BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pendahuluan - Kajian Unjuk Kerja Motor Bakar Menggunakan Program Visual Basic
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pendahuluan
Jika meninjau jenis-jenis mesin, pada umumnya adalah suatu pesawat yang dapat merubah bentuk energi tertentu menjadi kerja mekanik. Misalnya, mesin listrik merupakan sebuah mesin yang kerja mekaniknya diperoleh dari sumber listrik, sedangkan mesin gas atau mesin bensin adalah mesin yang kerja mekaniknya diperoleh dari sumber pembakaran gas atau bensin.
Selain dari pada itu, ada cara lain peninjauan mesin misalnya mesin bensin yang dikategorikan sebagai mesin kalor. Yang dimaksud dengan mesin kalor disini adalah mesin yang menggunakan sumber energi termal untuk menghasilkan kerja mekanik, atau mesin yang dapat merubah energi termal menjadi kerja mekanik.
Selanjutnya, jika ditinjau dari cara memperoleh sumber energi termal, jenis mesin kalor dapat dibagi menjadi dua bagian, yaitu :
1. Mesin pembakaran luar (external combustion engine). Mesin pembakaran luar adalah mesin dimana proses pembakaran dan proses pengkompresian terjadi di ruangan yang berbeda. Contohnya adalah mesin uap.
2. Mesin pembakaran dalam (internal combustion engine). Mesin pembakaran dalam adalah mesin dimana proses pembakaran dan proses pengkompresian terjadi di ruangan yang sama, sehingga gas pembakaran yang terjadi sekaligus berfungsi sebagai fluida kerja. Mesin pembakaran dalam ini umumnya dikenal dengan sebutan motor bakar. Contoh dari mesin kalor pembakaran dalam ini adalah motor bakar torak dan turbin gas.
Jenis motor bakar torak itu sendiri berdasarkan proses penyalaan bahan bakarnya terdiri dari dua bagian utama, yaitu :
1. Mesin bensin atau motor bensin dikenal dengan mesin “Otto” atau mesin “Beau Des
Rochas”. Pada motor bensin, penyalaan bahan bakar dilakukan oleh percikan bunga api listrik dari antara ke dua elektroda busi. Oleh sebab itu,motor bensin dikenal juga dengan sebutan Spark Ignition Engine (SIE).
2. Motor “Diesel”. Di dalam motor diesel, penyalaan bahan bakar terjadi dengan sendirinya karena bahan bakar disemprotkan ke dalam silinder yang berisi udara yang bertekanan dan bersuhu tinggi. Motor diesel ini disebut juga dengan sebutan
Compression Ignition Engine (CIE) ,sistem penyalaan inilah yang menjadi perbedaan
pokok antara motor bensin dengan motor diesel.Sedangkan berdasarkan siklus langkah kerjanya, motor bakar dapat diklasifikasikan menjadi dua jenis, yaitu:
1. Motor dua langkah. Pengertian dari motor dua langkah adalah motor yang pada dua langkah piston (satu putaran engkol) sempurna akan menghasilkan satu tenaga kerja (satu langkah kerja).
2. Motor empat langkah. Pengertian dari motor empat langkah adalah motor yang pada setiap empat langkah piston (dua putaran sudut engkol) sempurna menghasilkan satu tenaga kerja (satu langkah kerja).
2.2 Motor Bensin
Motor bensin atau mesin Otto dari Nikolaus Otto adalah sebuah tipe mesin
pembakaran dalam yang menggunakan nyala busi untuk proses pembakaran, dirancang untuk menggunakan bahan bakar bensin. Pada umumnya motor bensin dilengkapi dengan busi dan karburator. Busi berfungsi sebagai penghasil loncatan api yang akan menyalakan campuran udara dengan bahan bakar, karena hal ini maka motor bensin disebut juga sebagai Spark Ignition Engine. Sedangkan karburator merupakan tempat pencampuran udara dan bahan bakar.
Pada motor bensin, campuran udara dan bahan bakar yang dihisap ke dalam silinder dimampatkan dengan torak kemudian dibakar untuk memperoleh tenaga panas. Gas-gas hasil pembakaran dari bahan bakar akan meningkatkan suhu dan tekanan di dalam silinder, sehingga torak yang berada di dalam silinder akan bergerak turun-naik (bertranslasi) akibat menerima tekanan yang tinggi.
