diktat penggerak mula

Upload: valentinusdimasrinaldy

Post on 06-Jan-2016

89 views

Category:

Documents


12 download

DESCRIPTION

Penggerak Mula Dasar

TRANSCRIPT

Diktat PENGGERAK MULA

Diktat

PENGGERAK MULADosen :Ir. Manaseh, M.EngSejak dahulu manusia berusaha untuk bergerak lebih cepat dari kemampuan otot. Tenaga dari hewan yang lebih besar dari manusia banyak dimanfaatkan sebagai pengganti otot manusia, contoh penggunaan kuda untuk giling gandum, tenaga kerbau sebagai membajak sawah sampai menjadi alat transport

Hasil yang dicapai ini belum juga membuat manusia menjadi puas. Energi yang dihasilkan oleh binatang ada batasnya, hewan dapat menjadi lelah pula, selain itu hewan masih bisa membantah keinginan manusia, maka dicari alternatif sumber energi lain seperti energi yang ada dialam.Dari sinilah kemudian timbul istilah Penggerak Mula atau pesawat tenaga atau dalam bahasa Inggris dikenal dengan nama Primer Mover.Definisi dari penggerak mula adalah pesawat/alat yang berfungsi untuk mengubah sumber energi menjadi energi mekanik.Penggerak mula sering di identikkan dengan motor yaitu alat yang mengubah sumber energi menjadi energi mekanik.

SUMBER ENERGI ENERGI MEKANIK

MOTORContoh :

Motor bakar mengubah enegi bahan bakar menjadi energi mekanik.

Motor bensin mengubah energi bensin menjadi energi mekanik

Kincir angin mengubah energi angin menjadi energi mekanik.

Turbin air mengubah energi potensial/energi kinetik menjadi energi mekanik.

Kebalikan dari penggerak mula adalah sebuah mesin yang inputnya berupa energi mekanik dan output yang dihasilkan adalah energi lainnya.

Energi Mekanik Energi lain

MesinContoh :

Generator dinamo, altemator mesin-mesin listrik yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrit, pompa, kompressor dan blower, merupakan mesin-mesin fluida yang mengubah energi mekanjs menjadi energi fluida sehingga energi potensial dan/atau energi kinetis fluida tsb bertambah.

Sumber energi yang dapat dimanfaatkan oleh berbagai pesawat penggerak mula dapat digolongkan atas dua jenis umum yaitu:

1. Energi celestial atau energi perolehan (income energy) yaitu energi yang mencapai bumi dari luar angkasa, seperti yang berasal dari matahari maupun dari bulan.

2. Energi modal (capital energy) yaitu energi yang telah ada di dalam bumi.Heat Engine

Merupakan penggerak mula yang mengubah energi panas menjadi energi mekanik

ICE (lnternat Combustion Engine) adalah bila fluida kerja adalah sama dengan gas panas hasil pembakaran, jadi antara fluida kerja dan gas hasil pembakaran tidak terpisahkan oleh suatu dinding.

SIE (Spark lgnition Engine) adalah proses pembakaran bahan bakar terjadi dengan bantuan busi, contoh motor bensin.

A. Motor dua langkah Proses pembakaran terjadi pd satu kali putaran poros engkol

B. Motor empat langkah Proses pembakaran terjadi pd 2 kali putaran poros engkol CIE (Compression lgnition Engine)

Proses pembakaran terjadi pada tekanan yang tinggi, Contoh : motor diesel

Motor dua langkahProses pembakaran terjadi pd 1 kali putaran poros engkol.

Motor empat langkahProses pembakaran terjadi pd 2 kali putaran poros engkol.

ECE (External Combustion Engine)

Bila fluida kerja dan gas panas hasil pembakaran terpisahkan oleh suatu dinding.MUT (Mesin Uap Torak)Motor yang memanfaatkan energi potensial dari fluida kerja untuk diubah menjadi energi mekanik yang berupa gerakan bolak balik dari piston.

MUT Tekanan PenuhProses pemasukan uap sepanjang langkah torak.

MUT Ekspansi Proses pemasukan uap hanya sebagian langkah torak.

