mukhnizarkuni.files.wordpress.com · web viewpuji dan syukur penulis panjatkan kehadirat tuhan...
Post on 21-Aug-2020
0 Views
Preview:
TRANSCRIPT
KARYA ILMIAHGETARAN MEKANIS DAN FISIKA GLBG &
GETARAN BUNYI
ANALISA RING PISTON & KONEKTING ROD TERHADAP GETARAN
DISUSUN OLEH :
N A M A : HENDRIZAL
NO BP : 1110003423018
DOSEN PEMBIMBING : Ir.MUKHNIZAR MT
JURUSAN : TEKNIK MESIN
UNIVERSITAS EKASAKTI PADANG 2012
KATA PENGHANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan YME atas limpahan rahmat dan karunia-Nya kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah yang berjudul “analisa ring piston & konekting rod terhadap getaran Mobil Mitshubishi L 300” ini dengan lancar. Penulisan karya ilmiah ini bertujuan untuk memenuhi salah satu tugas yang diberikan oleh dosen matakuliah mesin Karya ilmiah ini ditulis dari hasil penyusunan data-data sekunder yang penulis peroleh dari buku panduan yang berkaitan dengan mesin diesel, serta infomasi dari media massa yang berhubungan dengan mesin diesel,tak lupa penyusun ucapkan terima kasih kepada dosen pengajar matakuliah atas bimbingan dan arahan dalam penulisan makalah karya ilmiah ini. Juga kepada rekan-rekan mahasiswa yang telah mendukung sehingga dapat diselesaikannya karya ilmiah ini
Penulis harap, dengan membaca makalah ini dapat memberi manfaat bagi kita semua, dalam hal ini dapat menambah wawasan kita mengenai analisa ring piston & konekting rod terhadap getaran Mobil Mitshubishi L 300 khususnya bagi penulis. Memang karya ilmiah ini masih jauh dari sempurna, maka penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca demi perbaikan menuju arah yang lebih baik.
Tugas Karya Ilmiah ini disusun sebagai tugas wajib Kalkulus II di Departemen Teknik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Eka Sakti Padang.
Dalam menyelesaikan Tugas wajib ini, penulis mendapat bimbingan dan arahan dari
berbagai pihak. Untuk itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Ir. Mukhnizar,MT selaku dosen pengajar jurusan teknik Mesin UNES
2. Rekan-rekan Mahasiswa Jurusan Teknik Mesin UNES yang telah membantu penulis
baik dalam perkuliahan maupun dalam penyelesaian Tugas Karya Ilmiah ini.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna disebabkan
keterbatasan dari penulis. Untuk itu Penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat
membangun demi kesempurnaan Tugas Karya Ilmiah ini.
Akhir kata semoga laporan ini bermamfaat bagi Mahasiswa Departemen Teknik
Mesin Fakultas Teknik UNES khususnya dan seluruh pembaca pada umumnya.
PADANG, Desember 2012
Penulis
DAFTAR ISIHALAMAN JUDUL .......................................................................................KATA PENGANTAR ....................................................................................DAFTAR ISI ..................................................................................................
BAB I. PENDAHULUANA. Latar Belakang Masalh
B. Rumusan Masalah
C. Manfaat
BAB II. LANDASAN TEORI
A. Getaran 1. Jenis getaran2. Prinsip kerja motor diesel
B. Prinsip Kerja Motor Diesel Empat Langkah 1. Langkah Hisap2. Langkah Kompresi3. Langkah Pembakaran4. Langkah Buang
C. Pegas toraka. Pegas Kompresib. Pen Torak (Pin Piston)c. Celah Ujung Pegasd. Pegas Pengontrol Oli
D. Kontruksi Tabung Silinder
BAB III. METODOLOGI
BAB IV. HASIL PEMBAHASAN
A. Daya Indikated
B. Daya kuda Brake (daya rem)
C. Efisiensi Mesin Pembakaran Dalam
D. Konsumsi Udara
E. Lembar Kesetimbangan kalor
BAB V. ANALISA PENULISAN
BAB VI. PENUTUP
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA
BAB IPENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG MASALAH
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK)semakin pesat dewasa ini
menimbulkan dampak pada dunia pendidikandengan makin besarnya tantangan yang harus
dihadapi oleh dunia pendidikan.Dunia pendidikan Sekarang ini makin dituntut untuk dapat
menghasilkansumber daya manusia yang handal, yang mampu menjawab dan
mengantisipasi perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi. Dunia pendidikan harus
dapat mewujudkan hal itu, maka perlu adanya peningkatan dan penyempurnaan dalam
penyelenggaraan pendidikan.
Salah satu upaya peningakatan dan penyempurnaan dalam penyelenggaraan
pendidikan khususnya dibidang teknik mesin , salah satunya engine stand Mitshubishi Diesel
L 300. Mitshubishi L 300 adalah jenis kendaraan yang diproduksi oleh mitshubishi jenis
Diesel,sedangkan mitshubishi L 300 bensin didalam buku terdapat tambahan GS (gasoline)
yaitu Mitshubishi L 300 GS (Mitshubishi L 300 jenis bensin).Mesin Mitshubishi L 300
didalamnya terdapat beberapa sistem, antara lain adalah sistem penggerak atau penghasil
tenaga yaitu mesin(engine), system bahan bakar,sistem pelumasan,system
pendingin,system pengisian dan mengenai sistem kerja mesin (engine). makalah ini akan
memaparkan cara kerja kemudian analisis dan cara mengatasi tenaga mesin berkurang pada
Mitsubishi Diesel L 300, terutama pada mesin (engine). Hal-hal lain yang melatar belakangi
pemilihan masalah ini adalah: Mesin merupakan sistem sangat penting dalam proses kerja,
penggerak maupun penghasil tenaga dalam suatu kendaraan bermotor maupun mobil.
Mesin tersebut terdiri dari beberapa komponen, jika salah satu komponen mengalami
keausan atau kelengkungan yang disebabkan oleh kerja dan panas maka akan timbul
gangguan dalam mesin seperti tenaga berkurang yang disebabkan oleh beberapa sebab
seperti ring piston aus, kepala silinder dan permukaan blok silinder yang sudah melengkung
sehingga menyebabkan gas bocor dan tenaga mesin yang dihasilkan kurang optimal.
B. Rumusan Masalah
Pada makalah ini, masalah yang akan kita bahas adalah analisa getaran terhadap ring
piston dan konekting rod pada bidang ilmu teknik Mesin misalnya pada analisa getaran
pada ring piston.
C. Batasan Masalah
Pada makalah ini masalah yang dibahas dibatasi hanya pada getarn pada ring Piston
& konek ting rod.
F. Manfaat Manfaat yang bisa didapatkan dalam analisa getaran mekanik & fisika gelombang dan getaran bunyi pada piston dan konekting rod mobil L 300 adalah :
1. Dapat dijadikan pengalaman yang berharga untuk dapat menambah wawasan yang bermanfaat bagi penulis
2. Agar mahasiswa lebih mengenal dan memahami serta mampu mendiagnosis Getara pada piston dengan benar.
3. Dapat mengetahui proses dan teknik perbaikan piston dan konekting rod dengan benar.
4. Agar jurusan Mesin Universits Eka Sakti memiliki tambahanobjek pelatihan analisa getaran pada piston dan konekting rod.
