LAPORAN RESMI PRAKTIKUMTEKNIK ENERGI(MOTOR BAKAR DALAM DAN KONVERSI ENERGI)

Disusun oleh :

Nama: Willis Ega Taruna IstisqaNo. Mahasiswa: 13/15990/TP-STIKAcara: Sistem PembakaranCo. Ass: Satria Aji SetiawanPebimbing: Ir. Priyambada, MP

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIANINSTITUT PERTANIAN STIPERYOGYAKARTA2015

I. ACARA I: Sistem PembakaranII. TANGGAL: 26 Februari 2015III. TUJUAN:1. Mengetahui proses sistem pembakaran.2. Mengetahui komponen komponen yang ada pada mesin diesel.IV. DASAR TEORIMotor bakar diesel biasa disebut juga dengan Mesin diesel (atau mesin pemicu kompresi) adalah motor bakar pembakaran dalam yang menggunakan panas kompresi untuk menciptakan penyalaan dan membakar bahan bakar yang telah diinjeksikan ke dalam ruang bakar. Mesin ini tidak menggunakan busi seperti mesin bensin atau mesin gas. Mesin ini ditemukan pada tahun 1892 oleh Rudolf Diesel, yang menerima paten pada 23 Februari 1893. Diesel menginginkan sebuah mesin untuk dapat digunakan dengan berbagai macam bahan bakar termasuk debu batu bara. Dia mempertunjukkannya pada Exposition Universelle tahun 1900 dengan menggunakan minyak kacang. Mesin ini kemudian diperbaiki dan disempurnakan oleh Charles F. Kettering.Mesin diesel memiliki efisiensi termal terbaik dibandingkan dengan mesin pembakaran dalam maupun pembakaran luar lainnya, karena memiliki rasio kompresi yang sangat tinggi. Mesin diesel kecepatan-rendah (seperti pada mesin kapal) dapat memiliki efisiensi termal lebih dari 50%.Mesin diesel dikembangkan dalam versi dua-tak dan empat-tak. Mesin ini awalnya digunakan sebagai pengganti mesin uap. Sejak tahun 1910-an, mesin ini mulai digunakan untuk kapal dan kapal selam, kemudian diikuti lokomotif, truk, pembangkit listrik, dan peralatan berat lainnya. Pada tahun 1930-an, mesin diesel mulai digunakan untuk mobil. Sejak saat itu, penggunaan mesin diesel terus meningkat dan menurut British Society of Motor Manufacturing and Traders, 50% dari mobil baru yang terjual di Uni Eropa adalah mobil bermesin diesel, bahkan di Perancis mencapai 70%. (Anonim, 2015)Mesin/motor diesel (diesel engine) merupakan salah satu bentuk motor pembakaran dalam (internal combustion engine) di samping motor bensin dan turbin gas. Motor diesel disebut dengan motor penyalaan kompresi (compression ignition engine) karena penyalaan bahan bakarnya diakibatkan oleh suhu kompresi udara dalam ruang bakar. Dilain pihak motor bensin disebut motor penyalaan busi (spark ignition engine) karena penyalaan bahan bakar diakibatkan oleh percikan bunga api listrik dari busi.Cara pembakaran dan pengatomisasian (atomizing) bahan bakar pada motor diesel tidak sama dengan motor bensin. Pada motor bensin campuran bahan bakar dan udara melelui karburator dimasukkan ke dalam silinder dan dibakar oleh nyala listrik dari busi. Pada motor diesel yang diisap oleh torak dan dimasukkan ke dalam ruang bakar hanya udara, yang selanjutnya udara tersebut dikompresikan sampai mencapai suhu dan tekanan yang tinggi. Beberapa saat sebelum torak mencapai titik mati atas (TMA) bahan bakar solar diinjeksikan ke dalam ruang bakar. Dengan suhu dan tekanan udara dalam silinder yang cukup tinggi maka partikel-partikel bahan bakar akan menyala dengan sendirinya sehingga membentuk proses pembakaran. Agar bahan bakar solar dapat terbakar sendiri, maka diperlukan rasio kompresi 15-22 dan suhu udara kompresi kira-kira 600C. Meskipun untuk motor diesel tidak diperlukan system pengapian seperti halnya pada motor bensin, namun dalam motor diesel diperlukan sistem injeksi bahan bakar yang berupa pompa injeksi (injection pump) dan pengabut (injector) serta perlengkapan bantu lain. Bahan bakar yang disemprotkan harus mempunyai sifat dapat terbakar sendiri (self ignition). (Pratama, 2013)

