CONTOH SKRIPSI pengaruh turbocharger ter
PENGARUH TURBOCHARGER TERHADAP
PERFORMANCE MESIN DIESEL
PROPOSAL TUGAS AKHIR
Disusun Oleh :
Nama
: Nma Taruna
NIT
: 123456789
PROGRAM STUDI S-1 TEKNIKA
POLITEKNIK ILMU PELAYARAN
SEMARANG
2017
KATA PENGANTAR
Puji syukur saya ucapkan kepada Allah SWT yang telah
melimpahkan Rahmat-Nya, sehingga saya dapat menyelesaikan Proposal
Tugas Akhir yang berjudul “Analisis Kadar Bioetanol Ampas Tebu Hasil
Destilasi dengan Variasi Waktu Fermentasi” dengan baik sesuai dengan
waktu yang telah ditetapkan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada Ibu
Prof. Dr. Qomariyatus Shalihah, ST., M. Kes dan Ibu Agustina Hotma Uli T
sebagai dosen pengampu mata kuliah metodologi penelitian yang telah
menyediakan materi-materi yang diperlukan untuk menyusun proposal ini.
Tidak lupa penulis meminta maaf jika dalam pembuatan proposal
ini terdapat kesalahan yang menyinggung pihak-pihak tertentu. Penulis
sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi
kesempurnaan proposal ini.
Semoga proposal ini dapat berguna bagi penulis dan bagi pihakpihak yang memerlukan.
Banjarbaru, bulan .. 2017
Penyusun
HALAMAN JUDUL
KATA PENGANTAR.....................................................................................i
DAFTAR ISI.................................................................................................ii
DAFTAR GAMBAR....................................................................................iii
DAFTAR TABEL.........................................................................................iv
BAB I. PENDAHULUAN.............................................................................1
1.1 Latar Belakang..........................................................................1
1.2 Perumusan Masalah..................................................................2
1.3 Tujuan Penelitian.......................................................................2
1.4 Manfaat Penelitian.....................................................................3
1.5 Batasan Penelitian.....................................................................3
BAB II. DASAR TEORI...............................................................................4
2.1 Penelitian Pendahuluan..............................................................4
2.2 Dasar Teori Penunjang...............................................................7
a. Turbocharger..........................................................................7
b. Motor Diesel.........................................................................12
BAB III. METODE PENELITIAN................................................................14
3.1 Objek Penelitian.......................................................................14
3.2 Alat dan Bahan Penelitian........................................................14
3.3 Teknik Pengumpulan Data........................................................14
3.4 Jadwal Penelitian.....................................................................16
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Turbocharger.........................................................................8
Gambar 2.2 Sistem dalam turbocharger..................................................9
Gambar 2.3 Prinsip kerja turbocharger..................................................10
Gambar 2.4 Sistem pelumas turbocharger............................................11
Gambar 2.5 Proses pembakaran mesin diesel......................................13
Gambar 3.1 Diagram alir metode penelitian..........................................15
Gambar 3.2 Diagram prosedur kerja metode penelitian.......................16
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Jadwal Penelitian........................................................................18
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Alat transportasi kendaraan yang biasa kita gunakan sehari-hari sebagai
sarana pendukung mobilitas tidak sepenuhnya memberi harapan yang
positif.Dibalik penggunaan alat transportasi tersebut tersimpan berbagai masalah
atau dapat kita sebut sebagai ancaman bagi lingkungan.Ancaman yang
ditimbulkan alat transportasi tersebut cukup beragam dan yang paling
menakutkan yaitu emisi gas buang yang dihasilkan dari pembakaran pada setiap
kendaraan. Mengingat hal tersebut kepedulian masyarakat akan ancaman yang
ditimbulkan dari kendaraan masih kurang. Hal ini dapat kita ketahui dengan
jumlah kendaraan yag ada tidaklah semakin berkurang melainkan semakin
bertambah dan terus bertambah
Maka dibutuhkan kepedulian masyarakat maupun produsen kendaraan
untuk meminimalisir akan adanya ancaman yang ditimbulkan tersebut. Emisi gas
buang setiap kendaraan mesin pembakaran dalam (Internal Combustion
Engine).Dalam
menyikapi
hal
ini
produsen
kendaraan
berupaya
untuk
menyempurnakan konstruksi dan menambahkan sistem penyaringan gas buang
hasil pembakaran pada setiap kendaraan atau biasa disebut catalytic
converter.Selain itu produsen kendaraan juga memanfaatkan energi atau suplai
pemasukan udara saat langkah hisap.Sistem ini dapat disebut sistem induksi
paksa atau biasa disebut turbocharger.
Efek berbahaya darigas buang juga dapat dimanfaatkan untuk menambah
tenaga kendaraan. Pada sistem ini tekanan gas buang dari hasil pembakaran
dimanfaatkan
untuk
menggerakkan
turbin
yang
berada
pada
saluran
pembuangan.Turbin tersebut dihubungkan melalui poros yang tersambung
dengan kompresor disisi saluran pemasukan udara pada motor diesel.
Penggunaan turbochargeradalah untuk memperbesar daya motor (30 –
80%) , mesindiesel dengan turbocharger dapat bekerja lebih effisien, apabila
mesin harus bekerja pada ketinggianlebih dari 1500 meter diatas permukaan
laut, turbocharger mempunyai arti penting dalam usahamengatasi kerugian daya
yang
disebabkan
oleh
berkurangnya
kepadatan
udara
atmosfer
di
tempattersebut. Daya akan meningkat sebesar 66,1 % dengan memakai
turbocharger dan intercooler padaputaran 2500 rpm dengan jumlah silinder dan
ukuran / dimensi mesin yang sama. Tekanan efektif rata –rata meningkat sebesar
66,4 % pada putaran 2300 rpm dengan dimensi mesin yang sama.Torsi
untukmotor bakar diesel ini juga meningkat sebesar 60,8% pada putaran 2100
rpm dengan dimensi mesin jugasama.Konsumsi bahan bakar spesifik menurun
sebesar 5,20% pada putaran 2100 rpm untuk motorbakar dengan turbocharger
dan intercooler ini.
Berdasarkan uraian di atas, maka penulis merencanakan melakukan
penelitian yang berhubungan dengan turbocharger, dengan mengabil judul
”Pengaruh Turbocharger TerhadapPerformance Mesin Diesel’’
1.2 Rumusan Masalah
Dari uraian diatas, maka dirumuskan masalah sebagai berikut :
a. Pengaruh apakah yang akan terjadi apabila motor dengan mesin diesel
dipasangkan turbocharger ?
a. Mengapa turbocharger tidak diterapkan di mesin dengan berbahan bakar
bensin?
b. Bagaimanakah Fungsi dan cara kerja turbocharger?
c. Bagaimana melakukan perawatan turbocharger ?
1.3 Tujuan Penelitian
Dari permasalahan di atas, maka tujuan dari penelitian ini adalah
a. Mengetahui pengaruh turbocharger dalam peningkatan performansi mesin
pada motor diesel.
b. Untuk mengetahui alasan mengapa mesin dengan berbahan bakar bensin
tidak dapat menggunakan turbocharger.
c. Untuk mengetahui fungsi dan cara kerja turbocharger secara keseluruhan,
dan
d. Dapat melakukan perawatan yang tepat dan benar.
