swirl sebagai alat pembuat aliran turbulen …stta.ac.id/data_lp3m/13.mei2015_wardoyounprok.pdf ·...

12
SWIRL SEBAGAI ALAT PEMBUAT ALIRAN TURBULEN CAMPURAN BAHAN BAKAR DAN UDARA PADA SALURAN INTAKE MANIFOLD JURNAL ANGKASA 159 SWIRL SEBAGAI ALAT PEMBUAT ALIRAN TURBULEN CAMPURAN BAHAN BAKAR DAN UDARA PADA SALURAN INTAKE MANIFOLD UNTUK MENINGKATKAN KINERJA MESIN BENSIN EMPAT LANGKAH SATU SILINDER PADA SEPEDA MOTOR Wardoyo Jurusan Teknik Mesin Universitas Proklamasi 45 Yogyakarta Jl. Proklamasi No. 1 Babarsari Yogyakarta Abstrak Tujuan penelitian ini adalah mengamati kinerja Swirl pada saluran intake manifold untuk meningkatkan kinerja mesin dan membandingkan dengan kinerja mesin kondisi standar ranpa Swirl. Cara penelitian dengan menjalankan mesin selama kurang lebih 5 menit dan mengukur putaran, torsi, pemakaian bahan bakar, kemudian membandingkan hasilnya dengan mesin standar tanpa Swirl. Sebagai mesin uji digunakan sepeda motor merk Honda Karisma 125 D. Bentuk Swirl yang digunakan 6 kisi dengan sudut 15q, 30q dan 60q. Pada penelitian ini lakukan dua kali pengujian yaitu pengujian kinerja mesin standar dan pengujian kinerja mesin dengan menggunakan Swirl. Dari hasil pengujian yang dilakukan dapat diketahui yaitu Swirl dengan sudut 15q menghasilkan torsi 11,53 Nm, daya rata-rata 3,6598 kW dan efisiensi bahan bakar rata-rata 10,85%. Swirl dengan sudut 30q menghasilkan torsi 12,59 Nm daya rata-rata 3,7303 kW dan efisiensi bahan bakar rata-rata 12,31%. Swirl dengan sudut 60q menghasilkan torsi 12,86 Nm, daya rata-rata 3,9641 kW dan efisiensi bahan bakar rata-rata 13,36%. Mesin standar tanpa Swirl menghasilkan torsi 11.25 Nm, daya rata-rata 3,5430 kW dan efisiensi bahan bakar rata-rata 10,97%. Kaya kunci : Swirl, daya, efisiensi Abstract This research was aimed to observe a swirl performance in manifold intake network to improve an engine performance and compare with non-swirl standard condition engine performance.

Upload: nguyentruc

Post on 05-Feb-2018

222 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: SWIRL SEBAGAI ALAT PEMBUAT ALIRAN TURBULEN …stta.ac.id/data_lp3m/13.Mei2015_WardoyoUNPROK.pdf · Fajar Nugroho 158 Volume VII, Nomor 1, Mei 2015 memiliki pasangan elektron bebas

Fajar Nugroho

158 Volume VII, Nomor 1, Mei 2015

memiliki pasangan elektron bebas. Pemakaian jenis inhibitor korosi jenis baru akan semakin

memberikan perlindungan terhadap kegagalan material akibat menurunnya kualitas bahan

baja karbon rendah terhadap korosi. Inhibitor korosi yang digunakan untuk meningkatkan

ketahanan korosi pada baja karbon rendah dapat digunakan sebagai inhibitor tunggal atau

merupakan reaksi gabungan dengan jenis inhibor lainnya. Penelitian lebih lanjut tentang

pemanfaatan inhibitor korosi ini dapat dikembangkan lebih lanjut sehingga nantinya dapat

dibuat database referensi yang berisi tentang berbagai jenis inhibitor yang tepat untuk

berbagai kondisi dan jenis fluida pada bahan baja karbon rendah.

Daftar Pustaka

ASM Handbook, 1992, “ Corrosion”, Metal Handbook, Vol.13.ASTM, 2003, “Metal Test Methods and Analitycal Procedurs”, Anual Book of

ASTM Standard, sc.3 Vol 03.01,E647-00, pp.615-657, Bar Harbor Drive Weat Conshohocken.

