i

INSTALASI SISTEM ALAT UKUR PADA MOTOR

DIESEL YANMAR TS230R UNTUK ALAT

PRAKTIKUM UJI PRESTASI MOTOR DIESEL MEASURING INSTRUMENTS INSTALLATION ON YANMAR TS230R DIESEL

MOTOR FOR DIESEL ENGINE PERFORMANCE STUDY

Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat dalam menyelesaikan

pendidikan Diploma III Program Studi Teknik Mesin

Jurusan Teknik Mesin

Diajukan Oleh:

Afgan Fajar Alfian

NIM: 141211033

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2017

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ii

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

iii

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

iv

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, sebab rahmat dan

karuniaNya yang telah diberikan kepada penulisa sehingga penulis dapat membuat,

menyusun dan menyelesaikan tugas akhir ini sebagai salah satu persyaratan

kelulusan program pendidikan Diploma III di Program Studi Teknik Mesin, Jurusan

Teknik Mesin, Politeknik Negeri Bandung.

Dalam penulisan Tugas Akhir ini, penulis mengambil judulINSTALAS I

SISTEM ALAT UKUR PADA MOTOR DIESEL YANMAR TS230R UNTUK

ALAT PRAKTIKUM UJI PRESTASI MOTOR DIESEL. Selama pengerjaan

Tugas Akhir ini, penulis banyak memperoleh dukungan dan bantuan dari berbagai

pihak baik itu secara moril maupun materi. Semua itu merupakan sesuatu yang

sangat berharga bagi penulis dalam mengerjakan, menyelesaikan, dan menyususn

laporan tugas akhir ini.

Tidak lupa penulis mengucapkan terima kasih banyak kepada semua pihak

yang membantu dan terlibat dalam pengerjaan, penyusunan, dan penyelesaian

Tugas Akhir ini. Antara lain:

1. Bapak Parno Rahardjo, M.pd., M.Sc., Ph.D., selaku Ketua Jurusan

Teknik Mesin

2. Bapak Musyafak, ST., M.Eng., selaku Ketua Program studi D3 Teknik

Mesin

3. Bapak Nana Surjana, ST., MT., selaku dosen pembimbing dalam

penyelesaikan Tugas Akhir

4. Bapak Prasetyo, ST., M.Eng., selaku dosen pembimbing dalam

penyelesaian Tugas Akhir

5. Bapak Cucu selaku teknisi lab Fluida Thermal dan Otomotif yang turut

banyak membantu dan memberikan masukan dalam pengerjaan tugas

akhir

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

6. Bapak Usamah Ardi dan Ibu Anisah, selaku kedua orang tua saya atas

semua doa, bantuan dan dukungan baik moril maupun materil

7. Teman-teman seperjuangan, seangkatan, sejurusan Teknik Mesin yang

telah membantu, menghibur dan terus mendukung penulis dalam

penyusunan laporan ini

8. Seluruh pihak-pihak yang telah membantu penulis secara langsung

maupun tidak langsung yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu

Semoga semua bantuan serta dorongan yang telah diberikan kepada penulis

mendapat imbalan yang setimpal dari Tuhan Yang Maha Esa.

Penulis tentu menyadari bahwa penulisan laporan ini masih banyak terdapat

kekurangan dan masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis bersedia

menerima saran dan kritik untuk peingkatan kualitas penulisan bagi diri penulis di

masa yang akan datang.

Penulis berharap semoga laporan Tugas Akhir ini bermanfaat bagi semua

pihak yang membacanya dan dimanfaatkan sebaik-baiknya bagi perkembangan dan

kemajuan Ilmu Pengetahuan.

