ASSALAMU’ALAIKUM WR.WB

DESAIN ULANG MOTOR BAKAR TORAK 4 LANGKAH Disusun oleh: Yudi Hari Susanto 03.3030063 Dosen Pembimbing: Endang Achdi, Ir., MT. Dr. H. Dedi Lazuardi, Ir., DEA.

LATAR BELAKANG Sepeda motor merupakan alat transportasi darat yang banyak digunakan baik di dalam kota maupun di desa. Pengetahuan mengenai siklus Konversi Energi sangat penting di dalam sistem pembangkit tenaga.

TUJUAN PENELITIAN Menentukan performansi motor bakar 4 langkah kondisi ideal, dengan beberapa diameter bore dan langkah torak yang berbeda.

BATASAN MASALAH Menentukan perhitungan Kerja netto per siklus, Tekanan rata-rata siklus, Daya dan, Efisiensi udara volume konstan dengan diameter bore yang dirubah, dan langkah torak yang dirubah.

METADOLOGI PENELITIAN Survey lapangan Studi literatur Kondisi Perancangan Perhitungan dan Analisa Evaluasi hasil perancangan

IDENTIFIKASI DAN SURVEY LAPANGAN DIAGRAM ALIR PROSES PERANCANGAN MOTOR BAKAR TORAK 4 LANGKAH MULAI KRITERIA PERANCANGAN IDENTIFIKASI DAN SURVEY LAPANGAN ANALISIS: Perhitungan kerja netto per siklus Tekanan rata-rata Daya motor Efisiensi PERHITUNGAN Perubahan bore Perubahan langkah torak SELESAI

KRITERIA PERANCANGAN Tipe mesin : 4 Langkah, SOHC, 2 klep dan Pendingin udara Diameter x Langkah : 63,5 x 49,5 mm Volume silinder : 156,7 cc Perbandingan kompresi : 9,0 : 1 Daya maksimum : 13,3 hp pada putaran 8000 rpm Torsi maksimum : 1,3 kgf.m pada putaran 6000 rpm

PRINSIP KERJA MOTOR BAKAR TORAK 4 LANGKAH LANGKAH KOMPRESI LANGKAH ISAP Setelah langkah kompresi isentropik terjadi proses pemasukan kalor.

LANGKAH KERJA LANGKAH BUANG Setelah kerja langkah ekspansi isentropik disini terjadi proses pengeluaran kalor.

SIKLUS UDARA VOLUME KONSTAN (SIKLUS OTTO)

RUMUS DASAR PERHITUNGAN Volume Langkah Volume Sisa Volume Total Vtot = VL + Vs

Kerja Langkah Isap (0-1) W0-1 = Po (V1 – V0) Kerja Langkah Kompresi Isentropik (1-2) mudara = ρudara . Vtot W1-2 = mu . cv (T1 – T2) Pemasukan Kalor pada Volume Konstan (2-3) Q2-3 = mu . cv (T3 – T2)

Kerja Langkah Ekspansi Isentropik (3-4) W3-4 = mu . cv (T3 – T4) Pengeluaran Kalor (4-1) Q4-1 = mu . cv (T1 – T4) Kerja Langkah Buang (1-0) W1-0 = Po (V0 – V1)

Kerja Netto Per Siklus Wnetto = Qm – Qk Tekanan Rata-rata Prata-rata = Efisiensi η = 1 – Daya Motor N =

Hubungan Daya Poros Dengan Daya Indikator Daya Ideal Dan Temperatur maksimum Pada Siklus Ideal N poros = 13,3 hp N indikator = = 15,647 hp N ideal = = 20,862 HP Tmaks = 1400 oC

Diasumsikan Tmaks = 1400 oC Nideal = 20,51 HP Karena hasil perhitungan Nideal (kondisi awal) mendekati dengan Nideal pada tempertur maksimum 1400 oC maka dapat diasumsikan Nideal (kondisi awal) terjadi pada Tmaks = 1400 oC. Pada Tmaks = 1400 oC Proses Temperatur, K Kalor masuk, J Kerja, J 0 - 1 T0 = 0 13,88 1 - 2 T1 = 303 -67,87 2 -3 T2 = 727,2 154,036 3 -4 T3 = 1673 157,93 4 - 1 T4 = 521,93 -35,65 1 – 0 -15,87 Wnetto 216,398 J Prata-rata 14,06 kg/cm3 0,58 N 20,51 HP

Tabel performasi dengan Diameter Bore yang berbeda (mm) Volume langkah (cc) Volume sisa (cm³) Volume Total Kompresi W netto (J) P rata" (Kg/cm²) Daya (HP) Efisiensi (%) 63,5 156,66 19,58 176,24 9,0 : 1 216,398 14,06 20,51 58 64 159,241 19,905 179,146 247,062 14,194 23,427 64,5 161,738 20,217 181,955 249,297 23,644 65 164,256 20,532 184,788 253,142 24,009 65,5 166,792 20,849 187,641 255,697 15,62 24,25

Grafik Daya VS Diameter Bore

Grafik Efisiensi vs Daya

Performasi mesin dengan Langkah Torak yang berbeda Panjang Langkah (mm) Volume langkah (cc) Volume sisa (cm³) Volume total Kompresi W netto (J) P rata" (Kg/cm²) Daya (HP) Efisiensi (%) 49,5 156,66 19,58 176,24 9,0 : 1 216,398 14,06 20,51 58 50,5 159,929 19,991 179,92 222,867 14,49 21,886 51,5 163,096 20,387 183,483 227,296 14,77 22,75 52,5 166,263 20,782 187,045 231,717 15,07 23,663 53,5 166,71 20,849 187,641 255,697 15,62 24,25

Grafik Daya VS Langkah Torak

Grafik Efisiensi vs Daya

KESIMPULAN Dari hasil perancangan motor bakar torak 4 langkah yang beroperasi pada Siklus Otto dengan perbadingan kompresi yang sama, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut : Pada perubahan diameter bore rata-rata 0,5 mm maka daya yang dihasilkan meningkat 4,43 % daya spesifikasi dengan efisiensi tetap. Pada perubahan langkah torak rata-rata 1 mm maka daya yang dihasilkan meningkat 10,23 % daya spesifikasi dengan efisiensi tetap.  

SARAN Untuk perhitungan perfomansi selanjutnya dilakukan pada perbandingan kompresi yang berbeda.

WASSALAMUALAIKUM WR.WB TERIMA KASIH WASSALAMUALAIKUM WR.WB