 08 039
PERCOBAAN 4
MOTOR BENSIN
4.1. TUJUAN PERCOBAAN
Mampu melakukan pengoperasian motor bakar sesuai standar
prosedur percobaan
Mampu melakukan pengujian kemampuan mesin pada pembukaan
katup gas (thtrolle) konstan
Dapat menentukan karakteristik mesin pada keadaan (thtrolle) konstan
Dapat menghitung efesiensi mesin petrol pada putaran tetap dan beban
bervariasi
Dapat membandingkan seberapa besar bahan bakar yang digunakan
terhadap energi yang ditimbulkan mesin petrol
Dapat menghitung kesetimbangan energi dari mesin petrol
4.2. TEORI DASAR
Daur Otto adalah daur model dari berbagai motor torak dan pengapian
busi. Tekanan gas didalam silinder satu motor bakar pengapian busi yang
diidealkan ditunukkan sebagai fungsii dari posisi torak pada gambar 4.1
Dari percobaan ini diharapkan untuk memperoleh harga pembanding
bahan bakar terbaik yang menghasilkan daya guna (BHP) dan efesiensi
thermal mekanis. Secara teorotis daya maksimum akan dicapai pada
efesiensi thermis maksimum yang kadang-kadang tidak berada pada suatu
AFR yang sama.
Perbandingan dari berat maksimum udara terhadap berat bahan bakar
stiokiometri. Digunakan cara pencarian harga ekuivalen dan dengan
komposisi bahan bakar hidrocarbon dalam bentuk CxHy.
CxHy = 0.21 C6H6 + 0.644 C8H10 + 0.232 CH4
X dan y adalah diperoleh dengan cara memakai kesetimbangan C dan
H sebagai berikut :
a) Kesetimbangan C
Motor Bakar 4 - 1
Laporan Praktikum Mesin Konversi Energi 342 08 039
x = 0,21 . 6 + 0,644 . 10 + 0,232 . 1 = 6,128
b) Kesetimbangan H
x = 0,124 . 6 + 0.644 . 10 + 0,232 . 4 = 8,122
Jadi ekuivalen karbonnya adalah C6,128H8,122 sehingga perbandingan
bahan bakar (AFR) secara teoritis dapat dihitung dengan persamaan
sebagai berikut : AFR stiokiometri
=4 ,31( x+ y /4 )3212 x+ y
=4 ,31(7 ,416+8 ,122 /4 )3212(7 ,416+8 ,122)
=13 ,7777
Perbandingan bahan bakar udara terdiri dari persamaan tersebut dan
perbandingan bahan bakar udara actual diperoleh dengan menggunakan
Laporan Praktikum Mesin Konversi Energi 342 08 039
700 1200 1700 2200 27000
10
20
30
40
50
60
70
80
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.320.310.32
0.300.32
0.350.350.39
0.42
0.36
21.922.623.024.724.223.722.521.420.221.9
17.517.316.315.414.413.011.610.29.17.9
59.8263.3965.03
66.8668.868.9569.5169.63
72.175.83
R² = 0.958090244413034
R² = 0.966378965077969
R² = 0.985904950296911
R² = 0.998673025826483
Putaran Vs Torsi Polynomial (Putaran Vs Torsi) Putaran vs BHP Linear (Putaran vs BHP)Putaran Vs AFR Polynomial (Putaran Vs AFR) Putaran Vs SFC Polynomial (Putaran Vs SFC)
N (rpm)
Tors
i (N
m),
BHP
(kW
), AF
R
SFC
(kg/
kWh)
Gambar 4.1 Grafik Hubungan Putaran dengan BHP, AFR, Torsi dan SFC
Motor Bakar 4 - 18
Laporan Praktikum Mesin Konversi Energi 342 08 039
500 1000 1500 2000 2500 30000
1
2
3
4
5
6
7
8
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
45.9
42.641.5
36.135.937.3
32.733.733.2
24.03.5
3.93.94.1
3.83.73.63.3
2.8
2.3
5.85.6
5.86.1
5.45.6
6.16.3
6.56.7
R² = 0.989864574690634
Putaran Vs Qap Polynomial (Putaran Vs Qap) Putaran Vs Qgb Polynomial (Putaran Vs Qgb) Putaran Vs QlossPolynomial (Putaran Vs Qloss)
N (rpm)
Qap
(kW
) da
n Q
gb (k
W)
Q lo
ss (k
W)
Gambar 4.2 Grafik Hubungan Putaran Dengan Qap, Qgb dan Qloss
Motor Bakar 4 - 19
Laporan Praktikum Mesin Konversi Energi 342 08 039
4.7 PEMBAHASAN
Berdasarkan grafik 4.1 didapatkan perbandingan sebagai berikut :
1) Hubungan antara putaran dengan torsi, dimana didapatkan hubungan
berbanding terbalik, artinya semakin besar putaran maka torsi semakin
kecil. Putaran terbesar adalah 2800 rpm dengan torsi 59,82 Nm sedangkan
putaran terkecil adalah 1000 rpm dengan torsi 75,83 Nm.
2) Hubungan antara putaran dengan BHP, dimana didapatkan hubungan
berbanding lurus, artinya semakin besar putaran maka BHP juga semakin
besar. Jika poros berputar antara 1000 rpm - 2800 rpm dapat menghasilkan
daya mekanik pada poros (BHP) sebesar 17,531 kW – 7.94 kW.
3) Hubungan antara putaran dengan jumlah pemakaian bahan bakar (SFC),
dimana jika putaran menurun maka SFC semakin banyak. Jika Putaran
2800 rpm dapat menghabiskan bahan bakar 0,321 kg/kWh dan jika
putaran 1000 maka jumlah bahan bakar yang habis terpakai 0,363
kg/kWh.
4) Hubungan antara putaran dengan AFR (perbandingan antara pemakaian
bahan bakar dengan udara saat pembakaran berlangsung). Jika putaran
menurun maka AFR juga menurun.
Berdarakan grafik 4.2 didapatkan perbandingan sebagai berikut :
1) Hubungan antara putaran dengan energi yang diserap oleh air pendingin
(Qap), gas buang (Qgb) dan energi yang hilang (Qloss) selama Poros motor
berputar dari 2800 rpm – 1000 rpm membuat Qap, Qgb dan Qloss sering
mengalami penurunan dan kenaikan.
Motor Bakar 4 - 20
Laporan Praktikum Mesin Konversi Energi 342 08 039
4.8 KESIMPULAN
Dari hasil praktikum, maka dapat disimpulkan sebagai berikut :
1) Hubungan antara putaran dengan torsi, dimana didapatkan hubungan
berbanding terbalik, artinya semakin besar putaran maka torsi semakin
kecil.
2) Hubungan antara putaran dengan BHP, dimana didapatkan hubungan
berbanding lurus, artinya semakin besar putaran maka BHP juga
semakin besar.
3) Hubungan antara putaran dengan jumlah pemakaian bahan bakar
(SFC), dimana jika putaran menurun maka SFC semakin banyak.
4) Hubungan antara putaran dengan AFR (perbandingan antara
pemakaian bahan bakar dengan udara saat pembakaran berlangsung).
Jika putaran menurun maka AFR juga menurun.
5) Hubungan antara putaran dengan energi yang diserap oleh air
pendingin (Qap), gas buang (Qgb) dan energi yang hilang (Qloss) selama
Poros motor berputar dari 2800 rpm – 1000 rpm membuat Qap, Qgb dan