PERFORMANSI MOTOR BAKAR Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk

Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository © 2009 3.7 Analisa Termodinamika Motor Bakar Tanpa Turbocarjer Dan Interkuler. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 3.7.1 Termodinamika Dalam Ruang Bakar. . . . . . . . . . . . . . . . . .57 3.8 Analisa Termodinamika Motor Bakar Dengan Turbocarjer Tanpa Interkuler 3.8.1 Termodinamika Pada Turbin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 3.8.2 Termodinamika Pada Kompresor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 3.8.3 Termodinamika Pada Ruang Bakar. . . . . . . . . . . . . . . . . . .70 3.9 Daya Turbin dan Kompresor Turbocarjer. . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 71 3.10 Putaran Turbin dan Kompresor Turbocarjer. . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

BAB IV. PERFORMANSI MOTOR BAKAR

4.1 Performansi Motor Bakar Diesel dengan Turbocarjer dan Interkuler 76 4.1.1 Tekanan Indikator Rata – rata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .77 4.1.2 Tekanan Efektif Rata – rata. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78 4.1.3 Kerja Indiaktor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78 4.1.4 Kerja Efektif. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78 4.1.5 Kerja Mekanik yang Hilang. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .79 4.1.6 Daya Indiaktor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 4.1.7 Daya Efektif. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 4.1.8 Konsumsi Bahan Bakar Tiap Jam. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80 4.1.9 Konsumsi Bahan Bakar Spesifik. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 4.1.10 Momen Putar Torsi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .82 Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository © 2009 4.2 Performansi Motor Bakar Tanpa Turbocarjer dan Interkuler. . . . . . .83 4.2.1 Tekanan Indikator Rata – rata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83 4.2.2 Tekanan Efektif Rata – rata. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 4.2.3 Kerja Indiaktor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 4.2.4 Kerja Efektif. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85 4.2.5 Kerja Mekanik yang Hilang. . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . .86 4.2.6 Daya Indiaktor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 4.2.7 Daya Efektif. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 4.2.8 Konsumsi Bahan Bakar Tiap Jam. . . . . . . . . . . . . . . . . . .87 4.2.9 Konsumsi Bahan Bakar Spesifik. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 4.2.10 Momen Putar Torsi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 4.3 Performansi Motor Bakar Dengan Turbocarjer Tanpa Interkuler. . 90 4.3.1 Tekanan Indikator Rata – rata. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .90 4.3.2 Tekanan Efektif Rata – rata. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 4.3.3 Kerja Indiaktor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 4.3.4 Kerja Efektif. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 4.3.5 Kerja Mekanik yang Hilang. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 4.3.6 Daya Indiaktor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 4.3.7 Daya Efektif. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 4.3.8 Konsumsi Bahan Bakar Tiap Jam. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .94 4.3.9 Konsumsi Bahan Bakar Spesifik. . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . 96 4.3.10 Momen Putar Torsi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .96 4.4 Perhitungan Performansi Pada Beberapa Putaran. . . . . . . . . . . . . . .97 Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository © 2009 4.4.1 Pengaruh Penggunaan Turbocarjer dan Interkuler Terhadap Daya Efektif dan Tekanan Efektif Motor Bakar Diesel.. . . . . . . 101 4.4.2 Pengaruh Penggunaan Turbocarjer dan Interkuler Terhadap Torsi Motor Bakar Diesel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 4.4.3 Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Daya Indiaktor Motor Bakar Diesel. . . . . . . . . . . . . . 106 4.4.4 Pengaruh Penggunaan Turbocarjer dengan Interkuler Terhadap Konsumsi Bahan Bakar Motor Bakar Diesel. . . . . . . 