2.2.1 Cara Kerja Motor Bensin 4 Langkah
Motor bensin dapat dibedakan atas 2 jenis yaitu motor bensin 2-langkah dan motor bensin 4-langkah. Pada motor bensin 2-langkah, siklus terjadi dalam dua gerakan torak atau dalam satu putaran poros engkol. Sedangkan motor bensin 4-langkah, pada satu siklus tejadi dalam 4-langkah. Langkah langkah yang terjadi pada motor bensin dapat dilihat pada gambar 2.1 dibawah ini :
Gambar 2.1. Diagram P-V dan T-S Siklus OttoKeterangan Gambar : P = Tekanan (atm)
3 V = Volume Spesifik (m /kg)
T = Temperatur (K) S = Entropi (kJ/kg.K)
q in = Kalor yang masuk (kJ) q out = Kalor yang dibuang (kJ)
Keterangan siklus : 1-2 Kompresi Isentropik 2-3 Pemasukan Kalor pada Volume Konstan 3-4 Ekspansi Isentropik 4-1 Pengeluaran Kalor pada Volume Konstan
Langkah-langkah yang terjadi pada motor bensin 4 langkah adalah : 1.
Langkah isap Pada langkah isap (0–1), campuran udara yang telah bercampur pada karburator diisap ke dalam silinder (ruang bakar). Torak bergerak turun dari titik mati atas (TMA) ke titik mati bawah (TMB) yang akan menyebabkan kehampaan (vacum) di dalam silinder, maka dengan demikian campuran udara dan bahan bakar (bensin) akan diisap ke dalam silinder. Selama langkah torak ini, katup isap akan terbuka dan katup buang akan menutup.
2. Langkah Kompresi Pada langkah kompresi (1–2), campuran udara dan bahan bakar yang berada di dalam silinder dimampatkan oleh torak,dimana torak akan bergerak dari TMB ke TMA dan kedua katup isap dan buang akan tertutup, sedangkan busi akan memercikan bunga api dan bahan bakar mulai terbakar akibatnya terjadi proses pemasukan panas pada langkah (2-3).
3. Langkah Ekspansi Pada langkah ekspansi (3–4), campuran udara dan bahan bakar yang diisap telah terbakar.Selama pembakaran, sejumlah energi dibebaskan, sehingga suhu dan tekanan dalam silinder naik dengan cepat. Setelah mencapai TMA, piston akan didorong oleh bahan bakar bertekanan tinggi menuju TMB. Tenaga mekanis ini diteruskan ke poros engkol.Saat sebelum mencapai TMB, katup buang terbuka, bahan bakar hasil pembakaran mengalir keluar dan tekanan dalam silinder turun dengan cepat.
4. Langkah Pembuangan Pada langkah pembuangan (4–1-0), torak terdorong ke bawah menuju TMB dan naik kembali ke TMA untuk mendorong ke luar gas-gas yang telah terbakar di dalam silinder. Selama langkah ini, katup buang membuka sedangkan katup isap menutup.
Pada motor bensin 4-langkah, poros engkol berputar sebanyak dua putaran penuh dalam satu siklus dan telah menghasilkan satu tenaga. Cara kerja motor bensin 4 langkah ini dapat dilihat pada gambar 2.2 berikut:
Gambar 2.2. Cara kerja motor bensin 4 langkah2.2.2 Cara Kerja Motor Bensin 2 Langkah
Motor bensin 2 langkah adalah motor bensin dimana untuk melakukan suatu kerja diperlukan 2 langkah gerakan piston dan 1 kali putaran poros engkol. Siklus kerja motor bensin 2 langkah: 1.
Langkah Hisap dan Kompresi Sewaktu piston bergerak keatas menuju TMA ruang engkol akan membesar dan menjadikan ruang tersebut hampa (vakum). Lubang pemasukan terbuka. Dengan perbedaan tekanan ini, maka udara luar dapat mengalir dan bercampur dengan bahan bakar di karburator yang selanjutnya masuk ke ruang engkol (disebut langkah isap atau pengisian ruang engkol). Disisi lain lubang pemasukan dan lubang buang tertutup oleh piston, sehingga terjadi proses langkah kompresi disini. Dengan gerakan piston yang terus ke atas mendesak gas baru yang sudah masuk sebelumnya, membuat suhu dan tekanan gas meningkat. Beberapa derajat sebelum piston mencapai TMA busi akan melentikkan bunga api dan mulai membakar campuran gas tadi (langkah ini disebut langkah kompresi).
2. Langkah Usaha dan Buang
Ketika piston mencapai TMA campuran gas segar yang dikompresikan dinyalakan oleh busi. Gas yang terbakar mengakibatkan ledakan yang menghasilkan tenaga sehingga mendorong piston memutar poros engkol melalui connecting rod sewaktu piston bergerak kebawah menuju TMB (langkah usaha). Beberapa derajat setelah piston bergerak ke TMB lubang buang terbuka oleh kepala piston, gas-gas bekas keluar melalui saluran buang (langkah buang). Beberapa derajat selanjutnya setelah saluran buang dibuka, maka saluran bilas (saluran transfer) mulai terbuka oleh tepi piston. Ketika piston membuka lubang transfer segera langkah pembuangan telah dimulai. Gas baru yang berada di bawah piston terdesak, campuran yang dikompresikan tersebut mengalir melalui saluran bilas menuju puncak ruang bakar sambil membantu mendorong gas bekas keluar (proses ini disebut pembilasan).