Doner,A.dkk, 2012,”Investigation of corrosion inhibition effect of 3-[(2-hydroxy-benzylidene)-amino]-2-thioxo-thiazolidin-4-one on corrosion of mild steel in the acidic medium”, Corrosion Science.

Dubeya, A.K. and Singh, G., 2007,”Corrosion Inhibition of Mild Steel in Sulphuric Acid Solution by Using Polyethylene Glycol Methyl Ether (PEGME)”, Portugaliae Electrochimica Acta,

Hatch GB, Nathan CC, 1984, Corrosion Inhibitor. National Association for Corrosion Engineers”. page : 126-147.

Jones. Denny A., 1997,” Principles and Prevention of Corrosion”, 2nd Ed, Singapore :Prentice Hall International, Inc.,

Karim, S, dkk., 2010, “Corrosion Inhibition of Mild Steel by Calcium Gluconate in SimulatedCooling Water”, Leonardo Electronic Journal of Practices and Technologies,.

Saliyan, VR. and Adhikari, AV, 2008 “Inhibition of corrosion of mild steel in acid media by N -benzylidene-3-(quinolin-4-ylthio )propanohydrazide”, Indian Academy of Sciences, Bull. Mater. Sci., Vol. 31, No. 4,

Trethewey, K.R., & Chamberlain, J., “Korosi Untuk Mahasiswa dan Rekayasa”, PT.Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Tems, R &. Al-Zahrani., A.M, 2006,”Cost of Corrosionin Oil Production & Refining:, Saudi Aramco Journal of Technology.

Widharto. Sri., 1999,” Karat dan Pencegahannya”, Cet.1, Jakarta : Pradnya Paramitha, Zhang, Q.B, Hua, Y.X, 2008 , “Corrosion inhibition of mild steel by alkylimidazolium ionic

liquids In hydrochloric acid”, Electrochimica Acta Elsevier.,

SWIRL SEBAGAI ALAT PEMBUAT ALIRAN TURBULEN CAMPURAN BAHAN BAKAR DAN UDARA PADA SALURAN INTAKE MANIFOLD

JURNAL ANGKASA 159

SWIRL SEBAGAI ALAT PEMBUAT ALIRAN TURBULEN CAMPURAN BAHAN BAKAR DAN UDARA PADA SALURAN INTAKE

MANIFOLD UNTUK MENINGKATKAN KINERJA MESIN BENSIN EMPAT LANGKAH SATU SILINDER PADA SEPEDA MOTOR

WardoyoJurusan Teknik Mesin

Universitas Proklamasi 45 YogyakartaJl. Proklamasi No. 1 Babarsari Yogyakarta

Abstrak

Tujuan penelitian ini adalah mengamati kinerja Swirl pada saluran intake manifold

untuk meningkatkan kinerja mesin dan membandingkan dengan kinerja mesin kondisi standar

ranpa Swirl.

Cara penelitian dengan menjalankan mesin selama kurang lebih 5 menit dan mengukur

putaran, torsi, pemakaian bahan bakar, kemudian membandingkan hasilnya dengan mesin

standar tanpa Swirl.

Sebagai mesin uji digunakan sepeda motor merk Honda Karisma 125 D. Bentuk Swirl

yang digunakan 6 kisi dengan sudut 15 , 30 dan 60 . Pada penelitian ini lakukan dua kali

pengujian yaitu pengujian kinerja mesin standar dan pengujian kinerja mesin dengan

menggunakan Swirl.

Dari hasil pengujian yang dilakukan dapat diketahui yaitu Swirl dengan sudut 15

menghasilkan torsi 11,53 Nm, daya rata-rata 3,6598 kW dan efisiensi bahan bakar rata-rata

10,85%. Swirl dengan sudut 30 menghasilkan torsi 12,59 Nm daya rata-rata 3,7303 kW dan

efisiensi bahan bakar rata-rata 12,31%. Swirl dengan sudut 60 menghasilkan torsi 12,86 Nm,

daya rata-rata 3,9641 kW dan efisiensi bahan bakar rata-rata 13,36%. Mesin standar tanpa Swirl

menghasilkan torsi 11.25 Nm, daya rata-rata 3,5430 kW dan efisiensi bahan bakar rata-rata

10,97%.

