4.3.1 Tekanan efektif rata-rata
Didefenisikan sebagai suatu tekanan yang dibayangkan bekerja pada permukaan piston pada langkah kerja, sesuai dengan persamaan [2.23] yaitu:
d
v Wnett
mep =
Dengan nilai kJ
W
nett
1982 ,
1 =
dan besarnya volume langkah
10 235
, 6
3 4
m V
d −
× =
, maka besarnya tekanan efektif rata-rata adalah:
kPa m
kJ mep
7321 ,
1921 10
235 ,
6 1982
, 1
3 4
= ×
=
−
4.3.2 Daya indikator
Daya indikator adalah daya yang dihasilkan dalam silinder motor sehingga merupakan basis perhitungan atau penentuan efisiensi pembakaran atau besarnya
laju panas akibat pembakaran di dalam silinder. Besarnya nilai daya indikator Ẃi pada putaran 2000 rpm dapat dirumuskan sesuai dengan persamaan [2.24]
yaitu: Ẃi
n N
W
nett
× =
kW 97
, 19
2 60
2000 1982
, 1
= ×
=
Untuk 4 silinder = 4 x 19,97 kW = 79,88 kW
Berikut ini akan ditampilkan tabel dan grafik daya indikator hasil perhitungan.
Tabel 4.2 Daya Indikator
Universitas Sumatera Utara
Putaran Mesin rpm Daya Mesin kW
1000 9.985
1500 14.9775
2000 19.97
2500 24.9625
3000 29.955
3500 34.9475
4000 39.94
4500 44.9325
5000 49.925
Gambar 4.1 Grafik Daya Indikator Mesin Keterangan:
Sesuai dengan Gambar 4.1 diatas dapat kita perhatikan bahwa seiring dengan bertambahnya putaran mesin, otomatis akan meningkatkan daya indikator.
Hal ini secara terus menerus akan meningkat seiring dengan putaran mesin yang bertambah.
4.3.3 Torsi dan Daya
Universitas Sumatera Utara
Torsi yang dihasilkan dari sebuah mesin dapat diukur dengan menggunakan dynamometre yang dikopel dengan poros output mesin. Oleh
karena sifat dynamometer yang bertindak seolah-olah seperti sebuah rem dalam sebuah mesin, maka daya yang dihasilkan poros output ini sering disebut sebagai
daya rem brake power dan dapat dihitung sesuai dengan persamaan [2.25] yaitu: Ẃ
b
=
kW Nm
Nm
8667 ,
41 det
7 ,
41866 200
60 2000
2
= =
× ×
× =
π
Dari data spesifikasi motor diesel Toyota Kijang Innova tipe 2KD-FTV, didapatkan data-data sebagai berikut :
Output maksimum N : 75 kw 3600 rpm
Momen maksimum T : 200 N.m 1400 - 3400 rpm
Artinya adalah, torsi atau momen maksimum dicapai pada rentang putaran mesin 1400 rpm sampai dengan 3400 rpm sebesar 200 Nm. Maka, dengan
demikian untuk putaran 2000 rpm didapatlah torsi atau momen sebesar 200 Nm. Untuk lebih jelasnya, dapat kita lihat dalam Gambar 4.2 berikut ini.
Tabel 4.3 Torsi Mesin
Putaran mesin Torsi
rpm Nm
1200 196
1400 200
1600 200
1800 200
2000 200
2200 200
2400 200
2600 200
2800 200
3000 200
3200 200
3400 198,9
Universitas Sumatera Utara
Untuk data hasil perhitungan daya mesin dapat dilihat pada tabel 4.4 di bawah ini.
Tabel 4.4 Daya Mesin
Putaran Mesin Daya Mesin
rpm kW
1200 24,6176
1400 29,3067
1600 33,4933
1800 37,6800
2000 41,8667
2200 46,0533
2400 50,2400
2600 54,4267
2800 58,6133
3000 62,8000
3200 66,9867
3400 70,7819
Gambar 4.2 Kurva Kinerja Motor Diesel Toyota Kijang Innova Tipe 2KD-FTV
Universitas Sumatera Utara
Grafik Daya Mesin vs Rpm
500 1000
1500 2000
2500 3000
3500 4000
0,0000 10,0000
20,0000 30,0000
40,0000 50,0000
60,0000 70,0000
80,0000
Daya Mesin kW P
u tar
an M
esi n
rp m
Gambar 4.3 Grafik Daya Mesin Keterangan:
Sesuai dengan Gambar 4.3 diatas dapat kita simpulkan bahwa putaran mesin yang meningkat akan membuat daya mesin semakin bertambah. Hal ini
adalah hal yang wajar dimana ketika sebuah mesin mempercepat laju kendaraan
maka otomatis daya yang dibutuhkan akan semakin bertambah. 4.3.4 Konsumsi bahan bakar spesifik Sfc
Laju aliran bahan bakar sebesar
det 10
784375 ,
4
5
kg
−
×
dan daya Ẃ
b
sebesar 41,8667 kW, maka konsumsi bahan bakar spesifik sesuai dengan persamaan [2.26] pada putaran 2000 rpm adalah sebagai berikut:
Sfc = ḿf Ẃb
8667 ,
41 4
5 ,
60 2000
10 784375
, 4
5
× ×
× ×
=
−
sfc
jam kW
gram kW
kg −
= −
× =
−
2633 ,
274 det
10 6184
, 7
5
Universitas Sumatera Utara
Untuk hasil perhitungan dapat dilihat pada tabel 4.5 di bawah ini.
Tabel 4.5 Sfc
Putaran Mesin
Sfc rpm
gramkW- jam
1200 164,5580
1400 191,9843
1600 219,4107
1800 246,8370
2000 274,2633
2200 301,6896
2400 329,1160
2600 356,5423
2800 383,9686
3000 411,3950
3200 438,8213
3400 466,2476
Grafik Sfc vs Rpm
500 1000
1500 2000
2500 3000
3500 4000
0,0000 50,0000 100,000 150,000
200,000 250,000
300,000 350,000
400,000 450,000
500,000
Sfc gram kW-jam P
u tar
an M
esi n
rp m
Gambar 4.4 Grafik Konsumsi bahan bakar spesifik Sfc Keterangan:
Sesuai dengan Gambar 4.4 diatas tampak bahwa seiring dengan putaran mesin yang bertambah otomatis akan meningkatkan konsumsi bahan bakar. Hal
ini adalah hal yang wajar dimana ketika kita sebuah mesin bekerja lebih berat maka pemakaian bahan bakarnya pun akan bertambah.
Universitas Sumatera Utara
4.3.5 Efisiensi mekanis
Kategori