desain dan analisa sistem kontrol bahan...

i

SKRIPSI - 141501

DESAIN DAN ANALISA SISTEM KONTROL BAHANBAKAR PADA SEMI-FREE PISTON DIESELENGINE TIPE DUA LANGKAH BER-PISTONGANDA BERLAWANAN ARAH

DIMAS KURNIAWAN4212100068

Dosen Pembimbing :Ir. Aguk Zuhdi Muhammad Fathallah, M.Eng, Ph.D

JURUSAN TEKNIK SISTEM PERKAPALAN

FAKULTAS TEKNLOGI KELAUTAN

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2016i

SKRIPSI - 141501

DESAIN DAN ANALISA SISTEM KONTROL BAHANBAKAR PADA SEMI-FREE PISTON DIESELENGINE TIPE DUA LANGKAH BER-PISTONGANDA BERLAWANAN ARAH


Dosen Pembimbing :Ir. Aguk Zuhdi Muhammad Fathallah, M.Eng, Ph.D

JURUSAN TEKNIK SISTEM PERKAPALAN

FAKULTAS TEKNLOGI KELAUTAN

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2016

ii

“Halaman ini sengaja dikosongkan”

iii

THESIS - 141501

DESIGN AND ANALYSIS OF FUEL CONTROLSYSTEM IN SEMI-FREE PISTON TWO STROKEDIESEL ENGINE WITH DUAL OPPOSEDPISTON


Supervisor :Ir. Aguk Zuhdi Muhammad Fathallah, M.Eng, Ph.D

DEPARTMENT OF MARINE ENGINEERING

FACULTY OF MARINE TECHNOLOGY

SEPULUH NOPEMBER INSTITUTE OF TECHNOLOGY

SURABAYA

2016

iii

THESIS - 141501

DESIGN AND ANALYSIS OF FUEL CONTROLSYSTEM IN SEMI-FREE PISTON TWO STROKEDIESEL ENGINE WITH DUAL OPPOSEDPISTON


Supervisor :Ir. Aguk Zuhdi Muhammad Fathallah, M.Eng, Ph.D

DEPARTMENT OF MARINE ENGINEERING

FACULTY OF MARINE TECHNOLOGY

SEPULUH NOPEMBER INSTITUTE OF TECHNOLOGY

SURABAYA

2016

iv


ix

Desain dan Anlaisa Sistem Kontrol Bahan Bakarpada Semi-Free Piston Diesel Engine Tipe DuaLangkah Ber-piston Ganda Berlawanan Arah

Nama Mahasiswa : Dimas KurniawanNRP : 4212 100 068Jurusan : Teknik Sistem PerkapalanDosen Pembimbing : Ir. Aguk Zuhdi M F, M.Eng, Ph.D

ABSTRAK

Proses suplai bahan bakar pada mesin konvensionalmemanfaatkan mekanisme kerja camshaft dengan gerak putaran.Tipe semi-free piston diesel engine dual opposed piston yangtidak memiliki output berupa gerak putar, maka perlu didesainsistem bahan bakar tanpa memanfaatkan energi gerak. Padapenelitian ini dibuat desain 3D-drawing sistem bahan bakar yangberbasis electronic fuel injection dengan Solidwork 2015 dansimulasi kontrol Simulink MATLABR2010a. Desain kontrolelectronic dibuat dengan sinyal masukan air intake mass dan nilailamda serta posisi penyemprotan 150 CA (setara 5 mm) BeforeTop Dead Center (BTDC). Hasil desain berupa 3D-drawingsistem bahan bakar dilengkapi sistem kontrol bertipe fuzzy logic.Dari hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa kontrol elektroniklebih akurat pada posisi injeksi yang ditentukan. Terjadi responfuzzy yaitu konsumsi bahan bakar berlebih pada awal simulasi(starting), kemudian mencapai suplai bahan bakar yang konstan.

Kata Kunci: Electronic Fuel Injection, Fuzzy Logic, air intake mass,nilai lamda, jumlah dan posisi injeksi

x


xi

Design And Analysis Of Fuel Control System InSemi-Free Piston Two Stroke Diesel Engine With

Dual Opposed PistonName : Dimas KurniawanNRP : 4212 100 068Department : Teknik Sistem PerkapalanSupervisor : Ir. Aguk Zuhdi M F, M.Eng, Ph.D

ABSTRACT

The process of supplying fuel on a conventional engine isuse to camshaft mechanism system with rotary motion. Semi-freepiston diesel engine dual opposed piston that not having an outputrotary motion, then a fuel oil system need to be designed byunutilized rotary motion. In this research, fuel oil control systemis made with electronic fuel injection system with Solidwork2015 and simulation control with simulink MATLAB R2010a.Electronic control system is planned with input signal mass airintake, lamda value and of position spraying at 150 CA(equivalent as with 5 mm) Before Top Dead Center (BTDC). Theresult is a 3D drawing of fuel oil system furnished fuzzy logiccontrol system. The result can be concluded that the positioninjection with electronic control is more accurate as well as beplanned. Fuel oil consumption excess occur at the time of thebeginning of the simulation (starting), then the supply of fuel isconstant.

Keyword : Electronic Fuel Injection, Fuzzy Logic, air intake mass,lamda value, position and the number of injeksi

xii


xv

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL..................................................................... iLEMBAR PENGESAHAN.......................................................... vABSTRAK .................................................................................. ixABSTRACT ................................................................................ xiKATA PENGANTAR............................................................... xiiiDAFTAR ISI .............................................................................. xvDAFTAR GAMBAR................................................................ xviiDAFTAR TABEL ..................................................................... xxiBAB IPENDAHULUAN........................................................................ 1

1.1 Latar Belakang ................................................................ 11.2 Perumusan Masalah......................................................... 31.3 Tujuan.............................................................................. 41.4 Batasan Masalah.............................................................. 41.5 Manfaat............................................................................ 5

BAB IITINJAUAN PUSTAKA............................................................... 7BAB IIIMETODOLOGI PENELITIAN ................................................. 21

3.1. Sketsa alur sistem bahan bakar...................................... 213.2. Pemilihan Komponen Sistem Bahan Bakar................... 223.3. Desain Sistem Bahan Bakar .......................................... 233.4. Pemodelan Kontrol Suplai Bahan Bakar ....................... 233.5. Validasi Hasil Desain .................................................... 253.6. Analisa Desain............................................................... 263.7. Flowchart Penelitian...................................................... 27

xvi

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN...................................................29

4.1. Desain Sistem Bahan Bakar ...........................................294.2. Pemodelan Sistem Kontrol Bahan Bakar .......................41

4.2.1. Pembuatan Fuzzy Interface System .......................414.2.2. Desain Kontrol Bahan Bakar dan Simulasi............46

4.3. Analisa Karakteristik Sistem Kontrol Bahan Bakar dariHasil Simulasi ................................................................55

4.3.1. Analisa Hasil Simulasi Sistem Kontrol Bahan Bakar...................................................................................55

4.3.2. Analisa Hasil Simulasi Pola Penyemprotan BahanBakar........................................................................60

BAB VPENUTUP...................................................................................65

5.1. Kesimpulan ....................................................................655.2. Saran...............................................................................66

DAFTAR PUSTAKA .................................................................67LAMPIRAN IHasil Desain 3D-Drawing ...........................................................69LAMPIRAN IIHasil Prediksi Performa ..............................................................73LAMPIRAN IIIPenginjeksian Bahan Bakar.........................................................77LAMPIRAN IVDetail Fuzzy Control ...................................................................83LAMPIRAN VHasil Simulasi Kontrol Jumlah Bahan Bakar..............................87BIOGRAFI PENULIS ................................................................97

xvii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Single piston hydrolic free piston .............................. 8Gambar 2.2 Dual free piston engine generator.............................. 8Gambar 2.3 Semi-free Piston Linear Diesel Engine Tipe Dua

Langkah Ber-piston Ganda Berlawanan Arah ........... 9Gambar 2.4 Sistem Bahan Bakar YMJET-FI.............................. 13Gambar 2.5 Contoh penyajian dalam loika fuzzy ........................ 17Gambar 2.6 Model "Black Box ................................................... 17Gambar 2.7 Konsep Umum Pembangunan FIS........................... 18Gambar 3.1 Diagram Sistem Kontrol Bahan Bakar .................... 22Gambar 3.2 Diagram Logika Fuzzy Kontrol Bahan Bakar.......... 24Gambar 3.3Fuel flow rate control block diagram ....................... 25Gambar 3.4 Flowchart Penelitian................................................ 27Gambar 4.1 Sketsa Sistem Bahan Bakar ..................................... 32Gambar 4.2 Injector..................................................................... 33Gambar 4.3 Pompa Bahan Bakar ................................................ 34Gambar 4.4 Fuel Flow Control ................................................... 35Gambar 4.5 Filter Bahan Bakar .................................................. 36Gambar 4.6 Tangki Bahan Bakar ................................................ 37Gambar 4.7 Intake Air Flow Rate Sensor.................................... 38Gambar 4.8 O2 Sensor ................................................................. 39Gambar 4.9 Layout Sistem Bahan Bakar..................................... 40Gambar 4.10 Grafik Fungsi Keanggotaan Masukan Mass Air

Flow Rate ................................................................. 43Gambar 4.11 Grafik Fungsi Keanggotaan Masukan Lamda ....... 43Gambar 4.12 Grafik Kurva Fungsi Keanggotaan Keluaran

Kontroler Jumlah Bahan Bakar yang Disemprotkan 44Gambar 4.13 Surface Rules Fuzzy Interface System Kontrol

Bahan Bakar............................................................. 46Gambar 4.14 Model Sensor Kecepatan ....................................... 47Gambar 4.15 Model Sensor Udara Masuk .................................. 48Gambar 4.16 Model Lamda Sensor ............................................. 49Gambar 4.17 Model Fuzzy Controller......................................... 50

xviii

Gambar 4.18 Model Combustion ................................................51Gambar 4.19 Model Durasi Pulse Injeksi Bahan Bakar .............51Gambar 4.20 Block Diagram Simulasi Kontrol Jumlah Bahan

Bakar ...................................................................... 53Gambar 4.21 Block Diagram Simulasi Pola Penyemprotan

Bahan Bakar........................................................... 54Gambar 4.22 Grafik Tipe Penyemprotan Bahan Bakar Pada

Kecepatan 1200 rpm .............................................. 56Gambar 4.23 Grafik Tipe Penyemprotan Bahan Bakar Pada



Kecepatan 5400 rpm .............................................. 57Gambar 4.26 Grafik Tipe Penyemprotan Bahan Bakar pada

Kecepatan Trancient .............................................. 59Gambar 4.27 Grafik Pola Penyemprotan Bahan Bakar pada

1200 rpm................................................................ 61Gambar 4.28 Grafik Pola Penyemprotan Bahan Bakar pada

2400 rpm................................................................ 61Gambar 4.29 Grafik Pola Penyemprotan Bahan Bakar pada

3600 rpm................................................................ 62Gambar Lampiran 1. 1 Hasil 3D-Drawing Desain Sistem

Bahan Bakar Tampak Atas .................................... 69Gambar Lampiran 1. 2 Hasil 3D-Drawing Desain Sistem

Bahan Bakar Tampak Bawah................................. 69Gambar Lampiran 1.3 Hasil 3D-Drawing Deain Sistem Bahan

Bakar Tampak Depan ............................................ 70Gambar Lampiran 1.4 Hasil 3D-Drawing Desain Sistem

Bahan Bakar Tampak Belakang............................. 70Gambar Lampiran 1.5 Hasil 3D-Drawing Desain Sistem

Bahan Bakar Tampak Samping Kiri ...................... 71Gambar Lampiran 1.6 Hasil 3D-Drawing Desain Sistem

Bahan Bakar Tampak Samping Kanan .................. 71

xix

Gambar Lampiran 2.1 Grafik Massa Udara yang Terjebakdalam Cylinder .......................................................... 73

Gambar Lampiran 2.2 Grafik Rata-rata Jumlah Bahan BakarSetiap Siklus Pembakaran ......................................... 73

Gambar Lampiran 2.3 Grafik Posisi Mulai Disemprotkan BahanBakar ......................................................................... 74

Gambar Lampiran 2.4 Grafik Posisi Akhir Disemprotkan BahanBakar ......................................................................... 74

Gambar Lampiran 2.5 Grafik Nilai Efektif Lamda Saat MesinBeroperasi.................................................................. 75

Gambar Lampiran 2.6 Grafik Nilai Efektif Fuel-Air Ratio SaatMesin Beroperasi....................................................... 75

Gambar Lampiran 2.7 Grafik Tekanan Injector Saat Beroperasi 76Gambar Lampiran 3.1 Grafik Perform Kerja Injector ................. 77Gambar Lampiran 5.1 Grafik Hasil Simulasi Kontrol Jumlah

