analisis kelayakan-pakai minyak pelumas sae 10w … · 2016-07-21 · hukum i newton menyatakan...

Program Studi D-III Teknik Mesin

Fakultas Teknologi Industri

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

ANALISIS KELAYAKAN-PAKAI MINYAK PELUMAS SAE 10W-30 PADA SEPEDA MOTOR (4TAK) BERDASARKAN VISKOSITAS DENGAN METODE VISKOMETER BOLA JATUH

OLEH : Ladrian Rohmi Abdi Syahdanni

2113030036

DOSEN PEMBIMBING : Ir. Suhariyanto, MT ,

Ir. Mahirul Mursid, MSc

TUGAS AKHIR (TM 145316) KONVERSI ENERGI

1

5 kesimpulan

4 perhitungan

3 metodologi

2 Dasar teori

1 PENDAHULUAN

• Salah satu hal yang perlu diperhatikan tentang pelumas adalah viskositasnya. Viskositas dari pelumas bervariasi dengan adanya perubahan temperatur, dalam kenyataannya suatu fluida umumnya akan mengalami penurunan nilai viskositas dengan adanya kenaikan temperatur. Setelah temperatur kembali seperti semula atau dingin , Viskositas tidak kembali naik seperti semula, tetapi turun sedikit demi sedikit, sehingga pada akhirnya Viskositasnya tidak memenuhi syarat lagi. Pada zat cair, viskositas disebabkan karena adanya gaya kohesi (gaya tarik menarik antara molekul).

• Selama ini untuk menentukan minyak pelumas sudah waktunya diganti atau belum masih berpedoman pada jarak tempuh (km) untuk kendaraan bermotor. Pedoman tersebut belum pernah dilakukan pengecekan, apa benar jarak tempuh misalnya, 2000 km, 2500 km, 3000 km, dan sebagainya minyak pelumas harus diganti ?. Salah satu cara untuk menentukan minyak pelumas sudah waktunya diganti atau belum dapat diukur dengan mengukur viskositasnya.

2

PENDAHULUAN

LATAR BELAKANG

Rumusan masalah

3

•Bagaimana pengaruh jarak tempuh terhadap nilai viskositas minyak pelumas •Berapa kilometer jarak tempuh yang dihasilkan, sampai minyak pelumas yang dipakai tidak layak

TUJUAN

U N T U K M E N G E T A H U I P E N G A R U H J A R A K T E M P U H T E R H A D A P N I L A I V I S K O S I T A S M I N Y A K P E L U M A S .

U N T U K M E N G E T A H U I B E R A P A K I L O M E T E R J A R A K T E M P U H H I N G G A M I N Y A K P E L U M A S Y A N G D I P A K A I T I D A K L A Y A K . 2

4

1

BATASAN MASALAH

5

M E N G G U N A K A N M I N Y A K P E L U M A S A H M S P X 1 S A E 1 0 W 3 0 ( 1 L ) . 1

D I A M E T E R B O L A 1 5 , 1 0 M M , D I U K U R D E N G A N J A N G K A S O R O N G

M E N G G U N A K A N P I P A K A C A D E N G A N P A N J A N G 1 0 0 C M , D I A M E T E R D A L A M 4 1 M M .

P A N J A N G L I N T A S A N A L I R A N P A D A P I P A 7 0 C M .

K E C E P A T A N Y A N G T I M B U L P A D A S A A T B O L A J A T U H B E B A S ( A W A L ) D I A N G G A P T I D A K A D A ( N O L ) .

M A S S A B O L A 3 , 5 G R A M , D I T I M B A N G D E N G A N T I M B A N G A N

M E N G G U N A K A N S T O P W A C T H S E B A G A I P E N G U K U R W A K T U .

D I U J I K A N P A D A S E P E D A M O T O R H O N D A C S - 1 ( 4 T A K ) T A H U N 2 0 0 8 .

2

3

4

5

6

7

8

Dasar teori H U K U M - H U K U M D A S A R YA N G T E R K A I T

7

1. Hukum Newton I Hukum I Newton menyatakan jika resultan gaya yang bekerja pada suatu benda yang sama dengan nol, maka benda yang mula-mula diam akan tetap diam. Benda yang mula-mula bergerak lurus beraturan akan tetap lurus beraturan dengan kecepatan tetap.

m

Fa

m

Fa

m

Fa

Dasar teori

7

2. Prinsip Archimedes Untuk gaya apung yang terjadi menurut prinsip Archimedes yang berbunyi Setiap benda yang terendam seluruhnya atau sebagian di dalam suatu fluida mendapat gaya apung berarah keatas, yang besarnya adalah sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda ini, sehingga dalam kaitannya dengan hukum “Stokes” adalah untuk viskometer bola jatuh:

m

Fa

m

Fa

m

Fa

Dasar teori

7

3. Hukum Stokes Dalam hukum stokes menyatakan bagaimana pengaruh fluida kental terhadap benda yang bergerak didalamnya, selain itu juga menyatakan bila bola bergerak didalam zat cair yang diam dimana zat cair tersebut mempunyai kekentalan maka akan terjadi gaya hambat tersebut. Pada kecepatan konstan, gaya gesek (Fr) yang terjadi diberi hubungan :