2.2.3. Cara kerja mesin dua langkah
1. Langkah Pemasukan dan Kompresi Kedua Sewaktu piston bergerak keatas didalam crankcase terjadi kevacuman dan sewaktu piston mulai membuka lubang pemasukan,campuran bahan bakar dan udara dari karburator terhisap masuk kedalam crankcase. Disisi lain lubang transfer dan exhaust port tertutup oleh piston, lalu campuran bahan bakar dan udara mengalami kompresi didalam ruang bakar.
Gambar 2.3. Langkah pemasukan dan kompresi kedua 2.Usaha (Langkah Usaha) dan Kompresi Pertama Ketika piston mencapai TMA campuran bahan bakar yang dikompresikan dinyalakan oleh busi. Gas yang terbakar mendorong piston memutar poros engkol melalui connecting rod. Sewaktu piston bergerak kebawah, piston menutup lubang pemasukan dan sewaktu piston bergerak kebawah, lalu piston mengkompresi campuran didalam crankcase.
Gambar 2.4. Langkah usaha dan kompresi pertama3. Langkah Pembuangan dan Kompresi Pertama
Sewaktu piston bergerak kebawah, lalu piston membuka lubang buang untuk mengalirkan sisa gas keluar dari silinder. Disisi lain, campuran didalam
crankcase dikompresi (setengah gerakan piston kebawah).
Gambar 2.5. Langkah pembuangan dan kompresi pertama 4.Langkah Pembuangan dan Langkah Pembilasan Ketika piston membuka lubang transfer segera langkah pembuangan telah dimulai, campuran yang dikompresikan didalam crankcase mengalir melalui lubang transfer didinding silinder dan mengalir kedalam ruang pembakaran. Campuran bahan bakar ini mendorong gas sisa pembakaran keluar dari silinder dan pada waktu yang bersamaan ruang pembakaran diisi dengan campuran bahan bakar.
Gambar 2.6. Langkah pembuangan dan langkah pembilasan2.3. Motor Diesel
Motor Diesel disebut juga motor pembakaran dengan tekanan kompressi karena motor mengisap udara dan mengkompresikan dengan tingkat yang lebih tinggi. Berdasarkan efisiensi secara keseluruhan, motor diesel muncul sebagai mesin pembakaran yang paling efisien dan bertenaga besar, pada jenis motor diesel putaran rendah dapat mencapai effesiensi sampai 50 persen atau lebih. Pada motor diesel 4 langkah, katup masuk dan buang digunakan untuk mengontrol proses pemasukan dan pembuangan gas dengan membuka dan menutup saluran masuk dan buang. Pemakaian bahan bakar lebih hemat, diikuti dengan tingkat polutan gas buang yang relatif rendah, semuanya itu dihasilkan oleh motor diesel secara signifikan .
2.3.1 Cara Kerja Motor Diesel 4 Langkah
Cara kerja mesin Diesel 4 langkah, pada prinsipnya hampir sama dengan mesin Otto, dimana piston bergerak secara translasi dari Titik Mati Atas (TMA) ke Titik Mati Bawah (TMB) dan sebaliknya berulang-ulang sebanyak 4 kali dalam satu siklus. Urutan Siklusnya sebagai berikut:
Gambar 2.7 Diagram P-V dan diagram T-S mesin dieselKeterangan Gambar : P = Tekanan (atm)
3 V = Volume Spesifik (m /kg)
T = Temperatur (K) S = Entropi (kJ/kg.K)
q in = Kalor yang masuk (kJ) q out = Kalor yang dibuang (kJ)
Keterangan siklus : 1-2 Kompresi Isentropik 2-3 Pemasukan Kalor pada Tekanan Konstan 3-4 Ekspansi Isentropik 4-1 Pembuangan hasil pembakaran 1.
Langkah Hisap (Intake) Pada langkah ini, piston akan bergerak dari titik mati atas (TMA) ke titik mati bawah (TMB). Selanjutnya, katup hisap akan terbuka sebelum mencapai TMA dan katup buang akan tertutup. Akibatnya, akan terjadi kevakuman di dalam silinder yang menyebabkan udara murni masuk ke dalam silinder.
