DATA PENGAMATAN KESIMPULAN Laporan Lab. Motor Bakar

4 55 31 0,7 1 58 29 0,4 2 2200 54 31 0,5 3 52 32 0,6 4 49 34 0,7 Makassar, Februari 2015 Asisten, Arjal Tando, ST ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN MOTOR DIESEL

A. DATA PENGAMATAN

1. Putaran mesin n = 1700 rpm 2. Jumlah selinder z = 1 buah 3. Jumlah siklus a = 2 4. Perbandingan kompresi rv = 12:1 5. Daya maksimum P = 4,2 Ps 6. Putaran maksimum n max = 3600 rpm 7. Panjang lengan beban L = 0,245 m 8. Volume langkah Vl = 1,54 x 10 ­4 m 3 9. Diameter orifice do = 0,01 m 10. Waktu pemakaian bahan bakar t = 83 s 11. Temperature udara T = 27 o C = 300,15 k 12. Volume bahan bakar Vbb = 5 cc = 0,000005 m 3 13. Massa jenis bahan bakar bb = 820 kgm ρ 3 14. Nilai kalor bahan bakar solar LHV = 39000 kjkg.k 15. Tekanan udara ruang pa = 740 mmHg = 98658,55 Pa

B. PEMBAHASAN

I. Perhitungan 1. Daya Poros Efektif Ne

Ne = T . ω T = m . g . L T = Torsi motor Nm m = Massa kg g = Percepatan gravitasi 9,81 ms s L = Panjang lengan m T = 0,5 x 9,81 x 0,245 = 1,202 ………………………………………….…….. Nm = Kecepatan sudut rads ω = 2 . . n  60 = 2 x 3,14 x 1700 60 = 177,933 …………………………..…………….... rads Ne = 1,202 x 177,933 1000 = 0,214 …………………………………………………………….….. kw

2. Tekanan Efektif Rata­rata Pe Pe = 60 . Ne

Vl.z.n.a Vl = Volume langkah torak m 3 Z = Jumlah selinder z=1 n = Putaran mesin rpm a = Jumlah siklusputaran a=2 Pe = 60 x 0,214 0,000154 x 1 x 1700 x 2 = 12,84 0,5236 = 24,503 …….………………………………………………....……. kPa

3. Pemakaian Bahan Bakar FC FC = 3600. bb.Vbb

ρ t bb = Massa jenis bahan bakar kgm ρ 3 Vbb = Volume bahan bakar m 3 t = Waktu pemakaian bahan bakar s FC = 3600 x 820 x 0,000005 83 = 14,76 83 = 0.1778 …………………………………………………...…… kgjam

4. Pemakaian Bahan Bakar Spesifik Efektif SFCE = FC

Ne = 0,178 0,214 = 0,832 ………………………………………………….. kgkw.jam

5. Laju Aliran Udara Aktual ma m

a = 3600.ρ a .Q a a = Massa jenis udara kgm ρ 3 Qa = Kapasitas udara actual m 3 jam ρ a = Pa R a . T a Pa = Tekanan udara ruang Pa Ra = Kostanta gas ideal kjkg.k Ta = Temperatur udara masuk K = 98656,8 287 x 300,15 = 1,145 ……………………………………………….. kgm 3 Q a = 4 . D  o 2 . Cd . √ 2. g . ρoil. ho . Ra. Ta Pa Do = 10 mm = 0.010 m Cd = 0,61 g = 9,81 ms 2  oil = 1100 kgm 3 h o = 20 . 0,5 1000 = 0.01 m H 2 O = 3,144 x 0,01 2 x 0,61 x √ 2 x 9,81 x 1100 x 0,01 x 287 x 300,15 98658,55 = 0,000047885 x √ 18591393 98658,55 = 0,000047885 x 13,72741 = 0,00066 …………………………………………...………. m 3 s m a = 3600 x 1,145 x 0,00066 = 2.71 ………………………………………………....………… kgjam

6. Laju Aliran Udara Teoritis m

at M at = ρ a .V L .n 2 Vl = Volume langkah torak m 3 a = Massa jenis udara kgm ρ 3 n = Putaran mesin rpm = 1,145 x 0,000154 x 1700 2 = 0.1499 ………………………………………………..………… kgjam

7. Perbandingan Udara Bahan Bakar AFR AFR = m

a actual FC = 2,71 0,1778 = 15,24 ………………………………………….………… kg udara kg bb

8. Efesiensi Volumetrik η

V η vol = m aktual x 100 m ideal = 2,71 x 100 0,15 = 18,08 ………………………………………………..………………….

