Rancang Bangun Alat Ukur Tingkat Kerusakan Oli Mesin Berdasarkan Konstanta Dielektrik Berbasis PC
1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kemajuan teknologi dan otomotif yang berkembang sangat pesat membuat
keberadaan mesin sangat berpengaruh baik secara sosial maupun dalam bidang
ekonomi.
Setiap kendaraan bermotor
maupun jenis mesin lainnya pada umumnya
memakai pelumas mesin yang biasa disebut oli(Lubricant Oil). Mesin yang bekerja
tanpa pelumas oli dapat mempengaruhi kinerja mesin bahkan dapat berakibat fatal
berupa kerusakan mesin tersebut. Menggunakan oli yang tidak sesuai dengan yang
dibutuhkan mesin baik secara volume maupun proses pelumasan, misalnya
kekentalan (viscosity) juga memiliki efek yang besar bagi mesin tersebut, biasanya
mesin akan cepat panas, sulit untuk dihidupkan, dan konsumsi bahan bakar yang
boros.
Keadaan oli mesin yang sudah lama digunakan dan telah digunakan dalam
jarak tempuh kendaraan yang besar tentu sudah tidak layak digunakan atau oli
tersebut telah mengalami kerusakan. Rusaknya oli mesin dikarenakan kandungan oli
tidak seperti kandungan oli ketika masih dalam kondisi fresh. Kandungan yang
mengakibatkan rusaknya oli adalah kandungan logam berat dan kandungan asam
pada oli akibat proses pembakaran pada mesin. Pada umumnya turunnya kemampuan
pelumasan oleh oli ditandai dengan semakin rendahnya nilai kekentalannya dari
keadaan ketika masih fresh.
Selama ini masyarakat sangat sulit menentukan dan mendeteksi kerusakan oli
pelumas pada kendaraannya, sehingga berdasarkan alasan diatas dibuatlah rancang
bangun pendeteksi kerusakan oli mesin secara instrumentasi.
Dielektrik merupakan bahan yang memiliki kehantaran terhadap arus listrik
sangat kecil dan bahkan hampir tidak ada. Dielektrik bersifat isolator sehingga bahan
ini diperoleh dari benda-benda bersifat isolator yang terdiri dari tiga jenis yaitu padat
(solid), cair (liquid), dan udara (gas). Karena ketidakhantaran terhadap arus sehingga
bahan dielektrik dapat difungsikan sebagai bahan utama dalam pembuatan
2
kondensator atau kapasitor yang dapat ditentukan konstanta dielektrik bahan. Setiap
bahan memiliki konstanta dielektrik yang berbeda-beda sehingga ketika suatu bahan
dielektrik diuji melalui suatu rangkaian capacitive transducer yang diberikan
masukan sinyal arus bolak-balik maka akan diperoleh sinyal keluaran berupa
tegangan keluaran yang dapat diolah menjadi data dalam menentukan tingkat
kerusakan oli. Hal ini yang menjadi latar belakang dilakukannya penelitian yang
bejudul “RANCANG BANGUN ALAT UKUR KERUSAKAN OLI MESIN
BERDASARKAN KONSTANTA DIELEKTRIK BERBASIS PC”. Sekaligus
untuk memenuhi tugas akhir sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains Pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas
Sumatera Utara.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang masalah sebelumnya, maka penulis merumuskan
beberapa hal yang menjadi masalah dalam penelitian ini. Diantaranya:
1. Bagaimana merancang dan membangun suatu alat untuk membedakan tingkat
kerusakan dari oli pelumas.
2. Menetapkan frekuensi yang sesuai untuk pembangkit sinyal (oscilator)
3. Memperoleh desain elektroda transduser yang sensitif terhadap perubahan
kualitas oli.
4. Menentukan desain pengkondisi sinyal untuk memperoleh pengubahan level
sinyal yang sesuai untuk diolah oleh mikrokontroller.
5. Mampu mengolah data dari transduser kapasitif kedalam mikrokontroller
sehingga nilai yang terbaca dapat diamati secara langsung.
1.3 Batasan Masalah
Untuk mendapatkan suatu hasil penelitian dari permasalahan yang ditentukan, maka
perlu ada pembatasan masalah penelitian :
1. Rancangan menggunakan transduser kapasitif (capasitive transducer) untuk
menentukan tingkat kerusakan sampel oli pelumas.