Kaya kunci : Swirl, daya, efisiensi

Abstract

This research was aimed to observe a swirl performance in manifold intake network

to improve an engine performance and compare with non-swirl standard condition engine

performance.

Page 2: SWIRL SEBAGAI ALAT PEMBUAT ALIRAN TURBULEN …stta.ac.id/data_lp3m/13.Mei2015_WardoyoUNPROK.pdf · Fajar Nugroho 158 Volume VII, Nomor 1, Mei 2015 memiliki pasangan elektron bebas

Wardoyo

160 Volume VII, Nomor 1, Mei 2015

The research way was by running engine during about 5 minutes and measure

round, torsion, fuel usage, later compared the result with non-swirl standard engine.

As a test engine was used a Honda Karisma 125 D motorcycle. The swirl shape used

6 grills with 150, 300 and 600 corners. In this research was conducted two testing i.e.

standard engine performance testing and engine performance testing using a swirl.

From the testing results conducted it was known swirl with 150 corner yielded torsion

of 11.53 Nm, average power of 3.6598 kW and fuel efficiency of 10.58% in average. The

swirl with 600 corner yielded torsion of 12.86 Nm, average power of 3.9641 and average fuel

efficiency of 13.36%. The standard engine without swirl yielded torsion of 11,25 Nm, average

power of 3.5430 kW and average fuel efficiency of 10.97%.

Keywords: swirl, power, efficiency

I. PENDAHULUAN

Mesin bensin banyak digunakan sebagai alat untuk pelayanan transportasi antar

tempat, pada kendaraan bermotor baik mobil maupun sepeda motor. Dalam penggunaan

kendaraan bermotor yang diutamakan kinerja mesin. Mesin kendaraan termasuk dalam

kelompok motor bakar. Motor bakar adalah mesin yang proses penyalaan campuran bahan

bakar dan udara terjadi di dalam mesin itu sendiri. Mesin bensin termasuk jenis motor bakar

yang proses penyalaan campuran bahan bakar dan udara dengan bantuan nyala api listrik dari

kedua elektroda busi. Mesin bensin empat langkah adalah mesin yang melengkapi satu siklus

kerjanya dengan dua kali putaran poros engkol atau empat kali gerakan torak.

Pada penelitian ini kajiannya adalah Swirl Sebagai Alat Pembuat Aliran Turbulen Campuran

Bahan Bakar Dan Udara Pada Saluran Intake Manifold Untuk Meningkatkan Kinerja Mesin

Bensin Empat Langkah Satu Silinder.

Bentuk kinerja mesin berupa daya dan pemakaian bahan bakar ditentukan oleh

proses pembakaran campuran bahan bakar dan udara didalam ruang bakar. Swirl yang diuji

dipasang pada saluran intake manifold tujuannya untuk mendapatkan aliran turbulen

campuran bahan bakar dan udara agar diperoleh campuran homogen supaya proses

pembakaran dapat lebih baik.

Tujuan penelitian ini adalah mengamati kinerja swirl pada saluran intake manifold

untuk meningkatkan kinerja mesin dan membandingkan dengan kinerja mesin kondisi standar

tanpa Swirl.

Page 3: SWIRL SEBAGAI ALAT PEMBUAT ALIRAN TURBULEN …stta.ac.id/data_lp3m/13.Mei2015_WardoyoUNPROK.pdf · Fajar Nugroho 158 Volume VII, Nomor 1, Mei 2015 memiliki pasangan elektron bebas

Wardoyo

160 Volume VII, Nomor 1, Mei 2015

The research way was by running engine during about 5 minutes and measure

round, torsion, fuel usage, later compared the result with non-swirl standard engine.

As a test engine was used a Honda Karisma 125 D motorcycle. The swirl shape used

6 grills with 150, 300 and 600 corners. In this research was conducted two testing i.e.

standard engine performance testing and engine performance testing using a swirl.

From the testing results conducted it was known swirl with 150 corner yielded torsion

of 11.53 Nm, average power of 3.6598 kW and fuel efficiency of 10.58% in average. The

swirl with 600 corner yielded torsion of 12.86 Nm, average power of 3.9641 and average fuel

efficiency of 13.36%. The standard engine without swirl yielded torsion of 11,25 Nm, average

power of 3.5430 kW and average fuel efficiency of 10.97%.