9. Efisiensi Thermal η

th η th = 3600 . Ne x 100 FC . LHV LHV = Nilai kalor bahan bakar 39000 kjkg.k = 3600 x 0,214 x 100 0,1778 x 39000 = 11,1 …………………………………………………………………….. II. Pembahasan Grafik Motor Diesel II.1. Beban Konstan 1. Grafik antara putaran n dengan daya poros efektif Ne Object 11 Gambar 4.1. Grafik Hubungan Antara Putaran n dengan Daya Poros Efektif Ne Gambar di atas memperlihatkan daya poros efektif meningkat seiring bertambahnya putaran. Hal ini disebabkan oleh beban yang diberikan tidak berubah sedangkan putaran poros semakin meningkat sehingga daya gesek pada poros semakin kecil yang mengakibatkan Daya poros efektif semakin meningkat. Dengan beban 0.5 kg pada penambahan putaran 1700 rpm sampai 2000 rpm. Daya poros efektif yang dihasilkan dari 0.2138 KW sampai 0.2515 KW. Sedangkan pada pembebanan 0.7 pada pertambahan putaran 1700 rpm sampai 2000 rpm, daya poros efektif yang dihasilkan dari 0.2993 KW sampai 0.3521 KW. Pada pembebanan 1 pada penambahan putaran 1700 rpm sampai 2000 rpm daya poros efektif yang dihasilkan dari 0.4276 KW sampai 0.5031 KW. Dari ketiga pembebanan yang diberikan pada mesin, daya poros efektif yang dihasilkan terbesar terdapat pada pembebanan 1 kg. 2. Grafik Hubungan Antara Putaran n dengan Pemakaian Bahan Bakar FC Object 13 Gambar 4.2. Grafik Hubungan Antara Putaran n dengan Pemakaian Bahan Bakar FC Gambar 4.2. memperlihatkan pemakaian bahan bakar meningkat seiring bertambahnya beban. Hal ini disebabkan oleh volume bahab bakar yang diperlukan oleh mesin untuk menjaga agar putaran mesin tetap konstan semakin bertambah seiring bertambahnya beban. Dengan beban 0.5 pada putaran 1700 rpm sampai 2000 rpm, pemakaian bahan bakar yang dihasilkan dari 0.1778 Kgjam sampai 0.2079 Kgjam. Sedangkan pada pembebanan 0.7 pada pertambahan putaran 1700 rpm sampai 2000 rpm, pemakaian bahan bakar yang dihasilkan dari 0.1892 kgjam sampai 0.2171 kgjam dan pada pembebanan 01 Kg dengan penambahan putaran 1700 rpm sampai 2000 rpm, pemakaian bahan bakar yang dihasilkan dari 0.2022 kgjam sampai 0.2545 kgjam. Dari ketiga pembebanan yang diberikan pada mesin, pemakaian bahan bakar terbesar terjadi pada pembebanan 1 kg. 3. Grafik Hubungan Antara Putaran n dengan Efesiensi Volumetric v η Object 15 Gambar 4.3. Grafik Hubungan Antara Putaran n dengan Efesiensi Volumetric v η Gambar 4.3. memperlihatkan efisiensi volumetric semakin menurun seiring bertambahnya putaran. Ini menunjukkan bahwa efisiensi volumetric berbanding terbalik terhadap putaran dimana semakin tinggi putaran maka efisiensi volumetric semakin berkurang. Dengan beban 0.5 pada putaran 1700 rpm sampai 2000 rpm, efesiensi volumetric yang dihasilkan dari 18,08 sampai 17,18. Sedangkan pada pembebanan 0.7 pada pertambahan putaran 1700 rpm sampai 2000 rpm, efesiensi volumetric yang dihasilkan dari 18,52 sampai 17,85. dan pada pembebanan 01 Kg dengan penambahan putaran 1700 rpm sampai 2000 rpm, efesiensi volumetric yang dihasilkan dari 19,39 sampai 18,5. Dari ketiga pembebanan yang diberikan pada mesin, efesiensi volumetric terkecil terjadi pada pembebanan 0,5 kg yaitu 17,18 . Sedangkan efesiensi volumetric terbesar terjadi pada pembebanan 1 kg yaitu 19,39 4. Grafik Hubungan Antara Putaran n dengan Efesiensi Thermal th η Object 17 Gambar 4.4. Grafik Hubungan Antara Putaran n dengan Efesiensi Thermal th η Gambar 4.4 memperlihatkan efisiensi thermal yang terjadi adalah pasang surut pada beban 0,5 kg dan 0,7 kg seiring bertambahnya putaran. Sedangkan pada beban 1 kg, efesiensi thermal yang terjadi adalah menurun. Pada pembebanan 0.5 kg dengan pertambahan putaran dari 1700 rpm sampai 2000 rpm, efisiensi thermal yang dihasilkan dari 11,1 sampai 11,17. sedangkan pada pembebanan 0.7 kg dengan pertambahan putaran dari 1700 rpm sampai 2000 rpm, efisiensi thermal yang dihasilkan dari 14,6 sampai 14,98. dan pada pembebanan 1 kg dengan pertambahan putaran 1700 rpm sampai 2000 rpm, efisiensi thermal yang dihasilkan adalah 19,52 sampai 18,25. Dari ketiga pembebanan yang diberikan pada mesin, efesiensi thermal terkecil terjadi pada pembebanan 0,5 kg yaitu 11,10 pada putaran 1700 rpm. Sedangkan efesiensi thermal terbesar terjadi pada pembebanan 1 kg yaitu 19,52 pada putaran 1700 rpm.