2. Langkah Kompresi (Compression)
Pada langkah ini piston bergerak sebaliknya, yaitu dari TMB ke TMA. Katup hisap tertutup sementara katup buang akan terbuka. Udara kemudian akan dikompresikan sampai pada tekanan dan suhunya menjadi 30kg/cm2 dan suhu 500 derajat celsius. Perbandingan kompresi pada motor diesel berkisar diantara 14 : 1 sampai 24 : 1 . Akibat proses kompressi ini udara menjadi panas dan temperaturnya bisa mencapai sekitar 900 °C . Pada akhir langkah kompresi injektor/nozel menyemprotkan bahan bakar ke dalam udara panas yang bertekanan sampai diatas 2000 bar. Solar dibakar oleh panas udara yang telah dikompresikan di dalam silinder. Untuk memenuhi kebutuhan pembakaran tersebut, maka temperatur udara yang dikompresikan di dalam ruang bakar harus mencapai 500 derajat celsius atau lebih. Perbedaan kompresi ini menghasilkan efisiensi panas yang lebih besar, sehingga penggunaan bahan bakar diesel lebih ekonomis dari pada bensin. Pengeluaran untuk bahan bakar pun bisa lebih hemat.
3. Langkah Ekspansi (Power) Pada langkah ketiga , katup hisap tertutup, katup buang juga tertutup dan injector menyemprotkan bahan bakar. Sehingga, terjadi pembakaran yang menyebabkan piston bergerak dari TMA ke TMB.
4. Langkah Buang (Exhaust) Dan pada langkah keempat (langkah buang), hampir sama dengan langkah hisap, yaitu piston bergerak dari TMB ke TMA. Namun, katup hisap akan tertutup dan katup buang akan terbuka. Sedangkan piston akan bergerak mendorong gas sisa pembakaran keluar.
Gambar 2.8 Siklus kerja motor diesel 4 langkah2.3.2. Cara Kerja Motor Diesel 2 Langkah
Prinsip kerja dari motor diesel 2 tak secara sederhana dapat diuraikan sebagai berikut :
1. Langkah pemasukan - kompresi Udara bersih di dalam silinder dikompresikan oleh torak, sebagai akibat dari kenaikan tekanan maka suhu udara mencapai 700-900º C. Bahan bakar disemprotkan atau diinjeksikan ke dalam udara panas dan terbakar dengan cara yang sama seperti dalam motor diesel 4 tak.
2. Langkah usaha - buang Torak bergerak menuju TMB oleh tekanan yang tinggi karena akibat pembakaran. Dalam menunjang proses pembilasan, motor dilengkapi dengan sebuah kompresor yang menekan udara bersih ke dalam ruang bilas, torak menuju TMB, membuka lubang udara bilas sehingga udara mengalir ke dalam silinder. Udara bilas menekan gas bekas melalui katup buang yang terbuka dan keluar melalui saluran pembuangan.
Gambar 2.9. Prinsip Kerja Motor Diesel 2 Langkah2.3.3. Sistem Bahan Bakar
Ada tiga sistem yang banyak dipakai dalam penyaluran bahan bakar dari tangki bahan bakar sampai masuk kedalam silinder pada motor diesel, antara lain:
1. Sistem pompa pribadi Setiap silinder memiliki satu pompa tekanan tinggi. Pompa tekanan tinggi adalah pompa plunyer yang dilengkapi dengan pengatur kapasitas semprotan, sedangkan daya untuk menggerakkan pompa di ambil dari daya mesin itu sendiri.
2. Sistem distribusi Sistem distribusi juga menggunakan sebuah pompa tekanan tinggi hanya saja pompa mengalirkan bahan bakar bertekanan tinggi ke dalam distributor. Distributor membagi bahan bakar ke setiap penyemprot sesuai dengan urutan yg telah di tentukan.
3. Sistem akumulator Sitem akumulator juga menggunakan sebuah pompa bertekanan tinggi untuk melayani semua penyemprot yang ada pada setiap silinder, tapi tidak dilengkapi dengan alat pengatur kapasitas semprotan bahan bakar. Pada sistem ini pompa mengalirkan bahan bakar masuk ke dalam sebuah akumulator yang dilengkapi oleh katup pengatur tekanan sehingga tekanan bahan bakar dalam akumulator dapat konstan.
2.4. Parameter Performansi/Unjuk Kerja Motor Bakar
Parameter mesin diukur untuk menentukan karakterisitik pengoperasian pada motor bakar. Parameter dan Performansi mesin dapat dilihat dari rumus rumus dibawah ini. (Pulkrabek,2004 dan Heywood,1998)
Gambar 2.10. Piston dan silinderKeterangan : B : Bore S : Stroke R : connecting rod length a : Crank offset s : Piston position θ : Crank angle
: Clearance volume : Displacement volume
TDC : Top Dead Centre BDC : Bottom Dead Centre
2.4.1. Diameter Piston
Diameter Piston (Dp) dapat diperoleh dengan persamaan berikut : Dp = B – ( 2 .
