Analisa Getaran Dan Kebisingan Pada Motor Diesel Dengan Menggunakan Bahan Bakar Jelantah Ethyl Ester - ITS Repository

t ~ . 8 1- /rl~
» .. li '
t:l~

Mil • "

, ~,.

~ •·

INSTITU T Ti:II""OLOGI

6E,U I.UM - '4 0 PEMIIEJI

TUGASAKHIR
"Analisa Getaran Dan Kebisingan Pada Motor Diesel
Dengan Menggunakan Bahan Dakar
Jelantab Ethyl Ester"

tKi:.f fJ
62~

FJJZ J..C

fAA.,·

~

rwo('

Pt:R PUi'l'AKA AN

I T S

Disusun Oleb :

1'111· Ter i ma

Syaiful Arif

T.,rirttll Unr i

NRP. 4297.100.01S

No. Agenda Prp.

7-6 .l ~

r-1
"'l? IJ /0 'L

JURUSAN TEKNIK SISTEM PERKAPALAN
FAKULTASTEKNOLOGIKELAUTAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA

2004

'ZcJl)

1

LEMBARPENGESAHAN

"Aoalisa Getaran Dan Kebisingan Pada Motor Diesel
Deogan Meogguoakan Bahan Bakar
Jelaotah Ethyl Ester"

TUGASAKHIR

Diajukan G un a Memenuhi Salah Satu Syarat
ll ntuk Memperoleh Gelar Sarjana T eknik
Pad a

.turusnn Teknik Sistem Perknpalan
Fakultas Teknologi Kelautan
lnstitut Teknologi Sepuluh Nopember

SU RABA YA
Surabaya, 14Februari2004
Mtngetahui I Menyetujui

Dosen P embil1}4

lr. Oriantn BSE., M.Sc.
NIP. 130.786.955

_.

Dosen Pembimbing I l

Trika Pitana, ST.
NIP. 132.296.227

FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN - ITS

JURUSAN TEKNIK SISTEM PERKAPALAN
KAMPUS ITS KEPUTIH SUKOLILO SURABAYA 60 111
TELP 5994754, 5994251 -55 PES 1102 FAX 5994754

SURAT KEPUTUSAN PENGERJAAN TUGAS AKHIR KS 1701

Sebagat salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik pada Jurusan
Teknik Sistem Perkapalan Fakultas Teknologi Kelautan ITS. maka perlu diterbttkan
Sural Keputusan Penger1aan Tugas Akhir yang memberikan tugas kepada mahastswa
tersebut dt bawah untuk mengerJakan Tugas sesua1 judul dan lingkup bahasan yang
Ieiah ditentukan
Nama Mahasiswa
NRP

· Syaiful Arif
4297 100 015

Dosen Pembimbing

. 1. lr M Orianto, BSc, MSc.

2. lr. Trika Pitana
Tanggal Diberikan tugas
Tanggal Diselesaikan Tugas
Judul Tugas Akhtr

. Anal isa getaran dan kebisingan pada motor diesel
dengan menggunakan bahan bakar jelantah ethyl
ester.

Surabaya, 19 Maret 2003
Yang menenma tugas :
Dosen Pembimbing II

Mahasiswa

-A, 1
I

•

.

A;~lu

,~

i 1,
I

sVaifuiArif

NRP 4297 100 015

I. ~'t{w

/ ..(·

I

'

lr. M. Orianto. BSc. MSc.
NIP. 130.786.955

lr Trika Pitana

NIP. 132.296.227

FAI •

.

(
l---1 X
E1

I

/U'

I
17190

21, 2
P- 12,4 )

0,6J]

.
CA

r'

r,, = "' mdtdelik
' 0,006N
.............. ....... ..... .. persamaan 2. I
dimana :
T

: Tempcrmur ( K)

P

: Tto:kanan (Bar)

Sp

: Kccepatan rata-rata piston (m/dt ) = 2 L N

R

: Konstanta ga~

E.,

: Acti\ation encrgt (J,mol )

C:-.1

: Cctane 'lumber

N

: Putar.m Motor (Rpm)

(8.3 143 Jlmoi. K)

Ada pun faJ..tor-faktor yang mempengaruhi ignition delay adalah :
I)

