LAPORAN TUGAS AKHIR - Welcome to Repositori Universitas Muria Kudus - Repositori Universitas Muria Kudus

  

LAPORAN TUGAS AKHIR

PERBANDINGAN PERFORMANCE ENGINE REMANUFAKTUR TIPE

SA12V140E ANTARA FUEL INJECTION PUMP (FIP) DENGAN

COMMON RAIL INJECTION (CRI )

  

MOHAMMAD MIFTAHUR REZA

201454096

DOSEN PEMBIMBING

Rianto Wibowo, ST.,M.Eng.

  

Qomaruddin, ST., MT.

  

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MURIA KUDUS

2018

  

PERBANDINGAN PERFORMANCE ENGINE REMANUFAKTUR TIPE

SA12V140E ANTARA FUEL INJECTION PUMP (FIP) DENGAN

COMMON RAIL INJECTION (CRI )

  

TUGAS AKHIR

Diajukan kepada Universitas Muria Kudus untuk Memenuhi

Salah Satu Persyaratan dalam Memperoleh Gelar Sarjana

Program Studi Teknik Mesin

  

Oleh

MOHAMMAD MIFTAHUR REZA

NIM 201454096

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MURIA KUDUS

  

2018

  

PERBANDINGAN PERFORMANCE ENGINE REMANUFAKTUR TIPE

SA12V140E ANTARA FUEL INJECTION PUMP (FIP) DENGAN

COMMON RAIL INJECTION (CRI )

  Nama mahasiswa : Mohammad Miftahur Reza NIM : 201454096 Pembimbing : 1.

  Rianto Wibowo ST.,M.Eng 2. Qomaruddin, ST., MT

  

ABSTRAK

  Sistem penyaluran bahan bakar(fuel system) yang tekanan injeksinya rendah dapat mempengaruhi performance pada mesin diesel.selain mempengaruhi

  

performance mesin dan konsumsi bahan bakar pada mesin diesel.Pada mesin yang

  menggunakan system FIP(Fuel injection Pump) tekanan injeksinya maksimal 300kg/cm²,sedangkan mesin yang menggunakan system penyaluran bahan bakar dengan system CRI(Common Rail Injection) tekanan injeksinya mencapai 1200kg/cm².Semakin tekanan pada injeksi bahan bakar semakin tinggi maka pembakaran akan lebih sempurna karena pengabutan bahan bakar lebih halus dan terbakar sempurna.Adapun metode Penelitian adalah percobaan langsung pada mesin Tipe SA12V140E,hasil dari percobaan tersebut dihasilkan bahwa menggunakan CRI daya (Power) maksimal bertambah 20% dan torsi maksimal bertambah 19% dibandingkan dengan menggunakan system FIP. Penggunaan system CRI juga menghasilkan gas buang yang lebih bersih dibanding system FIP,ini dilihat dengan kertas penyaring smoke checker.

  Kata kunci: fuel system,torsi,daya

  

PERBANDINGAN PERFORMANCE ENGINE REMANUFAKTUR TIPE

SA12V140E ANTARA FUEL INJECTION PUMP (FIP) DENGAN

COMMON RAIL INJECTION (CRI )

  Student Name : Mohammad Miftahur Reza Student Identity Number : 201454096 Supervisor : 1.

  Rianto Wibowo ST.,M.Eng 2. Qomaruddin, ST., MT

  

ABSTRACT

Fuel delivery system (fuel system) that the low injection pressure can

affect the performance on diesel engines. Besides affecting engine performance

and fuel consumption in diesel engines, also affects the exhaust gases produced

diesel engine. on a machine that uses a system of FIP(Fuel Injection Pump)

maximum injection pressure of 300kg/cm²,while the engine uses fuel delivery

system with CRI system (Common Rail Injection) injection pressure reaches

1200kg/cm².The more pressure on the higher fuel injection, the combustion would

be perfect for a more refined fuel carburetion and burn completely. The research

method was tested directly, on SA12V140E engine, the results of these

experiments produced that using CRI power maximal increase of 20% compared

to using FIP system. The use of CRI system also produce exhausted gas cleaner

than FIP system, this can be seen with smoke filter paper checker.