Δy ) Dimana : B = Diameter Silinder
Δy = Clearance piston & dinding silinder
2.4.2. Panjang Connecting Rod
Panjang Connecting Rod (r) dapat diperoleh dengan persamaan berikut : r = 1.75 x S Dimana : S = Panjang Langkah Piston dari BDC ke TDC
2.4.3. Crank Radius / Crank Offset
Crank Radius / Crank Offset (a) dapat diperoleh dengan persamaan berikut a = Diimana :
S = Langkah Piston dari BDC ke TDC
2.4.4. Ratio of connecting rod length to crank offset
Ratio of connecting rod length to crank offset (R) dapat diperoleh dengan persamaan berikut : R = Dimana : r = Panjang Connecting Rod a = Crank Radius / Crank Offset
2.4.5. Ratio of bore to stroke
Ratio of bore to stroke (B/S) dapat diperoleh dengan persamaan berikut : B/S =
Dimana : B = Diameter Silinder S = Panjang Langkah Piston dari BDC ke TDC
2.4.6. Jarak antara the crank axis & pin piston
Jarak antara the crank axis & pin piston (s) dapat diperoleh dengan persamaan berikut : s =
Dimana : a = Crank Radius / Crank Offset θ = Sudut Engkol r = Panjang Connecting Rod
2.4.7. Jarak permukaan piston dari TDC
Jarak permukaan piston dari TDC (x) dapat diperoleh dengan persamaan berikut: x = r + a + s Dimana : r = Panjang Connecting Rod a = Crank Radius / Crank Offset s = Jarak antara the crank axis & pin piston
2.4.8. Kecepatan Piston Rata-rata
Kecepatan Piston Rata-rata ( Ūp) dapat diperoleh dengan persamaan berikut :
Ūp = 2 S N Dimana : S = Panjang Langkah Piston dari BDC ke TDC N = Putaran Mesin
2.4.9. Kec. Piston pada Akhir Pembakaran
Kec. Piston pada Akhir Pembakaran (Up) dapat diperoleh dengan persamaan berikut : Up = Ūp. Dimana :
Ūp = Kecepatan Piston Rata-rata π = 3,14 θ = Sudut Engkol R = Ratio of connecting rod length to crank offset
2.4.10. Volume Displacement 1 Cylinder
Volume Displacement 1 Cylinder (Vd) dapat diperoleh dengan persamaan berikut : Vd = Dimana : π = 3,14
B = Diameter Silinder S = Panjang Langkah Piston dari BDC ke TDC
2.4.11. Volume Displacement N Cylinder
Volume Displacement N Cylinder (Vd-total) dapat diperoleh dengan persamaan berikut : Vd-total =
Dimana : = Jumlah Silinder
π = 3,14 B = Diameter Silinder S = Panjang Langkah Piston dari BDC ke TDC
2.4.12. Volume Clearance
Volume Clearance (Sisa) (Vc) dapat diperoleh dengan persamaan berikut : Vc =
Dimana : = Volume Displacement 1 Cylinder
= Rasio Kompresi
2.4.13. Volume Silinder pada Tiap Sudut Engkol
Volume Silinder pada Tiap Sudut Engkol (V) dapat diperoleh dengan persamaan berikut : V = Vc +
Dimana : = Volume Clearance (Sisa)
= Rasio Kompresi r = Panjang Connecting Rod a = Crank Radius / Crank Offset θ = Sudut Engkol R = Ratio of connecting rod length to crank offset
2.4.14. Massa Jenis Udara Lingkungan
Massa Jenis Udara Lingkungan ( ρa) dapat diperoleh dengan persamaan berikut :
ρa = Dimana :
= Tekanan Udara Lingkungan R = Konstanta Udara
= Temperatur Udara Lingkungan
2.4.15. Massa jenis Udara masuk ke Silinder
Massa jenis Udara masuk ke Silinder ( ρi) dapat diperoleh dengan persamaan berikut :
ρi = Dimana :
= Tekanan udara masuk ke silinder R = Konstanta Udara
= Temperatur udara masuk ke silinder
2.4.16. Brake Power
Brake Power ( ) dapat diperoleh dengan persamaan berikut : = 2
π N τ Dimana :
π = 3,14 N = Putaran Mesin
τ = Torsi
2.4.17. Indicated Power
Indicated Power ( ) dapat diperoleh dengan persamaan berikut : =
Dimana : = Brake Power
Ƞm = Efisiensi Mekanis
2.4.18. Friction Power Lost
Friction Power Lost ( ) dapat diperoleh dengan persamaan berikut =
Dimana : = Indicated Power
= Brake Power
2.4.19. First Brake Work
First Brake Work (Wb) dapat diperoleh dengan persamaan berikut : Wb = (bmep).