BAB IILANDASAN TEORI
1.GETARAN
Getaran adalah suatu gerak bolak-balik di sekitar kesetimbangan. Kesetimbangan di sini
maksudnya adalah keadaan dimana suatu benda berada pada posisi diam jika tidak ada gaya
yang bekerja pada benda tersebut. Getaran mempunyai amplitudo (jarak simpangan terjauh
dengan titik tengah) yang sama.
1. Jenis getaran
“ Getaran bebas “ terjadi bila sistem mekanis dimulai dengan gaya awal, lalu
dibiarkan bergetar secara bebas.
Contoh getaran seperti ini adalah memukul [[garpu tala]] dan membiarkannya
bergetar, atau bandul yang ditarik dari keadaan setimbang lalu dilepaskan.
'' Getaran paksa '' terjadi bila gaya bolak-balik atau gerakan diterapkan pada sistem
mekanis.
Contohnya adalah getaran gedung pada saat gempa bumi.
Dasar analisis getaran dapat dipahami dengan mempelajari model sederhana massa-
pegas-peredam kejut. Struktur rumit seperti badan mobil dapat dimodelkan sebagai
"jumlahan" model massa-pegas-peredam kejut tersebut. Model ini adalah contoh osilator
harmonik sederhana
Pada model yang paling sederhana redaman dianggap dapat diabaikan, dan tidak
ada gaya luar yang memengaruhi massa (getaran bebas).
Dalam keadaan ini gaya yang berlaku pada pegas Fs sebanding dengan panjang
peregangan x, sesuai dengan hukum Hooke, atau bila dirumuskan secara matematis:
dengan k adalah tetapan pegas.
Hukum Hooke adalah hukum atau ketentuan mengenai gayadalam bidang
ilmu fisika yang terjadi karena sifat elastisitas dari sebuah pir atau pegas. Besarnya gaya
Hooke ini secara proporsional akan berbanding lurus dengan jarak pergerakan pegas dari
posisi normalnya, atau lewat rumus matematis dapat digambarkan sebagai berikut:
di mana
F= adalah gaya (dalam unit newton)
K= adalah konstante pegas (dalam newton per meter)
X= adalah jarak pergerakan pegas dari posisi normalnya (dalam unit meter).
2.PrinsipKerjaMotorDiesel
Motor bakar ada dua macam yaitu motor pembakaran dalam (internal combustion
angine) dan motor pembakaran luar (external combustion engine), contoh motor
pembakaran luar (external combustion engine) adalah mesin uap, mesin turbin dan lain
sebagainya, contoh motor pembakaran dalam (internal combustion engine) adalah motor
Diesel, motorbensin dan lainya.Jenis mobil atau kendaraan didasarkan atas mekanisme
pembakaran yang digunakan dibedakan menjadi dua yaitu motor Diesel dan motor bensin
(motor pembakaran dalam). Mekanisme pembakaran motor Diesel dikenal dengan sebutan
penyalaan kompresi. Bahan bakar dikompresi sampai tekanan + 25 s/d 32 Kg/cm2 agar
mencapai titik nyala dan bahan bakar terbakar dengan sendirinya, sedangkan motor bensin
menggunakan mekanisme penyalaan dengan bunga api. Bahan bakar ditekan sampai
tekanan tertentu yaitu : + 15 s/d 22 Kg/cm2 kemudian diberi percikan bunga api dari busi
agar terjadi proses pembakaran.Motor Diesel menggunakan bahan bakar solar selain
pemakaiannya lebih hemat, bahan bakar solar juga lebih ramah lingkungan karena pada
solar campuran timbel (timah hitam) yang menyebabkan polusi dan mengganggu saluran
pernapasan lebih sedikit dibandingkan motor bensin, namun karena xxi perbandingan
tekanan pada mekanisme penyalaan kompresi yang sangat tinggi dan memerlukan
konstruksi yang lebih kokoh, pada umumnya harga mobil dengan menggunakan mesin
Diesel lebih mahal dari pada mobil dengan menggunakan motor bensin untuk kelas yang
sama. Roda-roda suatu kendaraan memerlukan adanya tenaga yang memungkinkan
kendaraan dapat bergerak serta dapat mengatasi keadaan jalan,udara, dan lain sebagainya.
Sumber yang menghasilkan tenaga disebut mesin.. motor bakar torak merupakan sebutan
dari mesin yang dapat mengubah tenaga panas, listrik, angin atau sumber tenaga lainnya
menjadi tenaga mekanik.Mesin yang mengubah tenaga panas menjadi tenaga mekanik
disebut motor bakar.Mesin (engine) yang digunakan pada mobil, merupakan salah
saturangkaian komponen (sistem) yang sangat penting yaitu sebagai sistem yang mengubah
panas yang dihasilkan dari proses pembakaran kemudian diubah menjadi kerja melalui
mekanisme dengan gerak translasi lurus bolak-balik (reciprocal) dari torak (piston) menjadi
gerak putar (rotasi) pada poros engkol (cankshaft). Mesin yang tenaganya digunakan pada
mobil harus kompak,ringan dan mudah ditempatkan pada ruangan terbatas. Mesin harus
dapat menghasilkan kecepatan yang tinggi dan tenaga yang besar, mudah dioperasikan dan
sedikit menimbulkan bunyi, oleh sebab itu mesin bensin dan mesin Diesel umumnya lebih
banyak digunakan pada kendaraan atau mobil.Keuntungan mesin Diesel dibandingkan
dengan motor bensin secara umum :
a. Mesin Diesel mempunyai efisiensi panas yang besar, hal ini berarti bahwa penggunaan
bahan bakarnya lebih ekonomis dari pada motor bensin.
b. Mesin Diesel lebih tahan lama dan tidak memerlukan penyalaan elektrik (electrik igniter)
untuk membantu pembakaran sehingga kesulitan lebih kecil dari pada motor bensin.
c. Kecepatannya lebih rendah dibandingkan dengan motor bensin.Kerugian motor Diesel
dibandingkan dengan motor bensin secara umum :
a. Tekanan pembakaran maksimum hampir dua kali motor bensin 25 s/d 32 Kg/cm2 hal ini
menyebabkan getaran dan suara motor Diesel lebih besar.
b. Tekanan pembakaran yang lebih tinggi, maka motor Diesel harus dibuatdari bahan yang
tahan tekanan tinggi dan struktur bahan yang lebih kuat, hal ini menyebabkan getaran dan
struktur bahan yang lebih kuat, hal ini menyebabkan pembuatannya menjadi lebih mahal
dibandingkan dengan motor bensin.
c. Motor Diesel memerlukan sistem injeksi bahan bakar yang presisi yang menyebabkan
harganya mahal dan memerlukan perawatan sertapemeliharaan yang cermat dibandingkan
dengan motor bensin.