Bahan Bakar Pada 300 rpm ....................................... 87Gambar Lampiran 5.2 Grafik Hasil Simulasi Kontrol Jumlah



Bahan Bakar Pada 1200 rpm ..................................... 88Gambar Lampiran 5.5 Grafik Hasil Simulasi Kontrol Jumlah






Bahan Bakar Pada 3000 rpm ..................................... 91

xx

Gambar Lampiran 5.11 Grafik Kontrol Jumlah Bahan BakarPada 3300 rpm........................................................... 92

Gambar Lampiran 5. 12 Grafik Hasil Simulasi Kontrol JumlahBahan Bakar Pada 3600 rpm..................................... 92

Gambar Lampiran 5.13 Grafik Hasil Simulasi Kontrol JumlahBahan Bakar Pada 3900 rpm..................................... 93



Gambar Lampiran 5. 16 Grafik Hasil Simulasi Kontrol JumlahBahan Bakar Pada 4500 rpm..................................... 94





Gambar Lampiran 3.1 Grafik Perform Kerja Injector................. 77

xxi

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Data Spesifikasi Mesin................................................ 30Tabel 4.2 DataSpesifikasi Injector .............................................. 30Tabel 4.3 Spesifikasi Pompa Bahan Bakar.................................. 31Tabel 4.4 Kuantisasi Masukan Kontroler .................................... 42Tabel 4.5 Aturan Dasar Fuzzy ..................................................... 45Tabel Lampiran 3.1 Hasil Perhitungan Durasi Injeksi ................ 78Tabel Lampiran 3.2 Hasil Simulasi Jumlah Bahan Bakar dan

Pulse Injector pada Satu Secon ................................... 79Tabel Lampiran 3.3 Variable Masukan Simulasi Pola

Penyemprotan Bahan Bakar ........................................ 80

1

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan mesin konvensional yang menghasilkangerakan rotasi sudah banyak digunakan sebagai penggerakutama alat transportasi darat, laut, maupun udara, sertadimanfaatkan sebagai alat pendukung di industri. Saat inimesin konvensional masih menjadi pilihan utama karenamasih belum adanya mesin baru yang memiliki tingkatefisiensi yang lebih tinggi dalam berbagai hal. Khususnyapada mesin konvensional penyalaan kompresi (diesel) yangsudah mencapai efisiensi maksimal pada sekitar lima puluhhingga enam puluh persen saja. Hal tersebut menjadi dasarpemikiran utama untuk membuat desain-desain mesin yangbaru, guna untuk mencapai efisiensi yang lebih tinggi.

Linear engine merupakan salah satu inovasi yang dapatmenjadi alternative dalam mencapai tingkat efisiensi yanglebih tinggi. Pada jenis linear engine memanfaatkan gerakanlinear sebagai gerakan keluaran dari mesin yang dapatdimafaatkan sebagai penggerak. Dengan menghilangkancrankshaft sebagai konversi gerakan linear menjadi putaranserta sebagai pembatas gerakan piston diharapkan mampumenghasilkan efesiensi yang lebih baik karena sebegaianlosses energi mekanis sudah tidak ada, serta mudah dalamperawatannya karena komponen linear engine yang semakinringkas.

2

Beberapa tahun terakhir ini, linear enginedikembangkan dalam beberapa jenis seperti free piston linearengine dengan satu/single piston dan free piston linear enginedengan dua/dual piston. Pada tipe free piston linear enginedual piston dikembangkan dengan posisi kedua piston yangsaling berlawan arah untuk membuat momen balik padapiston setelah langkah kerja atau sebagai pembatas gerakanpiston.

Semi-free piston diesel engine tipe dua langkah ber-piston ganda berlawanan arah merupakan salah satu jenis darilinear engine dual piston yang dibuat pada tugas skripsi dariAndre Dwi Putra Barus dari Jurusan Teknik SistemPerkapalan, Fakultas Teknologi Kelautan, Institut TeknologiSepuluh Nopember tahun 2013. Namun pada penelitiannyalebih terfokus pada desain mesin dan analisa gesekan sertamoment angular yang terjadi pada piston.

Sistem pendukung pada semi-free piston diesel enginetersebut masih belum direncanakan, seperti sistem starting,sistem bahan bakar, sistem perndingin, dan sistem pelumasan.Namun sistem pendukung tersebut sedikit berbeda dengansistem yang ada pada mesin konvensional dengan prinsipdasar sistem yang sama. Pada penelitian ini lebih terfokuspada perencanaan dari bagian sistem pendukung engine yaitupada sistem bahan bakar.

3

Pada umunya sistem bahan bakar yang ada di mesinkonvensional menggunakan perhitungan dari derajat putaranyang dihasilkan oleh mesin sebagai acuan pergerakan piston.Pada jenis linear engine yang tidak memiliki sumber energiputaran sebagai acuan pergerakan posisi piston, menjadi salahsatu permasalahan dalam perencanaan sistem pembakaran.Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan pada opposed-piston two-stroke diesel engine, pengaturan bahan bakarmenggunakan metode combustion duration (Hofbauer, 2015).

Untuk mecapai tingkat akurasi suplai bahan bakar padasemi-free piston diesel engine tipe dua langkah ber-pistonganda berlawanan arah perlu adanya perencanaan sistembahan lebih lanjut. Sehingga pada penelitian ini direncanakansistem bahan bakar akurat berbasis elektronik pada jenissemi-free piston diesel engine tipe dua langkah ber-pistonganda berlawanan arah dengan metode simulasi.

1.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah disebutkan, sehinggapenulis dapat merumuskan permasalahan sebagai berikut :

1. Bagaimana perancangan 3D-drawing sistem bahan bakar darisemi-free piston diesel engine tipe dua langkah ber-pistonganda berlawanan arah?

2. Bagaimana perancangan sistem kontrol elektronik padasistem bahan bakar semi-free piston diesel engine tipe dualangkah ber-piston ganda berlawanan arah?

3. Bagaimana karakteristik sistem kontrol elektronik padasistem bahan bakar semi-free piston diesel engine tipe dualangkah ber-piston ganda berlawanan arah?

4

1.3 Tujuan

Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Membuat desain 3D-drawing sistem bahan bakar padasemi-free piston linear diesel engine dual piston.

2. Membuat perencanaan kerangka sistem kontrolelektronik untuk sistem pembakaran pada semi-freepiston linear diesel engine dual piston.

3. Meganalisa karakteristik sistem kontrol elektronik padasistem bahan bakar semi-free piston linear diesel enginedual piston.

1.4 Batasan Masalah

Batasan masalah pada penelitian ini adalah sebagai berikut :1. Desain yang dibuat pada penelitian ini hanya pada sistem

bahan bakar semi-free piston linear diesel enginedualpiston.

2. Menentukan variasi penginjeksian bahan bakar padasemi-free piston linear diesel enginedual piston.

3. Hanya terfokus pada desain pemodelan kontrol elektroniksesuai dengan hasil perencanaan sistem pembakaran padasemi-free piston linear diesel enginedual piston.

4. Menganalisa karakteristik sistem kontrol bahan bakarsemi-free piston diesel enginedual piston.

5

1.5 Manfaat

Manfaat yang diperoleh pada penelitian ini adalah desainsistem kontrol bahan bakar yang akurat. Sehingga dapatmeningkatkan pembakaran yang akan terjadi semakin optimaldan kerja mesin yang lebih baik.

6


7

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

Teknologi mesin konvensional yang semakin modern dengantujuan untuk mencapai efisiensi yang paling tinggi sehinggamuncul berbagai jenis engine. Efesiensi tertinggi yang masihbelum bisa tercapai menyebabkan perlunya terus berinovasi untukmemperbaiki kekurangan-kekurangan yang masih mungkin untukkondisi yang lebih baik. Salah satu bentuk inovasi yang telahdibuat adalah jenis linear engine. Linear engine merupakan salahsatu penelitian yang dianggap dapat menutupi beberapakekurangan dari jenis mesin konvensional yang lain. Penelitianterhadap linear engine ini telah banyak dilakukan. Linear enginedapat meningkatkan effiseinsi mesin dan juga menghasilkangesekan yang lebih rendah dibandingkan mesin konvensionallainnya. (Mikalsen & Roskilly, 2007)

Perkembangan linear engine memunculkan beberapa tipelinear engine yang diteliti, yaitu dari tipe spark ignition enginedan compression ignition engine. Sampai saat ini linear enginemasih dikembangkan pada free piston linear engine dan dualpiston linear engine.Free piston linear engine adalah yangpertama kali digunakan oleh Raul Pateras Pescara pada tahun1928. Pada linear engine tidak memiliki poros engkol, sehinggatidak punya batasan gerakan yang dilakukan oleh piston.Sehingga muncul beberapa pembatas gerakan pston denganmenggunakan berbagai jenis seperti spring, pneumatic sertahydrolic. (Mikalsen & Roskilly, 2007)

8

Gambar 2.1 Single piston hydrolic free piston

Sumber : Mikalsen & Roskilly, 2007

Seiring berjalannya waktu hingga dikembangkan pada jenisdual piston dengan posisi piston yang berlawanan arah. Posisipiston berlawanan yang dirancang bertujuan untuk mendapatkanmomen balik pada gerakan piston. Hal tersebut membuat engineberpiston bebas mempunyai perbedaan karakteristik pada (2.1)variasi panjang langkah dan (2.2) kebutuhan pengontrol aktif darigerakan piston. Keuntungan lainnya dari engine berpiston bebasadalah penguranagan potensi kerugian akibat gesekan (Mikalsen& Roskilly, 2007).

Gambar 2.2 Dual free piston engine generator

Sumber : Mikalsen & Roskilly, 2007

9

Semi-free piston diesel engine adalah salah satu tipe dualpiston linear engine yang termasuk dalam kelompok linear dieselengine tipe dua langkah. Linear diesel engine merupakan bagiandari mesin pembakaran dalam dengan tipe pembakaran penyalaankompresi. Semi-free piston linear diesel engine tipe dua langkahber-piston ganda berlawanan arah merupakan hasilpengembangan desain dari opposed-piston linear diesel enginedan dual free piston linear diesel engine (Fathallah & Barus,2015).

Gambar 2.3 Semi-free Piston Linear Diesel Engine Tipe DuaLangkah Ber-piston Ganda Berlawanan Arah

Sumber : Fathallah & Barus, 2015

Desain Semi-free piston linear diesel engine tipe dua langkahber-piston ganda berlawanan arah dibuat untuk mengurangigesekan dan moment angular yang terjadi pada piston yangsedang bergerak pada cylinder liner. Dengan metode penambahanpasak yang diletakkan pada ujung batang torak yang terhubungdengan kepala torak. Pasak yang dipasang pada batang torakdapat mengurangi moment angular yang terjadi pada torak yangsedang bergerak linear. Desain semi-free piston ini mengadopsibentuk desain shaft propeller dengan propeller yakni

10

menggunakan sejenis keyway/pasak. Namun pada penelitiantersebut hanya mendesain model, tanpa memperhatikan hasilperformance dari model yang didesain. (Barus, 2013)

Sistem bahan bakar injeksi merupakan sebuah sistempenyemprotan bahan bakar yang dalam kerjanya dikontrol secaraelektronik agar didapatkan nilai campuran udara dan bahan bakaryang selalu sesuai dengan kebutuhan motor bakar, maka prosespembakaran yang terjadi diruang bakar akan terjadi secarasempurna sehingga didapatkan daya motor yang optimal sertadidapatkan gas buang yang ramah lingkungan (Ruswid, 2008).

Dual free piston linear engine dengan posisi piston yangberlawanan memiliki kontrol gerak piston, khususnya panjangstroke dan rasio kompresi telah terbukti sulit. Hal ini karenadengan fakta bahwa proses pembakaran di satu silinder mengaturproses kompresi yang lain, variasi kecil dalam pembakaran akanmemiliki pengaruh yang besar terhadap proses kompresiberikutnya. Percobaan yang dilakukan oleh Mikalsen R. danRoskilly A. P. tahun 2010 pada kerja dual piston linear enginemenunjukkan bahwa untuk beban engine memliki tingkatsensivitas yang tinggi dan tingkat cycle-to-cycle yang tinggi(Xiaoqin, 2011).

Misfiring adalah kondisi dimana mesin gagal dalammelakukan pembakaran yang sempurna atau mesin pada kondisitidak dapat mencapai energi maksimal pada suatu prosespembakaran. Hal tersebut dapat menunjukkan salah satu masalahdi free piston linear engine, karena pada saat misfiring tidakmemiliki energi penyimpanan yang mampu mendorong engineuntuk beberapa putaran flywheel pada mesin konvensional. Olehkarena itu jika mesin tidak dapat membuat kompresi yang cukupatau jika terjadi kegagalan oleh faktor lain yang mempengarui

11

injeksi/pengapian dan pembakaran, mesin dapat mati. Hal ini jugaakan terjadi jika terjadi mistiming pada penginjeksian bahan bakaratau mistiming pada pengapian (Mikalsen & Roskilly, 2007).

