42
BAB IV HASIL SIMULASI DAN DISKUSI
4.1 Pendahuluan
Pada bab ini akan dibahas hasil analisa pada mekanisme pada motor bakar satu silinder dengan menggunakan software MSc.visualNastran 4D 2004. Analisa
pada mekanisme ini dengan mengasumsikan bahwa motor dianalisa pada kondisi putaran konstan.
Analisa dinamis ini mencakup perhitungan posisi, kecepatan, percepatan pada piston serta gaya yang beraksi pada main bearing mesin. Kemudian
dilanjutkan dengan perhitungan displacement yang terjadi pada ujung crankshaft dengan menvariasikan nilai kekakuan pegas k.
Dalam analisa ini pegas yang akan dipasangkan pada crankshaft berjumlah empat4 buah dengan karakteristik yang sama, dimana posisi masing-masing
pegas berada pada sudut 0 , 90
, 180 dan 270
serta panjang 50 mm. Hasil simulasi akan berupa tabel dan juga grafik yang sangat mudah untuk dianalisa.
Data yang akan diambil pada simulasi dimulai dari sudut putaran engkol 100 hingga 720
, hal ini dikarenakan untuk mendapatkan data yang benar-benar valid tanpa adanya faktor-faktor eksternal yang mengganggu. Akhir dari analisa ini
diharapkan dapat ditentukan nilai optimal kekakuan pegas agar diperoleh nilai displacement terendah.
43
4.2 Analisa Posisi, Kecepatan, dan Percepatan Piston
Analisa kinematis menghasilkan nilai perpindahan, kecepatan dan percepatan, selanjutnya data-data hasil kinematika akan digunakan untuk
menganalisis gaya dinamis yang terjadi. Pada analisa ini simulasi menggunakan software MSc.visualNastran 4D 2004 akan mendapatkan nilai posisi, kecepatan
dan percepatan pada piston sebagai berikut:
Tabel 4.1 Posisi, kecepatan dan percepatan piston simulasi
2
θ x
v a
Deg. mm
ms ms2
0.000 0.00
-31939.22 10
0.001 -6.21
-31113.95 20
0.002 -12.11
-28803.98 30
0.005 -17.43
-25119.72 40
0.009 -21.90
-20303.21 50
0.014 -25.35
-14685.20 60
0.019 -27.64
-8665.57 70
0.025 -28.75
-2677.23 80
0.030 -28.73
2866.45 90
0.036 -27.68
7631.41 100
0.041 -25.80
11412.48 110
0.046 -23.27
14155.17 120
0.050 -20.30
15941.78 130
0.054 -17.06
16949.46 140
0.057 -13.68
17397.66 150
0.059 -10.25
17502.12 160
0.061 -6.82
17444.36 170
0.062 -3.41
17356.90 180
0.062 0.00
17318.95 190
0.062 3.40
17356.73 200
0.061 6.82
17444.04 210
0.059 10.25
17501.67 220
0.057 13.68
17397.13 230
0.054 17.06
16948.88 240
0.050 20.30
15941.20
44 250
0.046 23.27
14154.64 260
0.041 25.79
11412.03 270
0.036 27.68
7631.05 280
0.030 28.73
2866.21 290
0.025 28.76
-2677.33 300
0.019 27.65
-8665.51 310
0.014 25.35
-14684.94 320
0.009 21.91
-20302.65 330
0.005 17.43
-25118.61 340
0.002 12.12
-28801.77 350
0.001 6.21
-31109.46 360
0.000 0.00
-31895.02 370
0.001 -6.21
-31109.51 380
0.002 -12.11
-28801.85 390
0.005 -17.43
-25118.71 400
0.009 -21.90
-20302.74 410
0.014 -25.35
-14684.99 420
0.019 -27.64
-8665.49 430
0.025 -28.75
-2677.21 440
0.030 -28.73
2866.45 450
0.036 -27.68
7631.40 460
0.041 -25.80
11412.47 470
0.046 -23.27
14155.16 480
0.050 -20.30
15941.78 490
0.054 -17.06
16949.46 500
0.057 -13.68
17397.66 510
0.059 -10.25
17502.12 520
0.061 -6.82
17444.36 530
0.062 -3.41
17356.90 540
0.062 0.00
17318.95 550
0.062 3.40
17356.73 560
0.061 6.82
17444.04 570
0.059 10.25
17501.67 580
0.057 13.68
17397.13 590
0.054 17.06
16948.88 600
0.050 20.30
15941.21 610
0.046 23.27
14154.65 620
0.041 25.79
11412.04 630
0.036 27.68
7631.08 640
0.030 28.73
2866.24 650
0.025 28.76
-2677.30 660
0.019 27.65
-8665.48
45 670
0.014 25.35
-14684.91 680
0.009 21.91
-20302.62 690
0.005 17.43
-25118.58 700
0.002 12.12
-28801.75 710
0.001 6.21
-31109.45 720
0.000 0.00
-31895.02 Dari table 4.1 dapat disimpulkan:
Perpindahan piston maksimum x : 0.062
m Kecepatan piston maksimum v
: 28.76 ms
Percepatan piston maksimum a : -31895.02 ms2
Hasil simulasi pada table 4.1 dapat diplot dalam grafik pada gambar 4.1, 4.2, dan 4.3. Gambar 4.1 menampilkan perpindahan piston selama 720
.
Perpindahan maksimum terjadi pada sudut 180 dan 540 yaitu 0.062 m.
Gambar 4.1 Grafik Posisi Piston vs Sudut Engkol
46
Gambar 4.2 Grafik Kecepatan Piston vs Sudut Engkol
Gambar 4.3 Grafik Percepatan Piston vs Sudut Engkol
47
4.3 Analisa Konsentrasi Gaya-gaya Pada Bantalan dan Pena
Kategori