1.4 Manfaat Penelitian
a. Manfaat bagi penulis, untuk menambah pengetahuan dan wawasan serta
dapat mengaplikasikan teori selama perkuliahan.
b. Manfaat bagi Universitas Lambung Mangkurat, sebagai bahan informasi untuk
pengembangan IPTEK khususnya teknologi otomotif.
c. Manfaat bagi perusahaan, agar dapat meningkatkan tenaga pada sebuah
mesin dan lebih ramah lingkungan karena pasokan udara kedalam mesin
melimpah membuat proses pembakaran menjadi lebih sempurna.
1.5 Batasan Penelitian
a. Tempat yang digunakan untuk melakukan penelitian di lab teknik mesin
Universitas Lambung Mangkurat.
b. Kurangnya peralatan untuk melakukan pengujian turbocharger.
BAB II
Dasar Teori
2.1 Penelitian Terdahulu
Mahadi
(2010)
dalam
penelitian
yang
berjudul
”PENGARUH
PENGGUNAAN TURBOCHARGER DENGAN INTERCOOLER TERHADAP
PERFORMANSI MOTOR BAKAR DIESEL” tertulis bahwapenggunaan
turbocharger dengan intercooler adalah untuk memperbesar daya motor (30
– 80%) , mesin diesel dengan turbocharger dapat bekerja lebih effisien,
apabila mesin harus bekerja pada ketinggianlebih dari 1500 meter diatas
permukaan
laut,
turbocharger
mempunyai
arti
penting
dalam
usahamengatasi kerugian daya yang disebabkan oleh berkurangnya
kepadatan udara atmosfer di tempattersebut. Daya akan meningkat sebesar
66,1 % dengan memakai turbocharger dan intercooler padaputaran 2500
rpm dengan jumlah silinder dan ukuran / dimensi mesin yang sama. Tekanan
efektif rata –rata meningkat sebesar 66,4 % pada putaran 2300 rpm dengan
dimensi mesin yang sama.Torsi untukmotor bakar diesel ini juga meningkat
sebesar
60,8%
pada
putaran
2100
rpm
dengan
dimensi
mesin
jugasama.Konsumsi bahan bakar spesifik menurun sebesar 5,20 % pada
putaran 2100 rpm untuk motorbakar dengan turbocharger dan intercooler ini.
Daya indikator pada motor bakar diesel ini meningkatsebesar 62,6%.
Dengan hasil ini boleh dikatakan bahwa penggunaan turbocharger dan
intercoolersangat efisien dan sangat berpengaruh terhadap performansi
motor bakar diesel tersebut.
Intan Essy Pandini , Irfan Syarif Arief (2015) dalam penelitian yang
berjdul
”ANALISA
TEKNIS
PERANCANGAN
TURBIN
PADA
TURBOCAHRGER
MENGGUNAKAN
CFD”
tertulis
bahwa
Fungsi
tambahan dari Turbocharger terhadap motor yakni dapat mengurangi SFOC
(Specific Fuel Oil Consumption), memperkecil getaran, serta meningkatkan
efisiensia.
Prinsip kerja dari turbocharger adalah gas buang dari mesin diesel
dialirkan menuju gas inlet cashing untuk menggerakan turbin turbocharger,
setelah turbin bergerak aliran fluida akan keluar melalui gas outlet cashing.
Karena turbin berputar maka shaft turbin yang telah terhubung dengan
kompresor otomatis akan memutar impeller kompresor tersebut. Sehingga
mengakibatka udara luar masuk melalui air inlet casing, akibat putaran
kompresorfluida gas menjadi bertekanan dan dapat mensuplay ke
mesindiesel tersebut.
Pada penulisan tugas akhir ini akan membahastentang analisa teknis
perancangan turbin turbocharger dengan mevariasikan nilai putaran turbin
sejumpah 5000 rpm,10000 rpm, 15000 rpm, 20000 rpm 25000 rpm dan
30000 rpm. Sedangkan mass flow rate fluida disesuaikan dengan exhaust
gas mass flow rate berdasarkan kondisi engine 100%, 85%, 75 %
sedangkan nilai mass flow rate sebesar 1.7 kg/s, 1.45 kg/s dan 1.28 kg/s.
Jumlah blade dan diameter blade telah ditentukan dan tidak mengubah
sudut setiap putaran turbin. Analisa menggunakan Computational Fluids
Dynamics (CFD) dengan memasukan nilai-nilai yang telah ditentukan.
Dengan menghasilkan putaran RPM ketika engine power sebesar 75%
maka putaran 18944 RPM,Ketika engine power sebesar 85% maka putaran
22346 RPM.,Ketika engine power sebesar 100% sebesar 26956 RPM.
Philip Kristanto, Willyanto, Rully Hartadi (2001) dalam penelitian yang
berjudul ”ANALISA TURBOCHARGER PADA MOTOR BENSIN DAIHATSU
TIPE CB-23” tertulis bahwa Semua motor bakar menghasilkan gas buang,
yang mana energi pada gas buang tersebut terbuang begitu saja. Agar
energi pada gas buang tersebut tidak terbuang sia-sia, maka gas buang
tersebut dapat dimanfaatkan untuk menggerakkan atau memutar turbin
gas.Gas buang tersebut menggerakkan atau memutar turbin, dan poros dari
turbin tersebut dikopel dengan poros kompresor. Apabila turbin berputar
karena tekanan dari gas buang, maka kompresor akan ikut berputar.
Kompresor tersebut digunakan untuk menekan udara yang masuk ke
karburator ke ruang bakar.Gabungan antara turbin dengan kompresor ini
disebut turbocharger.Semua motor bakar membutuhkan udara dalam
pembakaran bahan bakar. Pada putaran tinggi konsumsi udara dalam ruang
bakar pada umumnya sering terlambat atau kurang padat.Hal ini disebabkan
karena terlalu sedikit waktu yang diberikan untuk memasukkan udara dari
luar ke dalam ruang bakar. Oleh karena itu turbocharger ini dapat membantu
proses pemasukan udara ke dalam ruang bakar. Dalam hal ini yang dibahas
mengenai motor bensin DAIHATSU tipe CB-23 yang menggunakan
turbocharger dan yang tidak menggunakannya.
Ferry
Prasetyo,
Supriyono,
Amin
Sulistyanto
(2014)
dalam
penelitiannya yang berjudul ”ANALISA SISTEM TURBOCHARGER MOTOR
GRADER XCMG GR 135” mengatakan bahwa Turbocharger adalah sebuah
kompresor sentrifugal yang mendapat daya dari turbin yang sumber
tenaganya berasal dari asap gas buang engine. Biasanya digunakan dalam
pembakaran mesin untukmeningkatkan tenaga dan efisiensi mesin dengan
meningkatkan tekanan udara yang memasuki mesin.
Keuntungan dari turbocharger adalah memberi udara yang lebih
sehingga menghasilkan peningkatan yang lumayan banyak dalam power
atau tenaga mesin. Tujuan penelitian ini adalah menganalisa Sistem
Turbocharger, pengaruh nilai end play yang besar, dan mengidentifikasi
terjadinya trouble sebelum masa warranty pada unit Motor Grader GR 135.
Prosedur pemeriksaan pada turbocharger yaitu pemeriksaan secara
visual pada turbocharger sistem, dust indikator, dan engine.Selain itu, juga
dilakukan pengukuran nilai end play pada turbin shaft untuk mengetahui
standart besar nilai end play pada turbocharger yang mengalami trouble,
dan pengukuran tekanan oli lubrication untuk mengetahui besar tekanan oli
yang
masuk
menunjukkan
ke
sistem
bahwa
pelumasan
penyebab
turbocharger.Hasil
trouble
pada
dari
analisa
turbocharger
adalah
tersumbatnya saluran oli pada sistem lubrication karena banyak kotoran
yang masuk pada sistem pelumasan dan operator sering mengabaikan
prosedur yang ada dalam unit.
