BAB IV ANALISA THERMODINAMIKA
4.1. Idealisasi Dari Analisa Thermodinamika
Untuk mengetahui kondisi kerja, maka analisa thermodinamika sangat penting. Dengan menghitung analisa thermodinamika maka dapat diketahui besar-
besaran thermodinamika yang meliputi : o
Kondisi-kondisi kerja, temperature, tekanan dan volume gas pada setiap proses.
o Proses-proses apa yang terjadi pada setiap kondisi kerja.
o Efisiensi, tekanan efektif dan spesifik fuel consumsion.
Karena proses-proses thermodinsmika yang terjadi didalam motor bakar torak amat kompleks untuk dianalisa menurut teori, maka untuk memudahkan analisa
proses tersebut perlu dilakukan beberapa idealisasi, yaitu : o
Fluida kerja dalam ruang bakar dianggap sebagai gas ideal. o
Tekanan masuk silinder dianggap tekanan atmosfir. o
Proses pembakaran dan pertukaran gas dianggap sebagai proses perpindahan panas dari fluida kerja dibawah kondisi yang telah diidealisasikan, misalnya
kondisi tekann dan volume yang konstan. o
Proses kompresi dan ekspansi berlangsung isentropis. o
Pada sembarang titik dari siklus kerja, tekanan dan temperature fluida kerja di semua bagian silinder adalah sama.
Dengan idealisasi-idealisasi diatas, maka akan dapat dianalisa setiap titik pada siklus. Dengan diperolehnya siklus dengan kondisi ideal maka akan dapat
diperkirakan proses yang sebenarnya dengan mengalihkan siklus ideal terhadap suatu faktor yang mencakup penyimpangan dari keadaan yang sebenarnya.
4.2. Pemilihan Siklus
Pada motor diesel terdapat dua macam siklus yang dapat digunakan untuk menganalisa proses thermodinamika yang terjadi, kedua siklus itu adalah :
o Siklus udara tekanan konstan diesel cycle.
o Siklus gabungan dual cycle.
Universitas Sumatera Utara
A. Siklus Udara Tekanan Konstan Diesel cycle
Siklus ini terjadi pada motor diesel putaran rendah, pada saat langkah isap yang masuk kedalam silinder hanya udara, kemudian mengalami kompresi.
Beberapa saat menjelang kompresi berakhir bahan bakar disemprotkan oleh injector dan langsung terbakar.
Hal ini dapat terjadi karena bahan bakar dan udara sempat mengalami turbulensi, ditambah temperature mencapai titik nyala bahan bakar dan gambar
siklus dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Diagram tekanan P Vs V Diagram tekanan T Vs S
Gambar 4.1 Diagram P-V dan T-S untuk Siklus Diesel
Keterangan gambar :
0-1 : Langkah Isap
3-4 : langakah ekspansi
1-2 : Langkah Kompresi 4-1 : proses pembuangan
2-3 : Proses pembakaran 1-0 : langkah buang pada tekann
konstan
Universitas Sumatera Utara
B. Siklus Gabungan Dual Cycle
Siklus gabungan atau tekanan terbatas ini terjadi pada motor diesel putaran tinggi. Perbedaan siklus gabungan dengan diesel adalah penyemprotan dengan
injector dilakukan sebelum langkah kompresi berakhir, hal ini dimaksudkan untuk penyempurnaan proses pembakaran akibat waktu itu sempit, seperti
gambar berikut :
Diagram tekanan P Vs V Diagram tekanan T Vs S
Gambar 4.2 Diagram P-V dan T-S untuk siklus gabungan
Keterangan gambar : 0-1 : Langkah isap pada tekanan konstan
1-2 : Langkah kompresi isentropis 2-2 : Proses pembakaran berlangsung isovolum
2-3 : Proses pembakaran pada tekanan konstan 3-4 : Langkah kerja atau ekspansi secara isentropis
4-1 : Pelepasan kalor pada volume konstan 1-0
: Langkah buang pada tekanan konstan Berdasarkan data diatas dalam perencanaan rancangan ini dipilih jenis
Motor bakar diesel siklus gabungan dual cycle.
Universitas Sumatera Utara
4.3. Perhitungan Thermodinamika
Kategori