B. PRINSIP KERJA MOTOR DIESEL EMPAT LANGKAH :
1. LANGKAH HISAP
Pada langkah hisap, udara dimasukkan ke dalam silinder.Torak (piston) membentuk
kevakuman didalam silinder seperti pada motor bensin. Torak (piston) bergerak dari titik
mati atas menuju titik mati bawah dan pada langkah ini hanya katup hisap yang terbuka dan
memungkinkan udara masuk ke dalam silinder dan katup buang tertutup selama langkah
hisap ini.
2. LANGKAH KOMPRESI
Pada langkah kompresi, torak (piston) bergerak dari titik mati bawah menuju titik mati
atas, dan pada saat langkah kompresi ini kedua katup dalam keadaan tertutup. Udara yang
dihisap selama langkah hisap ditekan sampai tekanannya naik dengan temperature sekitar
5000 C sampai 8000
3. LANGKAH PEMBAKARAN
Pada langkah pembakaran, udara yang terdapat didalam silinder didorong oleh torak
(piston) ke dalam ruang bakar yang xxiv terdapat di bagian atas masing-masing silinder,
pada saat akhir langkah pembakaran nozzle menyemprotkan bahan bakar dan kemudian
campuran bahan bakar dan udara selanjutnya terbakar oleh panas yang dibangkitkan oleh
tekanan panas yang dibangkitkan oleh tekanan energi pembakaran mengekspansikan gas
dengan sangat cepat dan torak (piston) terdorong ke bawah. Gaya yang mendorong torak
(piston) ke bawah diteruskan ke batang torak (connecting rod) kemudian diteruskan ke
poros engkol (crankshaft) dan mengubah dari gerak translasi lurus bolak balik menjadi gerak
putar (rotasi) untuk memberi tenaga pada mesin.
4. LANGKAH BUANG
Pada langkah buang, piston menuju dari titik mati bawah menuju titik mati atas. Pada
langkah buang ini hanya katup buang yang terbuka dan gas pembakaran dikeluarkan melalui
katup buang. Gas akan terbuang habis pada saat torak (piston) mencapai titik mati atas,
setelah proses langkah buang dimulai lagi langkah hisap, begitu seterusnya. Proses ini
terjadi berulang-ulang. Selama, mesin menyelesaikan empat langkah (langkah hisap,
kompresi, pembakaran, buang me) poros t engkol motor Diesel (crankshaft berputar dua
kali dan nghasilkan satu kali pembakaran (tenaga), atau juga disebut) . empat langkah
C. Pegas Torak
Pegas torak dipasang pada alur ring (ring groove). Diameter luar torak dibuat lebih
besar disbanding torak itu sendiri. Karena ring bersifat elastis ketika terpasang akan
mengembang sehingga menutup rapat pada dinding silinder. Pegas torak terbuat dari bahan
yang special agar kuat terhadap tekanan dan tidak merusak dinding silinder saat saling
bergesekan. Jumlah ring torak bervariasi pada tiap jenis kendaraan
Pegas torak mempunyai 3 peranan penting bagi mesin, pertama mencegah kebocoran
campuran udara & bahan baker selama langkah kompresi, kedua mencegah mengalirnya oli
kedalam silinder agar tidak ikut terbakar, ketiga yaitu memindahkan panas dari piston
kedinding silinder
a. Pegas Kompresi
Pegas kompresi berfungsi untuk mencegah kebocoran kompresi dari ruang bakar
kedalam bak engkol selama langkah kompresi dan langkah usaha. Pegas kompresi umumnya
berjumlah 2 pegas, yang pertama disebut “ top compression ring “ dan yang kedua disebut “
second compression ring “. Tepi bagian atas ring dibuat agak tirus tujuannya untuk
menjamin agar dapat menutup hubungan ring dan dinding silinder, selain itu juga
membantu mengikis oli yang ada didinding silinder.
b. Pena Torak (Pin Piston)
Pena torak menghubungkan torak dengan batang torak dibagian yang kecil (small end).
Torak & pena torak dihubungkan secara khusus seperti terlihat pada gambar.
c. Celah Ujung Pegas
Pegas torak akan mengembang seiring dengan naiknya temperature saat mesin bekerja,
dengan alas an ini tiap ujung pegas diberi celah, celah ujung pegas berbeda tiap tipe mesin,
umumnya adalah 0,2-0,5 pada temperature normal.
d. Pegas Pengontrol Oli
Pegas ini diperlukan untuk membentuk lapisan oli pada dinding silinder, selain itu
mencegah masuknya oli kedalam ruang baker. Ada 2 tipe pegas pengontrol oli
1. Tipe Integral
Tipe ini dilengkapi beberapa lubang yang menembus pada alur pegas torak yang berfungsi
sebagai lubang pengembalian oli.
2. Tipe Three-pieceTipe ini terdiri dari side rail yang berfungsi mengikis oli, dan expander
yang berfungsi untuk menekan side rail agar menempel pada dinding silinder, fungsinya
sama dengan tipe integral.
D. Konstruksi Tabung Silinder
Secara umum terdapat tiga tipe utama konstruksi silinder.
1.Silinder IntegralSilinder integral adalah dimana silindernya dicetak menjadi satu unit
dengan blok engine, hal ini secara umum adalah blok engine yang terbuat dari bahan
besituang kelabu dan khusus untuk silindernya ditambah dengan bahan lain agar kuatdan
dapat dibentuk sesuai dengan ukuran yang dikehendaki.
2.Tabung Kering.Tabung silinder kering digunakan pada blok silinder yang akan diperbaiki
kerenarusak. Tabung juga digunakan pada blok engine yang bahannya terbuat dari
bahanyang lebih rendah kekuatannya dari besi tuang kelabu. Tabung kering
dalampemasangannya pada blok engine mempunyai dua metoda yaitu : pertama
tabungdipasang dengan interferens. Kedua adalah pada sisi bagian atas tabung
terdapatflange yang menempatkan tabung pada blok engine, selanjutnya tabung
akanterjamin pada blok engine dengan pemasangan cylinder head.
3.Tabung Basah atau Sisipan Apabila menggunakan tabung basah maka blok engine dicor
tanpa silinder atautabung sisipan, dan apabila tabung atau sisipan dipasangkan pada blok
enginemaka tabung tersebut akan berhubungan langsung dengan mantel air pendingin.Pada
bagian atas dan bawah tabung diberikan seal untuk mencegah kebocoran air pendingin.
Contoh mobil yang menggunakan tabung basah diantaranya AlfaRomeo, Peugeot dan
Lancia.Setelah tabung silinder dipasang maka selanjutnya dilakukan penghalusan
(hone)untuk mendapatkan ukuran yang sesuai. Penghalusan permukaan silinder
untuk mempersiapkan kontak yang baik pada cincin piston untuk mencegah kebocoran
gas.Hal yang penting didalam pengalusan permukaan silinder adalah
harus mendapatkansudut crosshatch yang tepat. Sudut crosshatch yang dikehendaki secara
umum sebesar 30-45 derajat. Perhatikan gambar 2. yang memperlihatkan bentuk
crosshatch padatabung silinder.Gambar 2. Crosshatch Apabila sudut crosshatch terlalu kecil
(misalnya 20 derajat) dapat menyebabkan
keausan yang lebih cepat pada cincin piston karena pergesekan. Apabila sudut crosshatch
terlalu besar maka hal ini akan menyebabkan oli akan cepat jatuh kembali kedalam panci oli
sehingga penyekatan cincin pistonpada dindingsilinder tidak berlangsung dengan baik dan
akibatnya gas pembakaran akan bocor keruang engkol . Sebaiknya menggunakan ukuran
batu penghalus untuk menjamincrosshatch yang sesuai sehingga terhindar kerusakan
engine yang lebih cepat.