2.2 Dasar Teori Penunjang
a. Turbocharger
Turbocharger
adalah
sebuah
kompresor
sentrifugal
yang
mendapat daya dari turbin yang sumber tenaganya berasal dari asap gas
buang engine. Biasanya digunakan dalam pembakaran mesin untuk
meningkatkan tenaga dan efisiensi mesin dengan meningkatkan tekanan
udara yang memasuki mesin. Keuntungan dari turbocharger adalah
memberi udara yang lebih sehingga menghasilkan peningkatan yang
lumayan banyak dalam power atau tenaga mesin.
Turbocharger
ditemukan
oleh
seorang
insinyur
Swiss
Alfred
Buchi.Patennya untuk turbocharger diaplikasikan untuk dipakai tahun
1905.Lokomotif dan kapal bermesin diesel dengan turbocharger mulai
terlihattahun 1920.Sebuah kerugian dalam mesin bensin adalah rasio
kompresiharus
direndahkan
(agar
tidak
melewat
tekanan
kompresi
maksimum danuntuk mencegah knocking mesin) yang menurunkan efisiensi
mesinketika beroperasi pada tenaga rendah. Kerugian ini tidak ada
dalammesindiesel
untukoperasi
pada
diturbocharge
ketinggian,
yang
dirancang
pendapatan
khusus.
tenaga
dari
Namun,
sebuah
turbochargermembuat perbedaan yang jauh dengan keluaran tenaga total
dari keduajenis mesin. Faktor terakhir ini membuat mesin pesawat
denganturbocharger
sangat
menguntungkandan
merupakan
awal
pemikiranuntuk pengembangan alat ini.
Gambar 2.1 Turbocharger
● Sistem Dalam Turbocharger
Sistem saluran pemasukan udara dan pembuangan gas sisa
pembakaran (Intake& Exhaust system) merupakan salah satu sistem pada
diesel engine yang bekerja untuk menyalurkanudara ke dalam ruang bakar
engine dan mengeluarkan gas sisa pembakaran ke atmosfir. Sistem ini
mempunyai komponen utama, seperti: Precleaner, Air cleaner, Intake,
Exhaust manifold dan Mufller. Selain itu juga mempunya i komponen lainya
diantaranya:
turbocharger,
aftercooler,
dust
indicator
dan
lain-lain.
Komponen yang terkait dalam alat bantu untuk pemasukan udara ada
beberapa macam yaitu :
1. Pre Cleaner
2. Air Cleaner
3. Dust Indikator
4. Intake Manifold
5. Exhaust Manifold
6. Muffler
Gambar 2.2 Sistem dalam turbocharger
● Prinsik Kerja Turbocharger
Pembakaran dalam mesin diesel membutuhkan udara yang lebih
untuk menambah tenaga dalam spesifikasi engine yangtelah didesain untuk
melakukan pekerjaan yang berat maupun ringan. Seiring perkembangan di
era yang modern ini memsin diesel dilengkapi dengan sistem turbocharger
dan turbocharger aftercooler, dimana alat bantu tersebut dapat menambah
asupan udara dalam proses pembakaran.
Turbocharger merupakan alat bantu pada masukan udara yang
dipaksa masuk ke intake manifold atau ruang pembakaran, turbocharger
berputar ketika engine runing, dapat berputar 50.000 sampai 150.000 rpm
sehinga udara yang masuk cukup banyak, untuk mengantisipasi terjadi
trouble didala m turbocharger dilengkapi dengan wastegate.
Wastegate berfungsi untuk membatasi tekanan udara pada intake
manifold, bekerja disaat udara didalam intake manifold penuh atau
tekananya sudah maksimal dan wastegate menarik tuas katub pada mufler
sehingga gas sisa pembakaran sebagian keluar by pass sehingga
mengurangi gerak turbin.
Gambar 2.3 Prinsip kerja turbocharger
● Istilah Dalam Turbocharger
Dengan
udara
agar
aftercooler.
dengan
pada
teknologi
lebih
Sebenarya
turbocharger
sistem
yang
berkembang
maksimal
dan
turbocharger
tanpa
turbocharger
alat
padat
bantu
pemasukan
menerapkan
aftercooler
tidak
beda
aftercooler,
ada
komponen
aftercooler
yaitu
berupa
sistem
jauh
tambahan
core
atau
pendingin artinya udara yang akan masuk ke intake manifold di
dinginkan terlebih
dahulu agar
density udara
lebih
tambah
rapat
dan padat. Biasanya alat- alat berat yang kerjanya. membutuhkan power
yang tinggi menggunakan sistem pendingin ini, karena bisa lebih maksimal
kinerjanya. TurbochargerAftercooler sendiri juga terbagi menjadi tiga macam
jenisdiantaranya yaitu :
1. AATAC (Air to Air Aftercooler)
2. JWAC (Jacket Water Aftercooler)
3. SCAC (Saparate Circuit Aftercooler)
Turbocharger
dengan
sistem
aftercoller
dapat
menambah
power engine karena udara yang akan masuk didinginkan terlebih
dahulu
melalui
komponen
pendingin
sehingga
udara
lebih
rapat
dan padat yang masuk pada intake manifold.
● Sistem Pelumasan Turbocharger
Turbocharger dapat berputar hingga 150.000 rpm sehingga dalam
sisitem ini pelumasan sangat penting, agar tidak terjadigesekan yang
berlebih antara shaft dengan bushing yang dapat mengakibatkan trouble
atau kerusakan pada komponen turbocharger.
Dalam pelumasan diatas turbocharger dialiri oli paling akhir sehingga
pada saat awal warming up sebaiknya tidak terlalu lamalow idle karena oli
bisa saja mengalir tidak maksimal sehingga dapat mengakibatkan umur
turbocharger menjadi pendek.
Gambar 2.4 Sistem pelumas turbocharger
b. Motor Diesel
Motor diesel adalah jenis khusus dari mesin pembakaran dalam.
Karakteristik utama dari mesin diesel yang membedakannya dari motor
bakar yang lain terletak pada metode penyalaan bahan bakarnya. Dalam
mesin diesel bahan bakar diinjeksikan kedalam silinder yang berisi udara
bertekanan tinggi. Selama proses pengkompresian udara dalam silinder
mesin, suhu udara meningkat, sehingga ketika bahan bakar yang berbentuk
kabut halus bersinggungan dengan udara panas ini, maka bahan bakar akan
menyala dengan sendirinya tanpa bantuan alat penyala lain. Karena alasan
ini mesin diesel juga disebut mesin penyalaan kompresi(Compression
Ignition Engines).Motor diesel memiliki perbandingan kompresi sekitar11:1
hingga 26:1, jauh lebih tinggi dibandingkan motor bakar bensin yang hanya
berkisar 6:1 sampai 9:1. Konsumsi bahan bakar spesifik mesin diesel lebih
rendah (kira-kira 25 %) disbanding mesin bensin namun perbandingan
kompresinya yang lebih tinggi menjadikan tekanan kerjanya juga tinggi.
● Proses pembakaran
Bahan bakar motor diesel mulai terbakar di dalam ruangbakar di
mana terdapat perbandingan campuran yang sebaikbaikrya untuk terbakar.
Bahanbakar yang disemprotkan kedalam ruang bakar tidak segera terbakar,
tetapi pada waktupersiapan yang diperlukan sebelum terbakar yaitu kirakiral/l.000
detik.