Dalam mesin 2 tak, 1 kali putaran kruk as/crankshaft (360 derajat) terdapat 4 siklus, jadi setengah putaran (180 derajat) melakukan 2 siklus. Dimana, pada mesin 2 tak tidak memakai klep/valve dan noken as/camshaft seperti di mesin 4 tak, sebagai gantinya mesin 2 tak memakai membran yang berada setelah karburator.Selain itu, karena mesin 2 tak dalam 1 putaran kruk as/crankshaft melaksanakan 4 siklus, mesin 2 tak ini lebih responsif dan akselerasinya bagus. Akan tetapi, mesin ini mengeluarkan tenaga yang besar pada saat putaran/RPM tinggi sehingga membuat mesin ini meminum bahan bakar yang lumayan banyak, akan tetapi mesin ini menghasilkan tenaga yang lebih besar dibandingkan mesin 4 tak. Minuman mesin ini tak hanya bensin, tetapi mesin ini minta bensin tersebut dioplos dengan oli khusus yang biasa disebut oli samping untuk sekalian melumasi bagian dalam mesin. Jadi oli mesin hanya melumasi bagian transmisi. Itu lah kenapa mesin 2 tak fogging atau berasap knalpotnya, karena membakar oli samping.Mesin 2 tak cenderung lebih kecil dan ringan dibandingkan mesin 4 tak, sehingga rasio berat terhadap tenaga (power to weight ratio) mesin dua tak lebih baik dibandingkan mesin empat tak. Itu sedikit tentang mesin 2 tak, mari kita buka lebih dalam bagaimana siklus 2 tak.

Langkah pertama Piston bergerak dari TMA ke TMB. Saat bergerak dari TMA ke TMB, piston akan menekan ruang bilas yang berada di bawahnya. Semakin jauh piston meninggalkan TMA menuju TMB akan semakin meningkat pula tekanan di ruang bilas. Pada titik tertentu, piston (ring piston) akan melewati lubang pembuangan gas dan lubang pemasukan gas. Posisi masing-masing lubang tergantung dari desain perancang. Umumnya ring piston akan melewati lubang pembuangan terlebih dahulu. Pada saat ring piston melewati lubang pembuangan, gas di dalam ruang bakar keluar melalui lubang pembuangan. Pada saat ring piston melewati lubang pemasukan, gas yang tertekan di dalam ruang bilas akan terpompa masuk ke dalam ruang bakar, sekaligus mendorong keluar gas yang ada di dalam ruang bakar menuju lubang pembuangan. Piston terus menekan ruang bilas sampai titik TMB, sekaligus memompa gas dalam ruang bilas menuju ke dalam ruang bakar.Langkah kedua Piston bergerak dari TMB ke TMA. Saat bergerak dari TMB ke TMA, piston akan menghisap gas hasil percampuran udara, bahan bakar dan pelumas ke dalam ruang bilas. Percampuran ini dilakukan oleh karburator atau sistem injeksi. Saat melewati lubang pemasukan dan lubang pembuangan, piston akan mengkompresi gas yang terjebak di dalam ruang bakar. Piston akan terus mengkompresi gas dalam ruang bakar sampai TMA. Beberapa saat sebelum piston sampai di TMA, busi akan menyala untuk membakar gas dalam ruang bakar. Waktu nyala busi tidak terjadi saat piston sampai ke TMA, melainkan terjadi sebelumnya. Ini dimaksudkan agar puncak tekanan akibat pembakaran dalam ruang bakar bisa terjadi saat piston mulai bergerak dari TMA ke TMB, karena proses pembakaran membutuhkan waktu untuk bisa membuat gas terbakar dengan sempurna oleh nyala api busi.