II.2. Putaran Konstan

1. Grafik Hubungan Antara Beban Kg dengan Daya Poros Efektif Ne Object 20 Gambar 4.5. Grafik Hubungan Antara Beban Kg dengan Daya Poros Efektif Ne Gambar 4.5. memperlihatkan daya poros efektif semakin meningkat seiring bertambahnya beban. Hal ini disebabkan oleh daya gesek terhadap putaran poros yang semakin meningkat sehingga kerja mesin semakin bertambah untuk mempertahankan putaran mesin tetap konstan. Pada putaran 1800 rpm diberikan pembebanan 0.4 kg sampai 0.7 kg, menghasilkan Daya poros efektif sebesar 0.181 KW sampai 0.317 KW. Sedangkan pada putaran 2000 rpm pada pertambahan beban 0.4 kg sampai 0.7 kg, daya poros efektif yang dihasilkan sebesar 0.201 KW sampai 0.352 KW, dan putaran 2200 rpm, pada penambahan beban 0.4 kg sampai 0.7 kg, daya poros efektif yang dihasilkan sebesar 0.221 KW sampai 0.387 KW. Dari ketiga putaran mesin yang diberikan beban, daya poros efektif tertinggi terdapat pada putaran 2200 rpm. 2. Grafik Hubungan Antara Beban Kg dengan Pemakaian Bahan Bakar FC Object 23 Gambar 4.6. Grafik Hubungan Antara Beban Kg dengan Pemakaian Bahan Bakar FC Gambar 4.6. memperlihatkan pemakaian bahan bakar meningkat seiring bertambahnya beban. Seiring betambahnya beban maka daya poros akan semakin meningkat maka kinerja mesin akan semakin besar. Untuk mendapatkan kinerja mesin yang besar dibutuhkan pemakaian bahan bakar yang semakin besar pula pada putaran yang semakin besar. Pada putaran 1800 rpm, diberikan pembebanan 0.4 kg sampai 0.7 kg, membuthkan pemakaian bahan bakar sebesar 0.192 Kgjam sampai 0.205 Kgjam. Sedangkan pada putaran 2000 rpm, dengan pembebanan 0.4 kg sampai 0.7 kg, membutuhkan pemakaian bahan bakar sebesar 0,234 kgjam sampai 0.268 kgjam. dan pada putaran 2200 rpm dengan penambahan beban 0.4 kg sampai 0.7 kg, membutuhkan pemakaian bahan bakar sebesar 0.254 kgjam sampai 0.301 kgjam. Dari ketiga putaran mesin yang diberikan beban, kebutuhan pemakaian bahan bakar tertinggi terjadi pada putaran 2200 rpm. 3. Grafik Hubungan Antara Beban Kg dengan Efesiensi Volumetric v η Object 25 Gambar 4.7. Grafik Hubungan Antara Beban Kg dengan Efesiensi Volumetric v η Dari gambar 4.7. memperlihatkan bahwa semakin besar beban yang diberikan pada mesin maka efesiensi volumetric yang dihasilkan akan semakin meningkat. Hal ini disebabkan kapasitas udara yang dibutuhkan di dalam ruang bakar semakin meningkat sehingga laju aliran udara actual akan meningkat dengan laju aliran udara teoritis tetap konstan. Diman pada putaran 1800 rpm dengan pembebanan 0.4 kg sampai 0.7 kg, menghasilkan efisiensi volumetrik sebesar 16,64 sampai 18,31. Sedangkan pada putaran 2000 rpm dengan pembebanan 0.4 kg sampai 0.7 kg, menghasilkan efisiensi volumetriksebesar 17,85 sampai 19,13. Sedangkan Pada putaran 2200 rpm dengan pembebanan 0.4 kg sampai 0.7 kg menghasilkan efisiensi volumetric sebesar 16,82 sampai 18,21. Dari ketiga putaran mesin yang diberikan beban yang sama, efesiensi volumetric terbesar terdapat pada putaran 1800 rpm. 4. Grafik Hubungan Antara Beban Kg dengan Efesiensi Thermal th η Object 27 Gambar 4.8. Grafik Hubungan Antara Beban Kg dengan Efesiensi Thermal th η Dari gambar 4.8. memperlihatkan efisiensi thermal yang semakin meningkat seiring bertambahnya beban. Hal ini disebabkan pemakaian bahan bakar yang semakin besar yang masuk ke dalam ruang bakar sehingga energy thermal semakin besar. Energy thermal inilah yang dikonversikan menjadi energy mekanik melalui poros mesin. Putaran 1800 rpm pada penambahan beban 0.4 kg sampai 0.7 kg. efisiensi thermal yang dihasilkan dari 8,699 sampai 14.27. Sedangkan pada putaran 2000 rpm pada pertambahan beban 0.4 kg sampai 0.7 kg, efisiensi thermal yang dihasilkan dari 7,929 sampai 12.11 dan pada putaran 2200 rpm pada penambahan beban 0.4 kg sampai 0.7 kg efisiensi thermal yang dihasilkan dari 8,03 sampai 11.87 . Dari ketiga putaran mesin yang diberikan beban, efesiensi thermal terbesar terjadi pada putaran 2200 rpm.