Waktu
pdrsiapan
"periodepersiapanpembakaranatau
itu
kelambatan
biasanya
dinamai
penyalaan.Kelambatan
penyalaan itu adalah jumlah waktu yangdiperlukan untuk fenomena fisik,
misalnya untuk pemindahanpanas, penguapan, difusi dan fenomena kimia
misalnya
reksitemperatui
padatekanan,
temperatur,
rendah.
Kelambatan
pusaran
udara
penyalaan
danjenis
tergantung
bahan
bakar
yangdigunakan.
Tentang
penyemprotan
bahan
bakar
ringan
ke
dalam
arus
udarabertekanantinggi yang bergerak pada kecepatan 1.2 n/detik,dari
gambar temyata bahwa makin tinggi tekanan dan makintinggi temperatur
udara tersebut, makin cepat pula terjadinyareaksi temperatur tinggi.
Gambar 2.5 Proses pembakaran mesin diesel
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Objek Penelitian
Penelitian dan pengambilan data ini dilaksanakan di Laboratorium
Teknik Mesin Universitas Lambung Mangkurat dengan judul Pengaruh
Turbocharger Terhadap Performance Motor Diesel.
3.2 Alat dan Bahan
a. Alat
Alat yang digunakan dalam pengambilan data terdiri diri :
1.
Tools, untuk memudahkan proses pembongkaran unit
2.
Plastik, Untuk membungkus bagian part yang sudah terbongkar
3.
Note, untuk mencaatat hasil penelitian
b. Bahan
Bahan yang menjadi objek pada penelitian ini adalah :
1.
Motor diesel berfungsi sebagai penghasil gas buang
2.
Turbocharger yang berfungsi sebagai bahan utama dari penelitian ini
3.3 Teknik Pengumpulan Data
Teknik pengumpulan data yang dilakukan adalah dengan mencatat
seberapa banyak konsumsi bahan bakar apabila mesin diesel menggunakan
turbocharger dan tenaga yang dihasilkan oleh turbocharger tersebut.
Mulai
Persiapan alat dan bahan
Studi literatur
Percobaan turbocharger
Pengecekan dan
penyetelan
Pemasangan unit turbocharger dengan
kelengkapanya
Running test
Load test
Tidak
Analisa perhitungan
Turbin
W T =∆ h tT
m( h01 −h02 )
Pengumpulan data
Ya
Evaluasi
Selesai
Gambar 3.1 Diagram alir metode penelitian
Kompresor
W C =m( h 02−h01 )
Percobaan turbocharger
Pengecekan dan
penyetelan
Turbo
Pemasangan unit turbocharger dengan
kelengkapanya
Turbo
Compressor
Housing
Cartridge
Turbin
Housing
Compresso
r Wheel
Cartridge
Bearing
Housing
Running test
Load test
Kerja yang hasilkan
oleh turbin
Pengumpulan data
W T =∆ h tT
m( h01−h02 )
Kerja yang hasilkan
oleh kompresor
W C =m( h 02−h01 )
Selesai
Gambar 3.2 Diagram prosedur kerja metode penelitian
Shaft
and
3.4 Jadwal Penelitian
Pelaksanaan penelitian ini memiliki jadwal yang bertujuan
untuk mendapatkan data–data dalam menyelesaiakan penelitianyang
dilakukan, jadwal tersebut dapat dilihat pada tebel 3.1
Tabel 3.1 Jadwal Pelaksanaan Penelitian
No
Sep
Kegiatan
12-18
1
Tahap Persiapan Penelitian
a. Penyusunan Judul
b. Penyusunan Kerangka
2
Tahap Pelaksanaan
a. Pengumpulan data
b. pengolahan data
Tahap penyusunan
3 Proposal
19-24
Okt
25-30
1-6
7-12
13-19
20-26
Daftar Pustaka
Altrak, 1978, 2010.Basic EngineDiesel Cummins, PT. Altrak 1978, Balikpapan.
Iriansyah Putra, 2012. Turbocharger,
http://irianpoo.blogspot.co.id/2012/12/turbocharger_3.html, diakses pada
tanggal 13 November 2016
Arismunandar, W, dan Tsuda, K, 2004, Motor Diesel Putaran Tinggi, Cetakan
Kesepuluh, Pradya Paramitha, Jakarta.
Bagus Adi Mulya, P, 2011. Perawatan Turbocharger Pada Genset Mesin Diesel
1380 KW, Institut Teknologi Sepiluh November Surabaya
Edy Purwanto, 2015. Motor Bakar Mesin Konversi Energi, http://edyp
purwanto.blogspot.co.id/p/blog-page_28.html,
diakses
tanggal
14
November 2016
Edward
F.
Obert,1968.InternalCombustion
Engines
and
Pollution,
third
edition,Scranton, Pennsylvania
Dixon,
S.L,
Hall,
C.A,2010.Fluid
Mechanics
andThermodynamics
of
Turbomachinery, sixth edition, Departement of Engineering, University of
Liverpool, University of Cambridge
Ferry Prasetyo, 2014. Analisa Sistem TurbochargerMotor Grader Xcmg Gr
135.Naskah Publikasi, Universitas Muhammadiyah Surakarta, Surakarta
Intan Essy Pandini, Irfan Syarif Arief, dkk. 2015. Analisis teknis perancangan
turbin pada Turbocharger Menggunakan CFD, Jurnal Teknik ITS, Vol. 4, No.
2, (2015)
Jeffry Fransisco, 2013.Cara Kerja Turbocharger Pada Kendaraan,http://karoseriid.com/2013/04.html, diakses pada tanggal 14 November 2016
Jekson Turnip, 2009. Pengujian Dan Analisa Performansi Motor Bakar Diesel
Menggunakan
Biodisel
Dimethil
Ester
b-01
dan
b-02,
Fakultas
teknikUniversitas sumatera utara medan
Koos
Sardjono,
Achmad
Mu’alimin,
2013.
Studi
Komparasi
PenggunaanTurbochargerPada Engine Perkins Dalam Unit Genset, Jurnal
FT UMJ, Vol. 7, No. 1 (2013)
Mahadi, 2010. Pengaruh Penggunaan Turbocharger Dengan Intercooler
Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel, Jurnal dinamis, Vol. I , No. 7, Juni
2010, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara
Mahadi, 2007, Efek Penggunaan Supercharger Terhadap Unjuk Kerja Dan
KonstruksiPada Sebuah Mesin Diesel, Universitas Sumatera Utara (USU)
Repository
Mohd Muqeem, Manoj Kumar, 2013. Turbocharging Of Ic Engine: A Review,
International Journal Of Mechanical Engineering And Technology,Volume 4,
Issue 1, January- February (2013), © IAEME
Philip Kristanto, Willyanto, Rully Hartadi, dkk. 2001. Anlisis Turbocharger Pada
Motor Bensin DaihatsuTipe CB-23, Jurnal Teknik Mesin, Vol. 3, No. 1, April
2001, Universitas Kristen Petra
Sahrilsoni,
http://sahriloto.blogspot.co.id/2012/01/turbocharger.html,
2012.Turbocharger,
diakses
pada
tanggal 13 November 2016
Schieman, J 1995.Turbocharger compressor, Turbo magazine, Issue no. I, Vol 1.