Bandung, Mei 2017

Penulis

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

vi

ABSTRAK

Motor diesel Yanmar tipe TS230R adalah motor diesel 4 tak satu silinder horizonta l yang dimiliki oleh Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Bandung dan berada pada Laboratorium Fluida dan Termal. Motor diesel ini akan digunakan sebagai alat praktikum uji prestasi motor bakar pada mata mata kuliah Konversi Energi yang akan diberlakukan oleh Jurusan Teknik Mesin.Kondisi perangkat motor diesel sebelumnya tidak mampu digunakan untuk melakukan pengujian prestasi tersebut. Oleh sebab itu perlu dilakukan modifikasi, perbaikan, dan penambahan komponen sehingga motor diesel dapat digunakan untuk pengujian prestasi. Modifikasi yang dilakukan meliputi penggantian knalpot dengan knalpot semula, perbaikan saluran bahan bakar serta pembuatan papan instrumen dan pemberi beban terhadap generator dan motor diesel. Uji coba pengujian dilakukan untuk memahamiapabila komponen yang telah ditambahkan dapat memperoleh parameterprestasi motor diesel.Pengujian dilakukan pada dua kondisi, kondisi pertama throttle diatur konstan pada bukaan 60% dengan pemberian beban bervariasi dari 1kW hingga 5kW. Pada kondisi 2, throttle divariasikan sebanyak 5 posisi tanpa pembebanan. Dari pengujian kondisi pertama didapat daya terbesar mesin sebesar 13.6 kW yang diraih pada putaran 2052.66 rpm dan pada pengujian kondisi kedua didapat daya mesin sebesar 14 kW pada putaran 2121.33 rpm. Kemudian laju konsumsi bahan bakar terbsear diraih pada nilai 1.17 kg/jam dan untuk konsumsi bahan bakar efektif diraih pada nilai 0.84 kg/jam-kW. Untuk torsi puncak, pada pengujian pertama didapat nilai 63.26 Nm pada putaran 2052.66 rpm dan pada pengujian kondisi kedua, torsi puncak diraih pada nilai 63.04 Nm pada pada 2121.33 rpm. Efisiensi total terbesar yang diraih dari pengujian ini adalah 17.21 %

Kata kunci: generator, diesel, kinerja, instalasi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

vii

ABSTRACT

Yanmar TS230R diesel motor is a 4 stroke, horizontally single cylinder motor owned

by Mechanical Engineering Faculty and stored in Thermal and Fluid Laboratory.

This motor was prepared for engine performance test in new leaning subject add by

Mechanical Engineering Faculty called Conversion Energy. But in the past, the

diesel wasn’t ready to be use for the test, so in order to make this engine able to do

the test, it needs a few modifications and some components installation. The parts

that need to be done are: changing the current exhaust with the OEM exhaust, fuel

line restoration, making the instrument panel, and put some load for the generator.

This performance test held to know if the components and modification works evenly

and also to be aware about the current engine performance. The given load for the

test were from 1 kW up to 5 kW. The test were done in two conditions, the first test

with a constant throttle setting but given variable load, and the second one, by doing

the test with five throttle setting without any load given. From the first condition test,

it got 13.6 kW peak engine power at 2052.66 rpm and from the second condition test,

it got 14 kW at 2121.33 rpm. For the highest fuel consumption, it got 1.17 kg/h and

for effective fuel consumption from both test got 0.84 kg/h-kW. For the torque, first

one got 63.26 Nm at 2052.66 and the second test got 63.04 Nm at 2121.33 rpm. Last,

the highest total efficiency got 17.21%

Key words : generator, diesel, performance, solar fuel,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

viii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ............................................................................................. iv

ABSTRAK .............................................................................................................. vi

ABSTRACT ........................................................................................................... vii

DAFTAR ISI ..........................................................................................................viii

DAFTAR GAMBAR................................................................................................ x

DAFTAR TABEL .................................................................................................. xii

DAFTAR LAMPIRAN ..........................................................................................xiii

DAFTAR SIMBOL DAN SINGKATAN.............................................................. xiv

BAB I PENDAHULUAN...................................................................................... I-1

1.1 Latar Belakang Masalah ...................................................................... I-1

1.2 Tujuan Tugas Akhir ............................................................................. I-1

1.3 Perumusan Masalah ............................................................................. I-1

1.4 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah .................................................. I-2

1.5 Sistematika Penulisan .......................................................................... I-3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI..............................II-1

2.1 Tinjauan pustaka .................................................................................II-1

2.1.1 Prestasi Motor ..........................................................................II-1

2.2 Landasan Teori ...................................................................................II-3

2.1.1 Motor Diesel.............................................................................II-3

2.2.2 Generator..................................................................................II-8

2.2.3 Sistem kinerja pada mesin ......................................................II-10

2.2.4 Sistem pengujuan kinerja motor diesel Yanmar TS230R .......II-11

BAB III METODE DAN PROSES PENYELESAIAN ...................................... III-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ix

