262 TMA
di piston
posisi pada
silinder volume
TMB di
piston posisi
pada silinder
volume =
r
c c
d
V V
V r
+ =
Dari rumus efisiensi termal dapat dilihat bahwa dengan menaikkan rasio kompresi akan menaikkan efisiensi, dengan kata lain tekanan
pembakaran bertambah dan mesin akan menghasilkan daya berguna yang lebih besar. Akan tetapi, kenaikan tekanan pembakaran di dalam
silinder dibarengi dengan kenaikan temperatur pembakaran dan ini menyebabkan pembakaran awal, peristiwa tersebut dengan knocking dan
meyebabkan daya mesin turun.
Pada mesin diesel rasio kompresi lebih tinggi dibanding dengan mesin bensin. Rasio kompresi semakin tinggi pada mesin diesel
dibarengi dengan kenaikan efisiensi. Kenaikan rasio kompresi akan menaikkan tekanan pembakaran, kondisi ini akan memerlukan material
yang kuat sehingga dapat menahan tekanan dengan temperatur tinggi. Material yang mempuyai kualitas tinggi harus dibuat dengan teknologi
tinggi dan harganya mahal, sehingga secara keseluruhan menjadi tidak efektif.
A.3. Kecepatan piston rata-rata
Piston atau torak bergerak bolak balik reciprocating di dalam silinder dari TMA ke TMB dan dari TMB ke TMA. Kecepatan pergerakan
piston dapat dihitung dengan mengambil harga rata ratanya yaitu: xLxn
U
p
2 =
dengan U
p
= adalah kecepatan piston rata-rata ms n = putaran mesin rotasi per waktu rpm
L = panjang langkah atau stroke
B. Torsi dan Daya Mesin
Torsi adalah ukuran kemampuan mesin untuk melakukan kerja, jadi torsi adalah suatu energi. Besaran torsi adalah besaran turunan yang
biasa digunakan untuk menghitung energi yang dihasilkan dari benda yang berputar pada porosnya. Adapun perumusan dari torsi adalah
sebagai berikut. Apabila suatu benda berputar dan mempunyai besar gaya sentrifugal sebesar F, benda berputar pada porosnya dengan jari-
jari sebesar b, maka torsinya adalah:
Fxb T =
N.m dengan T = Torsi benda berputar N.m
F = gaya sentrifugal dari benda yang berputar N b = jarak benda ke pusat rotasi m
Di unduh dari : Bukupaket.com
263
Karena adanya torsi inilah yang menyebabkan benda berputar terhadap porosnya, dan benda akan berhenti apabila ada usaha melawan
torsi dengan besar sama dengan arah yang berlawanan.
Gambar 12.7 Skema pengukuran torsi Pada motor bakar untuk mengetahui daya poros harus diketahui
dulu torsinya. Pengukuran torsi pada poros motor bakar menggunakan alat yang dinamakan Dinamometer. Prinsip kerja dari alat ini adalah
dengan memberi beban yang berlawanan terhadap arah putaran sampai putaran mendekati o rpm. Beban ini nilainya sama dengan torsi poros.
Gambar 12.8 menunjukkan prinsip dasar dari dinamometer.
Gambar 12.8 Skema dinamometer Dari gambar di atas dapat dilihat pengukuran torsi pada poros
rotor dengan prisip pengereman dengan stator yang dikenai beban
F b
-F
beban w gaya F
Stator Rotor
b
n
Di unduh dari : Bukupaket.com
264
sebesar w. Mesin dinyalakan kemudian pada poros disambungkan dengan dinamometer. Untuk megukur torsi mesin pada poros mesin
diberi rem yang disambungkan dengan w pengereman atau
pembebanan. Pembebanan diteruskan sampai poros mesin hampir berhenti berputar. Beban maksimum yang terbaca adalah gaya
pengereman yang besarnya sama dengan gaya putar poros mesin F. Dari definisi disebutkan bahwa perkalian antara gaya dengan jaraknnya
adalah sebuah torsi, dengan difinisi tersebut Torsi pada poros dapat diketahui dengan rumus:
wxb T =
Nm dengan T
= torsi mesin Nm w = beban kg
b = jarak pembebanan dengan pusat putaran
Pada mesin sebenarnya, pembebanan terjadi pada komponen- komponen mesin sendiri yaitu asesoris mesin pompa air, pompa
pelumas, kipas radiator, generator listrik pengisian aki, listrik penerangan, penyalan busi, gesekan mesin dan komponen lainnya.
Dari perhitungan torsi di atas dapat diketahui jumlah energi yang dihasikan mesin pada poros. Jumlah energi yang dihasikan mesin setiap
waktunya disebut dengan daya mesin. Kalau energi yang diukur pada poros mesin dayanya disebut daya poros.
C. Perhitungan Daya Mesin