Dimana : (bmep) = Brake Mean Effective Pressure
= Volume Displacement N Cylinder
2.4.20. Brake Mean Effective Pressure
Brake Mean Effective Pressure (bmep) dapat diperoleh dengan persamaan berikut : bmep = Dimana :
π = 3,14 τ = Torsi
= Volume Displacement N Cylinder
2.4.21. Indicated Mean Effective Pressure
Indicated Mean Effective Pressure (imep) dapat diperoleh dengan persamaan berikut : imep =
Dimana : (bmep) = Brake Mean Effective Pressure Ƞm = Efisiensi Mekanis
2.4.22. Friction Mean Effective Pressure
Friction Mean Effective Pressure (fmep) dapat diperoleh dengan persamaan berikut : fmep = imep – bmep
Dimana : (imep) = Indicated Mean Effective Pressure (bmep) = Brake Mean Effective Pressure
2.4.23. Piston Face Area
Piston Face Area (Ap) dapat diperoleh dengan persamaan berikut : Ap = Dimana :
π = 3,14 B = Diameter Silinder
2.4.24. Mass of air in cylinder per cycle
Mass of air in cylinder per cycle (ma) dapat diperoleh dengan persamaan berikut: ma = Dimana :
= Tekanan udara masuk ke silinder = Volume Displacement N Cylinder
= Volume Clearance (Sisa) R = Konstanta Udara
= Temperatur udara masuk ke silinder
2.4.25. Mass of fuel in cylinder per cycle
Mass of fuel in cylinder per cycle (mf) dapat diperoleh dengan persamaan berikut : mf = Dimana : m a = Mass of air in cylinder per cycle
AFR = Air Fuel Ratio
2.4.26. Rate of fuel flow in the engine
Rate of fuel flow in the engine ( f) dapat diperoleh dengan persamaan berikut: f = Dimana : m f = Mass of fuel in cylinder per cycle N c = Jumlah Silinder
N = Putaran Mesin
2.4.27. Rate of air flow in the engine
Rate of air flow in the engine ( ) dapat diperoleh dengan persamaan berikut : a = AFR.
Dimana : AFR = Air Fuel Ratio
f = Rate of fuel flow in the engine
2.4.28. Brake specific work per unit mass
Brake specific work per unit mass ( ωb) dapat diperoleh dengan persamaan berikut :
ωb = Dimana :
W b = First Brake Work m a = Mass of air in cylinder per cycle
2.4.29. Brake System Power (BSP)
Brake System Power (BSP) dapat diperoleh dengan persamaan berikut : BSP = Dimana :
b = Brake Power
Ap = Piston Face Area
2.4.30. Brake Output Per Displacement
Brake Output Per Displacement (BOPD) dapat diperoleh dengan persamaan berikut : BOPD = Dimana :
Brake Power
b =
= Volume Displacement N Cylinder
2.4.31. Engine Specific Volume
Engine Specific Volume (BSV) dapat diperoleh dengan persamaan berikut : BSV = Dimana :
= Volume Displacement N Cylinder Brake Power
b =
2.4.32. Efisiensi Thermal Brake
Efisiensi Thermal Brake t)b) dapat diperoleh dengan persamaan berikut : ( t)b = Dimana : W b = First Brake Work
f = Mass of fuel in cylinder per cycle
QHV = Nilai Kalor Bahan Bakar = Efisiensi Pembakaran
c
η
2.4.33. Efisiensi Thermal Indikator
Efisiensi Thermal Indikator (( t)i) dapat diperoleh dengan persamaan berikut : ( t)i =
Dimana : (( t)b) = Efisiensi Thermal Indikator
m = Efisiensi Mekanis
η
2.4.34. Efisiensi Volumetris
Efisiensi Volumetris ( v) dapat diperoleh dengan persamaan berikut: v = Dimana : m a = Mass of air in cylinder per cycle
= Massa Jenis Udara Lingkungan
= Volume Displacement 1 Cylinder
2.4.35. Efisiensi Konversi Bahan Bakar
Efisiensi Konversi Bahan Bakar ( f) dapat diperoleh dengan persamaan berikut: f = Dimana :
b = Brake Power f = Rate of fuel flow in the engine
QHV = Nilai Kalor Bahan Bakar
2.4.36. Brake Specific fuel consumption
Brake Specific fuel consumption (bsfc) dapat diperoleh dengan persamaan berikut : bsfc = Dimana :
f = Rate of fuel flow in the engine
Brake Power
b =
2.4.37. Indicated Specific fuel consumption
Indicated Specific fuel consumption (isfc) dapat diperoleh dengan persamaan berikut : Isfc = Dimana :
f = Rate of fuel flow in the engine i =
Indicated Power
2.4.38. Power Weight Ratio
Power Weight Ratio (PWR) dapat diperoleh dengan persamaan berikut : PWR =
Dimana :
b =
Brake Power M
v
= Mass of Vehicle
2.4.39. Road Load Power
Road Load Power (Pr) dapat diperoleh dengan persamaan berikut : Pr(kW) = [2.73 Dimana :
C R = Coefficient of rolling resistance M v = Mass of Vehicle C D = Drag coefficient A v = Frontal area of vehicle S
v
= Vehicle speed
2.4.40. Speed of Sound at Inlet Conditions
Speed of Sound at Inlet Conditions (ci) dapat diperoleh dengan persamaan berikut : Ci = Dimana :