C. KESIMPULAN

- Beban konstan Setelah melakukan praktikum dan pengolahan data hasil praktikum dapat disimpulkan bahwa, semakin besar beban yang diberikan pada poros maka daya efektif yang dihasilkan akan semakin meningkat. Begitu juga dengan pemakaian bahan bakar yang dibutuhkan pada mesin akan menikat. Akan tetapi, pada efesiensi volumetric justru mengalami penurunan. Sedangkan pada efesiensi thermal yang terjadi justru naik turun. Dengan pembebanan yang tetap 0,5 kg Menghasilkan daya poros efektif 0.2138 kw sampai 0.2515 kw, pemakaian bahan bakar 0.1778 kgjam – 0.2079 kgjam. Sedangkan efisiensi volumetric 18.08 – 17,18 . dan efisiensi thermal 11,10 , 11,33 , 11,21 , 11,17 . - Putaran konstan Setelah melakukan praktikum dan pengolahan data hasil praktikum dapat disimpulkan bahwa, semakin besar beban yang diberikan pada poros maka daya efektif yang dihasilkan akan semakin meningkat. Begitu juga dengan pemakaian bahan bakar yang dibutuhkan pada mesin akan meningkat. Pada efesiensi volumetric juga mengalami peningkatan. Pada efesiensi thermal yang terjadi juga peningkatan. Pada putaran konstan 1800 rpm dengan pembebanan 0,4 kg sampai 0,7 kg menghasilkan daya poros efektif 0.181 kw – 0.317 kw, pemakaian bahan bakar 0.192 kgjam – 0.205 kgjam dan efisiensi thermal 8,699 – 14,27 semakin meningkat. Sedangkan efisiensi volumetric 16,64 ­ 18,31 .

D. SARAN