Dasar teori H U B U N G A N A N TA R A H U K U M S T O K E S , B E R AT

D A N P R I N S I P A R C H I M E D E S U N T U K M E N D A P AT K A N K O E F I S I E N V I S K O S I TA S

7

Dengan menggunakan hukum stokes kita akan mencari koefisien viskositas dari suatu fluida atau pelumas. Didalam fluida kental selain terjadi gaya stokes (Fr), juga mengalami gaya apung (Fa), dan berat (W). Dan

m

Fa

m

Fa

m

Fa

Dasar teori

7

Bola Jatuh di dalam fluida Dalam Stokes untuk bola jatuh ke bawah :

m

Fa

m

Fa

m

Fa

Dasar teori

7

Jadi dengan menggunakan dalil stokes untuk mendapatkan nilai koefisien viskositas dari suatu fluida atau pelumas untuk bola jatuh dapat dihitung dengan rumus :

m

Fa

m

Fa

m

Fa

Dasar teori

7

Viskositas yang diperoleh dari rumus tersebut sedikit berbeda dengan hasil sesungguhnya, oleh karena itu perlu faktor koreksi (f). Setelah memasukkan faktor koreksi maka rumus diatas menjadi : Dimana :

m

Fa

m

Fa

m

Fa

Diagram alir pengerjaan tugas akhir

12

13

Prosedur Pengujian

1. Mengukur diameter bola dengan jangka sorong. 2. Menimbang bola dengan alat timbangan. 3. Minyak pelumas dipanaskan pada temperatur 40 C dan 100 C dengan

kompor listrik. 4. Menimbang minyak pelumas yang telah dipanaskan dengan temperatur

tersebut untuk mengetahui massa jenisnya. 5. Minyak pelumas dimasukkan ke pipa kemudian bola dijatuhkan dari

permukaan minyak pelumas dalam pipa, dimana memperhatikan titik S dan titik F.

6. Mencatat waktu jatuh bola dari titik S sampai titik F dengan menggunakan stopwatch.

7. Setelah semua dilakukan, mengulangi langkah pengujian sebanyak 6 kali kemudian diambil waktu rata-ratanya.

8. Setelah mendapatkan pengukuran waktu rata-rata kemudian menghitung nilai viskositas minyak pelumas.

13

perhitungan Perhitungan f (correction factor)

14

perhitungan Menghitung nilai Koefisien Viskositas pada temperatur 40 C

Menghitung Viskositas kinematik digunakan persamaan

14

perhitungan Menghitung nilai Koefisien Viskositas pada temperatur 100 C

Menghitung Viskositas kinematik digunakan persamaan

15

perhitungan Dengan menerapkan langkah perhitungan yang sama seperti

perhitungan di atas, maka perhitungan setiap koefisien viskositas untuk jarak tempuh berikutnya akan ditabelkan sebagai berikut :

Tabel hasil perhitungan viskositas terhadap jarak tempuh (km) pada temperatur 40º C

23,5% 29,5% 32,7% 39,3% 44,2% 48,3% 50,01% 53,2%

15

perhitungan

Tabel hasil perhitungan viskositas terhadap jarak tempuh (km) pada temperatur 100º C

25,7% 29,9% 33,5% 39,3% 43,2% 47,8% 49,9% 53,1%

15

perhitungan

93

72,83

67,18 64,04

58,53 54,46

50,45 48,86 45,65

40,57

30,76 29,1 27,46 25,63 24,56 22,81 21,93 20,18

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2000 2250 2500 2750 2900 3000 3050 3100

Vis

ko

sit

as K

inem

ati

c

(cen

tisto

kes

)

Jarak tempuh (km)

40 C 100 C

Grafik perhitungan viskositas kinematik terhadap jarak tempuh (km) pada temperatur 40º C dan 100º C.

23

kesimpulan

S E M A K I N L A M A M I N Y A K P E L U M A S D I P A K A I ( Y A N G D I B U K T I K A N D E N G A N J A R A K T E M P U H ) M A K A N I L A I V I S K O S I T A S N Y A A K A N S E M A K I N T U R U N . P A D A J A R A K T E M P U H 0 K M , N I L A I V I S K O S I T A S S E B E S A R 7 7 . 2 C P P A D A S U H U 4 0 º C D A N P A D A J A R A K T E M P U H 3 1 0 0 K M , N I L A I V I S K O S I T A S T U R U N M E N J A D I 3 6 . 0 7 C P P A D A S U H U 4 0 º C .

1

K E L A Y A K A N P A K A I M I N Y A K P E L U M A S A H M S P X 1 S A E 1 0 W 3 0 P A D A S E P E D A M O T O R H O N D A C I T Y S P O R T 1 ( 4 T A K ) A D A L A H P A D A J A R A K T E M P U H 3 0 5 0 K M , K A R E N A N I L A I V I S K O S I T A S N Y A S U D A H T U R U N D I B A W A H 5 0 % D A R I N I L A I V I S K O S I T A S A W A L .

2

24

saran

S E B A I K N Y A D A L A M P E N G U J I A N V I S K O S I T A S M I N Y A K P E L U M A S D E N G A N M E T O D E V I S K O M E T E R B O L A J A T U H D I H A R A P K A N S U A T U S A A T P E N G U J I A N P E N G U K U R A N N Y A T I D A K S E C A R A M A N U A L M E L A I N K A N M E N G G U N A K A N A L A T P E N G U K U R A N W A K T U S E C A R A O T O M A T I S , D I K A R E N A K A N K E T E R B A T A S A N A L A T I N D E R A M A N U S I A

1

A L A T U K U R V I S K O M E T E R B O L A J A T U H , D A P A T D I J A D I K A N S E B A G A I A L A T P E R A G A P E N G U K U R A N V I S K O S I T A S P A D A M A T A K U L I A H F I S I K A D A N E L E M E N M E S I N .

2

S E B A I K N Y A M E N G G U N A K A N B O L A K E L E R E N G Y A N G B E R W A R N A C E R A H , S U P A Y A L E B I H M U D A H K E L I H A T A N . 3

Terima kasih

TUGAS AKHIR (TM 090340) KONVERSI ENERGI