Pengurangan mekanisme crankshaft menyebabkan tidakdapat dilakukannya kontrol pada sinyal crankshaft untuk menjadireferensi timing. Strategi yang dilakukan pada linear engine dapathanya dengan mengikuti prinsip mesin konvensional.Berdasarkan kecepatan rotasi dan posisi crankshaft pada mesinkonvensional, posisi dan frekuensi gerakan piston sebagaireferensi kontrol operasi pada linear engine. secara matematispergerakan piston pada mesin konvensional dapat diterjemahkandengan derajat crankshaft. Satu langkah piston pada linear enginesama dengan setengah putaran pada mesin konvensional yaitu180 derajat sudut crankshaft. Sehingga jika menggunakan pulsasinyal diartikan setiap satu pulsa sinyal dihasilkan selama satusudut crankshaft (Xiaoqin, 2011).

Berdasarkan mekanisme kerja pada linear engine, sistemkontrol bahan bakar tidak dapat dikendalikan dengan sistemkendali penyalaan CDI (Condenser Diode Ignite) dan carburetor.Sehingga perlu adanya pengaturan langkah piston dan rasiokompresi yang akurat untuk mencapai sistem yang terkendalisecara handal. Selain itu penggunaan sistem kontrol elektroniksebagai pengatur penginjeksian bahan bakar berdasarkan durasipembakaran pada setiap kondisi putaran. Electronic controlleddigital ignition yang harus diintegrasikan dalam sistem linearengine telah dilakukan dengan menggunakan sensor pada gerakanlinear (Xiaoqin, 2011).

12

Dari mekanisme dasar kerja mesin dapat dibuat sebuahkontrol yang yang berbasis elektronik. Sistem pengaturan inibertujuan untuk membuat sistem pengaturan berupa logikakontrol, penyesuaian karakteristik operasional mesin padaberbagai beban, dan secara dinamis mengoptimalkanpengoperasian mesin menurut beberapa kreteria efisiensi panastermasuk hambatan pada emisi dan beban termal. Selain itusinkronasi gerakan piston diperlukan untuk menjaga getaranberada pada tingkat yang nyaman (Johansen, 2001).

Salah satu teknologi sistem bahan bakar injeksi dengankontrol elektronik dibuat oleh Yamaha dengan teknologipenginjeksian yang diberi nama YMJET-FI. Sistem YMJET-FIbekerja dengan cara menyuplai bahan bakar untuk prosespembakaran pada mesin dengan menyesuaikan kondisi kerjamesin. Dari komponen sistem fuel pump menyuplai bahan bakarke injector melalui fuel filter dan pressure regulator yangberfungsi untuk menjaga tekanan yang masuk ke injector tetapkonstan. Durasi injeksi dan timing injeksi semuanya dikontrololeh ECU (Engine Control Unit), berdasarkan masukan darisinyal-sinyal yang diperoleh dari throttle position sensor,crankshaft position sensor, intake air pressure sensor, intake airtemperature sensor, O2sensor dan engine temperature sensoryang memungkinkan ECU menentukan durasi (lamanya) injeksidan timing injeksi. (Service Manual Yamaha MIO J, 2012:1-4)

13

Gambar 2.4 Sistem Bahan Bakar YMJET-FI

Sumber : Service Manual Yamaha MIO J, 2012:1-4

Pada kontrol bahan bakar linear engine sama dengan kontrolpada mesin konvensional. Proses pemberian bahan bakar dariECU (Engine Control Unit) ke injector yang didasarkan padasinyal-sinyal dari sensor-sensor, antara lain sensor suhu udaramasuk (Intake Air Temperature Sensor), sensor tekanan udaramasuk (Intake Air Pressure Sensor), sensor posisi katup gas(Throttle Position Sensor), sensor posisi poros engkol(Crankshaft Position Sensor), sensor suhu mesin (EngineTemperature Sensor), dan sensor O2 (O2Sensor) (Saifuddin,2013).

Sensor suhu udara masuk (Intake Air Temperature Sensor)berfungsi untuk memberikan sinyal ke ECU berupa informasi(deteksi) tentang suhu udara yang masuk ke intake manifold.Tegangan referensi/suplai dari ECU selanjutnya akan berubahmenjadi tegangan sinyal yang nilainya dipengaruhi oleh suhuudara masuk (Hidayatullah & Salamulloh, 2012).

14

Sensor tekanan udara masuk (Intake Air Pressure Sensor)memiliki saluran udara yang terhubung ke intake manifold danterletak setelah katup gas. Sensor tekanan udara masukmerupakan sensor yang berfungsi untuk mendeteksi beban mesinmelalui tekanan udara yang masuk ke intake manifold danmemberikan sinyal hasil deteksi ke ECU berupa referensitegangan yang selanjutnya digunakan ECU untuk menentukandurasi penginjeksian bahan bakar atau banyaknya bahan bakaryang di injeksikan. (Saifuddin, 2013)

Crankshaft Position Sensor digunakan sebagai sensor utamauntuk mendeteksi putaran mesin, output signal dari CrankshaftPosition Sensor dikirim ke ECU untuk menentukan injectiontiming dan besarnya basic injection volume. Sensor ini bekerjaatas deteksi tonjolan atau perbedaan permukaan. Sensor suhumesin berfungsi untuk mendeteksi suhu mesin dan memberikaninput sinyal deteksi ke ECU berupa referensi tegangan yangberbeda-beda berdasarkan suhu mesin yang terdeteksi yang akandigunakan ECU untuk menentukan banyaknya bahan bakar yangdi injeksikan. (Saifuddin, 2013)

Sensor O2 dipasangkan di exhaust manifold yang berfungsiuntuk mendeteksi konsentrasi oksigen pada gas buang kendaraan,menghitung perbandingan udara dan bensin, danmenginformasikan hasilnya pada ECU (PT. Indomobil SuzukiInternational, 2004). Sensor O2 juga bisa disebut dengan lamdasensor, karena dari percampuran udara dan bahan bakar dapatdiketahui perbandian rasio udara bahan bakar yang actual denganstokiometri yang disebut dengan nilai lamda.

15

Nilai lamda dari suatu pembakarang yang terjadi kisaranantara 0 – 1,5. Nilai lamda (λ) = 1, berarti massa udara dan bahanbakar yang dicampurkan sudah sesuai dengan teori. Jika nilailamda (λ) < 1, berarti massa udara yang dicampurkan denganbahan bakar lebih sedikit disbanding kondisi stokiometri ataudisebut dengan campuran kaya. Jika nilai lamda (λ) > 1, berartimassa udara yang dicampurkan dengan bahan bakar lebih banyakdibanding kondisi stokiometrin atau disebut dengan campurabmiskin. Jika nilai lamda (λ) > 1,5, berarti campuran udara danbahan bakar tidak dapat dibakar dengan sempurna atau mesinakan tersendat-sendat. (Puthut, 2012)

Johansen, Olav, dkk. (2001) telah melakukan penelitian padasistem kontrol bahan bakar pada free piston diesel engine denganmetode eksperimen secara mekanisme dasar sistem. Padapenelitian tersebut menggunakan prinsip kerja electroniccrankshaft. Mekanisme kerja crankshaft pada mesin konvensionaldiubah menjadi electronic control system pada gerak piston. Danpada eksperimen tersebut menggunakan diesel engine tipe dualangkah, sehingga untuk mekanisme kerja cam- digantikandengan electronic timming system. Electronic timming systemdapat digunakan untuk mengontrol buka-tutup katup karena padasistem katup menggunakan sistem hidrolis. Sistem kontrol dibuatdalam bentuk block diagram yang mendeteksi logaritma darijalannya sistem kontrol tersebut berdasarkan deteksi gerak piston.dan kemudian semua alur logika yang telah dihitung dapat dibuatsistem kontrol elektronik.

16

Saat ini teknologi kontrol berbasis elektronik (sensor,actuator, dan computer technology) bukan factor yang terbatasdan masih menyediakan pengolahan yang diperlukan untukmemproses kapasitas dan resolusi untuk membuat fungsi sistemkontrol modern high speed free piston diesel engine yangmemiliki kehandalan sisem kontrol yang tinggi pada desain yangtelah dibuat (Johansen, 2001).

Untuk mengetahui karakteristik sistem kontrol bahan bakarelektronik dapat menggunakan beberapa perangkat lunak(software), salah satunya adalah MATLAB. MATLAB merupakansebuah lingkungan komputasi numerical dan bahasa pemrogamancomputer generasi keempat yang dikembangkan oleh TheMathwork. MATLAB memungkinkan manipulasi matriks, pem-plot-an fungsi dan data, implementasi algoritma, pembuatanantarmuka pengguna, dan pengantarmukaan dengan bahasaprogram lainnya. (Richard, 2004)

Dalam pemodelan sistem kontrol secara umum terdapatbeberapa tipe kontrol yang dapat dipakai, salah satunya adalahmengunakan metode fuzzy logic. Logika fuzzy adalah peningkatandari logika Boolean yang berhadapan dengan konsep kebenaransebagian. Saat logika klasik menyatakan bahwa segala hal dapatdiekspresikan dalam istilah biner (0 atau 1, hitam atau putih, yaatau tidak), logika fuzzy menggantikan kebenaran Booleandengan tingkat kebenaran sepertih ditunjukkan pada gambar 2.5berikut.

17

Gambar 2.5 Contoh penyajian dalam loika fuzzy

Sumber : Fullofstars, 2007

Secara definisi kata logika fuzzy adalah sebuah metodologi“berhitung” dengan variable kata-kata (linguistic variable),sebagai pengganti berhitung dengan bilangan. Dengan kata-katasistem fuzzy dapat menjadi pendekatan yang lebih akutrat denganpenalaran otak manusia dan naturalness pendekatannya dalammemecahkan masalah. (Naba, 2009) Untuk mengilustrasikansistem fuzzy secara sederhana dapat menggunakan diagram blackbox seperti pada gambar 6 dibawah ini. Dimana diantara inputdan output diberi black box yang bertugas untuk melakukansistem pemetaan.

Gambar 2.6 Model "Black Box

Sumber : Naba, 2009

17

Gambar 2.5 Contoh penyajian dalam loika fuzzy

Sumber : Fullofstars, 2007

Secara definisi kata logika fuzzy adalah sebuah metodologi“berhitung” dengan variable kata-kata (linguistic variable),sebagai pengganti berhitung dengan bilangan. Dengan kata-katasistem fuzzy dapat menjadi pendekatan yang lebih akutrat denganpenalaran otak manusia dan naturalness pendekatannya dalammemecahkan masalah. (Naba, 2009) Untuk mengilustrasikansistem fuzzy secara sederhana dapat menggunakan diagram blackbox seperti pada gambar 6 dibawah ini. Dimana diantara inputdan output diberi black box yang bertugas untuk melakukansistem pemetaan.

Gambar 2.6 Model "Black Box

Sumber : Naba, 2009

18

Sehingga tujuan utama teori fuzzy logic adalah memetakanruang input ke dalam ruang output dengan menggunakan IF-THEN rules. Pemetaan dilakukan dalam suatu Fuzzy InferenceSystem (FIS). Didalam FIS terdapat kumpulan beberapa IF-THEN rules yang menginterprestasikan vector input dankemudian dapat ditarik kesimpulan untuk menghasilkal vectoroutput. Proses rancang bangun sebuah FIS dapat diilustrasikanpada gambar 7 dibawah ini. (Naba, 2009)

Gambar 2.7 Konsep Umum Pembangunan FIS

Sumber : Naba, 2009

19

Aplikasi logika fuzzy dapat diterapkan utuk mengatur proseskontrol suatu sistem. Salah satunya pada pengaturan injeksi bahanbakar pada mesin konvensional. Jumlah bahan bakar yangdisemprotkan oleh injector tergantung pada durasi injectortersebut diaktifkan. Ketika injector diaktifkan, solenoid yang adadi dalam injector akan menarik katup injector (nozzle), sehinggabahan bakar bertekanan akan mengalir melalui celah sempit padaujung injector.