K : Ratio of heat specific (C p / C v ) R = Konstanta Udara
T i = Temperatur udara masuk ke silinder T i
2.4.41. Intake Valve Area
Intake Valve Area (Ai) dapat diperoleh dengan persamaan berikut : Ai = Dimana : B = Diameter Silinder
p = Kecepatan Piston Rata-rata
Ū Ci = Speed of Sound at Inlet Conditions
2.4.42. Diameter of Each Valve
Diameter of Each Valve (dv) dapat diperoleh dengan persamaan berikut : dv = Dimana :
Ai = Intake Valve Area π = 3,14
2.4.43. Upper Limit to Valve Lift
Upper Limit to Valve Lift (lmax) dapat diperoleh dengan persamaan berikut : Imax = Dimana : dv = Diameter of Each Valve
2.5. Visual Basic
Microsoft Visual Basic merupakan salah satu bentuk sarana pengembangan aplikasi berbasis windows. “Visual’ yang cenderung mengarah kepada metode pembentukan GUI (Graphical User Interface), dengan kemudahan penempatan dan pembentukan objek pada layar. Microsoft Visual Basic termasuk bahasa pemrograman berorientasi objek, cara mudah untuk mempelajari bahasa pemrograman berorientasi objek adalah mengerti beberapa pengertian yang sering dipakai dalam OOP seperti properti, even, form, dan method. Dalam membuat even dari suatu objek, pemakai dapat memilih nama even pada kotak properti dan klik dua kali atau pemakai dapat klik dua kali pada obyek yang akan diberi even dan pilih jenis evennya.Hal yang penting lagi adalah untuk memakai operator, jangan lupa hirarki masing-masing operator, sebagai congtoh A+B*2, perhitungan dimulai dari B*2 dahulu kemudian ditambahkan dengan A.
2.5.1. Keistimewaan Microsoft Visual Basic
Microsoft Visual Basic memiliki banyak keistimewaan dalam penggunaannya yaitu : · Memiliki perangkat yang otomatis. ·Dapat membangun Database dengan mudah dan kemampuan dengan menghadirkan banyak fasilitas baru untuk aplikasi Database. ·Perlengkapan untuk merancang aplikasi web tersedia sangat banyak
2.5.2. Komponen pada Layar Visual Basic
Pada keadaan standar ketika menjalankan Visual Basic, pada layar akan muncul seperti terlihat pada gambar .
2
6
1
4
3
7
5
8 Gambar 2.11. Tampilan Layar pada Keadaan Standar
Keterangan : 1 : Menu Utama 2 :ToolBar 3 :ToolBox 4 :Form 5 :Jendela Kode 6 :Project Explorer 7 :Jendela Properties 8 :Jendela Posisi Form
2.5.2.1. Menu Bar (Menu Utama)
Gambar 2.12. Menu BarMenu bar atau menu utama adalah menu yang terdapat pada bagian atas Microsoft Visual Basic. Menu ini tidak dapat disembunyikan seperti halnya menu yang lain. Menu ini merupakan menu yang terlengkap dari pada menu-menu yang ada pada toolbar.
2.5.2.2. Toolbar (Standard)
Gambar 2.13. Toolbar(standard)Toolbar merupakan tombol-tombol yang membantu dalam mempercepat akses perintah yang memungkinkan untuk tersembunyi. Keterangan masing-masing toolbar standard yaitu :
· Add Standard EXE Project yaitu untuk membuat sebuah project baru jenis standar. · Add Form yaitu untuk menambahkan sebuah form ke dalam project yang sedang terbuka. · Menu Editor yaitu untuk menampilkan menu editor yang berfungsi sebagai pembuat menu. · Open Project yaitu untuk membuka sebuah project yang pernah dibuat. · Save Project yaitu untuk menyimpan project yang sedang terbuka tanpa menutupnya.
· Cut yaitu untuk memotong objek terpilih, lalu memasukkan objek tersebut ke container windows. · Copy yaitu untuk membuat salinan objek terpilih lalu disimpan di container windows. · Paste yaitu untuk membuat salinan dari container windows lalu ditempatkan di lokasi terpilih. · Find yaitu untuk menemukan objek tertentu. · Undo yaitu untuk menggagalkan pelaksanaan perintah-perintah terurut dari belakang yang pernah dilakukan. · Redo yaitu kebalikan dari proses undo. · Start yaitu untuk menjalankan program yang sedang aktif. · Break yaitu untuk menghentikan sementara program yang sedang berjalan. · End yaitu untuk menghentikan program yang sedang berjalan
· Project explorer yaitu untuk mengaktifkan Windows Project Explorer yang menampung project berikut bagian-bagiannya. · Properties Windows yaitu untuk mengaktifkan properties windows. · Form Layout Windows yaitu untuk mengaktifkan Form Layout windows. · Object Browser yaitu untuk mengaktifkan Object Browser yang mampu mengorganisir object yang dipakai dalam project.