Keywords: swirl, power, efficiency

I. PENDAHULUAN

Mesin bensin banyak digunakan sebagai alat untuk pelayanan transportasi antar

tempat, pada kendaraan bermotor baik mobil maupun sepeda motor. Dalam penggunaan

kendaraan bermotor yang diutamakan kinerja mesin. Mesin kendaraan termasuk dalam

kelompok motor bakar. Motor bakar adalah mesin yang proses penyalaan campuran bahan

bakar dan udara terjadi di dalam mesin itu sendiri. Mesin bensin termasuk jenis motor bakar

yang proses penyalaan campuran bahan bakar dan udara dengan bantuan nyala api listrik dari

kedua elektroda busi. Mesin bensin empat langkah adalah mesin yang melengkapi satu siklus

kerjanya dengan dua kali putaran poros engkol atau empat kali gerakan torak.

Pada penelitian ini kajiannya adalah Swirl Sebagai Alat Pembuat Aliran Turbulen Campuran

Bahan Bakar Dan Udara Pada Saluran Intake Manifold Untuk Meningkatkan Kinerja Mesin

Bensin Empat Langkah Satu Silinder.

Bentuk kinerja mesin berupa daya dan pemakaian bahan bakar ditentukan oleh

proses pembakaran campuran bahan bakar dan udara didalam ruang bakar. Swirl yang diuji

dipasang pada saluran intake manifold tujuannya untuk mendapatkan aliran turbulen

campuran bahan bakar dan udara agar diperoleh campuran homogen supaya proses

pembakaran dapat lebih baik.

Tujuan penelitian ini adalah mengamati kinerja swirl pada saluran intake manifold

untuk meningkatkan kinerja mesin dan membandingkan dengan kinerja mesin kondisi standar

tanpa Swirl.

SWIRL SEBAGAI ALAT PEMBUAT ALIRAN TURBULEN CAMPURAN BAHAN BAKAR DAN UDARA PADA SALURAN INTAKE MANIFOLD

JURNAL ANGKASA 161

II. METODE PENELITIAN

Penelitian dilakukan di Yogyakarta dan metode penelitian terdiri dari bahan dan alat:

a. Bahan Penelitian

Swirl yang digunakan untuk penelitian terbuat dari bahan plat galvanis baja

carbon rendah yang diberi lapisan seng. Plat galvanis mudah dibentuk dan tidak mudah

berubah bentuk atau ukuran sewaktu terkena suhu tinggi.

Berikut ini gambar Swirl yang terbuat dari bahan plat galvanis baja carbon

rendah.

Swirl sudut 150 Swirl sudut 300 Swirl sudut 600

Gambar 2.1 Swirl dari bahan plat gavanis baja karbon rendah

b. Alat

Alat yang dipakai untuk menguji swirl pada penelitian ini adalah mesin sepeda

motor merk Honda Karisma 125D.

Berikut ini gambar mesin yang dipakai untuk penelitian, gambar skema instalasi

alat penelitian, dan gambar instalasi alat penelitian.

Swirl dipasang pada Intake Manifold

Saluran intake Manifold

Intake Manifold di lepas

Mesin Uji

karburator

Gambar 2.2 Mesin Honda Karisma 125 D ( Mesin Uji )

Page 4: SWIRL SEBAGAI ALAT PEMBUAT ALIRAN TURBULEN …stta.ac.id/data_lp3m/13.Mei2015_WardoyoUNPROK.pdf · Fajar Nugroho 158 Volume VII, Nomor 1, Mei 2015 memiliki pasangan elektron bebas

Wardoyo

162 Volume VII, Nomor 1, Mei 2015

Aliran Bahan Bakar

Gambar 2.3 Skema instalasi Alat Penelitian

Gambar 2.4 Instalasi alat penelitian

Tachometer

(Alat Ukur Putaran)

Dinamometer

(Alat Ukur Torsi)

Bulet Ukur (Alat Ukur Bahan bakar)