Mesin 4 tak itu mesin yang melunasi 4 siklus mesin bakar dengan melakukan 2 putaran kruk as/crankshaft. Mesin ini berputar 2 kali atau 720 derajat untuk melakukan 4 siklus, sehingga 1 putaran kruk as/crankshaft (360 derajat) melakukan 2 siklus. Dimana, mesin ini kurang responsif dibandingkan mesin 2 tak tetapi mesin ini lebih effisien. Mesin ini lebih ramah lingkungan karena mesin ini hanya meminum bensin saja, tidak ada oli samping. Mesin ini mengeluarkan tenaga relatif di putaran/RPM lebih rendah dibandingkan mesin 2 tak, dan tenaga yang dikeluarkan lebih rendah juga.Mesin ini menggunakan klep/valve yang digerakan oleh noken as yang tidak dipakai oleh mesin 2 tak, sehingga semua siklus yang harus dilakukan lebih sempurna. Pada mesin motor, oli mesin 4 tak menjadi 1 untuk melumasi keseluruhan mesin dan transmisi pada mobil tetap terpisah karena saluran oli mesin dan transmisi terpisah.

Langkah pertama, piston bergerak dari TMA ke TMB, posisi katup masuk terbuka dan katup keluar tertutup, mengakibatkan udara (mesin diesel) atau gas (sebagian besar mesin bensin) terhisap masuk ke dalam ruang bakar. Proses udara atau gas sebelum masuk ke ruang bakar dapat dilihat pada sistem pemasukkan.Langkah kedua, piston bergerak dari TMB ke TMA, posisi katup masuk dan keluar tertutup, mengakibatkan udara atau gas dalam ruang bakar terkompresi. Beberapa saat sebelum piston sampai pada posisi TMA, waktu penyalaan (timing ignition) terjadi (pada mesin bensin berupa nyala busi sedangkan pada mesin diesel berupa semprotan (suntikan) bahan bakar).Langkah ketiga, gas yang terbakar dalam ruang bakar akan meningkatkan tekanan dalam ruang bakar, mengakibatkan piston terdorong dari TMA ke TMB. Langkah ini adalah proses yang akan menghasilkan tenaga.Langkah keempat, piston bergerak dari TMB ke TMA, Posisi katup masuk terutup dan katup keluar terbuka, mendorong sisa gas pembakaran menuju ke katup keluar yang sedang terbuka untuk diteruskan ke lubang pembuangan. (Rahadi, 2014)

IV.ALAT DAN BAHAN A. Alat:1. Stand Diesel Engine: 1 UnitB. Bahan :1. Bahan bakar: Secukupnya2. Pelumas: SecukupnyaVI. CARA KERJA1. Mencatat bagian bagian sistem pembakaran.2. Mengamati cara kerja sistem pembakaran.3. Menggambar bagian sistem pembakaran

VII. HASIL PENGAMATANA. Gambar dan Fungsi Bagian - Bagian pada Sistem PembakaranNo Bagian bagianFungsi Gambar

1Tangki bahan bakarSebagai tempat menampung bahan bakar sementara sebelum di teruskan kesistem bahan bakar

2Feed pumpMenghisap bahan bakar dari tangki bahan bakar Feed pump

3Priming pumpMengeluarkan udara palsu di dalam aliran bahan bakarPriming pump

4Water sediementerBerfungsi untuk menyaring kotoran kotaran yang ada di bahan bakar dan menghilangkan air di dalam bahan bakar jika ada

5Pompa injeksiBerfungsi untuk menginjeksikan bahan bakar dan memberikan tekanan untuk mensuplai bahan bakar ke nozzle

6Delivery lineBerfungsi sebagai jalur untuk mensuplai bahan bakar kesetiap nozzel

7Injection nozzleBerfungsi untuk mengkabutkan bahan bakar keruang bakar

8Intake ManifoldUntuk jalur penghisapan udara yang akar dikompresi.