2. Pengujian dilakukan pada satu merek oli pelumas mesin sepeda motor dengan
standard SAE 10W-30
3
1.4 Tujuan Penelitian
1. Merancang alat untuk mengukur kerusakan oli pelumas (Lubricant oil)
berdasarkan konstanta dielektrik berbasis PC
2. Mengetahui hubungan antara kualitas oli dan konstanta dielektrik oli
3. Memperoleh rangkaian penguat yang baik sehingga gelombang yang lemah
dapat diukur.
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diambil dari penelitian yaitu untuk mempermudah
masyarakat untuk memperhatikan/mendeteksi kerusakan oli pelumas mesin
kendaraan maupun mesin-mesin lainnya seperti contoh mesin pabrik.
1.6 Sistematika Penulisan
Untuk memberi gambaran dalam mempermudah serta memahami tentang sistematika
kinerja dari alat PENDETEKSI KERUSAKAN OLI PELUMAS BERDASARKAN
KONSTANTA DIELEKTRIK, maka penulis menulis skripsi dengan sistematika
penulisan sebagai berikut:
BAB I : PENDAHULUAN
Dalam bab ini berisikan mengenai latar belakang, rumusan masalah,
tujuan penulisan, batasan masalah, serta sistematika penulisan.
BAB II : LANDASAN TEORI
Dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk
pembahasan dan cara kerja dari rangkaian teori pendukung itu antara lain
tentang osilator, oli pelumas, transduser kapasitif, penguat sinyal,
mikrokontroller ATMega8535, interface USB to TTL dan PC.
BAB III : PERANCANGAN ALAT
Pada bab ini akan dibahas perancangan dari alat , yaitu waktu dan tempat
penelitian, bahan dan komponen, diagram blok dari rangkaian, skematik
4
dari masing-masing rangkaian dan diagram alir dari program yang
diisikan ke Mikrokontroler ATMega 8535 dan Visual Basic 6.
BAB IV : HASIL DAN ANALISIS
Pada bab ini berisikan tentang pengujian alat dan juga analisa data yang
diperoleh dari pengujian alat yang dibuat.
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari
pembahasan yang dilakukan dari penelitian ini serta saran yang berkaitan
dengan seluruh proses perancangan dan pembuatan tugas akhir ini.
DAFTAR PUSTAKA
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kemajuan teknologi dan otomotif yang berkembang sangat pesat membuat
keberadaan mesin sangat berpengaruh baik secara sosial maupun dalam bidang
ekonomi.
Setiap kendaraan bermotor
maupun jenis mesin lainnya pada umumnya
memakai pelumas mesin yang biasa disebut oli(Lubricant Oil). Mesin yang bekerja
tanpa pelumas oli dapat mempengaruhi kinerja mesin bahkan dapat berakibat fatal
berupa kerusakan mesin tersebut. Menggunakan oli yang tidak sesuai dengan yang
dibutuhkan mesin baik secara volume maupun proses pelumasan, misalnya
kekentalan (viscosity) juga memiliki efek yang besar bagi mesin tersebut, biasanya
mesin akan cepat panas, sulit untuk dihidupkan, dan konsumsi bahan bakar yang
boros.
Keadaan oli mesin yang sudah lama digunakan dan telah digunakan dalam
jarak tempuh kendaraan yang besar tentu sudah tidak layak digunakan atau oli
tersebut telah mengalami kerusakan. Rusaknya oli mesin dikarenakan kandungan oli
tidak seperti kandungan oli ketika masih dalam kondisi fresh. Kandungan yang
mengakibatkan rusaknya oli adalah kandungan logam berat dan kandungan asam
pada oli akibat proses pembakaran pada mesin. Pada umumnya turunnya kemampuan
pelumasan oleh oli ditandai dengan semakin rendahnya nilai kekentalannya dari
keadaan ketika masih fresh.
Selama ini masyarakat sangat sulit menentukan dan mendeteksi kerusakan oli
pelumas pada kendaraannya, sehingga berdasarkan alasan diatas dibuatlah rancang
bangun pendeteksi kerusakan oli mesin secara instrumentasi.