3.1 Studi pustaka..................................................................................... III-2

3.2 Penentuan objek dan metode pengujian ............................................ III-2

3.2.1 Spesifikasi alat uji ..................................................................... III-2

3.1 Evaluasi ............................................................................................ III-3

3.4 Perbaikan mesin ................................................................................ III-4

3.4.1 Pengoperasian mesin................................................................. III-9

3.5 Instalasi sistem alat ukur ................................................................. III-10

3.6 Evaluasi awal .................................................................................. III-11

3.7 Pengujian prestasi diesel ................................................................. III-12

3.8 Pengambilan data dan pengolahan data........................................... III-13

3.8.1 Proses pengujian kinerja ........................................................... III-13

3.8.2 Persiapan alat ukur ................................................................... III-13

3.8.3 Persiapan beban yang akan digunakan ..................................... III-14

3.8.4 Prosedur pengujian kinerja mesin............................................. III-14

3.8.5Hasil Pengujian Kinerja Motor Diesel Yanmar TS230R ........... III-16

3.8.6 Hasil Perhitungan DataPengujian Kinerja ................................ III-16

3.9 Analisis ............................................................................................... III-18

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................ IV-1

4.1 Hasil perbaikan................................................................................... IV-1

4.2 Hasil perencanaan panel instrument ................................................... IV-2

4.3 Hasil Alat uji praktikum ..................................................................... IV-2

4.4 Pembahasan hasil perhitungan data uji coba pengujian kinerja .......... IV-3

4.4.1 Perbandingan daya dengan putaran mesin ............................... IV-3

4.4.2 Perbandingan daya mesin dengan laju konsumsi bahan bakar . IV-4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

4.4.3 Perbandingan putaran mesin dengan jumlah konsumsi bahan

bakar efektif .......................................................................... IV-6

4.4.4 Perbandingan torsi dengan putaran ....................................... IV-7

4.4.5 Perbandingan daya dengan terhadap beban........................... IV-8

4.4.6 Perbandingan efisiensi total dengan putaran mesin ............... IV-9

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN............................................................... V-1

5.1 Kesimpulan ......................................................................................... V-1

5.2 Saran ................................................................................................... V-2

DAFTAR PUSTAKA ...............................................................................................1

LAMPIRAN

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar II.1. Siklus kerja motor diesel..................................................................II-4

Gambar II.2. Diagram kerja katup motor diesel 4 langkah....................................II-4

Gambar II.3. Mesin diesel Yanmar TS230R .........................................................II-6

Gambar II.4. Skema saluran bahan bakar..............................................................II-7

Gambar II.5. Radiator ...........................................................................................II-7

Gambar II.6. Saringan udara basah .......................................................................II-8

Gambar II.7. Generator AC...................................................................................II-9

Gambar II.8. Generator DC...................................................................................II-9

Gambar II.9. Keseimbangan energi pada motor bakar torak (kiri) dan diagram

proses konversi energy (kanan)[7] ..............................................II-10

Gambar II.10 Gambaran system pengujian kinerja motor diesel.........................II-11

Gambar III.1. Diagram alur penyelesaian masalah.............................................. III-1

Gambar III.2. Kondisi nipple sebelum (kiri) dan sesudah (kanan) dilakukan

perubahan.................................................................................... III-5

Gambar III.3. Kondisi knalpot sebelum dilakukan penggantian.......................... III-6

Gambar III.4. Knalpot standar............................................................................. III-6

Gambar III.5. Knalpot standar yang sudah terpasang .......................................... III-7

Gambar III.6. Instalasi alat uji kinerja motor diesel .......................................... III-10

Gambar III.7 Gambar rangkaian listrik sederhana............................................. III-11

Gambar III.8 Panel instrument .......................................................................... III-11

Gambar III.9. Tachometer digital...................................................................... III-13

Gambar III.10. Stopwatch ................................................................................. III-14

Gambar III.11. Pemanas air .............................................................................. III-14

Gambar IV.1. Saluran bahan bakar. .................................................................... IV-1

Gambar IV.2. Knalpot standart yang sudah terpasangan..................................... IV-1

Gambar IV.3. Penambahan minyak pada wadah................................................. IV-2

Gambar IV.4. Hasil akhir Panel instrument dan pembebanan ............................. IV-2

Gambar IV.5. Perangkat alat uji .......................................................................... IV-3

Gambar IV.6. Grafik daya mesin dengan putaran mesin tanpa beban ................. IV-3

Gambar IV.7 Grafik daya mesin dengan putaran mesin dengan pembebanan

bervariasi dan throttle tetap ......................................................... IV-4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xii

Gambar IV.8 Grafik daya mesin dengan putaran mesin tanpa beban .................. IV-5

Gambar IV.9 Grafik daya mesin dengan putaran mesin dengan pembebanan

bervariasi dan throttle tetap ......................................................... IV-5

Gambar IV.10 Grafik jumlah konsumsi bahan bakar dengan besar

pembebanan yang diberikan........................................................ IV-6

Gambar IV.11 Grafik jumlah konsumsi bahan bakar efektif dengan throttle

bervariasi .................................................................................... IV-6

Gambar IV.12 Grafik perbandingan torsi dengan putaran mesin dengan

variasi pembebanan dan throttle tetap ......................................... IV-7

Gambar IV.13 Grafik perbandingan torsi dengan putaran poros mesin tanpa

beban dan throttle bervariasi ....................................................... IV-7

Gambar IV.14 Perbandingan daya terhadap beban pada throttle tetap dengan

variasi pembebanan..................................................................... IV-8