9Ruang PembakaranSebagai tempat terjadinya pembakaran bahan bakar.

10Exhaust manifoldSebagai tempat pembuangan gas gas sisa pembakaran.

11Fuel Return lineUntuk mengembalikan bahan bakar yang berbih dari nozzel kembali ke tangki

12Saringan udaraMenyaring udara yang masuk ke sistem bahan bakar

13Idle Speed Adjusting Screw (ISAS)Untuk mengatur besar kecilnya putaran stationer (idle) secara manual.

14Glow plugSebagai alat untuk membantu menaikkan suhu kompresi udara didalam ruang bakar.

B. Flow Chart Sistem Pembakaran

Intake Manifold

C. Gambar Sistem Pembakaran

VIII. PEMBAHASANPada praktikum motor bakar dalam ini yang dilaksankan pada hari Jumat, 27 Februari 2015 ini dengan judul acara yaitu sistem pembakaran, dimana pada praktikum ini diharapkan agar praktikan dapat mengetahui bagaimana proses sistem pembakaran terjadi selain itu juga harapannya praktikan dapat mengetahui komponen-komponen dan cara kerja masing-masing komponen yang ada pada mesin diesel.Pada praktikum ini menggunakan motor disel sebagai bahan praktikum, hal pertama yang harus praktikan lakukan adalah mengamati dan memahami bagaimana proses pembakaran itu terjadi mulai dari mesin-mesin yang bekerja sampai prosesnya sendiri berjalanan dan menjelaskannya.Proses pembakaran ini terjadi dimulai saat, bahan bakar bersumber dari tanki yang berfungsi sebagai tempat menampung bahan bakar sementara sebelum diteruskan ke sistem pembakaran, selanjutnya bahan bakar akan mengalir dari tangki menuju sebuah pompa yang terdiri dari feed pump dan priming pump. Feed pump disini berfungsi untuk menghisap bahan bakar dari tangki bahan bakar sedangkan priming pump berfungsi untuk membuang udara yang ada di dalam aliran bahan bakar karena jika ada udara di dalam aliran bahan bakar, bahan bakar tersebut tidak akan bisa terhisap oleh pompa dan menyebabkan bahan bakar tidak dapat mengalir. Pengoperasian priming pump ini dilakukan dengan cara manual dengan menekan - nekan tombol penekan yang ada pada pompa sambil mengeluarkan udara yang ada pada aliran bahan bakar. Kemudian setelah dari feed pump dan priming pump bahan bakar akan mengalir ke water sedimenter yang berfungsi sebagai penyaring kotoran dan juga air yang ada di dalam bahan bakar, jika air sudah penuh maka cara membersihakannya dalah dengan membuka kran yang ada di bawah dan mengeluarkan air sampai yang keluar nantinya adalah bensin murni.Dari water sedimenter bahan bakar selanjutnya diteruskan ke pompa injeksi. Disini pompa injeksi memliki peranan penting dalam pensuplaian bahan bakar pada mesin diesel, Injeksi bahan bakar harus disemprotkan secara merata, panas udara di dalam kabin kemudian akan membuat tetesan bahan bakar ini berubah menjadi uap dan membakarnya pada saat telah menjadi uap. Pengapian tidak akan terjadi langsung karena proses penguapan tersebut. Komponen yang mengaturjumlah bahan bakar yang akan disuplai ke nozzle adalah governor sedangkan untuk mengatur urutan penyemprotan nozzle adalah timer yang ada di dalam pompa injeksi ini. Selanjutnya bahan bakar dari pompa injeksi akan diteruskan ke nozzle dimana nozzle disini berfungsi untuk mengkabutkan bahan bakar agar mudah tercampur dengan udara yang ada di dalam ruang bakar dan selanjutnya terjadi pembakaran. Setelah terjadi pembakara, Suhu akan meningkat drastis diatas piston dan mendorong piston kebawah untuk memasok tenaga ke Crakshaft. karakteristik mesin diesel adalah suara letupan yang terjadi ketika uap bahan bakar terbakar dan menyebabkan peningkatan mendadak tekanan di atas piston . Setelah terjadi pembakaran, Suhu akan meningkat drastis diatas piston dan pemuaian akan mendorong piston kebawah untuk memasok tenaga ke Crakshaft. Tingkat kompresi yang tinggi memungkinkan pembakaran berlangsung tanpa sistem pengapian terpisah , rasio kompresi yang tinggi juga sangat meningkatkan efisiensi mesin . Peningkatan rasio kompresi dalam mesin busi mana bahan bakar dan udara dicampur sebelum masuk ke silinder dibatasi oleh kebutuhan untuk mencegah rusaknya ruang pencampuran. Apabila hanya udara yang dikompresikan ke dalam mesin diesel tanpa campuran bahan bakar, maka ledakan prematur tidak akan menjadi masalah dan rasio kompresi bisa menjadi jauh lebih tinggi Mesin diesel diproduksi dalam versi dua - stroke(tak atau silinder) dan empat-stroke.