Lubang Ventilasi

Tangki Bahan Bakar

Karburator

(Alat Pencampur

Swirl Intake Manifold

Mesin Yang diuji

(Honda Kharisma

A = Dynamometer

B = Exhause gas

analyzer

C = Tachometer

Page 5: SWIRL SEBAGAI ALAT PEMBUAT ALIRAN TURBULEN …stta.ac.id/data_lp3m/13.Mei2015_WardoyoUNPROK.pdf · Fajar Nugroho 158 Volume VII, Nomor 1, Mei 2015 memiliki pasangan elektron bebas

Wardoyo

162 Volume VII, Nomor 1, Mei 2015

Aliran Bahan Bakar

Gambar 2.3 Skema instalasi Alat Penelitian

Gambar 2.4 Instalasi alat penelitian

Tachometer

(Alat Ukur Putaran)

Dinamometer

(Alat Ukur Torsi)

Bulet Ukur (Alat Ukur Bahan bakar)

Lubang Ventilasi

Tangki Bahan Bakar

Karburator

(Alat Pencampur

Swirl Intake Manifold

Mesin Yang diuji

(Honda Kharisma

A = Dynamometer

B = Exhause gas

analyzer

C = Tachometer

SWIRL SEBAGAI ALAT PEMBUAT ALIRAN TURBULEN CAMPURAN BAHAN BAKAR DAN UDARA PADA SALURAN INTAKE MANIFOLD

JURNAL ANGKASA 163

Cara Penelitian :

Penelitian dilakukan dengan mesin kondisi standar sesuai dengan pabrik

pembuatnya tanpa melakukan perubahan apapun.Mesin dijalan kan selama ± 5 menit

diukur putarannya, torsinya dan pemakaian bahan bakarnya. Setelah itu mesin

dimatikan dan saluran intake manifold dilepas. Kemudian dipasang swirl pada lubang

saluran intake manifold dan saluran intake manifold dipasang kembali. Mesin

dijalankan selama± 5 menit dan diukur putarannya torsinya serta pemakaian bahan

bakarnya. Selanjutnya membandingkan hasil pengujian pada kondisi mesin standar

dengan mesin yang menggunakan swirl. Bentuk swirl yang diuji 6 kisi dengan sudut

15o, 30o dan 60o.

III HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

A. Data Hasil Penelitian

Proses pengujian operasi mesin dilakukan pada putaran 2000 rpm sampai dengan

putaran 6000 rpm dan menghabiskan waktu 5 menit untuk setiap pengujian.

Dari hasil pengujian yang telah dilakukan didapatkan data-data sebagai berikut :

Tabel 3.1 Hasil Pengujian Keadaan Mesin Standard

Putaran mesin (rpm) Torsi (Nm) Konsumsi bahan bakar/ waktu

(ml/s)

2000 1,20 0,0878

2500 5,80 0,1015

3000 8,13 0,1136

4000 11,25 0,1307

5000 10,45 0,1876

6000 10,76 0,1974

Tabel 3.2 Hasil Pengujian Pemakaian Swirl 6 Kisi, Sudut 15

Page 6: SWIRL SEBAGAI ALAT PEMBUAT ALIRAN TURBULEN …stta.ac.id/data_lp3m/13.Mei2015_WardoyoUNPROK.pdf · Fajar Nugroho 158 Volume VII, Nomor 1, Mei 2015 memiliki pasangan elektron bebas

Wardoyo

164 Volume VII, Nomor 1, Mei 2015

Putaran mesin (rpm) Torsi (Nm) Konsumsi bahan bakar/ waktu

(ml/s)

2000 1,36 0,0860

2500 6,86 0,0883

3000 10,47 0,0961

4000 11,52 0,1352

5000 10,74 0,1633

6000 9,79 0,2083

Tabel 3.2 Hasil Pengujian Pemakaian Swirl 6 Kisi, Sudut 15

Putaran mesin (rpm) Torsi (Nm) Konsumsi bahan bakar/ waktu

(ml/s)

2000 1,30 0,0760

2500 9,26 0,0852

3000 11,46 0,1045

4000 12,38 0,1281

5000 10,11 0,1543

6000 8,94 0,2192

Page 7: SWIRL SEBAGAI ALAT PEMBUAT ALIRAN TURBULEN …stta.ac.id/data_lp3m/13.Mei2015_WardoyoUNPROK.pdf · Fajar Nugroho 158 Volume VII, Nomor 1, Mei 2015 memiliki pasangan elektron bebas