Dielektrik merupakan bahan yang memiliki kehantaran terhadap arus listrik
sangat kecil dan bahkan hampir tidak ada. Dielektrik bersifat isolator sehingga bahan
ini diperoleh dari benda-benda bersifat isolator yang terdiri dari tiga jenis yaitu padat
(solid), cair (liquid), dan udara (gas). Karena ketidakhantaran terhadap arus sehingga
bahan dielektrik dapat difungsikan sebagai bahan utama dalam pembuatan
2
kondensator atau kapasitor yang dapat ditentukan konstanta dielektrik bahan. Setiap
bahan memiliki konstanta dielektrik yang berbeda-beda sehingga ketika suatu bahan
dielektrik diuji melalui suatu rangkaian capacitive transducer yang diberikan
masukan sinyal arus bolak-balik maka akan diperoleh sinyal keluaran berupa
tegangan keluaran yang dapat diolah menjadi data dalam menentukan tingkat
kerusakan oli. Hal ini yang menjadi latar belakang dilakukannya penelitian yang
bejudul “RANCANG BANGUN ALAT UKUR KERUSAKAN OLI MESIN
BERDASARKAN KONSTANTA DIELEKTRIK BERBASIS PC”. Sekaligus
untuk memenuhi tugas akhir sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains Pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas
Sumatera Utara.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang masalah sebelumnya, maka penulis merumuskan
beberapa hal yang menjadi masalah dalam penelitian ini. Diantaranya:
1. Bagaimana merancang dan membangun suatu alat untuk membedakan tingkat
kerusakan dari oli pelumas.
2. Menetapkan frekuensi yang sesuai untuk pembangkit sinyal (oscilator)
3. Memperoleh desain elektroda transduser yang sensitif terhadap perubahan
kualitas oli.
4. Menentukan desain pengkondisi sinyal untuk memperoleh pengubahan level
sinyal yang sesuai untuk diolah oleh mikrokontroller.
5. Mampu mengolah data dari transduser kapasitif kedalam mikrokontroller
sehingga nilai yang terbaca dapat diamati secara langsung.
1.3 Batasan Masalah
Untuk mendapatkan suatu hasil penelitian dari permasalahan yang ditentukan, maka
perlu ada pembatasan masalah penelitian :
1. Rancangan menggunakan transduser kapasitif (capasitive transducer) untuk
menentukan tingkat kerusakan sampel oli pelumas.
2. Pengujian dilakukan pada satu merek oli pelumas mesin sepeda motor dengan
standard SAE 10W-30
3
1.4 Tujuan Penelitian
1. Merancang alat untuk mengukur kerusakan oli pelumas (Lubricant oil)
berdasarkan konstanta dielektrik berbasis PC
2. Mengetahui hubungan antara kualitas oli dan konstanta dielektrik oli
3. Memperoleh rangkaian penguat yang baik sehingga gelombang yang lemah
dapat diukur.
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diambil dari penelitian yaitu untuk mempermudah
masyarakat untuk memperhatikan/mendeteksi kerusakan oli pelumas mesin
kendaraan maupun mesin-mesin lainnya seperti contoh mesin pabrik.
1.6 Sistematika Penulisan
Untuk memberi gambaran dalam mempermudah serta memahami tentang sistematika
kinerja dari alat PENDETEKSI KERUSAKAN OLI PELUMAS BERDASARKAN
KONSTANTA DIELEKTRIK, maka penulis menulis skripsi dengan sistematika
penulisan sebagai berikut:
BAB I : PENDAHULUAN
Dalam bab ini berisikan mengenai latar belakang, rumusan masalah,
tujuan penulisan, batasan masalah, serta sistematika penulisan.
BAB II : LANDASAN TEORI
Dalam bab ini dijelaskan tentang teori pendukung yang digunakan untuk
pembahasan dan cara kerja dari rangkaian teori pendukung itu antara lain
tentang osilator, oli pelumas, transduser kapasitif, penguat sinyal,
mikrokontroller ATMega8535, interface USB to TTL dan PC.
BAB III : PERANCANGAN ALAT
Pada bab ini akan dibahas perancangan dari alat , yaitu waktu dan tempat
penelitian, bahan dan komponen, diagram blok dari rangkaian, skematik
4
dari masing-masing rangkaian dan diagram alir dari program yang
diisikan ke Mikrokontroler ATMega 8535 dan Visual Basic 6.
BAB IV : HASIL DAN ANALISIS
Pada bab ini berisikan tentang pengujian alat dan juga analisa data yang
diperoleh dari pengujian alat yang dibuat.
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini merupakan penutup yang meliputi tentang kesimpulan dari
pembahasan yang dilakukan dari penelitian ini serta saran yang berkaitan
dengan seluruh proses perancangan dan pembuatan tugas akhir ini.
DAFTAR PUSTAKA