Keausan Silinder
Pada umumnya penyebab utama keausan silinder disebabkan oleh abrasi, erosi dankorosi.
(1) Abrasi disebabkan adanya benda lain yang masuk kedalam silinder. Secara
umumpenyebab hal ini adalah perlakuan servis yang tidak baik misalnya:saringan udarayang
kotor dan manifol yang bocor.
(2)Erosi adalah sesuatu akibat secara normal dari pergesekan.
(3)Korosi adalah diakibatkan penimbunan zat-zat yang diproduksi pembakaran.Keausan
yang maksimum akan terjadi pada daerah bagian atas dari pergerakan cincinpiston. Keausan
didalam silinder tirus dengan tingkat keausan yang lebih besar padabagian atas silinder. Hal
ini disebabkan karena pembakaran terjadi diakhir langkahkompresi dan pada posisi
inilah tekanan dan temperatur maksimum terjadi. Tekanandan panas akan turun seiring
dengan piston bergerak kearah titik mati bawah,sehingga keausan terlimitasi.Silinder juga
dapat aus dalam bentuk oval. Hal ini terjadi pada sisi kerja piston, ataupemasangan piston
yang tidak benar, atau batang piston yang bengkok. Lihat gambar yang memperlihatkan
keausan yang terjadi pada silinder.Gambar Keausan pada silinder
BAB IIIMETODOLOGI
Data dikumpulkan dari sumber-sumber bacaan berupa jurnal, majalah, buku, artikel
ilmiah di internet, komunikasi pribadi dan sumber-sumber lain yang relevan dengan topik
yang dibahas. Pada tahap ini data, fakta dan informasi dicari dan diidentifikasi. Data
diseleksi, yang sesuai dengan topik tulisan dipisahkan dari yang tidak sesuai. Data yang
sesuai dengan topik tulisan dipisahkan berdasarkan kesesuaiannya dengan sub-sub judul
dalam kerangka tulisan. Data, fakta atau informasi yang diperoleh kemudian diolah dengan
cara tabulasi untuk data kuantitatif dan untuk informasi kualitatif dianalisis dengan analisis
deskriptif dalam bentuk teks.
BAB IV
HASIL PEMBAHASAN
A. Daya Indikated2 LN = 88,2 m/s Daya kuda indikated (IHP) adalah daya yang dihasilkan oleh silinder mesin.
IHP¿ TpmLAN4500 hp atau
dalam SI: IHP =100.T . pm. LAN60 =kW
dimana : pm = tekanan efektif rata-rata aktual, kg/cm2 (SI: bar) L = panjang langkah, m A = luas penampang piston, cm2 (SI: m2) n = kecepatan mesin, rpm N = n : untuk siklus dua langkah N = n/2 : untuk siklus empat langkah T= jumlah silinder
Contoh soal Sebuah mesin bensin satu silinder dua langkah nebghasilkan daya indicated sebesar 5,0 hp. Carilah kecepatan piston rata-rata, jika tekanan efektif ratarataadalah 6,5 kg/cm2 dan diameter piston 100 mm.JawabDiketahui: IHP = 5,0 hp pm = 6,5 kg/cm2 diameter piston = 100 mm = 10 cm Luas penampang piston:
A=π4×102=25π cm2
Kecepatan rata-rata mesin = 2LN Jumlah langkah kerja permenit: = N (karena mesin bekerja pada siklus dua langkah)Dengan menggunakan persamaan:
IHP= pm .LAN4500
5= 6,5x 25π (2L N )2×4500 =0,0567(2 L N )
2 LN = 88,2 m/s
B. Daya Kuda Brake (daya rem)Daya kuda brake adalah daya yang tersedia pada poros engkol.1. Proney BrakeDirumuskan :
BHP=Wl2 π N4500 hp atau
BHP = Wl2π N wattdimana : W = beban brake/rem, kg l = panjang lengan, m N = kecepatan mesin, rpm
Gambar : Rem Proney.2. Rope Brake
Gambar . dinamometer rope brake.
Dirumuskan :
BHP= (W−S )πDN4500 hp
BHP= (W−S )π (D+d )N4500 hp (dengan memperhitungkan diameter tali)
BHP = (W – S)π DN wattdimana : W = beban , kg S = pembacaan pegas, kg D = diameter drum brake, m d = diameter tali, m N = rpm mesin
Contoh soal Data-data berikut diambil selama pengujian mesin. Kecepatan mesin 1000 rpm; beban brake/rem 100 kg; dan panjang lengan rem 75 cm.Carilah: (i) Torsi rem; (ii) BHP mesin.JawabDiketahui: N = 1000 rpm beban rem, W = 100 kg l = 75 cm = 0,75 m (i) Torsi Rem: Torsi rem = Wl = 100 x 0,75 = 75 kg-m (ii) BHP mesin: Dengan menggunakan persamaan:
BHP= Wl×2π N4500
= 100×0,75×2π ×10004500
= 104,7 hp
c. Efisiensi mesin pembakaran dalam1. Efisiensi Mekanik:Adalah rasio daya kuda brake terhadap daya kuda indikated :
m BHPIHP
2. Efisiensi keseluruhan :Adalah rasio kerja yang didapatkan pada poros engkol terhadap energy yang diberikan pada waktu yang sama.
❑O BHP×4500kalor yangdiberikan×J
dimana : J = ekivalen kalor mekanik.3. Efisiensi termal indikated :Adalah rasio kalor ekivalen satu hp terhadap kalor bahan bakar per IHPjam.