Wardoyo

164 Volume VII, Nomor 1, Mei 2015

Putaran mesin (rpm) Torsi (Nm) Konsumsi bahan bakar/ waktu

(ml/s)

2000 1,36 0,0860

2500 6,86 0,0883

3000 10,47 0,0961

4000 11,52 0,1352

5000 10,74 0,1633

6000 9,79 0,2083

Tabel 3.2 Hasil Pengujian Pemakaian Swirl 6 Kisi, Sudut 15

Putaran mesin (rpm) Torsi (Nm) Konsumsi bahan bakar/ waktu

(ml/s)

2000 1,30 0,0760

2500 9,26 0,0852

3000 11,46 0,1045

4000 12,38 0,1281

5000 10,11 0,1543

6000 8,94 0,2192

SWIRL SEBAGAI ALAT PEMBUAT ALIRAN TURBULEN CAMPURAN BAHAN BAKAR DAN UDARA PADA SALURAN INTAKE MANIFOLD

JURNAL ANGKASA 165

Tabel 3.2 Hasil Pengujian Pemakaian Swirl 6 Kisi, Sudut 60

Putaran mesin (rpm) Torsi (Nm) Konsumsi bahan bakar/ waktu

(ml/s)

2000 1,26 0,0844

2500 9,24 0,0929

3000 11,62 0,1013

4000 12,86 0,1226

5000 10,86 0,1505

6000 10,17 0,1875

B. Pembahasan

Persamaan-persamaan yang digunakan untuk menghitung (mengolah) data hasil

penelitian adalah sebagai berikut :

P = ( T ) ............................................ (1)

= 2 n .................................................... (2)

mf = bbtl ............................................... (3)

f = %100QHVsfcl ............................... (4)

Dengan P = daya mesin, T = torsi, = kecapatan sudur, n = putaran mesin, t = waktu

konsumsi bahan bakar, bb = massa jenis bahan bakar, l = waktu putaran mesin, f =

efisiensi bahan bakar, sfc = pemakaian bahan bakar spesifik dan QHW = kalor

pembakaran.

Dari hasil perhitungan dapat dibuat grafik hubungan antara Torsi dan putaran, laju

konsumsi bahan bakar dan putaran serta efisiensi bahan bakar dan daya.

1. Hubungan antara Torsi dan Putaran

Page 8: SWIRL SEBAGAI ALAT PEMBUAT ALIRAN TURBULEN …stta.ac.id/data_lp3m/13.Mei2015_WardoyoUNPROK.pdf · Fajar Nugroho 158 Volume VII, Nomor 1, Mei 2015 memiliki pasangan elektron bebas

Wardoyo

166 Volume VII, Nomor 1, Mei 2015

Hubungan antara Torsi dan Putaran ditunjukkan pada gambar (3.2.1). Pada

grafik (3.2.1) terikat bahwa Torsi mesin akan naik seiring dengan kenaikan putaran

mesin. Pada putaran yang sama yaitu 5000 rpm, Swirl dengan sudur 60

menghasilkan torsi yang paling besar, hal ini disebabkan pencampuran udara dan

bahan bakar yang homogen akan menghasilkan pembakaran yang lebih baik, sehingga

torsi yang dihasilkan lebih besar.

Gambar 3.2.1 Grafik Torsi (Nm) Vs Putaran Mesin (rpm)

Pengaruh pembakaran sempurna dengan torsi yang dihasilkan adalah

pemasangan Swirl pada saluran intake manifold yang dapat membuat aliran turbulansi

campuran bahan bakar dan udara yang telah dikabutkan oleh karburator dan aliran

turbulensi menjadikan kepadaran molekul campuran tersebut.