Gambar IV.15 Perbandingan efisiensi total terhadap putaran mesin pada

kondisi throttle tetap dengan variasi pembebanan ....................... IV-9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel III 1 Spesifikasi Diesel Yanmar TS230R .................................................. III-2

Tabel III 2 Spesifikasi Generator ........................................................................ III-3

Tabel III 3 Spesifikasi komponen papan instrument ........................................... III-3

Tabel III 4 Inspeksi mesin................................................................................... III-4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 : Gambar teknik papan instrument ............................................ L1

Lampiran 2 : Gambar proses pengerjaan ..................................................... L2

Lampiran 3 : Kurva performa Yanmar TS230R…………………………..L4

Lampiran 4 : Tabel pengamatan dan hasil perhitungan……………………L5

Lampiran 5 : Tabel hasil pengujian………………………………………..L9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xv

DAFTAR SIMBOL DAN SINGKATAN

Daftar Simbol

η : Efisiensi total (%)

Cg : Efisiensi generator listrik (%) cv : Nilai karbon bahan bakar (kJ/kg) E : Tegangan (Volt)

fc : Faktor koreksi daya I : Arus (Ampere)

mbb : Laju aliran massa bahan bakar (kg/s) Mf : Jumlah konsumsi bahan bakar (kg/jam) Pmesin : Daya mesin (kW)

Plistrik : Daya listrik (kW) Pf : Faktor daya untuk fase tunggal = 1

Q : Debit aliran cairan pendingin (lt/s) t : Waktu (detik) Vbb : Volume bahan bakar (ml)

ρbb : Densitas bahan bakar (kg/lt) CO : CarboniMonoxidei(%)

CO2 : Carbon Dioxide (%)

HC : Hydro Carbon (ppm)

O2 : Oxygen (%)

Daftar Singkatan

AC : Alternating Current

DC : Direct Current GGL : Gaya Gerak Listrik LHV : Low Heating Value (kJ/kg)

ppm : Part per million

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

DAFTAR PUSTAKA

Arismunandar, Wiranto, Penggerak Mula : Motor Bakar Torak, edisi kelima,

cetakan kedua, Penerbit ITB, Bandung, 2005.

Ardiansyah, Weka, Induksi Elektromagnetik, 2014

http://wekasyah88.blogspot.com/2014/02/induksi-elektromagnetik.html,

diakses pada 24 April 2017

Maleev, V.L.1995. Operasi dan Pemeliharaan Mesin Diesel. Cetakan ketiga

Ahli Bahasa Bambang Priambodo. Jakarta: R.Erlangga

Murni, Kaji Eksperimental Pengaruh Temperatur Biodiesel Minyak Sawit

Terhadap Performansi Mesin Diesel Direct Injection Putaran Konstan,

Laporan Tesis, Program Studi Teknik Mesin Universitas Diponegoro, 2010

Santoso, Wahyu, Rancang Bangun Alat Uji kinerja Motor Diesel Yanmar TS-

50 Dual Fuel, Laporan Tugas Akhir, Jurusan Teknik Mesin Politeknik

Negeri Bandung, 2015

Service manual Yanmar TS190(R) & TS230(R)

War, Cak & Anwar Hadi, Ringkasan SNI 19-7117.11-2005 “Cara uji opasitas

menggunakan skala Ringelmann untuk asap hitam pada emisi gas buang

sumber tidak bergerak

YanmariiiiiTS230iiiiCurve

http://www.powerequipment.com.au/products/industrial-engines/tf-series-

6-23hp/ts230rs-23hp/

diakses pada 21 Juli 2017

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

\

R IW AYAT HID U P

Nama : Afgan Fajar Alfian

Tempat, Tgl Lahir : Sangatta, 18 Februari 1996

Jenis Kelamin : Laki-Laki

Agama : Islam

Kewarganegaraan : Indonesia

Status : Belum Kawin

Alamat Sementara : Perum. D’Lapan Residence, Kav. 5, Jl. Pasteur Indah, Sukaraja,

Bandung, Jawa Barat 40175

Telephone : 08115841400

Email : afgan36@gmail.com

PENDIDIKAN

2002 – 2008 SD YPPSB 1 , Swarga Bara, Sangatta

2008 – 2011 SMP YPPSB , Swarga Bara, Sangatta 2011 – 2014 SMA Taruna B akti, Bandung

PENGALAMAN ORGANISASI

2008 – 2011 Organisasi B isnis Sekolah, sebagai anggota

2014 – 2017 Himpunan Mahasiswa Mesin, sebagai anggota

2014 – 2017 Me chafest, Divisi Logistik

PENGALAMAN KERJA LAPANGAN

2016 – 2016 PT PJB