Turbin UapMotor yang memanfaatkan energi kinetis dari fluida kerja menjadi energi mekanis berupa getaran putar dari poros.

Turbin AksiMemanfaatkan gaya sentrifugal uap untuk menggerakkan sudu-sudu turbin

Turbin Tingkat Tunggal Bila hanya sederet sudu yang memanfaatkan energi uap.

Turbin Tingkat Banyak Bila terdapat beberapa deret sudu yang memanfaatkan energi uap.

Turbin Tingkat TekananTekanan uap turun secara bertingkat dari deretan sudu yang satu ke yang lain.

Turbin Tingkat KecepatanKecepatan uap turun secara bertingkat dari deretan sudu yang satu ke yang lain.

Turbin ReaksiAkibat kecepatan uap yang cukup tinggi meninggalkan sudu maaka timbullah gaya reaksi yang mengerakan sudu.

Cold EngineMerupakan penggerak mula yang mengubah sumber energi dingin menjadi energi mekanis.

Motor Liquid (Turbin Air)Motor yang memanfaatkan energi fluida (air) untuk diubah menjadi energi mekanis.

Axial FlowJika aliran fluida yang masuk ke motor sejajar dengan aliran fluida yang keluar dari motor.

Mix FlowJika aliran fluida yang masuk ke motor membentuk sudut lebih besar dari 0 derajat dan lebih kecil dari 90 derajat dengan aliran fluida yang keluar dari motor.

Radial FlowJika aliran fluida yang masuk ke motor tegak lurus dengan aliran fluida yang keluar dari motor.

Motor Udara (Turbin Angin)Motor yang memanfaatkan energi fluida compressible (kompresibel) berupa energi kinetik untuk diubah menjadi energi mekanis

Turbin Aliran AxialJika aliran fluida yang masuk ke motor sejajar dengan aliran fluida yang keluar dari motor.Turbin Aliran RadialJika aliran fluida yang masuk ke motor tegak lurus dengan aliran fluida yang keluar dari motorseperti : savonius, darrieus, kincir giro.Klasifikasi EnergiEnergi dapat diklasifikasikan menjadi :Energi Tersimpan yaitu energi yang bisa disimpan dan dapat bertahan lama, mudah dikonversikan ke dalam bentuk energi transisional. contoh : energi potensial, energi kinetik, medan elektrostatik.2. Energi Transisional adalah energi yang bergerak dengan melintasi batas sistem dan masih dapat berubah bentuk yang lain dan tidak dapat disimpan. contoh : kerja, aliran elektron, radiasi elektromagnetik

Energi dapat dibagi 6 kelompok utama :1. Energi mekanik yaitu energi yang dapat digunakan untuk menggerakan benda. Bentuk transisional energi mekanik yaitu kerja. Energi mekanik dapat disimpan dalam bentuk energi potensial dan energi kinetik.2. Energi listrik yaitu energi yang berhubungan dengan arus dan akumulasi elektron. Energi listrik dapat disimpan sebagai energi medan elektrostatik atau sebagai energi medan induksi, bentuk transisional dari energi listrik adalah aliran elektron3. Energi elektromagnetik yaitu bentuk energi yang berhubungan dengan radiasi elektromagnetik. Radiasi elektromagnetik adalahbentuk energi murni artinya tidak berhubungan dengan massa. Radiasi terjadi karena energi transisional bergerak dengan kecepatan cahaya.

4. Energi kimia yaitu energi yang keluar dari hasil interaksi elektron dimana dua atau lebih atom molekul-molekul berkombinasi menghasilkan senyawa kimia yang stabil. Energi kimia hanya dapat terjadi dalam bentuk energi tersimpan.

5. Energi Nuklir yaitu bentuk energi yang hanya ada sebagai energi tersimpan dapat lepas akibat interaksi partikel didalam inti atom. Reaksi nuklir dapat dibagi atas 3 yakni : peluruhan radio aktif, fisi dan fusi.