❑t632,3× IHPW ×C
❑t3600× IHPW ×C
(dalam SI)
dimana : W = berat bahan bakar yang dikonsumsi per jam C = nilai kalor bahan bakar
4. Efisiensi termal brake :Adalah rasio kalor ekivalen 1 hp terhadap kalor bahan bakar per BHP jam.
b = 632,3×BHPW ×C
b = 3600× IHPW ×C (dalam SI)
5. Efisiensi Volumetrik : Adalah : rasio volume aktual udara yang dihisap selama langkah hisap pada kondisi NTP (Normal Temperature and Pressure : yaitu temperature 0 oC dan tekanan 1,03 104
kg/cm2) terhadap volume langkah piston.
v =VaVs
Contoh soal Sebuah mesin gas mempunyai piston dengan diameter 150 mm, panjang langkah 400 mm dan tekanan efektif rata-rata 5,5 bar. Mesin menghasilkan 120 ledakan per menit. Carilah efisiensi mekanik mesin jika BHPnya 5 kW.JawabDiketahui: D = 150 mm = 0,15 m
A=π4×(0,15)2=0,0177
L = 400 mm = 0,4 mpm = 5,5 barLedakan per menit, N = 120
IHP= 100 pmL A N60
100×5,5×0,4×0,0177×12060
7,79 kW
Efisiensi mekanik: nm
BHPIHP
= 57,79
=0,642=64,2 %
Contoh soal Diameter dan panjang langkah suatu mesin gas dua langkah satu silinder yang bekerja pada siklus volume konstan masing-masing adalah 200 mm dan 300 mm dengan volume clearance 2,75 liter. Ketika mesin berjalan pada 135 rpm, tekanan efektif rata-rata indikated adalah 5,2 bar dan konsumsi gas 8,8 m3/jam. Jika nilai kalor gas yang digunakan adalah 16.350 kJ/m3, carilah: (i) efisiensi standar udara; (ii) daya indikated yang dihasilkan mesin; (iii)efisiensi termal indikated mesin.JawabDiketahui: diameter silinder = 200 mm = 0,2 m
Luas penampang: A=π4×(0,2)2=0,0314 m2
L = 300 mm = 0,3 m Volume langkah = A.L = ,0314 x 0,3 = 0,00942 m3
Volume clearance = 2,78 liter = 0,00278 m3
Volume total silinder = 0,00942 + 0,00278 = 0,0122 m3
rasio kompresi, r= 0,01220,00278
=4,4
kecepatan mesin = 135 rpm maka jumlah langkah kerja per menit:N = 135 rpm (mesin bekerja pada siklus dua langkah)pm = 5,2 bar
konsumsi gas, W = 8,8 m3/jam Nilai kalor gas, C = 16.350 kJ/m3,(i) efisiensi standar udara
nase=1−1rγ−1=1− 1
(4,4 )1,14−1 = 11
(4,4)0,4
= 0,448 = 44,8 %(ii) daya indikated yang dihasilkan mesin
IHP=100× pm×L AN60
= 100×5,2×0,3×0,0314×13560
= 11,0 kW(iii) efisiensi termal indikated mesin
ni= 3600× IHP
W ×J
= 3600×11,08,8×16350
=0,275=27,5 %
D. Konsumsi Udara Suplai udara ke mesin pembakaran dalam bisa diukur secara eksperimen dengan cara melewatklan udara melalui orifice ke tangki besar (volume tangki 500 kali lebih besar dari volume langkah mesin). Udara kemudian dialirkan ke mesin.
Gambar 12. Konsumsi udaraJika: a = luas orifive, m2 Cd = koefisien hantar orifice H = head yang menyebabkan aliran udara melaluii orifice, meter udara m = berat udara per m2 pada kondisi atmosfir w = berat air = 1000 kg/m3 = 1 gr/cm3 h = perbedaan tekanan pada tabung U, dalam cm air Head yang menyebabkan air mengalir melalui orifice
H= h100
× wm meter udara
Kecepatan udara: V= √2gH m/s
Jumlah udara yang melalui orifice: Q=Cd .a .V =Cd .a√2gH m3/sDengan menganggap volume udara atmosfir pada p kg/cm2 dan temperature atmosfir T 0K, menggunakan persamaan karakteristik gas:
pv = mRT
m= pvRT= p
RT kg/m3
Berat udara yang disuplai:
W=Q×m=Cd .a√2gh × pRT kg
Contoh soal Data berikut diambil selama pengujian mesin pembakaran dalam 4 langkah satu silinder: kecepatan mesin : 300 rpm diameter orifice pada angki udara: 20 mm tekanan yang menyebabkan aliran udara melalui orifice: 100 mm air Carilah jumlah udara yang dikonsumsi per detik, jika berat udara pada kondisi atmosfir 1,15 kg/m3. Ambil koefisien hantar orifice 0,7.JawabDiketahui: kecepatan mesin = 300 rpm diameter orifice = 20 mm = 2 cmluas penampang orifice:
a= π4 ×22=3,1542 cm2 = 3,142 x 3,142×10−4 m4
tekanan yang menyebabkan udara mengalir: h = 100 mm = 10 cm airberat udara pada kondisi atmosfir: m = 1,15 kg/m3Koefisien hantar orifice: Cd = 0,7Head yang menyebabkan aliran udara:
H= h100
×wm
= 10100
× 10001,15
= 86,96 m udaraKecepatan aliran udara:
V= √2gH= √2×9,81×86,96
= 41,3 m/sJumlah udara yang mengalir:Q = Cd. a. V = 0,7 (3,142 10-4 ) 41,3 = 0,091 m3/s
E. Lembar Kesetimbangan Kalor Catatan lengkap dari kalor yang disuplai atau dibuang selama waktu tertentu (misalkan satu menit) dari mesin pembakaran dalam dimasukkan kedalam sebuah tabel yang disebut lembar kesetimbangan kalor. Hargaharga berikut diperlukan untuk melengkapi lembar kesetimbangan kalor dari sebuah mesin pembakaran dalam: 1. Kalor yang diberikan oleh bahan bakar Misalkan W = berat bahan bakar yang disuplai, kg.min C = nilai kalor rendah dari bahan bakar, kcal/kg Kalor yang diberikan oleh bahan bakar: = W ×C kcal/min2. Kal or yang diserap untuk menghasilkan IHP
IHP= pm .LAN4500 hp
Kalor yang diserap oleh IHP:
= IHP×4500J kcal/min
J = ekivalen mekanik untuk kalor.
3. Kalor yang dilepaskan ke air pendinginan Berat air pendingin yang bersirkulasi pada silinder, diukur temperature masuk dan keluar untuk menentukan kalor yang dilepaskan ke air pendingin. Misalkan w = berat air pendingin yang diberikan, kg/mint1 = temperatur masukt2 = temperatur keluarKalor yang dilepasklan ke air pendingin:= w ( t2 – t1 ) kcal/min
4. Kalor yang dibuang oleh gas buang Berat gas pembuangan bisa diperoleh dengan menambahkan berat bahan bakar dan berat udara.Misalkan W1 = berat gas buang, kg/mins = kalor spesifik gas buangt = kenaikan temperaturKalor yang dibawa oleh gas buang:= W1 s t kcal/min
5. Kalor yang tak terhitung Selalu ada kerugian karena gesekan, kebocoran, radiasi dan sebagainya yang tidak bisa diukur secara eksperimen. Untuk melengklapi lembar kesetimbangan kalor, kerugian ini dicari dari perbedaan antara kalor yang diberikan dengan kalor yang diserap oleh IHP, air pendinginan dan gas buang.
Akhirnya, lembar kesetimbangan kalor dibuat seperti berikut ini
No Uraian Kalor dalamkcal %
Kalor total yang diberikan ……… 1001234
Kalor yang diserap IHPKalor yang dilepaskan ke air pendinginanKalor yang dibuang oleh gas buangKalor yang tak terhitung
………………………………
……….……….……….……….