Page 9: SWIRL SEBAGAI ALAT PEMBUAT ALIRAN TURBULEN …stta.ac.id/data_lp3m/13.Mei2015_WardoyoUNPROK.pdf · Fajar Nugroho 158 Volume VII, Nomor 1, Mei 2015 memiliki pasangan elektron bebas

Wardoyo

166 Volume VII, Nomor 1, Mei 2015

Hubungan antara Torsi dan Putaran ditunjukkan pada gambar (3.2.1). Pada

grafik (3.2.1) terikat bahwa Torsi mesin akan naik seiring dengan kenaikan putaran

mesin. Pada putaran yang sama yaitu 5000 rpm, Swirl dengan sudur 60

menghasilkan torsi yang paling besar, hal ini disebabkan pencampuran udara dan

bahan bakar yang homogen akan menghasilkan pembakaran yang lebih baik, sehingga

torsi yang dihasilkan lebih besar.

Gambar 3.2.1 Grafik Torsi (Nm) Vs Putaran Mesin (rpm)

Pengaruh pembakaran sempurna dengan torsi yang dihasilkan adalah

pemasangan Swirl pada saluran intake manifold yang dapat membuat aliran turbulansi

campuran bahan bakar dan udara yang telah dikabutkan oleh karburator dan aliran

turbulensi menjadikan kepadaran molekul campuran tersebut.

SWIRL SEBAGAI ALAT PEMBUAT ALIRAN TURBULEN CAMPURAN BAHAN BAKAR DAN UDARA PADA SALURAN INTAKE MANIFOLD

JURNAL ANGKASA 167

2. Hubungan antara laju konsumsi bahan bakar dan putaran ditunjukkan pada gambar

(3.2.2)

Gambar 3.2.2 Grafik Laju konsumsi bahan bakar (mf) Vs Putaran Mesin (rpm)

Pada grafik (3.2.2) terlihat bahwasanya laju konsumsi bahan bakar akan

semakin meningkat seiring dengan kenaikan putaran mesin. Laju konsumsi bahan

bakar yaitu besarnya jumlah massa bahan bakar yang dibutuhkan tiap satuan waktu.

Dalam setiap pembakaran dibutuhkan campuran yang homogen, apabila konsumsi

bahan bakar meningkat, maka bahan bakar yang dibutuhkan untuk proses

pembakaranpun ikut meningkat. Besar kecilnya laju konsumsi bahan bakar tegrantung

pada nilai putaran mesin, semakin tinggi putaran mesin yang dihasilkan maka

semakin besar pula bahan bakar yang dibutuhkan untuk proses pembakaran.

Pembakaran semputna adalah dimana senyawa hidrokarbon (bahan bakar

fosil) membentuk karbon dioksida dan uap air.

Swirl sudut 60 adalah Swirl yang efektif dalam pengujian mf, karena dalam

pemakaian bahan bakar dan pencampuran bahan bakar serta daya yang relative sama,

Swirl sudut 60 sangat berpengaruh dalam menekan angka bahan bakar menjadi lebih

ekonomis dari keadaan standard, dibandingkan dengan Swirl sudut 15 dan 30 .

Sudut Swirl sangat berpengaruh terhadap kapasitas aliran bahan bakar yang

mengalir melalui lubang tenggorok intake manifold yang dpat menyebabkan kerugian

head karena terjadi gesekan antara bahan bakar dengan dinding intake manifold. Pada

Swirl dengan sudut 60 kerugian head sangat kecil.

Page 10: SWIRL SEBAGAI ALAT PEMBUAT ALIRAN TURBULEN …stta.ac.id/data_lp3m/13.Mei2015_WardoyoUNPROK.pdf · Fajar Nugroho 158 Volume VII, Nomor 1, Mei 2015 memiliki pasangan elektron bebas

Wardoyo

168 Volume VII, Nomor 1, Mei 2015

3. Hubungan antara Efisiensi Bahan Bakar dan Daya Mesin

Gambar 3.3.3 Grafik Efisiensi (%) vs Daya (kW)

Hubungan antara Efisiensi Bahan Bakar (%) dan daya (kW) dapat dilihat pada

gambar (3.3.3).

Pada dasarnya efisiensi bahan bakar ( f) menunjukkan besarnya perbandingan

antara daya yang dihasilkan oleh suatu mesin dalam satu siklus terhadap jumlah

energi bahan bakar yang disuplai persiklus yang dapat dilepaskan dalam suatu proses

pembakaran. Oleh krena itu jika harga konsumsi bahan bakarnya (sfc) semakin kecil

maka harga efisiensinya akan semakin meningkat. Semakin sedikit konsumsi bahan

bakar yang dibutuhkan dalam proses pembakaran, maka semakin efisien bahan bakar

yang digunakan atau dibutuhkan.