Pada sistem kontrol fuzzy terdapat tahapan yang disebutdengan defuzzifikasi. Tahap defuzzifikasi merupakan tahap untukmemvalidasi hasil desain kontrol fuzzy. Fungsi keanggotaan yangtelah ditentukan bersama aturan dasar fuzzy sebagai kontrolsistem dapat dijalankan dengan baik sesuai desain pada tahapdeffuzifikasi. Jika pada saat tahap deffuzifikasi sistem tidakberjalan sesuai dengan desain yang direncanakan, maka dapatdipastikan terjadi kesalahan dalam perencanaan fungsikeanggutaan dan aturan dasar fuzzy. (Naba,2009)

Injector mampu bekerja sebagai penyemprot bahan bakarkarena didalamnya terdapat solenoid yang memiliki armatureyang dapat bergerak naik turun jika ada tegangan yang diberikan.Gerakan armature ini mengakibatkan katup jarum dari injektorneedle valve membuka dan menutup, sehingga jika ada bahanbakar bertekanan didalamnya bisa tersemprotkan. Dalam hal inipengaturan campuran udara dan bahan bakar juga termasuk dalamkontrol dari electronic control unit. (Tri & Rusdhianto, 2012)

21

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

Pada penelitian menggunakan metode desain/ pemodelan,simulasi softwere, dan analisa desain. Secara khusus penelitian initerfokus pada dua bagian yaitu desain sistem bahan bakar dandesain sistem pengendali atau kontrol pembakaran yang berbasiselektronik. Pada desain sistem dan desain sistem pengendali sertasimulasinya menggunakan perangkat lunak Simulink MATLABR2010a dari The Mathwork. Dalam bagian metodologi penelitianini menjelaskan beberapa tahap yang tempuh pada penelitiansesuai dengan ruang lingkup dan batasan masalah yang telahdisebutkan. Penjelasan secara detail dari tahapan metodologi padapenelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Skesa alur sistem bahan bakar2. Pemilihan komponen pada sistem bahan bakar3. Desain sistem bahan bakar4. Pemodelan kontrol suplai bahan bakar5. Validasi hasil desain6. Analisa desain

3.1. Sketsa alur sistem bahan bakar

Untuk mengetahui alur distribusi bahan bakar secarajelas, terlebih dahulu dibuat sketsa desain dari sistem bahanbakar semi-free piston linear diesel engine dual piston ini.Sketsa desain yang akan dibuat berupa gambar dua dimensisistem bahan bakar secara keseluruhan, namun lebihterfokus pada desain sistem bahan bakar.

22

Gambar 3.1 Diagram Sistem Kontrol Bahan Bakar

3.2. Pemilihan Komponen Sistem Bahan Bakar

Tahap ini dilakukan pemilihan komponen sistem bahanbakar yaitu injector dan pompa bahan bakar. Komponenbahan bakar yang akan dipilih diprioritaskan menggunakanperalatan electronic. Sehingga injector dan pompa nantinyayang akan dipilih berupa electric injector dan electric fuelpump. Pemilihan pompa dan injector berdasarkan pada datahasil penelitian tentang performance characteristic darisemi-free piston linear diesel engine yang telah dilakukan.Data yang diambil adalah tentang banyaknya bahan bakar(flow rate) yang dimasukkan kedalam ruang bakar serta hasiltekanan ruang bakar pada saat pembakaran sesuai dengandesain. Sehingga dapat dipilih injector dan pompa bahanbakar dari kedua data tersebut.

23

3.3. Desain Sistem Bahan Bakar

Desain sistem pada tahap ini adalah perencanaan sistembahan bakar dalam bentuk gambar tiga dimensi yangmeliputi seluruh komponen sistem bahan bakar. Beberapakomponen sistem bahan bakar yang dibuat gambar tigadimensi adalah fuel injector, pompa bahan bakar, tangkibahan bakar, sensor jumlah udara masuk (Air Intake FlowRate Sensor), sensor kandungan O2 pada lubang exhaust danjalur fluida minyak atau pipa bahan bakar. Desain gambartiga dimensi dibuat dengan menggunakan perangkat lunak(softwere) Solidwork 2015 sesuai dengan yang digunakanpada desain sebelumnya. Sehingga gambar komponen tigadimensi dari sistem bahan bakar dapat disatukan (assembly)dengan desain gambar tiga dimensi semi-free piston lineardiesel engine yang telah ada pada penelitian sebelumnya.Dan tahap ini didapat desain semi-free piston linear dieselengine yang lengkap degan sistem bahan bakarnya dalambentuk gambar tiga dimensi sebagai tahap perencanaan awal.

3.4. Pemodelan Kontrol Suplai Bahan Bakar

Pemodelan sistem kontrol bahan bakar pada penelitianini menggunakan perangkat lunak (software) kontrol dariThe Mathwork yaitu MATLAB Simulink R2010a. Untukmetode kontrol yang dipakai adalah fuzzy logic yangmemiliki multi-input dan multi-output. Input data yangdipakai adalah hasil dari penelitian tentang prediksiperformancesemi-free piston diesel engine yang telahdilakuakan pada penelitian lainnya. Input yang dipakaiadalah jumlah udara yang masuk dari intake port, posisipiston, dan lamda. Dengan data air-fuel rasio, derajatpenginjeksian, dan jumlah bahan bakar yang diinjeksikan ke

24

ruang bakar adalah sebagai acuan untuk membuat prosesfuzzy logic. Sehingga didapat output berupa jumlah bahanbakar yang akan keluar dari injector pada setiap kecepatanmesin. Dan berikut adalah digram blok pemodelan sistemkontrol bahan bakar menggunakan metode logika fuzzy

Gambar 3.2 Diagram Logika Fuzzy Kontrol Bahan Bakar

Dari diagaram block diatas dibuat dalam bentuk FuzzyInterface System (FIS) yang terdapat pada MATLAB. Darikotak FIS tersebut dibuat sistem kontrol berupa simulasimenggunakan Simulink MATLAB 2010a dengan berbagaiinput dan output sistem yang direncanakan.

25

Gambar 3.3 Fuel flow rate control block diagram

3.5. Validasi Hasil Desain

Validasi hasil desain yang dilakukan pada penelitian inimenggunakan metode simulasi yang menggunakanMATLAB Simulink R2010a. Dari desain sistem suplai bahanbakar dijalankan untuk mengetahui adanya kesalahan desainatau kesalahan input data sehingga didapatkan desain yangdapat dijalankan dengan baik dan diperoleh data berupagrafik yang diinginkan. Dimana grafik yang seharusnyaterjadi sesuai dengan input dari penelitiaan sebelumnya yaitupredisi performa pada semi-free piston linear diesel enginedual piston. Jika trendline grafik yang dihasilkan sudahmendekati sama dengan hasil dari prediksi performa makalangkah selanjutnya untuk analisa data dapat dilakuakn.

26

3.6. Analisa Desain

Analisa yang dilakukan adalah dari data grafik yangdidapat dari hasil simulasi desain sistem supalai bahanbakar. Grafik injection timmig, jumlah bahan bakar, dansuplai tegangan ke injector yang dihasilkan dari simulasimenggunakan Simulink MATLAB 2010a pada setiapkecepatan mesin dianalisa sehingga didapat karakteristiksistem kontrol bahan bakar berupa jumlah bahan bakar padasetiap kecepatan, tipe penyemprotan bahan bakarmenggunakan electric injector, dan tipe penyemprotan yangterjadi pada semi-free piston diesel engine tipe dua langkahber-piston ganda berlawanan arah.

27

3.7. Flowchart PenelitianDiagram alur penelitian ditunjukkan seperti pada

Gambar 3.4 dibwah ini:

Gambar 3.4 Flowchart Penelitian

Mulai

Studi Literatur

Sketsa Alur SistemBahan Bakar

Pemilihan Komponen SistemBahan Bakar

1. Fuel Injector2. Pompa Bahan Bakar

Desain 3D-DrawingSistem Bahan Bakar

Pemodelan SistemKontrol Bahan Bakar

Simulasi Model SistemKontrol Bahan Bakar

Validasi

Analisa Desain

Selesai

28


29

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini membahas tentang data hasil penelitian besertaanalisanya yang dimulai dari desain sistem bahan bakarmenggunakan gambar tiga dimensi, desain dan pemodelan sistemkontrol bahan bakar menggunakan MATLAB R2010a Simulinkhingga analisa data yang didapat dari hasil simulasi. Pemodelanyang dibuat berdasarkan desain pembakaran yang telah dirancangpada penelitian lainnya tentang prediksi performa berbasissimulasi yang dilakukan Ian Bimantara dari Jurusan TeknikSistem Perkapalan FTK – ITS Surabaya.

4.1. Desain Sistem Bahan Bakar

Desain sistem bahan bakar dibuat dengan perangkatlunak untuk menggambar tiga dimensi yaitu Solidwork 2015.Sebelum melakukan desain gambar tiga dimensi terlebihdahulu menentukan pompa dan injector sesuai dengankebutuhan yang direncanakan. Injector dipilih berdasarkandata hasil prediksi performa yang telah dibuat padapenelitian lainnya (oleh Ian Bimantara dari Jurusan TeknikSistem Perkapalan FTK – ITS Surabaya). Berikut dalah datainjector yang dipilih sesuai dengan desain yangdirencanakan

30

Tabel 4.1 Data Spesifikasi Mesin

Spesifikasi MesinModel Semi-Free PistonJenis Diesel EngineTipe Dua LangkahJumlah Cylinder 2Bore (mm) 53Stroke (mm) 60Displacement (cc) 284Daya Nominal (kW) 8,12Torsi Nominal (Nm) 15,38Kecepatan Nominal (rpm) 4300SFOC (g/kW-h) 201.8Rasio kompresi 1 : 21

Tabel 4.2 DataSpesifikasi Injector

Spesifikasi Data InjectorTipe Electric InjectorTekanan Max. 1000 barJumlah Hole 4Dimensi :

- Panjang 82,31 mm- Diameter 12,76 mm

Pada tipe direct injection electric injector menggunakaninput variasi tegangan untuk dapat menyemprotkan bahanbakar sesuai dengan jumlah yang diinginkan. Semakinbanyak bahan bakar yang disemprotkan maka pemberiantegangan pada injector semakin lama, durasi ini yangselanjutnya disebut dengan durasi penginjeksian.

31

Berdasarkan data injector yang dipilih, maka dapatmemilih pompa bahan bakar yang diperlukan untukmemenuhi kebutuhan injeksi bahan bakar ke ruang bakar.Sehingga pompa bahan bakar yang dibutuhkan dapat dipilihdengan data sebagai berikut :

Tabel 4.3 Spesifikasi Pompa Bahan Bakar

Spesifikasi Data PompaTipe Electric Bosch PumpTekanan Maksimum 1000 BarPutaran 3000 rpmKapasitas 0,6 cm3/ revSuplai Tegangan 10,5 – 16 VDimensi :

Panjang 43,44 mmLebar 54,47 mmTinggi 49,9 mm

Dari data pompa dan injector yang sudah dipilih dapatdilakukan pembuatan gambar sistem dengan tiga dimensi,namun terlebih dahulu dibuat perancangan dasar sistembahan bakar dengan gambar dua dimensi seperti padagambar 4.1 dibawah ini :

32

Gambar 4.1 Sketsa Sistem Bahan Bakar

Untuk membuat layout sistem bahan bakar pada semi-free piston linear diesel engine dalam gambar tiga dimensidibuat part-part dari sketsa gambar sistem diatas, berikutbeberapa part yang dibuat pada gambar tiga dimensimenggunakan Solidwork 2015 :

33

1. Fuel Injector

Pembuatan komponen injector hanya denganpenyatuan atau assembly menggunakan Solidwork2015. Part-part injector sudah didapat darireferensi. Gamaba tiga dimensi dari injectordisesuaikan dengan spesifikasi data yang telahdisebut pada Tabel 4.2. Berikut adalah gambarinjector hasil dari assembly menggunakanSolidwork 2015 :

Gambar 4.2 Injector

33

1. Fuel Injector

Pembuatan komponen injector hanya denganpenyatuan atau assembly menggunakan Solidwork2015. Part-part injector sudah didapat darireferensi. Gamaba tiga dimensi dari injectordisesuaikan dengan spesifikasi data yang telahdisebut pada Tabel 4.2. Berikut adalah gambarinjector hasil dari assembly menggunakanSolidwork 2015 :

Gambar 4.2 Injector

34

2. Pompa Bahan Bakar (Injection Pump)

Untuk pembuatan gambar tiga dimensi pompabahan bakar sama halnya dengan pembuataninjector dalam gambar tiga dimensi. gambar tigadimensi pompa bahan bakar disesuaikan denga dataspesifikasi yang telah disebutkan pada Tabel 4.3Berikut adalah hasil gambar hasil assemblymenggunakan Solidwork 2015 :

Gambar 4.3 Pompa Bahan Bakar

34

2. Pompa Bahan Bakar (Injection Pump)

Untuk pembuatan gambar tiga dimensi pompabahan bakar sama halnya dengan pembuataninjector dalam gambar tiga dimensi. gambar tigadimensi pompa bahan bakar disesuaikan denga dataspesifikasi yang telah disebutkan pada Tabel 4.3Berikut adalah hasil gambar hasil assemblymenggunakan Solidwork 2015 :