Contoh soal Sebuah mesin pembakaran dalam menggunakan 6 kg bahan bakar yang mempunyai nilai kalor 10.500 kcal/kg dalam satu jam. IHP yang dihasilkan adalah 25 hp. Temperatur 11,5 kg air pendingin naik sebesar 250 C per menit. Temperatur 4,2 kg gas buang dengan kalor spesifik 0,24 meningkat hingga 2200 C. Buatlah lembar kesetimbangan kalor dari mesin ini.Jawab: Diketahui: W = 6 kg/h C = 10.500 kcal/kg IHP = 25 hp W = 11,5 kg (t2 – t1) = 250 C W1 = 4,2 kg S = 0,24 T = 2200 CKalor yang disuplai bahan bakar
= W ×C = 6×1050060 = 1050 kcal/min
Kalor yang diserap oleh daya IHP:
= IHP×4500J =25×4500
427
= 263,5 kcal/min
Kalor yang dilepas ke air pendingin: = w (t2 – t1) = 11,5 25 = 287,5 kcal/minKalor yang hilang pada gas buang: = W1 s t = 4,2 0,24 220 = 221,8 kcal/minKalor yang tak terhitung:= 1050 – (263,5 + 287,5 + 221,8) = 277,2 kcal/min
Lembar kesetimbangan kalornya:
No Uraian Kalor dalamkcal %
Kalor total yang diberikan 1050 1001234
Kalor yang diserap IHPKalor yang dilepaskan ke air pendinginanKalor yang dibuang oleh gas buangKalor yang tak terhitung
263,5287,5221,8277,2
25,127,421,126,4
BAB VANALISA PENULISAN
ANALISIS GANGGUAN DAN CARA MENGATASINYA
Gangguan-gangguan seperti kompresi rendah, akan mengakibatkan turunnya
kemampuan kerja dari mesin yang menyebabkan tenaga mesin menjadi berkurang,
sehingga perlu dicari penyebab gangguan-gangguan tersebut. Analisis penyebab gangguan
tenaga mesin berkurang:
I. Kebocoran katup pada saat langkah kompresi maupun saat langkah usaha atau tekanan
kompresi rendah disertai udara atau asap keluar melewati celah antara kepala silinder dan
blok silinder dan udara (asap) keluar melewati celah antara gasket dengan kepala silinder,
yang disebabkan :
a. Pada kepala silinder :
1.Kebocoran kompresi yang terjadi akibat permukaan kepala silinder melengkung, yang
disebabkan:
a) Panas mesin akibat tekanan kompresi yang sangat tinggi dan pemakaian mesin secara
terus menerus dapat mengakibatkan permukaan kepala silinder berubah bentuk atau
melengkung, untuk mengatasinya dengan meratakan kembali permukaan kepala silinder
dengan cara di frais, apabila sudah tidak dapat diperbaiki karena tinggi kepala silinder sudah
berkurang maka kepala silinder harus diganti dengan yang rata dan tinggi dari kepala
silinder masih dalam spesifikasi atau kepala silinder dilapisi logam sampai ketebalan kepala
silinder dilebihkan dari spesifikasi + 1 sampai 2 mm kemudian di frais. lxii
2. Gasket antara kepala silinder dan blok silinder rusak atau bocor sehingga gas pembakaran
keluar, yang disebabkan oleh :
a) Pemakaian mesin secara terus-menerus dan tekanan kompresi yang tinggi dan letak
gasket diantara ruang bakar yang menyebabkan reta-retak atau pecah sehingga udara yang
dikompresi bocor keluar.
b) Pembongkaran mesin yang terdahulu dan gasket yang rusak tidak diganti padahal
sebagian dari bagian gasket ada yang merekat pada kepala silinder dan blok silinder
sehingga permukaan atas atau bawah dari gasket ada yang berkurang karena sebelumnya
terpasang sangat kencang dan pengencangannya menggunakan kunci momen, untuk
mengatasinya adalah gasket diganti dengan yang baru.
b. Pada mekanisme katup :
Tekanan kompresi rendah dan disertai suara berisik pada mekanisme katup. Kondisi ini
disebabkan oleh beberapa hal diantaranya sebagai berikut :
1. Celah katup hisap maupun buang terlalu besar. Celah katup besar disebabkan karena :
a) Terjadi keausan pada bidang sisi naik dan Turun pada puncak poros bubungan yaitu
clearence atau celah antara poros lxiii bubungan dengan lifter longgar yang menyebabkan
sudut pembukaan katup dan penutupan katup menjadi kecil.
b) Tegangan dari pegas katup sudah lemah, yang menyebabkan katup tidak bisa kembali
dengan sempurna dan menimbulkan celah katup menjadi besar.
c) Ujung batang katup tidak rata, aus atau rusak. Kondisi ini karena katup hisap terlalu lebar
maka pembukaan katup hisap menjadi pendek, akibatnya volume gas baru yang masuk ke
dalam ruang bakar atau silinder menjadi sedikit sehingga dengan langkah kompresi yang
menggunakan dengan volume kecil akan menghasilkan tekanan kompresi yang kecil yang
mengakibatkan tenaga pada mesin berkurang, disamping itu pembakaran yang terjadi
didalam ruang bakar memungkinkan terjadinya pembakaran yang tidak normal akibat dari
pembilasan gas baru terhadap gas sisa pembakaran yang tidak sempurna. Tekanan kompresi
yang kecil yang disertAai suara berisik pada bagian kepala silinder. Ganggguan mesin yang
lain adanya gangguan seperti ini adalah ketika kondisi mesin dalam keadaan baik dan saat
putaran mesin stasioner terdengar suara berisik yang teratur pada bagian kepala silinder.
Gangguan mesin ini dapat diatasi dengan melakukan langkah pemeriksaan dan penyetelan
celah katup. Untuk memeriksa lxiv celah katup, buka tutup kepala silinder dan memasukkan
sebuah feeler gauge ke dalam celah antara baut penyetel pada rocker arm dan tangkai
katup, kemudian ukur celah tersebut bila celah katup terlalu longgar maka dapat dilakukan
penyetelan celah katup.
a) Pada poros bubungan dilapisi logam kembali dengan cara seperti : di las dan lain
sebagainya, kemudian poros bubungan dibubut atau poros bubungan diganti dengan yang
baru.
b) Panjang dan tegangan pegas harus diperiksa dengan valve spring tester, jika panjang dan
tegangan kurang dari spesifikasi maka pegas yang lemah harus diganti, karena pegas katup
yang lemah tidak mampu mengangkat katup secara sempurna maka pembukaan katup
menjadi lebih sedikit dan gas yang masuk ke dalam ruang bakar menjadi sedikit.
c) Ujung batang katup digerinda, jika tinggi katup kurang dari spesifikasinya katup diganti.
2. Celah katup hisap dan katup buang terlalu rapat, cara mengatasinya katup disetel sesuai
spesifikasinya. Kondisi ini disebabkan oleh beberapa hal diantaranya sebagai berikut :
a) Cam pada poros bubungan sudah aus. Lxv
b) Penyetelan katup tidak tepat.
c) Ujung pada batang katup sudah tidak rata, aus atau rusak.