WaJ..tu injcksi.
Pada kond tsi nom1al, 1gnition delay minimu m terjadi dengan awal injeksi
antara 10° - 15" scbclum TMA (l'ttik Mmi Atas). Peningkatan delay akan
h:rjadi bila waktu injcksi dipercepat atau diperlambat, karena temperatur

dan tekanan bcrubah mendekati TMA. Jika awal injeksi dipercepat maka
temperatur dan tekanan udara menjadi lebih rendah sehingga igniuon
delay mt:nJadl leb1h lama. Jika wal.'t\1 injeksi diperlambat (mendckau
TMA), tcmpcratur dan tckanan udara pada awalnya sedikit lebih tmggi
tetap1 kemud1an mcnJad• berkurang karena proses igniuon delay.
2) Beban.
lgniuon delay akan mcnurun secara tinier dengan bertambahnya bcban
pada motor die~cl

tipc direct injecuon. Pada saat pembebanan bcrtambah

maka temperntur gas huang dan tempcratur dinding silinder akan
meningkat, karena injcksi bahan bakar dilakukan pada temperatur tinggi
yanl:\ menycbabkan •gnition dday menjadi berkurang. Hal ini dapat dilihat
pada gam bar 2.2. 1gni uon delay sebagai fungsi dari beban.

'~
I

0

l

i• . I
I

0

~

~

i

.r
I

,
•

Sr• • •

......I

,,L.

100

I

~

0

c...; •

:oo

I
JOO

bmc;t. ~

II

.

o,~

'

I

"-"I
.. l

I

jQI)

I

600

Gambar2.2.1gnition delay sebagai fungsi dari beban

.
:o;

..........

•

'

~

• .!

J .,

0

~

0

I "'::, ...: ,
,

!~

.
~

~

....

• 2
~

~

~0

~ ~
., .:>

'

.,"''

11

t

3) Tcrnpcr:nur dan tekanan udara hisap
Ternperatur udara h1sap dihawah sekitar 1000° K menghasilkan perbcdaan
1gmuon dela) )ang cukup bcrani Berdasarkan rentang ternperatur tersebut
maim tcl..anan pada saat d1rnulamya injeksi bahan bakar memberikan
pcngaruh pada •gmtion delay, dimana semakin tinggi tekanan pada saat
awal injeksi bahan bakar akan mempersingkat waklu ignition delay. Olch
karcna itu pcnurunan ignition delay dapat dilakukan dengan menaikkan
rasio kompres• motor diesel. Pcnga ruh tekanan udara hisap tcrhadap
igni tiOn delay dapat dilihai pada gambar 2.3.Pengaruh tekanan udara hisa p
t.:rhadap ignition delay. Scdangkan pengaruh temperatur udara hisap
tt:rhadap igniti on delay dapat dilihat pada gam bar 2.4.Pengaruh tempcratur
udara h1sap tcrhadap ignition delay. Pada gambar tersebut dapat dil ihat
bahwa pada tem peratur udara hisap yang lehih tinggi akan mengakibatkan
ignitin delay yang lcbih singkat

c

so
~.

)

Po{l'.au&C"I
0 r-;_.n,;ra:.ty

i

bmc:

a.s.po.n$CIC
• IOl kJ"a

p.

~

Ga mbar 2.3. Pcngaruh tcka nan udara hisap terhadap ignition delay

T.

e.:.

.:!
~

2

2

o 25•c
• 66°C
CN • J.4

,{
!
~

0

J

c~

0

I

•

I

I

.

..00

800

1!00

, j
1600

bmep. li untuk dapat terbakar
sendiri. l)cngan bcrtambahnya temperatur dan aekanan akan men1mbulkan hard
combustion pada motor diesel dan hard
gctaran dan kebismgan.

comh

t L~ tion

ini akan meningkatkan

Semakin majunya tcknologi mcmbuat perrnimaan masyarakat akan
kenyamanan hngJ..ungan JUga benambah. Meningkatnya getaran dan kebisingan
dalam hngkungan kc:rja dapat mengganggu kenyamanan para pekerja. Untuk
mengetahUJ tmgkat gc:tamn dan kebismgan akibat pcnggunaan bahan bakar
Jelantah ethyl ester maJ..a perlu dtlakukan pcnguJ..-uran terhadap motor die~l
dengan menggunakan bahan bakar solar. jclantah ethyl ester, dan beberapa
kompostsi campuran antant kedua bahan bakar tersebut.