  Keywords : fuel system, power, torque

  Puji syukur dan terima kasih Saya panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkat,kekuatan dan hikmat yang diberikan-Nya sehingga Skripsi ini dapat Saya selesaikan dengan baik. Skripsi ini adalah salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan untuk mencapai gelar Sarjana di Progam Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muria Kudus. Adapun Yang menjadi judul daripada Skripsi ini “Perbandingan Performa Engine Remanufaktur Tipe SA12V140E Antara Fuel Injection Pump (FIP) dengan Common Rail Injection (CRI)

  ” Dalam menyelesaikan Skripsi ini, penulis banyak sekali mendapat dukungan dari berbagai pihak. Maka pada kesempatan ini penulis menyampaikan penghargaan dan ucapan terimah kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1.

  Bapak Dr Suparyo, SH.,MS Selaku Rektor Universitas Muria Kudus.

  2. Bapak Mohammad Dahlan, ST.,MT Selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muria Kudus.

  3. Bapak Rianto Wibowo ST.,M.Eng. Selaku Kepala Progam Studi Teknik Mesin Universitas Muria Kudus dan sekaligus Dosen Pembimbing Utama yang telah banyak meluangkan waktunya membimbing penulis dalam menyelesaikan Skripsi ini.

  4. Bapak Qomaruddin, ST.,MT, Selaku Dosen Pembimbing Pendamping yang telah banyak meluangkan waktunya membimbing penulis dalam menyelesaikan Skripsi ini.

  5. Segenap Dosen Pengajar Progam Studi Teknik Mesin Universitas Muria Kudus yang telah memberikan bekal ilmu pengetahuan dalam setiap perkuliahan.

  6. Kedua orang tua penulis, Ayahanda Mohammad Bachrun, S.Pd dan Ibunda Erni Susanti,serta adik-adik ku tercinta Mohammad Nur Kharistna Aulia dan Rizqina Azizatul Khafidzha.

  7. Mas Taufiqurrohman S.T yang selalu terus membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyelesaikan Skripsi ini.

  8. Seluruh Saudara-saudaraku yang selalu memberikan dukungan dan motivasi.

  9. Kekasihku Siti Khusniatul Ummah yang selalu memberikan dukungan dan motivasi.

  10. Seluruh rekan-rekan seperjuangan Teknik Mesin Angkatan 2014 Universitas Muria Kudus.

  11. Semua pihak yang memberikan dukungan dan motivasi yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

  Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penyusunan Skripsi ini. Oleh karena itu, Penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun untukpenyempurnaan Skripsi ini. Sebelum dan sesudahnya Penulis ucapkan banyak terimakasih.

  Kudus ,………………….

  Penulis

  

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ..................................................................................... i HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ......................................... ii HALAMAN PENGESAHAN ...................................................................... iii HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN .................................................. iv ABSTRAK ...................................................................................................... v ABSTRACT .................................................................................................... vi KATA PENGANTAR .................................................................................... vii DAFTAR ISI ................................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xi DAFTAR TABEL........................................................................................... xiii DAFTAR LAMBANG DAN SINGKATAN ................................................ xvii DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xix

  2.2 Landasan Teori .................................................................................. 6

  2.2.8 Common Rail Injection (CRI) ........................................................ 21

  2.2.7 Fuel Injection Pump (FIP) .............................................................. 14

  2.2.6 Sistem Bahan Bakar ....................................................................... 14

  2.2.5 Urutan Pembakaran (Firing Order) pada Mesin Diesel ................ 12

  2.2.4 Siklus Thermodinamika Mesin Diesel ........................................... 11

  2.2.3 Prinsip Kerja Mesin Diesel ............................................................ 9

  2.2.2 Klasifikasi Mesin ........................................................................... 7

  2.2.1 Definisi Motor Bakar ..................................................................... 6

  2.1.1 Perbandingan mesin Common Rail Injection dan Fuel Injection Pump ........................................................................................................... 6