Gambar 4.3 Pompa Bahan Bakar

35

3. Flow Control

Flow control digunakan untuk mengatur bukaansuplai bahan bakar dari tangki ke suction pompa.Berikut gambar 4.4 merupakan desain 3D-drawingflow control yang direncanakan :

Gambar 4.4 Fuel Flow Control

35

3. Flow Control

Flow control digunakan untuk mengatur bukaansuplai bahan bakar dari tangki ke suction pompa.Berikut gambar 4.4 merupakan desain 3D-drawingflow control yang direncanakan :

Gambar 4.4 Fuel Flow Control

36

4. Filter

Filter digunakan untuk menyaring bahan bakaryang memungkinkan terjadi kontaminasi kotoranpada saat bahan bakar berada di tangki bahanbakar. Berikut gambar 4.5 merupakan desain 3D-drawing dari filter yang direncanakan :

Gambar 4.5 Filter Bahan Bakar

36

4. Filter

Filter digunakan untuk menyaring bahan bakaryang memungkinkan terjadi kontaminasi kotoranpada saat bahan bakar berada di tangki bahanbakar. Berikut gambar 4.5 merupakan desain 3D-drawing dari filter yang direncanakan :

Gambar 4.5 Filter Bahan Bakar

37

5. Tangki Bahan Bakar

Tangki bahan bakar digunakan untuk menyimpanbahan bakar yang akan disuplai untuk injeksi keruang bakar. Perencanaan tanki bahan bakarmemiliki ukurang panjang 148,82 mm, lebar 95,00mm, dan tinggi 93,93 mm. Sehingga didapatgambar tangki bahan bakar sebagai berikut :

Gambar 4.6 Tangki Bahan Bakar

37

5. Tangki Bahan Bakar

Tangki bahan bakar digunakan untuk menyimpanbahan bakar yang akan disuplai untuk injeksi keruang bakar. Perencanaan tanki bahan bakarmemiliki ukurang panjang 148,82 mm, lebar 95,00mm, dan tinggi 93,93 mm. Sehingga didapatgambar tangki bahan bakar sebagai berikut :

Gambar 4.6 Tangki Bahan Bakar

38

6. Air Intake Flow Rate Sensor

Jumlah udara yang masuk ruang bakar melaluilubang intake harus diketahui massa udaranyasebagai referensi untuk menentukan jumlah bahanbakar yang perlu disemprotkan ke ruang bakaruntuk mencapai terjadinya pembakaran. Makaperlu dipasang air intake flow rate sensor sebagaipendeteksi massa udara yang masuk ke ruangbakar. Gambar 4.7 adalah hasil desain gamabr tigadimensi menggunakan Solidwork 2015 dari airintake flow rate sensor.

Gambar 4.7 Intake Air Flow Rate Sensor

38

6. Air Intake Flow Rate Sensor

Jumlah udara yang masuk ruang bakar melaluilubang intake harus diketahui massa udaranyasebagai referensi untuk menentukan jumlah bahanbakar yang perlu disemprotkan ke ruang bakaruntuk mencapai terjadinya pembakaran. Makaperlu dipasang air intake flow rate sensor sebagaipendeteksi massa udara yang masuk ke ruangbakar. Gambar 4.7 adalah hasil desain gamabr tigadimensi menggunakan Solidwork 2015 dari airintake flow rate sensor.

Gambar 4.7 Intake Air Flow Rate Sensor

39

7. O2 Sensor

O2 Sensor dipasang berfungsi untuk mengetahuikandungan oksigen yang terkandung dalam udarahasil pembakaran yang keluar dari ruang bakarmelalui lubang exhaust. Kandungan oksigen padaudara hasil oksigen digunakan sebagai referensiuntuk mengetahui besar nilai lamda (λ) padacampuran udara dan bahan bakar prosessebelumnya. Dari nilai lamda ini digunakansebagai referensi untuk menentukan berapa bahanbakar yang perlu disemprotkan untuk prosespembakaran selanjutnya. Berikut adalah hasildesain gambar tiga dimensi menggunakanSolidwork 2015 yang direncanakan pada sistembahan bakar ini.

Gambar 4.8 O2 Sensor

39

7. O2 Sensor

O2 Sensor dipasang berfungsi untuk mengetahuikandungan oksigen yang terkandung dalam udarahasil pembakaran yang keluar dari ruang bakarmelalui lubang exhaust. Kandungan oksigen padaudara hasil oksigen digunakan sebagai referensiuntuk mengetahui besar nilai lamda (λ) padacampuran udara dan bahan bakar prosessebelumnya. Dari nilai lamda ini digunakansebagai referensi untuk menentukan berapa bahanbakar yang perlu disemprotkan untuk prosespembakaran selanjutnya. Berikut adalah hasildesain gambar tiga dimensi menggunakanSolidwork 2015 yang direncanakan pada sistembahan bakar ini.

Gambar 4.8 O2 Sensor

40

Dari semua komponen-komponen diatas digabungkandengan fitures assembly pada Solidwork 2015 dengan layoutgambar tiga dimensi dari semi-free piston linear diesel enginedengan menggunakan penghantar aliran fluida bahan bakarberupa pipa. Diameter pipa yang direncanakan disesuaikandengan diameter masukan dari injector yaitu 6 mm, dandiameter pipa overflow 5 mm. Sehingga didapatkan gambarlayout sistem bahan bakar dalam bentuk gambar tiga dimensimenggunakan Solidwork 2015 sebagai berikut :

Gambar 4.9 Layout Sistem Bahan Bakar

40

Dari semua komponen-komponen diatas digabungkandengan fitures assembly pada Solidwork 2015 dengan layoutgambar tiga dimensi dari semi-free piston linear diesel enginedengan menggunakan penghantar aliran fluida bahan bakarberupa pipa. Diameter pipa yang direncanakan disesuaikandengan diameter masukan dari injector yaitu 6 mm, dandiameter pipa overflow 5 mm. Sehingga didapatkan gambarlayout sistem bahan bakar dalam bentuk gambar tiga dimensimenggunakan Solidwork 2015 sebagai berikut :

Gambar 4.9 Layout Sistem Bahan Bakar

41

4.2. Pemodelan Sistem Kontrol Bahan Bakar

Pemodelan sistem kontrol bahan bakar pada penelitianini menggunakan kontrol metode fuzzy logic dandisimulasikan menggunakan Simulink MATLAB R2010a,sehingga memiliki beberapa tahapan perancangan yaitupertama pembuatan fuzzy interface system, kedua membuatmodel kontrol bahan bakar di Simulink. Berikut penjelasankedua tahapan tersebut.

4.2.1.Pembuatan Fuzzy Interface System

Fuzzy Interface System (FIS) adalah sebuah kotakperintah untuk menyusun sebuah kontol fuzzy logic.Untuk penyusunan fuzzy logic langkah pertama harusmenentukan input dan output data yang akan dipakaidalam proses kontrol fuzzy. Pada penelitian ini dipakaidua input dan satu output pada proses fuzzy logic-nya.Dua input terdiri dari jumlah udara yang masuk melaluiintake port dan besar lamda pada proses pembakaransebelumnya. Dan output dari sistem fuzzy logic padapenelitian ini yaitu jumlah bahan bakar yangdisemprotkan ke ruang bakar.

Sebagai referensi data input untuk membuat FIS padapenelitian ini menggunakan data hasil penelitian prediksipeforma semi-free piston linear diesel engine tipe dualangkah ber-piston ganda berlawanan arah yangdilakukan oleh Ian Bimantara dari Jurusan TeknikSistem Perkapalan FTK – ITS Surabaya tahun 2016.Data yang dipakai sebgai input ada tiga data yaituudaram masuk melalui intake port, air-fuel ratio yang

42

terjadi setiap putaran, dan lamda dari setiap variasiputaran. Data tersebut akan dicantumkan pada lampiran.

Setelah input dan outputdata sudah diketahui,langkah kedua yaitu menentukan membership fuctiondari setiap himpunan data input dan output. Dalampenyusunan membersip fuction diperlukan penentuanvariabel linguistik dan level pada kasus ini membershipfuction dibagi menjadi lima variabel linguistik yaitu :VL (Very low), L (Low), M (Medium), H (High), danVH (Very High). Dari pembagian kelima variabellinguistik tersebut dibuat level sesuai dengan rangemasukan. Semakin banyak level yang dibuat makasemakin peka respon dari controller terhadap perupahanmasukan. Berikut tabel level kuantisasi masukan airintake flow rate dan lamda.

Tabel 4.4 Kuantisasi Masukan Kontroler

TingkatKuantisasi

Variasi Input AirMass (Intake)

(An)

Variasi InputLamda

(Bn)1 166 ≤ An < 172 0,1 ≤ Bn < 0,262 172 ≤ An < 177 0,26 ≤ Bn < 0,423 177 ≤ An < 183 0,42 ≤ Bn < 0,584 183 ≤ An < 188 0,58 ≤ Bn < 0,745 188 ≤ An < 194 0,74 ≤ Bn < 0,906 194 ≤ An < 199 0,90 ≤ Bn < 1,067 199 ≤ An < 205 1,06 ≤ Bn < 1,228 205 ≤ An < 210 1,22 ≤ Bn < 1,389 210 ≤ An < 216 1,38 ≤ Bn < 1,5

43

Langkah selanjutnya adalah menentukan derajatkeanggotaan atau tipe fungsi keanggotaan. Pada kasusini dipilih tipe fungsi keanggotaan segitiga (trimf).Sehingga fungsi keanggotaan masukan controller dalamsembilan level dan lima variabel linguistik dapat dilihatseperti pada Gambar 4.10 dan Gambar 4.11.

Gambar 4.10 Grafik Fungsi Keanggotaan Masukan Mass AirFlow Rate

Gambar 4.11 Grafik Fungsi Keanggotaan Masukan Lamda

43

Langkah selanjutnya adalah menentukan derajatkeanggotaan atau tipe fungsi keanggotaan. Pada kasusini dipilih tipe fungsi keanggotaan segitiga (trimf).Sehingga fungsi keanggotaan masukan controller dalamsembilan level dan lima variabel linguistik dapat dilihatseperti pada Gambar 4.10 dan Gambar 4.11.

Gambar 4.10 Grafik Fungsi Keanggotaan Masukan Mass AirFlow Rate

Gambar 4.11 Grafik Fungsi Keanggotaan Masukan Lamda

44

Variabel masukan (input) dari fuzzy logic kontrolersudah ditentukan, selanjutnya menentukan fungsikeanggotaan dari variabel keluaran (output) dalam halini adalah jumlah bahan bakar yang disemprotkan olehinjector. Penentuan keanggotaan dari variabel keluaranini berdasarkan data hasil penelitian prediksi performasemi-free piston linear diesel engine tipe dua langkahber-piston ganda berlawanan arah yang dilakukan olehIan Bimantara (Jurusan Teknik Sistem Perkapalan FTK– ITS tahun 2016) berbasis simulasi. Data yangdiperoleh dari penelitian tersebut adalah berupa jumlahbahan bakar yang diperlukan pada setiap kecepatan yangdiberikan di lampiran. Kurva fungsi keanggotaanvariabel keluaran dengan lima variabel linguistik dalamsembilan level kuantisasi dari sistem ini ditunjukkanoleh gambar 4.12

Gambar 4.12 Grafik Kurva Fungsi Keanggotaan KeluaranKontroler Jumlah Bahan Bakar yang Disemprotkan

44

Variabel masukan (input) dari fuzzy logic kontrolersudah ditentukan, selanjutnya menentukan fungsikeanggotaan dari variabel keluaran (output) dalam halini adalah jumlah bahan bakar yang disemprotkan olehinjector. Penentuan keanggotaan dari variabel keluaranini berdasarkan data hasil penelitian prediksi performasemi-free piston linear diesel engine tipe dua langkahber-piston ganda berlawanan arah yang dilakukan olehIan Bimantara (Jurusan Teknik Sistem Perkapalan FTK– ITS tahun 2016) berbasis simulasi. Data yangdiperoleh dari penelitian tersebut adalah berupa jumlahbahan bakar yang diperlukan pada setiap kecepatan yangdiberikan di lampiran. Kurva fungsi keanggotaanvariabel keluaran dengan lima variabel linguistik dalamsembilan level kuantisasi dari sistem ini ditunjukkanoleh gambar 4.12

Gambar 4.12 Grafik Kurva Fungsi Keanggotaan KeluaranKontroler Jumlah Bahan Bakar yang Disemprotkan

45

Fuzzy logic merupakan sebuah kontrol menggunakanprinsip aturan dasar IF – THEN. Setelah didapat fungsikeanggotaan masukan (input) dan keluaran (output)fuzzy controller, maka dibuat aturan dasar fuzzy sebagaikendali untuk menentukan jumlah bahan bakar yangakan disemprotkan oleh injector. Berikut adalah tabelaturan dasar fuzzy pada desain kontrol ini.