Celah antara ujung tangkai katup dengan baut penyetel rocker arm harus ada, bila
tidak ada celah katup maka katup tidak dapat menutup dengan rapat terhadap dudukan
katup. Sehingga gas yang berada didalam ruang silinder tidak dapat dikompresi karena gas
sebelum dikompresi (TMB TMA) sebagian gas ada yang keluar melalui katup sehingga
kevakuman didalam ruang bakar atau silider berkurang. Gangguan celah katup pada mesin
dapat dilakukan dengan penyetelan celah katup terhadap baut rocker arm. Cara mengatasi
penyebab katup terlalu rapat :
a) Cam digerinda sesuai spesifikasi atau poros bubungan diganti, bila keausan melebihi
batas limit.
b) Katup disetel sesuai spesifikasi yaitu katup hisap 0,25 mm dan katup buang 0,25 mm.
c) Ujung batang katup digerinda dan jika panjang dari batang katup kurang dari spesifikasi
diganti.
3. Kebocoran pada persinggungan antara permukaan kepala katupdengan dudukan katup.
Kebocoran ini disebabkan karena permukaan katup dan dudukan katup persinggungannya
tidak rata sehingga kerapatan lxvi persinggungannya tidak rapat, yang disebabkan oleh
pemakaian dari mesin secara terus-menerus dan pengaruh panas, karena kepala katup
berada didalam ruang bakar atau ruang kompresi dan hentakan proses pengembalian katup
setelah katup membuka dari
Pegas katup yang menyebabkan beberapa bagian ada yang terkikis. Kepala katup yang
terkikis dapat diperbaiki dengan cara memperbaiki permukaan kepala katup dengan valve
refacer atau
dengan cara disekur antara permukaan katup dengan dudukan katup. Keausan atau
kerusakan pada permukaan katup maupun dudukan katup bila melebihi limit maka salah
satu atau keduanya harus diganti.
4. Karet seal pada katup rusak atau aus, sehingga minyak pelumas yang melumasi pada
bagian kepala silinder turun ke katup dan turun ke ruang bakar melewati kepala katup.
Celah antara batang katup dan seal katup sudah aus, kondisi ini menyebabkan timbul arang
pada batang katup dan untuk mengatasinya arang yang melekat pada kepala katup
dibersihkan dengan menggunakan sikat kawat atau roda kawat yang dipasang pada mesin
gerinda. Seal yang sudah aus diganti karena terbuat dari karet.
5. Penghantar katup sudah rusak atau aus sehingga minyak pelumas yang melumasi bagian
kepala silinder turun ke katup melewati penghantar katup yang sudah aus, kondisi ini
menyebabkan timbul pada batang katup dan untuk mengatasinya arang yang melekat lxvii
pada kepala katup dibersihkan dengan menggunakan sikat kawat atau roda kawat yang
dipasang pada mesin gerinda, kemudian penghantar katup yang sudah aus diganti.
c. Pada komponen mesin :
1. Celah ring atau pegas torak terhadap dinding silinder terlalu lebar. Kondisi ini disebabkan
oleh : pegas torak atau ring torak sudah lemah diakibatkan pemakaian terus menerus dan
gesekan yang mengakibatkan celah antara ujung pegas torak melebar yang menyebabkan
kompresi bocor dan juga mengakibatkan minyak pelumas dari panci minyak pelumas
(carter) masuk ke ruang bakar, untuk mengatasinya ring torak atau pegas torak sudah lemah
diganti dengan yang baru karena jika tidak diganti celah antar ujung ring torak melebar yang
menyebabkan kompresi bocor dan minyak pelumas masuk ke ruang bakar atau silinder.
2. Lubang silinder sudah berbentuk oval atau sudah aus. Kondisi inidisebabkan oleh :
pemakaian terus menerus dan gesekan antara torak dan dinding silinder sehingga panas dan
menimbulkan pemuaian, sehingga ada celah pada salah satu bagian antara dinding silinder
dan ring torak yang menyebabkan minyak pelumas masuk dari panic minyak pelumas
(carter) ke ruang bakar dan meyebabkan udara yang akan dikompresi bocor, cara
mengatasinya : lubang silinder di shock yaitu pada lubang silinder dilapisi logam kemudian
di bor atau dibubut sesuai ukuran diameter silinder dan jika lubang silinder lxviii diperbesar
maka ring torak yang digunakan harus disesuaikan dengan diameter pada dinding silinder.
Tenaga mesin berkurang yang disebabkan oleh beberapa komponen mesin mengalami
keausan seperti ring torak aus, torak aus, dinding silinder aus sehingga menyebabkan
minyak pelumas dari panci minyak pelumas (carter) ke ruang bakar ialah :
1. Pada pembuangan (knalpot) keluar asap mesin berwarna agak putih disertai
berkurangnya minyak pelumas pada system pelumasan dan bau minyak pelumas terbakar
(pemakaian minyak pelumas boros) yang menyebabkan polusi udara dan mengganggu
pernapasan. Masuknya minyak pelumas ke dalam ruang bakar mangakibatkan gas buang
berwarna putih. Pemeriksaan dilakukan pada komponen-komponen mesin kendaraan
seperti dinding silinder, ring torak, torak karena mengalami keausan akibat pemakaian
kendaraan dan akibat dari gesekan terus menerus yang menyebabkan diantaranya
pemakaian oli boros yaitu ada sebagian minyak pelumas yang masuk ke dalam ruang bakar
melalui sisi torak. Minyak pelumas juga dapat masuk ke dalam ruang bakar melalui jalan-
jalan katup yang mengalami keausan. Lxix Minyak pelumas yang masuk ke dalam ruang
bakar mengakibatkan sulitnya bahan bakar untuk terbakar, sehingga menyebabkan daya
atau tenaga mesin berkurang. Terbakarnya minyak pelumas dalam jumlah yang berlebihan
mengakibatkan terjadinya endapan atau kerak-kerak pada torak dan dinding ruang bakar,
maka untuk mengatasi hal tersebut, langkah yang perlu dilakukan adalah mengganti
komponen torak dan cincin torak. Dinding silinder yang sudah mengalami keausan atau
maka diganti dengan dinding silinder yang baru.
2. Suara ketukan dari dalam mesin (Knocking), terdengar pada saat sedang berakselerasi.
suara ketukan dari dalam mesin (knocking). Knocking disebabkan oleh banyak kerak karbon
didalam ruang bakar atau silinder. Kerak karbon terbentuk akibat oli yang masuk ke ruang
bakar atau silinder ikut terbakar. Kerak karbon didalam ruang bakar atau silinder turut
terbakar saat pembakaran terjadi. Kerak karbon dapat meningkatkan temperatur dan
tekanan saat pembakaran yang mengakibatkan terjadinya knocking. Masuknya oli ke ruang
bakar merupakan akibat komponen-komponen ruang bakar, misalnya cincin piston, dinding
silinder sudah aus dikarenakan pemakaian yang terus menerus dan akibat gesekan. Kerak
karbon atau arang yang berada didalam ruang bakar (silinder) dapat diatasi dengan lxx
mengganti komponen yang menyebabkan minyak pelumas masuk ke bakar atau komponen
yang aus seperti ring torak, bouring silinder dan lain sebagainya. Komponen-komponen yang
mengalami keausan seperti ring torak, bouring silinder dapat
BAB VIPENUTUP
Demikian yang dapat kami paparkan mengenai materi yang menjadi pokok bahasan
dalam karya ilmiah ini, tentunya masih banyak kekurangan dan kelemahannya, kerena
terbatasnya pengetahuan dan kurangnya rujukan atau referensi yang ada hubungannya
dengan judul karya ilmiah ini.