  BAB I PENDAHULUAN

  2.1 Tinjauan Pustaka ................................................................................. 6

  BAB II STUDI LITERATUR

  1.6 Manfaat Penelitian ............................................................................... 4

  1.5 Tujuan Penelitian ................................................................................. 4

  1.4 Batasan Masalah................................................................................... 3

  1.3 Perumusan Masalah ............................................................................ 3

  1.2 Identifikasi Masalah ............................................................................ 3

  1.1 Latar Belakang Masalah ...................................................................... 1

  2.2.9 Dyamometer Taylor DX38 ............................................................ 27

  2.2.10 Torsi dan Daya ............................................................................... 28

  2.2.11 Konsumsi Bahan Bakar Spesifik .................................................... 29

  2.2.12 Perbandingan Udara Bahan Bakar ................................................. 29

  2.2.13 Effisiensi Volumetris ..................................................................... 30

  2.2.14 Brake Efisiensi Mean Pressure....................................................... 31

  2.2.15 Smoke Chekker .............................................................................. 32

  2.3 Hipotesis ............................................................................................... 34

  BAB III METODE PENELITIAN

  3.1 Sistematika Penelitian ........................................................................... 35

  3.2 Tempat dan Waktu Penelitian ............................................................... 36

  3.3 Alat dan Bahan ..................................................................................... 36

  3.4 Metode Pengumpulan Data dan Pengolahan Data ............................... 38

  BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN PENELITIAN

  4.1 Pengujian Prestasi Motor Bakar Diesel ................................................ 47

  4.1.1 Daya (HP)............................................................................................. 49

  4.1.2 Torsi (Kgm) .......................................................................................... 51

  4.1.3 Konsumsi Bahan Bakar Spesifik (SFC) .............................................. 54

  4.1.4 Rasio Perbandingan Udara terhadap Bahan Bakar (AFR) .................. 56

  4.1.5 Efisien Volumetris ............................................................................... 59

  4.1.6 Brake Mean Pressure (B MEP) ............................................................ 61

  4.2 PengujianAsap Motor Bakar Diesel ..................................................... 62

  BAB V SIMPULAN DAN SARAN

  5.1 Simpulan ................................................................................................ 65

  5.2 Saran ...................................................................................................... 65

  

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 69

LAMPIRAN .......................................................................................................... 70

BIODATA PENULIS

  

DAFTAR GAMBAR

  2.16 Governor .................................................................................................... 19

  2.29 Handy Smoke Checker ............................................................................... 32

  2.28 Dynamometer Taylor Tipe Water Brake.................................................... 28

  2.27 Injector CRI Pada Akhir Injeksi ................................................................. 27

  2.26 Injector CRI Ketika Bahan Bakar di Injeksikan ........................................ 26

  2.25 Injector CRI Pada Keadaan Normal ........................................................... 26

  2.24 Injector Pada Sistem Bahan Bakar CRI ..................................................... 24

  2.23 Common Rail ............................................................................................. 24

  2.22 Fuel Supply Pump CRI .............................................................................. 23

  2.21 Skema dan Komponen Sistem Bahan Bakar CRI ...................................... 22

  2.20 Nozzle Saat Akhir Injeksi .......................................................................... 21

  2.19 Nozzle Saat Injeksi ..................................................................................... 21

  2.18 Nozzle Seblum Injeksi ............................................................................... 20

  2.17 Fuel Injection Nozzle ................................................................................ 20

  2.14 Plunger ....................................................................................................... 18 2. 15 Delivery Valve ........................................................................................... 18