· Toolbox yaitu untuk mengaktifkan Toolbox
2.5.2.3. Toolbox
Gambar 2.14. ToolBoxTool Box adalah tempat untuk mengambil kontrol-kontrol yang akan dipasangkan pada form. VB 6.0 dalam keadaan standar akan menyediakan kontrol- kontrol sebagai berikut : · Pointer yaitu sebagai penunjuk kontrol .
· Picture Box untuk menampilkan gambar statis maupun aktif dari luar. · Label untuk menampilkan text yang tidak bisa diubah oleh user. · Frame untuk mengelompokkan beberapa kontrol. · Command Button untuk membuat tombol pelaksanaan perintah. · CheckBox untuk menampilkan pilihan benar atau salah dan memungkinkan untuk beberapa pilihan sekaligus.
· ListBox untuk menampilkan daftar item pemakai, user dapat memilih salah satu dari beberapa item yang ditampilkan.
· Hscrollbar memungkinkan pemakai memilih suatu tampilan dari rangkaian objek horizontal. · VscrollBar memungkinkan pemakai memilih suatu tampilan dari rangkaian objek Vertikal. · Shape memungkinkan progam untuk menampilkan bentuk lingkaran, persegi empat pada form. · Line memungkinkan program menampilkan garis lurus pada form. · Option Button check Button yang hanya dapat memiliki satu pilihan benar dari berbagai pilihan dalam satu group. · Timer untuk penghitung waktu dalam internal yang ditentukan. Pada program yang sedang aktif Timer tidak akan ditampilkan. · Image untuk menampilkan gambar pada form. · Data untuk menyediakan sarana akses data dalam suatu database. · OLE untuk menghasilkan proses link dan embeded objek antar aplikasi.
2.5.2.4. Form
Form window adalah bahan tempat membuat tampilan atau tempat untuk menempatkan kontrol-kontrol yang diperlukan dalam membuat program. Pada form sudah tersedia tombol Minimize, Maximize/Restore dan Close di pojok kanan atas.
Gambar 2.15. Form Windows2.5.2.5. Jendela Kode
Pada Windows Code ini kita dapat menuliskan kode program. Pada windows ini terdapat fasilitas editing yang cukup lengkap. Jika kita klik ganda pada form atau kontrol maka secara otomatis Windows Code ini akan langsung aktif dan membawa kursor ke tempat penulisan program yang terkait dengan objek tersebut. Tempat penulisan berada diantara kata Private Sub dan kata End Sub.
Gambar 2.16. Windows Code2.5.2.6. Project Explorer
Project explorer berfungsi sebagai sarana pengaksesan bagian-bagian pembentuk project. Pada windows ini terdapat 3 tombol pengaktif yaitu View Code, View Object dan Toggle Folder. Juga terdapat diagram untuk menampilkan susunan folder. View Code berfungsi untuk menampilkan Jendela Kode pada form terpilih. View Object berfungsi untuk menampilkan form terpilih.
Sedangkan Toggle Folder berfungsi untuk menampilkan atau tidak menampilkanfolder pada Project Explorer.
Gambar 2.17. Project Explorer2.5.2.7. Jendela Properties
Pada jendela properties terdapat fasilitas untuk menyiapkan segala properti dari objek yang diperlukan dalam perancangan user interface maupun pemrograman. Pada windows ini terdapat semua properti yang dimiliki oleh objek terpilih (cara memilih objek adalah dengan klik objek pada diagram pada Project Explorer atau klik langsung pada objeknya). Pada jendela properties terdapat dua cara menampilkanproperti sesuai nama tab, yaitu Alphabet (Diurutkan berdasarkan nama abjad) dan Categories (Diurutkan berdasarkan fungsinya).
Gambar 2.18. Jendela Properties2.5.2.8. Jendela Posisi Form
Pada jendela posisi form terdapat fasilitas untuk mengatur posisi form pada layar monitor. Pengaturan letak ini dilakukan dengan melakukan menekan tombol kiri mouse pada saat kursor berada pada miniatur form pada form Layout, lalu menggeser miniatur form hingga miniatur form terletak pada posisi yang diinginkan.
Gambar 2.19. Jendela Posisi Form2.5.2.9. Module
Digunakan untuk membuat variabel yang dapat digunakan secara umum untuk seluruh form yang digunakan.