6. Energi Panas yaitu energi yang berhubungan dengan getaran atomik dan molekuler. Bentuk energi dasar artinya semua bentuk energi dapat dikonversi menjadi energi panas, tetapi pengkonversian energi panas menjadi bentuk energi lain dibatasi oleh Hukum II Thermodinamika.Hukum Thermodinamika II Sumber energi dapat dibedakan atas :

1. Energi celestial atau energi perolehan atau income energi adalah energi yang mencapai bumi dari angkasa. Misal : energi matahari, energi bulan.2. Energi modal atau capital energi. Adalah energi yang telah ada di bumiMisal : energi atom, panas bumi.

Sumber dan cadangan energi yang bisa diperoleh di bumi : 1. Bahan bakar Bahan bakar padat seperti batu bara dan peat (gambut) Bahan bakar cair seperti minyak bumi Bahan bakar gas seperti gas alam.2. Energi panas bumi (geothermal)3. Energi pasang surut4. Energi OTEC Enerqi yang memanfaatkan perbedaan suhu permukaan dan kedalaman tertentu (+ 200C). prospek kurang baik karena mahal dan efisiensi kecil.5. Energi angin. Kendala : frekuensi, kekuatan, selalu berubah6. Energi Surya.Bahan BakarBahan bakar adalah bahan yang mengalami pembakaran karena atom-atom karbon dan hidrogen yang bereaksi dengan oksigen dan membentuk produk berupa gas sehingga terbakar.Pembakaran adalah reaksi oksidasi dari bahan bakar karena unsur kimia pengoksidasi (oksigen) sehingga mudah bereaksi dengan cepat sehingga menghasilkan emisi bercahaya (nyala api) dan melepaskan panas yang tinggiNilai Panas

HHV (High Heating Value) atau Kalor pembakaran atas adalah panas yang diperoleh dari pembakaran bahan bakar sehingga menghasilkan panas yang digunakan untuk mengubah air menjadi uap yang disebabkan karena proses pembakaran yang berasal dari moisture bahan bakar

LHV (Low Heating Value) atau Kalor pembakaran bawah adalah panas yang diperoleh dari pembakaran bahan bakar,panasnya tidak digunakan untuk menguapkan air yang terjadi dari pembakaran maupun yang berasal dari moisture bahan bakar.Bahan Bakar PadatBeberapa contoh bahan bakar padat :a. batu bara dengan golongan-golongannya,b. cokes, c. kayu, d. arang, e. waste solides seperti ampas kayu /kulit samak, ampas tebu, damen, tatal, gergajian kayu,kertasBahan Bakar CairMinyak BumiOil Shale (Minyak Nafta)Alkohol

Bahan Bakar Gas

Gas Alam atau Gas BumiLiquified Petroleum GasCoke Oven GasWater GasBlast Furnace GasAcetyleneBiogasHidrogenlnternal Combustion EngineSemua penggerak mula yang memanfaatkan sumber energi thermal atau panas hasil pembakaran dimana gas hasil pembakaran dimanfaatkan sebagai fluida kerja untuk menghasilkan energi mekanis.

Contohnya adalah :Motor bensin, Motor diesel, Motor kepala pijarMotor gas yang gerakannya adalah translasiMotor wankel, Turbin gas dan Propulsi pancar gas gerakan rotasi,Klasifikasi Internal Combustion EngineMenurtrt bahan bakarnya :- Motor gas (menggunakan BBG)- Motor bensin (menggunakan bensin)- Motor kepala pijar (menggunakan kerosin)Motor diesel (menggunakan solar)Menurut langkah kerjanya :- Motor 2langkah- Motor 4langkahMotor rotasi (wankel)Menurut sistern penyalaannya :- Spark Ignition Engine- Compression Ignition EngineMenurut sistern pendinginannya :- Motor pcndingin air- Motor pendin[in udara

Menurut jumlah silindemya :- Motor silinder tunggal- Motor silinder ganda

Menurut Letak SelinderSilinder segaris (inline type) Bentuk V (V type) Horisontal (horizontil type) - Berhadapan (opposed piston type) - Segitiga- Radial Menurut letak katup- L head- T head- I head- F head