Tabel 4.5 Aturan Dasar Fuzzy

AirMass

Lamda

VL L M H VH

VL L M H VH VHL L M H VH VHM VL L M H VHH VL L M H VH

VH VL VL L M H

Proses selanjutnya adalah deffuzifikasi. Deffuzifikasiadalah metode pengambilang keputusan dalam proseskontrol logika fuzzy. Dari proses defuzzifikasi ini akandidapat nilai keluaran dari setiap variasi masukan. Padatugas akhir ini menggunakan metode defuzzifikasiberupa center of area (COA). Proses defuzzifikasi iniberdasarkan dari sinyal masukan berupa massa udaramasuk dan niali lamda dalam bentuk level satu sampaidengan sembilan. Hasil dari proses deffuzifikasi dapatditunjukkan dalam betuk grafik tiga dimensi seperti padaGambar 4.13.

46

Gambar 4.13 Surface Rules Fuzzy Interface System KontrolBahan Bakar

4.2.2.Desain Kontrol Bahan Bakar dan Simulasi

Perancangan sistem kontrol bahan bakar pada tugasakhir ini menggunakan metode simulasi modelmenggunakan Simulink MATLAB R2010a. Seluruhsistem yang mendukung untuk kontrol bahan bakardimodelkan pada simulink. Dari diagram blok yangsudah dicantumakan pada metodologi penelitian akanditurunkan menjadi diagram blok pada simulinksehingga dapat disimulasikan.

46

Gambar 4.13 Surface Rules Fuzzy Interface System KontrolBahan Bakar

4.2.2.Desain Kontrol Bahan Bakar dan Simulasi

Perancangan sistem kontrol bahan bakar pada tugasakhir ini menggunakan metode simulasi modelmenggunakan Simulink MATLAB R2010a. Seluruhsistem yang mendukung untuk kontrol bahan bakardimodelkan pada simulink. Dari diagram blok yangsudah dicantumakan pada metodologi penelitian akanditurunkan menjadi diagram blok pada simulinksehingga dapat disimulasikan.

47

Langkah pertama memodelkan masukan (input) darifuzzy controller, dimana pada perancangan inimenggunakan dua masukan yaitu berupa jumlah udarayang masuk melalui intake port dan nilai lamda yangdihasilkan dari pembakaran sebelumnya. Untukmasukan jumlah udara yang masuk dibuat bervariasitergantung kecepatan gerak piston dalam satuan radianper minute (rpm). Sehingga perlu dimodelkan jugamasukan berupa sinyal kecepatan. Sinyal kecepatanpada simulasi ini dibuat dua model untuk sinyalkecepatan nominal (konstan) dan kecepatan trancient(berubah berdasarkan waktu) seperti pada Gambar 4.14.

Gambar 4.14 Model Sensor Kecepatan

48

Sinyal keluar dari sensor kecepatan menjadi inputuntuk menentukan jumlah massa udara yang masukmelalui intake port untuk model sensor massa udarayang pertama. Model sensor massa udara yang keduadibuat konstan tidak berdasarkan kecepatan, sehinggadapat desain ini dapat disimulakan pada kondisi massaudara yang masuk melalui intake port berjumlahkonstan. Kedua model tersebut ditunjukkan seperti padaGambar 4.15.

Gambar 4.15 Model Sensor Udara Masuk

Masukan yang kedua untuk fuzzy controller adalahberupa nilai lamda. Nilai lamda bergantung dari hasilpembakaran sebelumnya yang dibaca oleh O2sensor ataulamda sensor. Pada simulasi ini sensor nilai lamdadibuat dua model untuk kondisi masukan lamda konstandan bervariasi sesuai dengan hasil pembakaran yangdimodelkan pada simulasi ini. Kedua model masukannilai lamda yang dibuat adalah seperti pada Gambar4.16.

49

Gambar 4.16 Model Lamda Sensor

Langkah kedua adalah membuat fuzzy controllerpada simulink. Kotak fuzzy controller diisi dengan dataFuzzy Interface System (FIS) kontrol bahan bakar linearengine yang telah dibuat pada sub-bagian sebelumnya.Fuzzy controller pada simulink memiliki satu masukan,namun dapat terdiri dari beberapa sinyal. Dua sinyal darimassukan sensor massa udara masuk dan sensor lamdadijadikan satu line menggunakan toolbox “demux”,sehingga kedua sinyal dapat diberikan kepada kotakfuzzy controller. Kotak fuzzy controller pada hal ini akanmemproses kedua sinyal yang masuk menggunakansistem fuzzy logic hingga didapat keluaran berupajumlah bahan bakar dalam satuan massa. Fuzzycontroller pada simulink dapat dilihat sepertiditunjukkan pada Gambar 4.17.

50

Gambar 4.17 Model Fuzzy Controller

Langkah ketiga adalah pembuatan model untukpercampuran bahan bakar dan udara pada ruang bakarselanjutnya dalam simulasi ini disebut pembakaran(combustion). Dari model ini akan didapat keluaranberupa rasio bahan bakar dan udara (air-fuel ratio) dannilai lamda, dimana nilai lamda akan digunakan sebagaisinyal masukan fuzzy controller. Sehingga kotak sub-system berikut memiki dua sinyal masukan berupamassa bahan bakar dan massa udara masuk, danmemiliki sinyal keluaran berupa nilai lamda dan air-fuelratio. Berikut adalah model sub-system “combustion”seperti pada Gambar 4.18.

51

Gambar 4.18 Model Combustion

Langkah keempat adalam pembuatan model untukpenentuan durasi injeksi atau lama pemberian pulsetagangan pada injector. Dari hasil kontrol fuzzy berupanilai massa bahan bakar yang diinjeksikan dikonversikanmenurut kerja injector sehingga didapat waktu yangdiperlukan untuk memberikan tegangan pada injector.Model ini menggunakan toolbox “fuction” padasimulink MATLAB 2010a, dan hasil model seperti padagambar 4.15.

Gambar 4.19 Model Durasi Pulse Injeksi Bahan Bakar

52

Berdasarkan pembacaan kurva kerja injector danperhitungan didapat fungsi konversi massa dalam kerjainjector berupa waktu injeksi seperti pada persamaanberikut.y = 1E-05x4 - 8E-05x3 - 0.055x2 + 20.07x + 207.1

Langkah keempat adalah membuat sistem simulasiuntuk mengetahui pola injeksi pada semi-free pistonlinear diesel engine tipe dua langkah ber-piston gandaberlawanan arah pada setiap kecepatan dalam bentukgrafik. Hasil dari simulasi ini adalah berupa grafik durasiinjeksi terhadap waktu, sehingga dapat diketahui saatinjector satu dan injector dua saat menyemprotkan bahanbakar dari grafik tersebut.

Dari seluruh langkah langkah yang telah dijelaskandiatas berikut adalah block diagram dari simulasi sistemkontrol bahan bakar beserta simulasi tipepenginjeksiannya menggunakan simulink MATLAB2010a. Sehingga akan didapatkan hasil simulasi berupagrafik-grafik tipe dan pola penginjeksian bahan bakarpada semi-free piston linear diesel engine tipe dualangkah ber-piston ganda berlawanan arah. Dan berikutadalah gambar model yang akan digunakan untuksimulasi menggunakan simulink MATLAB R2010a.

53

Gam

bar

4.20

Blo

ck D

iagr

am S

imul

asi K

ontro

l Jum

lah

Bah

an B

akar

54

Gam

bar 4.21B

lock Diagram

Simulasi Pola Penyem

protan Bahan B

akar

55

4.3. Analisa Karakteristik Sistem Kontrol Bahan Bakar dariHasil Simulasi

Simulasi sistem kontrol bahan bakar dari semi-freepiston linear diesel engine tipe dua langkah ber-piston gandaberlawanan arah menggunakan simulink MATLAB R2010ayang telah dibahas prosedur dan cara desainnya denganmenggunakan metode fuzzy logic pada bagian sebelumnya.Sehingga pada bagian ini akan dibahas hasil dari simulasidengan analisa desainnya dari grafik-grafik hasil simulasitersebut sebagai karakteristik kontrol elektronik bahan bakardari semi-free piston linear diesel engine tipe dua langkahber-piston ganda berlawanan arah. Analisa desain hasilsimulasi dibagi menjadi dua bagian yaitu analisa tentang tipekontrol bahan bakar yang didesain dan pola penginjeksianbahan bakar pada semi-free piston linear diesel engine tipedua langkah ber-piston ganda berlawanan arah.

4.3.1.Analisa Hasil Simulasi Sistem Kontrol Bahan Bakar

Berdasarkan hasil simulasi menggunakan simulinkMATLAB R2010a didapatkan tipe penyemprotan bahanbakar pada kecepatan 1200 rpm, 2400 rpm, 3600 rpm, dan5400rpm yang terlihat pada grafik berikut.

56

Gambar 4.22 Grafik Tipe Penyemprotan Bahan Bakar PadaKecepatan 1200 rpm


56



57



57



58

Berdasarkan empat grafik tipe penyemprotan bahanbakar pada sample empat kecepatan pada 1200 rpm, 2400rpm, 3600 rpm dan 5400 rpm hasil dari simulasimenggunakan simulink. Keempat grafik tersebut terjadikonsumsi bahan bakar berlebih diawal respon kontrolfuzzy logic. Konsumsi bahan bakar berlebih yang terjadisebesar 0,165 miligram selama 0.514 detik saat kecepatan1200 rpm, 0.106 miligram selama 0,437 detik saatkecepatan 2400 rpm, 0.107 miligram selama 0.438 detiksaat kecepatan 3600 rpm, dan 0,167 miligram pada 0.462detik saat kecepatan 5400 rpm.

Konsumsi bahan bakar berlebih terjadi karena responfuzzy logic control mereferensi pada hasil keluaran modelplant. Namun setelah itu konsumsi bahan bakar mulaikonstan (steady state) sesuai dengan perencanaan. Polakonsumsi bahan bakar berlebih yang fluktuatif terjadi padasaat kecepatan 3600 rpm. Hal tersebut berbeda denganpola yang terjadi pada kecepatan lainnya yaitu konstan.

Untuk mengetahui tipe penyemprotan bahan bakarpada setiap kecepatan, maka dilakukan juga simulasi padakecepatan yang trancient. Kecepatan trancient yangdimaksud adalah variasi kecepatan pada setiap detiknya.Dimana semakin lama kecepatan akan dinaikkan.Naikknya keceptan di setting sesuai dengan matrix [0 300600 900 1200 1600 1800 2100 2400 2700 3000 3300 36003900 4200 4300 4500 4600 4800 5100 5400] = [0 0,3 0,60,9 1,2 1,6 1,8 2,1 2,4 2,7 3 3,3 3,6 3,9 4,2 4,3 4,5 4,6 4,85,1 5,4].

59

Gambar 4.26 Grafik Tipe Penyemprotan Bahan Bakar padaKecepatan Trancient

Gambar 4.26 menunjukkan banyaknya bahan bakar persiklus kerja pada setiap kecepatan yang didapat darisimulasi menggunakan simulink dan hasil prediksiperforma mesin. Untuk validasi hasil desain dilakukanperbandingan terhadap hasil perhitungan berdasarkan datahasil prediksi performa semi-free piston linear dieselengine yang dilakukan pada penelitian pembanding.

Berdasarkan Gambar 4.26 terjadi perbandingantrindline grafik yang mendekati sama. Pada hasil simulasimenggunakan simulink terjadi sedikit lonjakan jumlahbahan bakar berbeda dengan hasil prediksi performa yanglebih stabil pada kecepatan rendah. Lonjakan yang terjadidiawal simulasi menggunakan simulink dikarenakanadanya respon yang ditimbulakn oleh keluaran sensornilai lamda. Pada kecepatan 1500 rpm mulai terjadi

59

Gambar 4.26 Grafik Tipe Penyemprotan Bahan Bakar padaKecepatan Trancient

Gambar 4.26 menunjukkan banyaknya bahan bakar persiklus kerja pada setiap kecepatan yang didapat darisimulasi menggunakan simulink dan hasil prediksiperforma mesin. Untuk validasi hasil desain dilakukanperbandingan terhadap hasil perhitungan berdasarkan datahasil prediksi performa semi-free piston linear dieselengine yang dilakukan pada penelitian pembanding.

Berdasarkan Gambar 4.26 terjadi perbandingantrindline grafik yang mendekati sama. Pada hasil simulasimenggunakan simulink terjadi sedikit lonjakan jumlahbahan bakar berbeda dengan hasil prediksi performa yanglebih stabil pada kecepatan rendah. Lonjakan yang terjadidiawal simulasi menggunakan simulink dikarenakanadanya respon yang ditimbulakn oleh keluaran sensornilai lamda. Pada kecepatan 1500 rpm mulai terjadi

60

kenaikan bahan bakar yang cukup drastis. Konsumsibahan bakar per siklus terbanyak terjadi pada saatkecepatan 2700 rpm dan mulai terjadi penurunan diataskecepatan 2700 rpm hingga kecepatan makasimal mesinpada 5400 rpm. Hal ini menunjukkan bahwa respon fuzzycontroller yang didesain telah bekerja sesuai dengan kerjaFuzzy System Interface yang direncanakan pada tahappertama.