1995
Trismr Jaya Saputra, 2009. Pembakaran Pada Motor Diesel, Teknik Mesin
Diploma III, Vol.31 No.1 2009, Fakultas Teknik, Universitas Tidar Magelang
PERFORMANCE MESIN DIESEL
PROPOSAL TUGAS AKHIR
Disusun Oleh :
Nama
: Nma Taruna
NIT
: 123456789
PROGRAM STUDI S-1 TEKNIKA
POLITEKNIK ILMU PELAYARAN
SEMARANG
2017
KATA PENGANTAR
Puji syukur saya ucapkan kepada Allah SWT yang telah
melimpahkan Rahmat-Nya, sehingga saya dapat menyelesaikan Proposal
Tugas Akhir yang berjudul “Analisis Kadar Bioetanol Ampas Tebu Hasil
Destilasi dengan Variasi Waktu Fermentasi” dengan baik sesuai dengan
waktu yang telah ditetapkan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada Ibu
Prof. Dr. Qomariyatus Shalihah, ST., M. Kes dan Ibu Agustina Hotma Uli T
sebagai dosen pengampu mata kuliah metodologi penelitian yang telah
menyediakan materi-materi yang diperlukan untuk menyusun proposal ini.
Tidak lupa penulis meminta maaf jika dalam pembuatan proposal
ini terdapat kesalahan yang menyinggung pihak-pihak tertentu. Penulis
sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi
kesempurnaan proposal ini.
Semoga proposal ini dapat berguna bagi penulis dan bagi pihakpihak yang memerlukan.
Banjarbaru, bulan .. 2017
Penyusun
HALAMAN JUDUL
KATA PENGANTAR.....................................................................................i
DAFTAR ISI.................................................................................................ii
DAFTAR GAMBAR....................................................................................iii
DAFTAR TABEL.........................................................................................iv
BAB I. PENDAHULUAN.............................................................................1
1.1 Latar Belakang..........................................................................1
1.2 Perumusan Masalah..................................................................2
1.3 Tujuan Penelitian.......................................................................2
1.4 Manfaat Penelitian.....................................................................3
1.5 Batasan Penelitian.....................................................................3
BAB II. DASAR TEORI...............................................................................4
2.1 Penelitian Pendahuluan..............................................................4
2.2 Dasar Teori Penunjang...............................................................7
a. Turbocharger..........................................................................7
b. Motor Diesel.........................................................................12
BAB III. METODE PENELITIAN................................................................14
3.1 Objek Penelitian.......................................................................14
3.2 Alat dan Bahan Penelitian........................................................14
3.3 Teknik Pengumpulan Data........................................................14
3.4 Jadwal Penelitian.....................................................................16
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Turbocharger.........................................................................8
Gambar 2.2 Sistem dalam turbocharger..................................................9
Gambar 2.3 Prinsip kerja turbocharger..................................................10
Gambar 2.4 Sistem pelumas turbocharger............................................11
Gambar 2.5 Proses pembakaran mesin diesel......................................13
Gambar 3.1 Diagram alir metode penelitian..........................................15
Gambar 3.2 Diagram prosedur kerja metode penelitian.......................16
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Jadwal Penelitian........................................................................18
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Alat transportasi kendaraan yang biasa kita gunakan sehari-hari sebagai
sarana pendukung mobilitas tidak sepenuhnya memberi harapan yang
positif.Dibalik penggunaan alat transportasi tersebut tersimpan berbagai masalah
atau dapat kita sebut sebagai ancaman bagi lingkungan.Ancaman yang
ditimbulkan alat transportasi tersebut cukup beragam dan yang paling
menakutkan yaitu emisi gas buang yang dihasilkan dari pembakaran pada setiap
kendaraan. Mengingat hal tersebut kepedulian masyarakat akan ancaman yang
ditimbulkan dari kendaraan masih kurang. Hal ini dapat kita ketahui dengan
jumlah kendaraan yag ada tidaklah semakin berkurang melainkan semakin
bertambah dan terus bertambah
Maka dibutuhkan kepedulian masyarakat maupun produsen kendaraan
untuk meminimalisir akan adanya ancaman yang ditimbulkan tersebut. Emisi gas
buang setiap kendaraan mesin pembakaran dalam (Internal Combustion
Engine).Dalam
menyikapi
hal
ini
produsen
kendaraan
berupaya
untuk
menyempurnakan konstruksi dan menambahkan sistem penyaringan gas buang
hasil pembakaran pada setiap kendaraan atau biasa disebut catalytic
converter.Selain itu produsen kendaraan juga memanfaatkan energi atau suplai
pemasukan udara saat langkah hisap.Sistem ini dapat disebut sistem induksi
paksa atau biasa disebut turbocharger.
Efek berbahaya darigas buang juga dapat dimanfaatkan untuk menambah
tenaga kendaraan. Pada sistem ini tekanan gas buang dari hasil pembakaran
dimanfaatkan
untuk
menggerakkan
turbin
yang
berada
pada
saluran
pembuangan.Turbin tersebut dihubungkan melalui poros yang tersambung
dengan kompresor disisi saluran pemasukan udara pada motor diesel.
Penggunaan turbochargeradalah untuk memperbesar daya motor (30 –
80%) , mesindiesel dengan turbocharger dapat bekerja lebih effisien, apabila
mesin harus bekerja pada ketinggianlebih dari 1500 meter diatas permukaan
laut, turbocharger mempunyai arti penting dalam usahamengatasi kerugian daya
yang
disebabkan
oleh
berkurangnya
kepadatan
udara
atmosfer
di
tempattersebut. Daya akan meningkat sebesar 66,1 % dengan memakai
turbocharger dan intercooler padaputaran 2500 rpm dengan jumlah silinder dan
ukuran / dimensi mesin yang sama. Tekanan efektif rata –rata meningkat sebesar
66,4 % pada putaran 2300 rpm dengan dimensi mesin yang sama.Torsi
untukmotor bakar diesel ini juga meningkat sebesar 60,8% pada putaran 2100
rpm dengan dimensi mesin jugasama.Konsumsi bahan bakar spesifik menurun
sebesar 5,20% pada putaran 2100 rpm untuk motorbakar dengan turbocharger
dan intercooler ini.
Berdasarkan uraian di atas, maka penulis merencanakan melakukan
penelitian yang berhubungan dengan turbocharger, dengan mengabil judul
”Pengaruh Turbocharger TerhadapPerformance Mesin Diesel’’
1.2 Rumusan Masalah
Dari uraian diatas, maka dirumuskan masalah sebagai berikut :
a. Pengaruh apakah yang akan terjadi apabila motor dengan mesin diesel
dipasangkan turbocharger ?
a. Mengapa turbocharger tidak diterapkan di mesin dengan berbahan bakar
bensin?
b. Bagaimanakah Fungsi dan cara kerja turbocharger?
c. Bagaimana melakukan perawatan turbocharger ?
1.3 Tujuan Penelitian
Dari permasalahan di atas, maka tujuan dari penelitian ini adalah
a. Mengetahui pengaruh turbocharger dalam peningkatan performansi mesin
pada motor diesel.
b. Untuk mengetahui alasan mengapa mesin dengan berbahan bakar bensin
tidak dapat menggunakan turbocharger.
c. Untuk mengetahui fungsi dan cara kerja turbocharger secara keseluruhan,
dan
d. Dapat melakukan perawatan yang tepat dan benar.