  Tabel Halaman

  2.13 Pompa Injeksi Bahan Bakar FIP ................................................................ 17

  2.12 Posisi Idling ................................................................................................ 16

  2.11 Posisi Discharging ...................................................................................... 16

  2.10 Posisi Resirkulating .................................................................................... 15

  2.9 Sistem dan Komponen Sistem Bahan Bakar FIP ...................................... 14

  2.8 Firing Order Mesin ..................................................................................... 13

  2.7 Tabel Squance 12V140 Series ................................................................... 13

  2.6 Siklus Udara Tekanan Konstan .................................................................. 12

  2.5 Prinsip Kerja Motor Diesel 2 Langkah ...................................................... 11

  2.4 Prinsip Kerja Motor Diesel 4 Langkah ...................................................... 9

  2.3 Prinsip Kerja Motor Bensin ....................................................................... 9

  2.2 Prinsip Kerja Motor Diesel ........................................................................ 8

  2.1 Kontruksi Motor Bakar Multi Silinder ....................................................... 7

  2.30 Scale Smoke Tier 1-3 ................................................................................. 33

  3.1 Diagram Alir Pengujian ............................................................................ 35

  3.13 Tombol Start Test dan Log Now Menyala ................................................. 43

  4.5 Grafik Efisien Volumetris vs Putaran Mesin ............................................. 60

  4.4 Grafik AFR vs Putaran Mesin .................................................................... 58

  4.3 Grafik SFC vs Putaran Mesin .................................................................... 55

  4.2 Grafik Torsi vs Putaran .............................................................................. 53

  4.1 Grafik Daya vs Putaran .............................................................................. 50

  3.16 Tombol Stop Test untuk Keluar ke Menu Utama ...................................... 45

  3.15 Tombol Trotle ............................................................................................ 44

  3.14 Tombol Set Dyno Point Saat Pembebanan ................................................ 44

  3.12 Tombol Start Test Menyala ........................................................................ 43

  3.2 Mesin Komatsu SAA12V140E .................................................................. 37

  3.11 Pemasangan Mesin Pada Dynamometer .................................................... 42

  3.10 Connection Electrical System .................................................................... 41

  3.9 Memasang Hose ke Fuel Inlet ................................................................... 41

  3.8 Saluran Pipa Air ......................................................................................... 41

  3.7 Memasang Sensor Oil Pressure .................................................................. 40

  3.6 Check Kelurusan Shaft ke Flywheel .......................................................... 40

  3.5 Mesin Uji Pada Stand ................................................................................ 39

  3.4 Perangkat Dynamometer untuk Pengujian Mesin ...................................... 39

  3.3 Dynamometer Tayor DX 38....................................................................... 37

  4.6 Grafik Brake Mean Efective Pressure vs Putaran ...................................... 62

  

DAFTAR TABEL

  Gambar Halaman

  2.1 Level Emisi Gas Buang Nox + NHMC dan PM ..................................... 33

  2.2 Dampak Polusi bagi Tubuh dan Lingkungan .......................................... 33

  4.1 Data Hasil Pengujian ............................................................................... 48

  4.2 Data Hasil Rata-rata Perhitungan Daya .................................................. 49

  4.3 Data Hasil Rata-rata Pengujian Daya ...................................................... 49

  4.4 Data Hasil Rata-rata Perhitungan Torsi .................................................. 52

  4.5 Data Hasil Rata-rata Pengujian Torsi ...................................................... 52

  4.6 Data Perhitungan Konsumsi Bahan Bakar Spesifik ................................ 55

  4.7 Perbandingan Udara Terhadap Bahan Bakar (AFR) Sistem FIP ............ 57

  4.8 Perbandingan Udara Terhadap Bahan Bakar (AFR) Sistem CRI ........... 57

  4.9 Data Hasil Rata-rata Perhitungan Efisiensi Volumetris .......................... 60

  4.10 Data Hasil Perhitungan Brake Mean Efective Pressure (Bmep) ............. 61

  4.11 Tabel Hasil Pengujian Asap Mesin Uji ................................................... 63

  4.12 Tabel Hasil Pengujian dan Perhitungan Secara Keseluruhan ................. 64

  Nama lambang Arti Lambang

  P = Daya keluaran N = Putaran Mesin T = Torsi W = Beban Sfc = Konsumsi Bahan bakar spesifik Mf = Laju aliran bahan bakar Sgf = Spesific Grafity Vf = Volume bahan bakar yang di uji Tf = Waktu yangdihabiskan bahan bakar Ma = Laju aliran bahan bakar Nv = Efisiensi Volumetris Vd = Volume langkah torak ρa

  = Kerapatan udara

  R

  = Konstanta gas Ƞb

  = Efisiensi termal brake

  LHV = Nilai kalor pembakaran bahan bakar

  SAA12V140E = Tipe motor bakar diesel komatsu yang digunakan untuk pengujian HD 785 = Tipe mesin atau alat kendaraan yang menggunakan motor bakar SAA12V140E