4.3.2.Analisa Hasil Simulasi Pola Penyemprotan BahanBakar

Semi-free piston linea diesel engine tipe dua langkahber-piston ganda berlawanan arah adalah salah satu desainbaru dari tipe linear engine. Dengan desain bahan bakarmenggunakan tipe direct injection menggunakan tipeinjector electric memiliki bentuk penyemprotan berdurasi(duration injection). Pada desain ini dibuat penyemprotanbahan bakar dimulai pada posisi piston di sudut150crankangle sebelum titik mati atas pada saat akhirlangkah kompresi, atau piston pada posisi 55 mm dari titikmati bawah akan langkah kompresi. Dari beberapa haltersebut dapat dibuat simulasi pola penyemprotan denganhasil berupa grafik sample tiga kecepatan 1200 rpm, 2400rpm, dan 3600 rpm adalah sebagai berikut.

61

Gambar 4.27 Grafik Pola Penyemprotan Bahan Bakar pada 1200 rpm


62


Berdasarkan Gambar 4.27, Gambar 4.28 dan Gambar4.29 dapat dianalisa pola penyemprotan bahan bakarmenggunkan tipe electric injector pada semi-free pistonlinear diesel engine dual piston tipe dua langkah. Padagrafik tersebut garis merah vertikal menunjukkan sebagaititik mati, dimana garis vertikal paling kiri sebagai titikmati atas cylinder pertama atau sebagai titik mati bawahcylinder kedua. Hal ini terjadi karena dua piston pada duasilinder yang dirangkai berlawanan arah tanpa porosengkol atau kedua piston berada dalam satu poros.

Terlihat pada ketiga grafik diatas respon controllerterjadi mendekati titik mati. Respon pulse paling kiri padasetiap grafik merupakan respon suplai tegangan padainjector di silinder pertama dan warna respon pulse yangberbeda setelahnya menjadi respon suplai tegangan padainjector di cylinder kedua. Respon pulse yang diberikan

63

oleh controller di simulasi ini telah sesuai denganpenyetelan sudut bahan bakar mulai disemprotkan yaitu150 atau 55 mm sebelum TMA pada langkah pertama(langkah buang dan hisap).

Panjang pulse pada grafik tersebut menunjukkan lamadurasi penyemprotan bahan bakar. Pada hasil sebelumnyamenunjukkan banyaknya bahan bakar yang disemprotkanpada 1200 rpm, 2400 rpm, dan 3600 rpm selalu meningkatatau lebih banyak. Sehingga pada grafik polapenyemprotan ini terjadi panjang respon pulse yangdiberikan semakin panjang pada kecepatan yang lebihtinggi. Semakin panjang respon pulse yang diberikanmakan semakin lama suplai tegangan yang diberikankepada injector untuk mencapai jumlah bahan bakar yangsemakin banyak.

Hal tersebut terjadi karena tipe penyemprotan darielectric injector tergantung pada lama suplai teganganyang diberikan ke injector. Suplai tegangan yangdiberikan ke injector akan menginduksi solenoiddidalamnya yang menarik nozzle untuk membuka.Sehingga semakin lama suplai tegangan yang diberikansemakin lama nozzle membuka, menyebabkan jumlahbahan bakar akan semakin banyak yang disemprotkanmelalui lubang injector.

69

LAMPIRAN IHasil Desain 3D-Drawing

Gambar Lampiran 1. 1 Hasil 3D-Drawing Desain Sistem Bahan BakarTampak Atas

Gambar Lampiran 1. 2 Hasil 3D-Drawing Desain Sistem Bahan BakarTampak Bawah

69

LAMPIRAN IHasil Desain 3D-Drawing

Gambar Lampiran 1. 1 Hasil 3D-Drawing Desain Sistem Bahan BakarTampak Atas

Gambar Lampiran 1. 2 Hasil 3D-Drawing Desain Sistem Bahan BakarTampak Bawah

70

Gambar Lampiran 1.3 Hasil 3D-Drawing Deain Sistem Bahan BakarTampak Depan

Gambar Lampiran 1.4 Hasil 3D-Drawing Desain Sistem BahanBakar Tampak Belakang

70

Gambar Lampiran 1.3 Hasil 3D-Drawing Deain Sistem Bahan BakarTampak Depan

Gambar Lampiran 1.4 Hasil 3D-Drawing Desain Sistem BahanBakar Tampak Belakang

71

Gambar Lampiran 1. 5 Hasil 3D-Drawing Desain Sistem Bahan BakarTampak Samping Kiri

Gambar Lampiran 1. 6 Hasil 3D-Drawing Desain Sistem Bahan BakarTampak Samping Kanan

71

Gambar Lampiran 1. 5 Hasil 3D-Drawing Desain Sistem Bahan BakarTampak Samping Kiri

Gambar Lampiran 1. 6 Hasil 3D-Drawing Desain Sistem Bahan BakarTampak Samping Kanan

72


73

LAMPIRAN IIHasil Prediksi Performa

Berikut adalah hasil penelitian prediksi performa yangdilakukan oleh Ian Bimantara dari Jurusan Teknik SistemPerkapalan FTK – ITS tahun 2016.

Gambar Lampiran 2.1 Grafik Massa Udara yang Terjebak dalamCylinder

Gambar Lampiran 2.2 Grafik Rata-rata Jumlah Bahan Bakar SetiapSiklus Pembakaran

74

Gambar Lampiran 2.3 Grafik Posisi Mulai Disemprotkan BahanBakar

Gambar Lampiran 2.4 Grafik Posisi Akhir Disemprotkan Bahan Bakar

75

Gambar Lampiran 2.5 Grafik Nilai Efektif Lamda Saat MesinBeroperasi

Gambar Lampiran 2.6 Grafik Nilai Efektif Fuel-Air Ratio Saat MesinBeroperasi

76

Gambar Lampiran 2.7 Grafik Tekanan Injector Saat Beroperasi

77

LAMPIRAN IIIPenginjeksian Bahan Bakar

Gambar Lampiran 3.1 Grafik Perform Kerja Injector

77

LAMPIRAN IIIPenginjeksian Bahan Bakar

Gambar Lampiran 3.1 Grafik Perform Kerja Injector

78

RPMCA

Min/rad

Sec/rad300

18.0190.003333333

0.2600

18.110190.001666667

0.1900

18.160670.001111111

0.0666666671200

18.082120.000833333

0.051600

18.178980.000625

0.03751800

18.194240.000555556

0.0333333332100

18.39280.00047619

0.0285714292400

18.234420.000416667

0.0252700

18.157510.00037037

0.0222222223000

18.458230.000333333

0.023300

18.585620.00030303

0.0181818183600

18.614080.000277778

0.0166666673900

18.241320.00025641

0.0153846154200

18.56680.000238095

0.0142857144300

18.273630.000232558

0.0139534884500

18.777940.000222222

0.0133333334600

18.053950.000217391

0.0130434784800

18.608880.000208333

0.01255100

18.095940.000196078

0.0117647065400

18.252530.000185185

0.011111111

5.05051E-05

0.000555556Sec/CA

0.0002777780.0001851850.0001388890.0001041679.25926E-057.93651E-056.94444E-056.17284E-055.55556E-05

0.405209333

Dur. Injection (sec)0.010010556

Fuel Rate (mg/cycle)

0.4004222220.4024486670.4035704440.401824889

0.0014597460.0012662790.001120834

0.405611778

0.4060804310.417287556

0.410182889

3.62319E-05

0.0005913710.00056335

0.000708280.0006954790.0006541290.000646142

3.47222E-053.26797E-053.08642E-05

3.87597E-053.7037E-05

4.62963E-054.2735E-05

3.96825E-05

0.0010254570.0009386680.0008617630.0007795440.000736778

0.0050306080.0033630870.0025114060.0018936440.001684652

0.402132

0.405362667

0.4039767020.4043164440.408728889

0.403500222

0.4130137780.413646222

0.412595556

0.4011986710.413530667

Tabel Lampiran 3.1

Hasil Perhitungan D

urasi Injeksi

79

300

174.

294

0.95

577.

524

355.

117

0.00

0355

117

600

176.

501

0.96

687.

532

355.

273

0.00

0355

273

900

177.

761

1.02

37.

534

355.

321

0.00

0355

321

1200

178.

396

1.02

77.

535

355.

331

0.00

0355

331

1600

183.

317

0.99

457.

603

356.

645

0.00

0356

645

1800

186.

337

1.00

77.

636

357.

276

0.00

0357

276

2100

190.

781

1.02

37.

697

358.

467

0.00

0358

467

2400

196.

938

1.04

57.

782

360.

103

0.00

0360

103

2700

211.

907

1.10

77.

909

362.

552

0.00

0362

552

3000

207.

713

1.08

97.

879

361.

973

0.00

0361

973

3300

205.

503

1.07

87.

872

361.

828

0.00

0361

828

3600

204.

241

1.07

27.

8695

361.

788

0.00

0361

788

3900

203.

605

1.06

87.

869

361.

779

0.00

0361

779

4200

201.

675

1.06

37.

838

361.

178

0.00

0361

178

4300

200.

6704

1.05

97.

824

360.

918

0.00

0360

918

4500

198.

955

1.05

37.

804

360.

524

0.00

0360

524

4600

198.

183

1.05

7.79

636

0.36

040.

0003

6036

4800

196.

693

1.04

47.

7795

360.

052

0.00

0360

052

5100

194.

2885

1.03

47.

752

359.

5275

0.00

0359

528

5400

191

1.02

37.

702

358.

556

0.00

0358

556

Pulse

(sec

)RP

MM

ass A

ir (m

g)La

mda

Fuel

rate

(mg)

Pulse

(µse

c)

Tabe

l Lam

pira

n 3.

2H

asil

Sim

ulas

i Jum

lah

Bah

an B

akar

dan

Pul

se In

ject

or p

ada

Satu

Sec

on

80

3000.007524

0.20.000355117

0.17755850.091666667

0.191666667600

0.0075320.1

0.0003552730.355273

0.0458333330.095833333

9000.007534

0.0666666670.000355321

0.53298150.030555556

0.0638888891200

0.0075350.05

0.0003553310.710662

0.0229166670.047916667

16000.007603

0.03750.000356645

0.9510533330.0171875

0.03593751800

0.0076360.033333333

0.0003572761.071828

0.0152777780.031944444

21000.007697

0.0285714290.000358467

1.25463450.013095238

0.0273809522400

0.0077820.025

0.0003601031.440412

0.0114583330.023958333

27000.007909

0.0222222220.000362552

1.6314840.010185185

0.0212962963000

0.0078790.02

0.0003619731.809865

0.0091666670.019166667

33000.007872

0.0181818180.000361828

1.9900540.008333333

0.0174242423600

0.00786950.016666667

0.0003617882.170728

0.0076388890.015972222

39000.007869

0.0153846150.000361779

2.35156350.007051282

0.014743594200

0.0078380.014285714

0.0003611782.528246

0.0065476190.013690476

43000.007824

0.0139534880.000360918

2.5865790.006395349

0.0133720934500

0.0078040.013333333

0.0003605242.70393

0.0061111110.012777778

46000.007796

0.0130434780.00036036

2.7627630670.005978261

0.01254800

0.00777950.0125

0.0003600522.880416

0.0057291670.011979167

51000.007752

0.0117647060.000359528

3.055983750.005392157

0.011274515400

0.0077020.011111111

0.0003585563.227004

0.0050925930.010648148

Phase Delay(Piston2)

RPMPeriode (sec)

Pulse (sec)W

idth (%)

Phase Delay(Piston1)

Amplitude

Tabel Lampiran 3.3

Variable M

asukan Simulasi Pola Penyem

protan Bahan B

akar

81

Perhitungan Posisi Injeksi

Posisi Injeksi Bahan BakarPenyemprotran Bahan Bakar dibuat pada 150 sebelum TMALangkah kerja dua langkah yaitu:Langkah 1 dari TMA ke TMB = Kerja dan HisapLangkah 2 dari TMB ke TMA = Buang dan KompresiJika dihitung satu siklus pembakaran dua langkah dengantitik awal 00 pada TMA akan langkah kerja, maka posisi 150sebelum TMA langkah kompresi adalah pada posisi sudutcrank sebagai berikut:

Data Awal Engine

Tipe Mesin Linear Diesel EngineTipe Langkah Dua LangkahBore mmStroke mmRasio KompresiPutaran rpmPendinginan

5360

1:211500

Udara

Interpolasi Sudut Crank terhadap Panjang Stroke1 x

180 60

x = (60 x 1) / 180= mm

Sehingga 10 crank = mm

0.3333333

0.333333

=

82

Posisi injeksi = 1800 – 150= 1650 crank= 335 x 0.3333= 55 mm

Jadi posisi penginjeksian dihitung dari titik awal 00 pada TMBakan langkah kompresi sebesar 55 mm atau 5 mm sebelum TMAakan langkah kerja.