1.4 Manfaat Penelitian
a. Manfaat bagi penulis, untuk menambah pengetahuan dan wawasan serta
dapat mengaplikasikan teori selama perkuliahan.
b. Manfaat bagi Universitas Lambung Mangkurat, sebagai bahan informasi untuk
pengembangan IPTEK khususnya teknologi otomotif.
c. Manfaat bagi perusahaan, agar dapat meningkatkan tenaga pada sebuah
mesin dan lebih ramah lingkungan karena pasokan udara kedalam mesin
melimpah membuat proses pembakaran menjadi lebih sempurna.
1.5 Batasan Penelitian
a. Tempat yang digunakan untuk melakukan penelitian di lab teknik mesin
Universitas Lambung Mangkurat.
b. Kurangnya peralatan untuk melakukan pengujian turbocharger.
BAB II
Dasar Teori
2.1 Penelitian Terdahulu
Mahadi
(2010)
dalam
penelitian
yang
berjudul
”PENGARUH
PENGGUNAAN TURBOCHARGER DENGAN INTERCOOLER TERHADAP
PERFORMANSI MOTOR BAKAR DIESEL” tertulis bahwapenggunaan
turbocharger dengan intercooler adalah untuk memperbesar daya motor (30
– 80%) , mesin diesel dengan turbocharger dapat bekerja lebih effisien,
apabila mesin harus bekerja pada ketinggianlebih dari 1500 meter diatas
permukaan
laut,
turbocharger
mempunyai
arti
penting
dalam
usahamengatasi kerugian daya yang disebabkan oleh berkurangnya
kepadatan udara atmosfer di tempattersebut. Daya akan meningkat sebesar
66,1 % dengan memakai turbocharger dan intercooler padaputaran 2500
rpm dengan jumlah silinder dan ukuran / dimensi mesin yang sama. Tekanan
efektif rata –rata meningkat sebesar 66,4 % pada putaran 2300 rpm dengan
dimensi mesin yang sama.Torsi untukmotor bakar diesel ini juga meningkat
sebesar
60,8%
pada
putaran
2100
rpm
dengan
dimensi
mesin
jugasama.Konsumsi bahan bakar spesifik menurun sebesar 5,20 % pada
putaran 2100 rpm untuk motorbakar dengan turbocharger dan intercooler ini.
Daya indikator pada motor bakar diesel ini meningkatsebesar 62,6%.
Dengan hasil ini boleh dikatakan bahwa penggunaan turbocharger dan
intercoolersangat efisien dan sangat berpengaruh terhadap performansi
motor bakar diesel tersebut.
Intan Essy Pandini , Irfan Syarif Arief (2015) dalam penelitian yang
berjdul
”ANALISA
TEKNIS
PERANCANGAN
TURBIN
PADA
TURBOCAHRGER
MENGGUNAKAN
CFD”
tertulis
bahwa
Fungsi
tambahan dari Turbocharger terhadap motor yakni dapat mengurangi SFOC
(Specific Fuel Oil Consumption), memperkecil getaran, serta meningkatkan
efisiensia.
Prinsip kerja dari turbocharger adalah gas buang dari mesin diesel
dialirkan menuju gas inlet cashing untuk menggerakan turbin turbocharger,
setelah turbin bergerak aliran fluida akan keluar melalui gas outlet cashing.
Karena turbin berputar maka shaft turbin yang telah terhubung dengan
kompresor otomatis akan memutar impeller kompresor tersebut. Sehingga
mengakibatka udara luar masuk melalui air inlet casing, akibat putaran
kompresorfluida gas menjadi bertekanan dan dapat mensuplay ke
mesindiesel tersebut.
Pada penulisan tugas akhir ini akan membahastentang analisa teknis
perancangan turbin turbocharger dengan mevariasikan nilai putaran turbin
sejumpah 5000 rpm,10000 rpm, 15000 rpm, 20000 rpm 25000 rpm dan
30000 rpm. Sedangkan mass flow rate fluida disesuaikan dengan exhaust
gas mass flow rate berdasarkan kondisi engine 100%, 85%, 75 %
sedangkan nilai mass flow rate sebesar 1.7 kg/s, 1.45 kg/s dan 1.28 kg/s.
Jumlah blade dan diameter blade telah ditentukan dan tidak mengubah
sudut setiap putaran turbin. Analisa menggunakan Computational Fluids
Dynamics (CFD) dengan memasukan nilai-nilai yang telah ditentukan.
Dengan menghasilkan putaran RPM ketika engine power sebesar 75%
maka putaran 18944 RPM,Ketika engine power sebesar 85% maka putaran
22346 RPM.,Ketika engine power sebesar 100% sebesar 26956 RPM.
Philip Kristanto, Willyanto, Rully Hartadi (2001) dalam penelitian yang
berjudul ”ANALISA TURBOCHARGER PADA MOTOR BENSIN DAIHATSU
TIPE CB-23” tertulis bahwa Semua motor bakar menghasilkan gas buang,
yang mana energi pada gas buang tersebut terbuang begitu saja. Agar
energi pada gas buang tersebut tidak terbuang sia-sia, maka gas buang
tersebut dapat dimanfaatkan untuk menggerakkan atau memutar turbin
gas.Gas buang tersebut menggerakkan atau memutar turbin, dan poros dari
turbin tersebut dikopel dengan poros kompresor. Apabila turbin berputar
karena tekanan dari gas buang, maka kompresor akan ikut berputar.
Kompresor tersebut digunakan untuk menekan udara yang masuk ke
karburator ke ruang bakar.Gabungan antara turbin dengan kompresor ini
disebut turbocharger.Semua motor bakar membutuhkan udara dalam
pembakaran bahan bakar. Pada putaran tinggi konsumsi udara dalam ruang
bakar pada umumnya sering terlambat atau kurang padat.Hal ini disebabkan
karena terlalu sedikit waktu yang diberikan untuk memasukkan udara dari
luar ke dalam ruang bakar. Oleh karena itu turbocharger ini dapat membantu
proses pemasukan udara ke dalam ruang bakar. Dalam hal ini yang dibahas
mengenai motor bensin DAIHATSU tipe CB-23 yang menggunakan
turbocharger dan yang tidak menggunakannya.
Ferry
Prasetyo,
Supriyono,
Amin
Sulistyanto
(2014)
dalam
penelitiannya yang berjudul ”ANALISA SISTEM TURBOCHARGER MOTOR
GRADER XCMG GR 135” mengatakan bahwa Turbocharger adalah sebuah
kompresor sentrifugal yang mendapat daya dari turbin yang sumber
tenaganya berasal dari asap gas buang engine. Biasanya digunakan dalam
pembakaran mesin untukmeningkatkan tenaga dan efisiensi mesin dengan
meningkatkan tekanan udara yang memasuki mesin.
Keuntungan dari turbocharger adalah memberi udara yang lebih
sehingga menghasilkan peningkatan yang lumayan banyak dalam power
atau tenaga mesin. Tujuan penelitian ini adalah menganalisa Sistem
Turbocharger, pengaruh nilai end play yang besar, dan mengidentifikasi
terjadinya trouble sebelum masa warranty pada unit Motor Grader GR 135.
Prosedur pemeriksaan pada turbocharger yaitu pemeriksaan secara
visual pada turbocharger sistem, dust indikator, dan engine.Selain itu, juga
dilakukan pengukuran nilai end play pada turbin shaft untuk mengetahui
standart besar nilai end play pada turbocharger yang mengalami trouble,
dan pengukuran tekanan oli lubrication untuk mengetahui besar tekanan oli
yang
masuk
menunjukkan
ke
sistem
bahwa
pelumasan
penyebab
turbocharger.Hasil
trouble
pada
dari
analisa
turbocharger
adalah
tersumbatnya saluran oli pada sistem lubrication karena banyak kotoran
yang masuk pada sistem pelumasan dan operator sering mengabaikan
prosedur yang ada dalam unit.