Penulis banyak berharap para pembaca memberikan kritik dan saran yang
membangun kepada penulis demi sempurnanya karya ilmiah ini dan dan penulisan karya
ilmiah di kesempatan-kesempatan berikutnya. Semoga karya ilmiah ini berguna khususnya
bagi penulis juga para pembaca yang budiman pada umumnya
5.1 KESIMPULAN
Gangguan yang sering timbul pada mesin Mitshubishi Diesel L300,diantaranya
tenaga mesin berkurang dapat diperoleh kesimpulan diantaranya sebagai berikut : 3. Cara
menganalisis gangguan dan cara mengatasi tenaga mesin berkurang pada mesin Mitshubishi
Diesel L 300 adalah dengan melakukan langkah pemeriksaan dan selanjutnya dilakukan
langkah perbaikan sesuai spesifikasi atau dilakukan penggantian suku cadang atau
komponen bila kerusakan melebihi limit yang telah ditentukan.
4. Prosedur pemeriksaan dan perbaikan komponen jika tenaga berkurang pada mesin
Mitshubishi Diesel L 300 adalah melakukan pemeriksaan secara visual seperti mengamati
goresan pada dinding silinder maupun dengan alat ukur dengan cara mengukur kondisi dari
setiap komponen berdasarkan spesifikasi service, kemudian dilanjutkan dengan langkah
perbaikan atau penggantian komponen bila kerusakan melebihi limit service. Dari hasil
pemeriksaan secara visual maupun pengukuran, ada komponen-komponen didalam mesin
Mitshubishi Diesel L 300 Yang harus diganti atau diperbaiki.
Jenis-jenis selesaian PD:
Selesaian umum: memuat konstan
Selesaian khusus: diperoleh dari selesaian umum dengan mengganti konstan-
konstannya dengan nilai tertentu
Selesaian singular: selesaian PD yang tidak dapat diperoleh dari selesaian umum
dengan mengganti konstan-konstannya.
Penerapan getaran mekenis dan fisika gelombang & getaran bunyi
dalam analisa pada piston dan konekting rod
a. Getaran
Getaran adalah suatu gerak bolak-balik di sekitar kesetimbangan. Kesetimbangan di sini
maksudnya adalah keadaan dimana suatu benda berada pada posisi diam jika tidak ada gaya
yang bekerja pada benda tersebut. Getaran mempunyai amplitudo (jarak simpangan terjauh
dengan titik tengah) yang sama.
1. Jenis getaran
“ Getaran bebas “ terjadi bila sistem mekanis dimulai dengan gaya awal, lalu
dibiarkan bergetar secara bebas.
Contoh getaran seperti ini adalah memukul [[garpu tala]] dan membiarkannya
bergetar, atau bandul yang ditarik dari keadaan setimbang lalu dilepaskan.
'' Getaran paksa '' terjadi bila gaya bolak-balik atau gerakan diterapkan pada sistem
mekanis.
Contohnya adalah getaran gedung pada saat gempa bumi.
Dasar analisis getaran dapat dipahami dengan mempelajari model sederhana massa-
pegas-peredam kejut. Struktur rumit seperti badan mobil dapat dimodelkan sebagai
"jumlahan" model massa-pegas-peredam kejut tersebut. Model ini adalah contoh osilator
harmonik sederhana
Pada model yang paling sederhana redaman dianggap dapat diabaikan, dan tidak
ada gaya luar yang memengaruhi massa (getaran bebas).
Dalam keadaan ini gaya yang berlaku pada pegas Fs sebanding dengan panjang
peregangan x, sesuai dengan hukum Hooke, atau bila dirumuskan secara matematis:
dengan k adalah tetapan pegas.
Hukum Hooke adalah hukum atau ketentuan mengenai gayadalam bidang
ilmu fisika yang terjadi karena sifat elastisitas dari sebuah pir atau pegas. Besarnya gaya
Hooke ini secara proporsional akan berbanding lurus dengan jarak pergerakan pegas dari
posisi normalnya, atau lewat rumus matematis dapat digambarkan sebagai berikut:
di mana
F= adalah gaya (dalam unit newton)
K= adalah konstante pegas (dalam newton per meter)
X= adalah jarak pergerakan pegas dari posisi normalnya (dalam unit meter
Contoh soa (1) Sebuah mesin bensin satu silinder dua langkah nebghasilkan daya indicated sebesar 5,0 hp. Carilah kecepatan piston rata-rata, jika tekanan efektif ratarataadalah 6,5 kg/cm2 dan diameter piston 100 mm.JawabDiketahui: IHP = 5,0 hp pm = 6,5 kg/cm2 diameter piston = 100 mm = 10 cm Luas penampang piston:
A=π4×102=25π cm2
Kecepatan rata-rata mesin = 2LN Jumlah langkah kerja permenit: = N (karena mesin bekerja pada siklus dua langkah)Dengan menggunakan persamaan:
IHP= pm .LAN4500
5= 6,5x 25π (2L N )2×4500 =0,0567(2 L N )
2 LN = 88,2 m/s
Contoh soal (2) Data-data berikut diambil selama pengujian mesin. Kecepatan mesin 1000 rpm; beban brake/rem 100 kg; dan panjang lengan rem 75 cm.Carilah: (i) Torsi rem; (ii) BHP mesin.JawabDiketahui: N = 1000 rpm beban rem, W = 100 kg l = 75 cm = 0,75 m (i) Torsi Rem: Torsi rem = Wl = 100 x 0,75 = 75 kg-m (ii) BHP mesin: Dengan menggunakan persamaan:
BHP= Wl×2π N4500
= 100×0,75×2π ×10004500
= 104,7 hp
5.2 SARAN
Diharapkan untuk dapat lebih mempertajam pada disiplin ilmu lain yang dalam hal ini
adalah dibidang teknik Mesin, terkhusus lagi dalam hal getaran mekanis dan fisika
gelombang & getaran bunyi .
DAFTAR PUSTAKA
Arismunandar,Wiranto,Tsuda,Koichi.1997.Motor Diesel Putaran Tinggi.Jakarta : PT Pradnya
Pratama.
Boetarta,2000.Mengatasi Mesin Kerusaan Diesel.Jakarta:
Puspa Swara Daryanto ,1994 .Teknik Servis Mobil.Jakarta:Pt Reneka Cipta.
Dermana,danu .1999. Merawat dan Memperbaiki Motor Diesel.Jakarta: Puspa Swara.
top related