1.3. Hatasan Mas11lah
Untuk mcnycdcrhanakan masalah dan agar persoalan lebih terpusat dan
terarah maka perlu di lnkukan pcmbatasan masalah. Batasan-batasan pcrmasalahan
yang diambil adalah sebagai berikut:
I. Bahan bakar
~o

l ar

yang digunakan dalam percobaan adalah produkst

J>ER.I AM INA

2 Jelantah ethyl ester yang digunakan merupakan hasil transesterifikasi.
3 Trdak dilakukan analisa ga~

buang.

-1. Tidal.. dtlakukan analtsa minyak pclumas.

1.4. Tujuan l'cnulis11n
l'uJuan pcnulisan 1Ugas akhir ini adalah untuk :
I. Mempelajari kc layakan jelanta h ethyl ester sebagai bahan bakar altcmatif
untuk motor diese l.

2. Mengctahui ungkat getaran dan kebisingan pada motor diesel dengan
menggunakan bahan bakar jelantah ethyl ester.
3 Membandingkan anahsa tingkat getaran dan kebisingan pada motor diesel
ak1bat mcnggunakan bahan bakar solar, jelantah ethyl ester, dan carnpuran
antara kcdua bahan bakar tersebut.
4. MengetahUJ kara ktcristik JCiantah ethyl
~olar

e~t

r

dan komposisi campuran dengan

yang pal1ng baik tcrhadap tingkat gctaran dan kebisingan.

1.5. l\1 un f11Ut Pcnulis11n

Mun li•at ya ng dapm dipcrolch dari penu

li ~ an

tugas ak hir ini adalan:

I. Agar rnasyarnkat pcngguna motor diesel dapat mengetahui pernanfaatan dan
i O~!>agen

terhadap i~:nuo

delay.

1
0 ,

'

•&ned, J.o. COMWI&

• J.o. ....~.,

~

Gambar 2.6.Pcngaruh konsentrasi oksigen terhadap ignition delay
7) Cctanc Number.
Selain d1pengaruhi oleh faktor-fak tor fisi k motor seperti yang tdah
disebutkun diatas, ignition delay j uga dipengarubi oleh silat karakteristik
bahan bakar. Karaktcristik bahan bakar yang paling berpengaruh terhadap
ignition de lay adalah cetane number. Pada gambar 2.7.Pcngaruh cetane
number bahan bal.ar tcrhadap ignition delay dapat dilihat bahwa dengan
cctanc number yang scmal.m kccil maka ignition delay yang

te~adi

semakm panJang. Sclam itu juga dapat dilihat pada persamaan 2.1.bahwa
cetane number bahan bakar yang dipakai bcrpengaruh terhadap lamanya
waktu 1gniuon delay.

-

___
-

,.:WI
,~-

....
~

Ctlt"'f' n ~

Gambar 2 7.Penga ruh cetane number bahan bakar terhadap ignition delay

2.2.2. Pcriodc Pcmbakaran Ccpat (Rapid Com bustion atau P rem ixed
Combustion l)criod).

Pcri odc 1111 dimula1 pada akhir ignition delay. bahan bakar yang terkumpul
bercampur dcngan udara yang bcgitu banyak pada periode sebelumnya
mengak1batkan bahan bakar terbakar dalam waktu singkat, sehingga sulit
dikontrol. Pada penode ini terjadi kenaikan heat release yang begitu tajam.
dimana kena1kan 1111 sangat tergantung pada jumlah bahan bakar yang bercampur
dengan udara untuk membentuk campuran yang dapat terbakar selama igniuon
delay penod.
Sccara umun fraksi massa bahan bakar yang terbakar pada pr.:mixed
meningkat dcngan mcningkatnya ignition delay period, menurut Watson fraksi
premixed burned fuel (

~

). dirmnuskan scbagai berikut:

fJ

= I-

a.¢:

... ............ ........ persamaan 2.2.

r' '
Dimana a. b, dan c diketahu• mclalui pendekatan yang tergamung