2.2 Dasar Teori Penunjang
a. Turbocharger
Turbocharger
adalah
sebuah
kompresor
sentrifugal
yang
mendapat daya dari turbin yang sumber tenaganya berasal dari asap gas
buang engine. Biasanya digunakan dalam pembakaran mesin untuk
meningkatkan tenaga dan efisiensi mesin dengan meningkatkan tekanan
udara yang memasuki mesin. Keuntungan dari turbocharger adalah
memberi udara yang lebih sehingga menghasilkan peningkatan yang
lumayan banyak dalam power atau tenaga mesin.
Turbocharger
ditemukan
oleh
seorang
insinyur
Swiss
Alfred
Buchi.Patennya untuk turbocharger diaplikasikan untuk dipakai tahun
1905.Lokomotif dan kapal bermesin diesel dengan turbocharger mulai
terlihattahun 1920.Sebuah kerugian dalam mesin bensin adalah rasio
kompresiharus
direndahkan
(agar
tidak
melewat
tekanan
kompresi
maksimum danuntuk mencegah knocking mesin) yang menurunkan efisiensi
mesinketika beroperasi pada tenaga rendah. Kerugian ini tidak ada
dalammesindiesel
untukoperasi
pada
diturbocharge
ketinggian,
yang
dirancang
pendapatan
khusus.
tenaga
dari
Namun,
sebuah
turbochargermembuat perbedaan yang jauh dengan keluaran tenaga total
dari keduajenis mesin. Faktor terakhir ini membuat mesin pesawat
denganturbocharger
sangat
menguntungkandan
merupakan
awal
pemikiranuntuk pengembangan alat ini.
Gambar 2.1 Turbocharger
● Sistem Dalam Turbocharger
Sistem saluran pemasukan udara dan pembuangan gas sisa
pembakaran (Intake& Exhaust system) merupakan salah satu sistem pada
diesel engine yang bekerja untuk menyalurkanudara ke dalam ruang bakar
engine dan mengeluarkan gas sisa pembakaran ke atmosfir. Sistem ini
mempunyai komponen utama, seperti: Precleaner, Air cleaner, Intake,
Exhaust manifold dan Mufller. Selain itu juga mempunya i komponen lainya
diantaranya:
turbocharger,
aftercooler,
dust
indicator
dan
lain-lain.
Komponen yang terkait dalam alat bantu untuk pemasukan udara ada
beberapa macam yaitu :
1. Pre Cleaner
2. Air Cleaner
3. Dust Indikator
4. Intake Manifold
5. Exhaust Manifold
6. Muffler
Gambar 2.2 Sistem dalam turbocharger
● Prinsik Kerja Turbocharger
Pembakaran dalam mesin diesel membutuhkan udara yang lebih
untuk menambah tenaga dalam spesifikasi engine yangtelah didesain untuk
melakukan pekerjaan yang berat maupun ringan. Seiring perkembangan di
era yang modern ini memsin diesel dilengkapi dengan sistem turbocharger
dan turbocharger aftercooler, dimana alat bantu tersebut dapat menambah
asupan udara dalam proses pembakaran.
Turbocharger merupakan alat bantu pada masukan udara yang
dipaksa masuk ke intake manifold atau ruang pembakaran, turbocharger
berputar ketika engine runing, dapat berputar 50.000 sampai 150.000 rpm
sehinga udara yang masuk cukup banyak, untuk mengantisipasi terjadi
trouble didala m turbocharger dilengkapi dengan wastegate.
Wastegate berfungsi untuk membatasi tekanan udara pada intake
manifold, bekerja disaat udara didalam intake manifold penuh atau
tekananya sudah maksimal dan wastegate menarik tuas katub pada mufler
sehingga gas sisa pembakaran sebagian keluar by pass sehingga
mengurangi gerak turbin.
Gambar 2.3 Prinsip kerja turbocharger
● Istilah Dalam Turbocharger
Dengan
udara
agar
aftercooler.
dengan
pada
teknologi
lebih
Sebenarya
turbocharger
sistem
yang
berkembang
maksimal
dan
turbocharger
tanpa
turbocharger
alat
padat
bantu
pemasukan
menerapkan
aftercooler
tidak
beda
aftercooler,
ada
komponen
aftercooler
yaitu
berupa
sistem
jauh
tambahan
core
atau
pendingin artinya udara yang akan masuk ke intake manifold di
dinginkan terlebih
dahulu agar
density udara
lebih
tambah
rapat
dan padat. Biasanya alat- alat berat yang kerjanya. membutuhkan power
yang tinggi menggunakan sistem pendingin ini, karena bisa lebih maksimal
kinerjanya. TurbochargerAftercooler sendiri juga terbagi menjadi tiga macam
jenisdiantaranya yaitu :
1. AATAC (Air to Air Aftercooler)
2. JWAC (Jacket Water Aftercooler)
3. SCAC (Saparate Circuit Aftercooler)
Turbocharger
dengan
sistem
aftercoller
dapat
menambah
power engine karena udara yang akan masuk didinginkan terlebih
dahulu
melalui
komponen
pendingin
sehingga
udara
lebih
rapat
dan padat yang masuk pada intake manifold.
● Sistem Pelumasan Turbocharger
Turbocharger dapat berputar hingga 150.000 rpm sehingga dalam
sisitem ini pelumasan sangat penting, agar tidak terjadigesekan yang
berlebih antara shaft dengan bushing yang dapat mengakibatkan trouble
atau kerusakan pada komponen turbocharger.
Dalam pelumasan diatas turbocharger dialiri oli paling akhir sehingga
pada saat awal warming up sebaiknya tidak terlalu lamalow idle karena oli
bisa saja mengalir tidak maksimal sehingga dapat mengakibatkan umur
turbocharger menjadi pendek.
Gambar 2.4 Sistem pelumas turbocharger
b. Motor Diesel
Motor diesel adalah jenis khusus dari mesin pembakaran dalam.
Karakteristik utama dari mesin diesel yang membedakannya dari motor
bakar yang lain terletak pada metode penyalaan bahan bakarnya. Dalam
mesin diesel bahan bakar diinjeksikan kedalam silinder yang berisi udara
bertekanan tinggi. Selama proses pengkompresian udara dalam silinder
mesin, suhu udara meningkat, sehingga ketika bahan bakar yang berbentuk
kabut halus bersinggungan dengan udara panas ini, maka bahan bakar akan
menyala dengan sendirinya tanpa bantuan alat penyala lain. Karena alasan
ini mesin diesel juga disebut mesin penyalaan kompresi(Compression
Ignition Engines).Motor diesel memiliki perbandingan kompresi sekitar11:1
hingga 26:1, jauh lebih tinggi dibandingkan motor bakar bensin yang hanya
berkisar 6:1 sampai 9:1. Konsumsi bahan bakar spesifik mesin diesel lebih
rendah (kira-kira 25 %) disbanding mesin bensin namun perbandingan
kompresinya yang lebih tinggi menjadikan tekanan kerjanya juga tinggi.
● Proses pembakaran
Bahan bakar motor diesel mulai terbakar di dalam ruangbakar di
mana terdapat perbandingan campuran yang sebaikbaikrya untuk terbakar.
Bahanbakar yang disemprotkan kedalam ruang bakar tidak segera terbakar,
tetapi pada waktupersiapan yang diperlukan sebelum terbakar yaitu kirakiral/l.000
detik.