IX. 10

X. KESIMPULANDari hasil praktikum yang telah dilaksanakan maka dapat disimpulkan bahwa :1. Motor bakar diesel biasa disebut juga dengan Mesin diesel (atau mesin pemicu kompresi) adalah motor bakar pembakaran dalam yang menggunakan panas kompresi untuk menciptakan penyalaan dan membakar bahan bakar yang telah diinjeksikan ke dalam ruang bakar.2. Padamotor diesel tidak diperlukan sistem pengapian seperti halnya pada motor bensin, namun dalam motor diesel diperlukan sistem injeksi bahan bakar yang berupa pompa injeksi (injection pump) dan pengabut (injector) serta perlengkapan bantu lain. Bahan bakar yang disemprotkan harus mempunyai sifat dapat terbakar sendiri(self ignition). Penampang mesin diesel secara sederhana.3. Priming pump adalah bagian manual yang berisi piston gerak lurus untuk menghisap bahan bakar dari tangki pada saat mengeluarkan udara palsu dari sitem bahan bakar dan biasanya dilengkapi dengan pengunci agar tidak bekerja selama motor hidup.4. Komponen yang ada pada sistem pembakaran ini adalah tangki bahan bakar, feed pump, water sendimeter, pompa injeksi, delivery line, nozzle, return line dan ruang bakar serta glow plug.5. Injeksi bahan bakar harus disemprotkan secara merata, panas udara di dalam kabin kemudian akan membuat tetesan bahan bakar ini berubah menjadi uap dan membakarnya pada saat telah menjadi uap. Pengapian tidak akan terjadi langsung karena proses penguapan tersebut.

DAFTAR PUSTAKAAnonim, 2015. Motor Bakar Diesel. http://id.wikipedia.org/wiki/Motor_ bakar_diesel. Diakses pada 09 Maret 2015 pukul 08.40 WIB.Pratama, Arga. 2013. Sistem Bahan Bakar Diesel. http:// teknikkendaraanringan-otomotif.blogspot.com/2013/11/sistem-bahan-bakar-diesel.html. Diakses pada 09 Maret 2015 pukul 08.43 WIB.Rahadi, Adityo. 2014. Cara Kerja Mesin 2 Tak dan 4 Tak. http://fastnlow.net/ cara-kerja-mesin-2-tak-dan-4-tak/. Diakses pada 09 Maret 2015 pukul 09.04 WIB.

Yogyakarta, 09 Maret 2015Mengetahui,

Co. Ass Praktikan

(Satria Aji Setiawan)

(Willis Ega Taruna Istisqa)