108 4.4.5 Pengaruh Penggunaan Turbocarjer dengan Interkuler terhadap Emisi Gas Buang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 BAB V. KESIMPULAN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 DAFTAR PUSTAKA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 LAMPIRAN Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository © 2009 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Skema instalasi sederhana turbocarjer dengan interkuler 6 Gambar 2.2 Turbocarjer sistem tekanan konstan 7 Gambar 2.3 Turbocarjer sistem pulsa 8 Gambar 2.4 Turbocarjer sistem converter – pulsa 9 Gambar 2.5 Bagian – bagian utama turbocarjer 10 Gambar 2.6 Turbin radial type kantilever 13 Gambar 2.7 Komponen utama turbin radial 13 Gambar 2.8 Bagian utama kompresor sentrifugal 15 Gambar 2.9 Grafik temperatur Vs Sudut engkol Vs Tekanan 16 Gambar 2.10 intercooler 17 Gambar 2.11 Sistem kerja interkuler tipe air to air 18 Gambar 2.12 Grafik efektivnes interkuler dan rasio kerapatan udara 20 Gambar 2.13 Siklus tekanan terbatas pada mesin diesel 20 Gambar 2.14 Siklus ideal tekanan terbatas dengan menggunakan Turbocarjer 21 Gambar 3.1 Mekanisme kerja turbocarjer dengan interkuler 27 Gambar 3.2 Diagram P – V siklus gabungan 28 Gambar 3.3 Diagram P – V siklus gabungan dengan menggunakan Turbocarjer 32 Gambar 3.4 Diagram h – s untuk turbin 39 Gambar 3.5 Diagram h – s untuk kompresor 41 Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository © 2009 Gambar 3.6 Diagram T – S siklus gabungan dengan turbocarjer Dan interkuler 43 Gambar 3.7 Diagram P – V siklus gabungan pada motor bakar diesel 57 Gambar 3.8 Diagram T – S siklus gabungan dengan turbocarjer Tanpa interkuler 65 Gambar 3.9 Grafik performansi kompresor 73 Gambar 4.1 Grafik prestasi motor bakar diesel dengan turbocarjer Dan interkuler 97 Gambar 4.2 Grafik prestasi motor bakar diesel tanpa turbocarjer Dan interkuler 98 Gambar 4.3 Grafik daya motor Vs putaran 99 Gambar 4.4 Grafik tekanan efektif Vs putaran 100 Gambar 4.5 Grafik torsi Vs putaran 105 Gambar 4.6 Grafik daya indikator Vs putaran 107 Gambar 4.7 Grafik konsumsi bahan bakar spesifik Vs putaran 109 Gambar 4.8 Grafik konsumsi bahan bakar jam Vs putaran 111 Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository © 2009 DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Perhitungan analisa termodinamika pada ruang bakar 70 Tabel 4.1 Daya motor bakar diesel dengan turbocarjer dan interkuler 97 Tabel 4.2 Daya motor bakar diesel dengan turbocarjer tanpa interkuler 98 Tabel 4.3 Daya motor bakar diesel tanpa turbocarjer dan interkuler 99 Tabel 4.4 Torsi motor bakar diesel dengan turbocarjer dan interkuler 104 Tabel 4.5 Torsi motor bakar diesel dengan turbocarjer tanpa interkuler 104 Tabel 4.6 Torsi motor bakar diesel tanpa turbocarjer dan interkuler 104 Tabel 4.7 Daya indikator dengan turbocarjer dan interkuler 106 Tabel 4.8 Daya indikator dengan turbocarjer tanpa interkuler 106 Tabel 4.9 Daya indikator tanpa turbocarjer dan interkuler 107 Tabel 4.10 Konsumsi bahan bakar spesifik dengan Turbocarjer dan interkuler 108 Tabel 4.11 Konsumsi bahan bakar spesifik dengan Turbocarjer tanpa interkuler 108 Tabel 4.12 Konsumsi bahan bakar spesifik tanpa Turbocarjer dan interkuler 109 Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository © 2009 DAFTAR NOTASI n Putaran mesin rpm Lambang Keterangan Satuan AF Perbandingan udara dengan bahan bakar Kg udara kg b.bakar p c Panas spesifik tekanan konstan kJkg K F Konsumsi bahan bakar spesifik Kghp-hr Fh Konsumsi bahan bakar jam Kg jam h Entalpi kalor kJkg h Koefisien perpindahan kalor Wm K HHV Nilai kalor atas bahan bakar Kkalkg L’ Jumlah udara aktual Molekg LHV Nilai kalor bawah bahan bakar kJkg eg m . Laju aliran Gas Buang Masuk Turbin Kgdet k m . Laju aliran udara melalui kompresor Kgdet a m Berat molekul udara kg mole th η Efisiensi thermal r η Efisiensi relatif N e N i m η Daya efektif Daya indikator Efisiensi motor bakar hp hp n Eksponen polytropik Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository © 2009 b η Efisiensi termal brake c η Efisiensi kompresor T η Efisiensi turbin Nu Bilangan Nusselt P i Tekanan indikator Kgcm 2 P e Tekanan efektif rata - rata Kgcm 2 r p Tekanan relasi P r Bilangan prandtl Q in Panas kalor masuk kJkg R Rasio kompresi R Konstanta gas universal kJkg K e R Bilangan reynolds T Torsi Kg - m U Energi dalam kJkg V d Volume langkah torak m 3 r v Volume relasi v Volume spesifik m 3 kg W i Kerja indikator kg - m β Perbandingan pemotongan sc ∆ Koefisien pembilasan µ Koefisien perubahan molar α Faktor kelebihan udara ρ Kerapatan udara Kgm 3 Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository © 2009 ϕ Faktor koreksi δ Derajat ekspansi w t ∆ Kenaikan temperatur akibat gesekan K r γ Koefisien gas sisa pembakaran λ Laju ledakan Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository © 2009

BAB I PENDAHULUAN