Waktu
pdrsiapan
"periodepersiapanpembakaranatau
itu
kelambatan
biasanya
dinamai
penyalaan.Kelambatan
penyalaan itu adalah jumlah waktu yangdiperlukan untuk fenomena fisik,
misalnya untuk pemindahanpanas, penguapan, difusi dan fenomena kimia
misalnya
reksitemperatui
padatekanan,
temperatur,
rendah.
Kelambatan
pusaran
udara
penyalaan
danjenis
tergantung
bahan
bakar
yangdigunakan.
Tentang
penyemprotan
bahan
bakar
ringan
ke
dalam
arus
udarabertekanantinggi yang bergerak pada kecepatan 1.2 n/detik,dari
gambar temyata bahwa makin tinggi tekanan dan makintinggi temperatur
udara tersebut, makin cepat pula terjadinyareaksi temperatur tinggi.
Gambar 2.5 Proses pembakaran mesin diesel
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Objek Penelitian
Penelitian dan pengambilan data ini dilaksanakan di Laboratorium
Teknik Mesin Universitas Lambung Mangkurat dengan judul Pengaruh
Turbocharger Terhadap Performance Motor Diesel.
3.2 Alat dan Bahan
a. Alat
Alat yang digunakan dalam pengambilan data terdiri diri :
1.
Tools, untuk memudahkan proses pembongkaran unit
2.
Plastik, Untuk membungkus bagian part yang sudah terbongkar
3.
Note, untuk mencaatat hasil penelitian
b. Bahan
Bahan yang menjadi objek pada penelitian ini adalah :
1.
Motor diesel berfungsi sebagai penghasil gas buang
2.
Turbocharger yang berfungsi sebagai bahan utama dari penelitian ini
3.3 Teknik Pengumpulan Data
Teknik pengumpulan data yang dilakukan adalah dengan mencatat
seberapa banyak konsumsi bahan bakar apabila mesin diesel menggunakan
turbocharger dan tenaga yang dihasilkan oleh turbocharger tersebut.
Mulai
Persiapan alat dan bahan
Studi literatur
Percobaan turbocharger
Pengecekan dan
penyetelan
Pemasangan unit turbocharger dengan
kelengkapanya
Running test
Load test
Tidak
Analisa perhitungan
Turbin
W T =∆ h tT
m( h01 −h02 )
Pengumpulan data
Ya
Evaluasi
Selesai
Gambar 3.1 Diagram alir metode penelitian
Kompresor
W C =m( h 02−h01 )
Percobaan turbocharger
Pengecekan dan
penyetelan
Turbo
Pemasangan unit turbocharger dengan
kelengkapanya
Turbo
Compressor
Housing
Cartridge
Turbin
Housing
Compresso
r Wheel
Cartridge
Bearing
Housing
Running test
Load test
Kerja yang hasilkan
oleh turbin
Pengumpulan data
W T =∆ h tT
m( h01−h02 )
Kerja yang hasilkan
oleh kompresor
W C =m( h 02−h01 )
Selesai
Gambar 3.2 Diagram prosedur kerja metode penelitian
Shaft
and
3.4 Jadwal Penelitian
Pelaksanaan penelitian ini memiliki jadwal yang bertujuan
untuk mendapatkan data–data dalam menyelesaiakan penelitianyang
dilakukan, jadwal tersebut dapat dilihat pada tebel 3.1
Tabel 3.1 Jadwal Pelaksanaan Penelitian
No
Sep
Kegiatan
12-18
1
Tahap Persiapan Penelitian
a. Penyusunan Judul
b. Penyusunan Kerangka
2
Tahap Pelaksanaan
a. Pengumpulan data
b. pengolahan data
Tahap penyusunan
3 Proposal
19-24
Okt
25-30
1-6
7-12
13-19
20-26
Daftar Pustaka
Altrak, 1978, 2010.Basic EngineDiesel Cummins, PT. Altrak 1978, Balikpapan.
Iriansyah Putra, 2012. Turbocharger,
http://irianpoo.blogspot.co.id/2012/12/turbocharger_3.html, diakses pada
tanggal 13 November 2016
Arismunandar, W, dan Tsuda, K, 2004, Motor Diesel Putaran Tinggi, Cetakan
Kesepuluh, Pradya Paramitha, Jakarta.
Bagus Adi Mulya, P, 2011. Perawatan Turbocharger Pada Genset Mesin Diesel
1380 KW, Institut Teknologi Sepiluh November Surabaya
Edy Purwanto, 2015. Motor Bakar Mesin Konversi Energi, http://edyp
purwanto.blogspot.co.id/p/blog-page_28.html,
diakses
tanggal
14
November 2016
Edward
F.
Obert,1968.InternalCombustion
Engines
and
Pollution,
third
edition,Scranton, Pennsylvania
Dixon,
S.L,
Hall,
C.A,2010.Fluid
Mechanics
andThermodynamics
of
Turbomachinery, sixth edition, Departement of Engineering, University of
Liverpool, University of Cambridge
Ferry Prasetyo, 2014. Analisa Sistem TurbochargerMotor Grader Xcmg Gr
135.Naskah Publikasi, Universitas Muhammadiyah Surakarta, Surakarta
Intan Essy Pandini, Irfan Syarif Arief, dkk. 2015. Analisis teknis perancangan
turbin pada Turbocharger Menggunakan CFD, Jurnal Teknik ITS, Vol. 4, No.
2, (2015)
Jeffry Fransisco, 2013.Cara Kerja Turbocharger Pada Kendaraan,http://karoseriid.com/2013/04.html, diakses pada tanggal 14 November 2016
Jekson Turnip, 2009. Pengujian Dan Analisa Performansi Motor Bakar Diesel
Menggunakan
Biodisel
Dimethil
Ester
b-01
dan
b-02,
Fakultas
teknikUniversitas sumatera utara medan
Koos
Sardjono,
Achmad
Mu’alimin,
2013.
Studi
Komparasi
PenggunaanTurbochargerPada Engine Perkins Dalam Unit Genset, Jurnal
FT UMJ, Vol. 7, No. 1 (2013)
Mahadi, 2010. Pengaruh Penggunaan Turbocharger Dengan Intercooler
Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel, Jurnal dinamis, Vol. I , No. 7, Juni
2010, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara
Mahadi, 2007, Efek Penggunaan Supercharger Terhadap Unjuk Kerja Dan
KonstruksiPada Sebuah Mesin Diesel, Universitas Sumatera Utara (USU)
Repository
Mohd Muqeem, Manoj Kumar, 2013. Turbocharging Of Ic Engine: A Review,
International Journal Of Mechanical Engineering And Technology,Volume 4,
Issue 1, January- February (2013), © IAEME
Philip Kristanto, Willyanto, Rully Hartadi, dkk. 2001. Anlisis Turbocharger Pada
Motor Bensin DaihatsuTipe CB-23, Jurnal Teknik Mesin, Vol. 3, No. 1, April
2001, Universitas Kristen Petra
Sahrilsoni,
http://sahriloto.blogspot.co.id/2012/01/turbocharger.html,
2012.Turbocharger,
diakses
pada
tanggal 13 November 2016
Schieman, J 1995.Turbocharger compressor, Turbo magazine, Issue no. I, Vol 1.
1995
Trismr Jaya Saputra, 2009. Pembakaran Pada Motor Diesel, Teknik Mesin
Diploma III, Vol.31 No.1 2009, Fakultas Teknik, Universitas Tidar Magelang