83

LAMPIRAN IVDetail Fuzzy Control

Detail Fuzzy Interface System untuk Simulasi KontrolBahan Bakar Menggunakan Fuzzy Controller

[System]Name='Fuel_flow_rate5'Type='mamdani'Version=2.0NumInputs=2NumOutputs=1NumRules=25AndMethod='min'OrMethod='max'ImpMethod='min'AggMethod='max'DefuzzMethod='centroid'

[Input1]Name='Mass-Air-Flow'Range=[166 216]NumMFs=5MF1='VL':'trimf',[147.5 166 178.5]MF2='L':'trimf',[166 178.5 191]MF3='M':'trimf',[178.5 191 203.5]MF4='H':'trimf',[191 203.5 216]MF5='VH':'trimf',[203.5 216 228.5]

[Input2]Name='Lamda'Range=[0.1 1.5]NumMFs=5MF1='VL':'trimf',[-0.25 0.1 0.45]MF2='L':'trimf',[0.1 0.45 0.8]

84

MF3='M':'trimf',[0.45 0.8037 1.154]MF4='H':'trimf',[0.8 1.15 1.5]MF5='VH':'trimf',[1.154 1.493 1.843]

[Output1]Name='Fuel'Range=[7.368 8.036]NumMFs=5MF1='VL':'trimf',[6.837 7.37 7.537]MF2='L':'trimf',[7.368 7.535 7.702]MF3='M':'trimf',[7.535 7.702 7.869]MF4='H':'trimf',[7.702 7.869 8.036]MF5='VH':'trimf',[7.869 8.036 8.203]

[Rules]1 1, 2 (1) : 11 2, 2 (1) : 11 3, 1 (1) : 11 4, 1 (1) : 11 5, 1 (1) : 12 1, 3 (1) : 12 2, 3 (1) : 12 3, 2 (1) : 12 4, 2 (1) : 12 5, 1 (1) : 13 1, 4 (1) : 13 2, 4 (1) : 13 3, 3 (1) : 13 4, 3 (1) : 13 5, 2 (1) : 14 1, 5 (1) : 14 2, 5 (1) : 1

85

4 3, 4 (1) : 14 4, 4 (1) : 14 5, 3 (1) : 15 1, 5 (1) : 15 2, 5 (1) : 15 3, 5 (1) : 15 4, 5 (1) : 15 5, 4 (1) : 1

Detail Fuzzy Interface System Untuk Variasi KontrolUdara Masuk Berdasarkan Kecepatan

[System]Name='Mass_air_flow'Type='mamdani'Version=2.0NumInputs=1NumOutputs=1NumRules=5AndMethod='min'OrMethod='max'ImpMethod='min'AggMethod='max'DefuzzMethod='centroid'

[Input1]Name='RPM'Range=[0 5400]NumMFs=5MF1='VL':'trimf',[0 0 1350]MF2='L':'trimf',[0 1350 2701]MF3='M':'trimf',[1350 2701 4050]MF4='H':'trimf',[2701 4050 5400]MF5='VH':'trimf',[4050 5400 5400]

86

[Output1]Name='Flow-rate'Range=[166 216]NumMFs=5MF1='VL':'trimf',[166 166 178.5]MF2='L':'trimf',[166 178.5 191]MF3='M':'trimf',[178.5 191 203.5]MF4='H':'trimf',[191 203.5 216]MF5='VH':'trimf',[203.5 216 216]

[Rules]1, 1 (1) : 12, 2 (1) : 13, 5 (1) : 14, 4 (1) : 15, 3 (1) : 1

87

LAMPIRAN VHasil Simulasi Kontrol Jumlah Bahan Bakar

Gambar Lampiran 5.1 Grafik Hasil Simulasi Kontrol Jumlah BahanBakar Pada 300 rpm


87

LAMPIRAN VHasil Simulasi Kontrol Jumlah Bahan Bakar



88



88



89



89



90



90



91



91



92

Gambar Lampiran 5.11 Grafik Kontrol Jumlah Bahan Bakar Pada3300 rpm

Gambar Lampiran 5. 12 Grafik Hasil Simulasi Kontrol Jumlah BahanBakar Pada 3600 rpm

92

Gambar Lampiran 5.11 Grafik Kontrol Jumlah Bahan Bakar Pada3300 rpm


93



93



94



94



95



95



96


Gambar Lampiran 5.20 Grafik Hasil Simulasi Kontrol Jumalah BahanBakar Pada 5400 rpm

96


Gambar Lampiran 5.20 Grafik Hasil Simulasi Kontrol Jumalah BahanBakar Pada 5400 rpm

65

BAB V

PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Dari hasil simulasi yang telah dianalisa pada babsebelumnya, maka dapat diambil beberapa kesimpulansebagai berikut:

1. Desain tiga dimensi (3D Drawing) sistem bahanbakar pada Semi-Free Piston Diesel Engine DualPiston menggunakan tipe electric injector dengansistem direct injection. Komponen pendukungsistem berupa sensor massa udara yang diletakkanpada saluran scavenge air dan sensor lamda yangdiletakkan pada saluran gas buang.

2. Desain sistem kontrol bahan bakar pada Semi-FreePiston Diesel Engine Dual Piston menggunakantipe kontrol fuzzy logic. Simulasi desain fuzzycontroller dapat beroperasi dengan baik sesuaiperencanaan.

3. Sistem kontrol electronic bahan bakar pada Semi-Free Piston Diesel Engine Dual Piston memilikikarakteristik penyemprotan lebih akurat pada posisi150 CA atau setara 5 mm Before Top Dead Centre(BTDC) akan langkah kompresi. Respon yangdihasilkan adalah terjadi konsumsi bahan bakarberlebih pada kondisi start.

67

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2004. Electronic Petrol Injection. Jakarta: PT.Indomobil Suzuki International.

Bimantara, Ian. 2016. Studi Performa Semi-Free Piston DieselEngine Tipe Dua Langkah Berpiston Ganda BerlawananArah. Surabaya. SKRIPSI Jurusan Teknik SistemPerkapalan Fakultas Teknologi Kelautan InstitutTeknologi Sepuluh Nopember Surabaya.

Fathallah, A & Andre. P. 2015. Design and Analysis of Semi-FreePiston Two Stroke Diesel Engine Dual Cylinder OppositeSystem. Jurnal SENTA 2015.

Hidayatullah, A & Alaika S. 2012. Servis Sistem Bahan BakarSepeda Motor. Penerbit PT. PUSTAKA INSANMADANI. Yogyakarta.

Johansen, A. Olav E. Erling Aa. Johannessen. Rolf K. 2001. Free-Piston Diesel Engine Timing and Control TowardsElectronic Cam- and Crankshaft. CiteSeer Archive.

Ma, F. Changlu Zao. Fujun Z. Zenfeng Z. Zhenyu Z. Zhaoyi X.Hao W. 2015. An Experimental Investigation on theCombustion and Heat Release Characteristics of anOpposed-Piston Folded-Cranktrain Diesel Engine.Energies 8, 6365-638.

Mikalsen, R & A. P. Roskylly. 2007. A Review Of Free-PistonEngine History And Applications. Applied ThermalEngineering. Sir Joseph Swan Institute for EnergyResearch.

68

Naik, S. Redon F. Regner G. Koszewnik J. 2015. Opposed-Piston2-Stroke Multi-Cylinder Engine DynamometerDemonstration. SAE Technical Paper 2015-26-0038.

Naba, Agus. 2009. Belajar Cepat Fuzzy Logic MenggunakanMATLAB. Malang. ANDHI Yogyakarta.

Puthut, T & Effendie, R. 2012. Desain dan ImplementasiKontroler Prediktif Logika Fuzzy Untuk PemngaturanInjeksi Bahan Bakar Ignition Engin. Surabaya. JURNALTEKNIK ITS Vol. 1.

Ramadhan, Agoeng dkk. 2011. Sistem Pengaturan Injeksi BahanBakar Mesin Mitsubishi 4G63 menggunakan metodeFuzzy Aditif. Surabaya. JURNAL TEKNIK ITS Vol. 1.

Regner, G. 2012. Mordernizing The Opposed-Piston, Two StrokeDesel Engine For More Efficient Commercial VehicleApplication. Archates Power Inc.

Ruswid, 2008. Modul 4 Electronik Fuel Injection EFI. PenerbitSMK AL Hikmah 1 Sirampog.

Richard Goering, "Matlab edges closer to electronic designautomation world," EE Times, 10/04/2004.

Xiaoqin, W. WU Zhijun. LI Liguang. Deng J. Luan Y. 2011.Control System of Linear Engine for Hybrid ElectricVehicle. J Automotive Safety and Energy Vol. 2 No. 4Shanghai.

97

BIOGRAFI PENULIS

Dimas Kurniawan, lahir di Kediripada tanggal 21 Maret 1994. Iamerupakan anak keempat dari empatbersaudara keluarga bapak Djaini danibu Munawaroh. Riwayat pendidikanyang telah ditempuh adalah SDNKampung Dalem III Kediri, SMPNegeri 4 Kediri, SMA Negeri 1 Kediri,dan jenjang S1 di Jurusan TeknikSistem Perkapalan Fakultas TeknologiKelautan Institut Teknologi Sepuluh

Nopember Surabaya. Rambutnya yang ikal membuat diamendapatkan julukan dari teman-teman “Ambon” atau kerapdipanggil Dimmbon (Dimas Ambon).

Selama menempuh jenjang kuliah, penulis aktif dalambidang akademik maupun non-akademik. Pada tahun 2013Penulis aktis dalam bidang Kewirausahaan HIMASISKAL FTK-ITS, ITS Marine Solar Boat Team, dan kegiatan kepanitianlainnya. Pada tahun 2014 berkat keaktifannya dalam ITS MarineSolar Boat Team, penulis diberangkatkan ke Belanda untukmengikuti kontes perlombaan kapal tenaga surya Dong EnergySolar Challenge. Selain itu Penulis juga aktif di bidangPengembangan Sumber Daya Mahasiswa (PSDM) sebagaiSteering Commite Kaderisasi HIMASISKAL FTK-ITS. Dengansemangat yang tinggi Penulis mampu menyelesaikan skripsisebagai sarjana teknik dalam bidang keahlian Marine PowerPlant Jurusan Teknik Sistem Perkapalan FTK-ITS dengan judulskripsi “Desain dan Analisa Semi-Free Piston Diesel Engine TipeDua Langkah Ber-piston Ganda Berlawanan Arah”.

97

BIOGRAFI PENULIS

Dimas Kurniawan, lahir di Kediripada tanggal 21 Maret 1994. Iamerupakan anak keempat dari empatbersaudara keluarga bapak Djaini danibu Munawaroh. Riwayat pendidikanyang telah ditempuh adalah SDNKampung Dalem III Kediri, SMPNegeri 4 Kediri, SMA Negeri 1 Kediri,dan jenjang S1 di Jurusan TeknikSistem Perkapalan Fakultas TeknologiKelautan Institut Teknologi Sepuluh

Nopember Surabaya. Rambutnya yang ikal membuat diamendapatkan julukan dari teman-teman “Ambon” atau kerapdipanggil Dimmbon (Dimas Ambon).

Selama menempuh jenjang kuliah, penulis aktif dalambidang akademik maupun non-akademik. Pada tahun 2013Penulis aktis dalam bidang Kewirausahaan HIMASISKAL FTK-ITS, ITS Marine Solar Boat Team, dan kegiatan kepanitianlainnya. Pada tahun 2014 berkat keaktifannya dalam ITS MarineSolar Boat Team, penulis diberangkatkan ke Belanda untukmengikuti kontes perlombaan kapal tenaga surya Dong EnergySolar Challenge. Selain itu Penulis juga aktif di bidangPengembangan Sumber Daya Mahasiswa (PSDM) sebagaiSteering Commite Kaderisasi HIMASISKAL FTK-ITS. Dengansemangat yang tinggi Penulis mampu menyelesaikan skripsisebagai sarjana teknik dalam bidang keahlian Marine PowerPlant Jurusan Teknik Sistem Perkapalan FTK-ITS dengan judulskripsi “Desain dan Analisa Semi-Free Piston Diesel Engine TipeDua Langkah Ber-piston Ganda Berlawanan Arah”.

desain dan analisa sistem kontrol bahan...

Documents