Kepadatan molekul campuran bahan bakar dapat mempermudah penyalaan

campuran tersebut, sehingga proses pembakaran menjadi lebih baik dna

mengakibatkan energi kalor yang dihasilkan menjadi lebih besar maka akan

meningkatkan daya mesin sehingga kenaikan efisiensi termal dan efisiensi bahan

bakar menjadi lebih besar.

Page 11: SWIRL SEBAGAI ALAT PEMBUAT ALIRAN TURBULEN …stta.ac.id/data_lp3m/13.Mei2015_WardoyoUNPROK.pdf · Fajar Nugroho 158 Volume VII, Nomor 1, Mei 2015 memiliki pasangan elektron bebas

Wardoyo

168 Volume VII, Nomor 1, Mei 2015

3. Hubungan antara Efisiensi Bahan Bakar dan Daya Mesin

Gambar 3.3.3 Grafik Efisiensi (%) vs Daya (kW)

Hubungan antara Efisiensi Bahan Bakar (%) dan daya (kW) dapat dilihat pada

gambar (3.3.3).

Pada dasarnya efisiensi bahan bakar ( f) menunjukkan besarnya perbandingan

antara daya yang dihasilkan oleh suatu mesin dalam satu siklus terhadap jumlah

energi bahan bakar yang disuplai persiklus yang dapat dilepaskan dalam suatu proses

pembakaran. Oleh krena itu jika harga konsumsi bahan bakarnya (sfc) semakin kecil

maka harga efisiensinya akan semakin meningkat. Semakin sedikit konsumsi bahan

bakar yang dibutuhkan dalam proses pembakaran, maka semakin efisien bahan bakar

yang digunakan atau dibutuhkan.

Kepadatan molekul campuran bahan bakar dapat mempermudah penyalaan

campuran tersebut, sehingga proses pembakaran menjadi lebih baik dna

mengakibatkan energi kalor yang dihasilkan menjadi lebih besar maka akan

meningkatkan daya mesin sehingga kenaikan efisiensi termal dan efisiensi bahan

bakar menjadi lebih besar.

SWIRL SEBAGAI ALAT PEMBUAT ALIRAN TURBULEN CAMPURAN BAHAN BAKAR DAN UDARA PADA SALURAN INTAKE MANIFOLD

JURNAL ANGKASA 169

IV KESIMPULAN

Dari data hasil penelitian penggunaan Swirl pada saluran intake manifold mesin

bensin empat langkah satu silinder pada sepeda motor dapat disimpulkan sebagai berikut :

1. Torsi (Nm)

a. Swirl dengan sudut 15 menghasilkan torsi sebesar 11,52 Nm terjadi kenaikan torsi

sebesar 0,27 Nm dari keadaan mesin standard.

b. Swirl dengan sudut 30 menghaislkan torsi sebesar 12,38 Nm terjadi kenaikan torsi

sebesar 1,13 Nm dari keadaan mesin standard.

c. Swirl dengan sudut 60 menghaislkan torsi sebesar 12,86 Nm terjadi kenaikan torsi

sebesar 1,61 Nm dari keadaan mesin standard.

d. Sedangkan pada keadaan mesin standard dihasilkan 11,25 Nm terjadi penurunan torsi

sebesar 1,61 Nm dari bentuk pusaran (Swirl) dengan sudut 60 , karena tanpa alat

pemusar aliran yang berbentuk pusaran (Swirl), pencampuran udara dan bahan

bakarnya tidak sempurna.

2. Daya (kW)

a. Swirl dengan sudut 15 menghasilkan daya maksimum sebesar 6,1481 kW dan daya

rata-rata sebesar 3,6598 kW.

b. Swirl dengan sudut 30 menghasilkan daya maksimum sebesar 5,6143 kW dan daya

rata-rata sebesar 3,6598 kW.

c. Swirl dengan sudut 60 menghasilkan daya maksimum sebesar 6,3868 kW dan daya

rata-rata sebesar 3,6598 kW.

d. Sedangkan pada keadaan mesin standard daya rata-rata yang dihaislkan sebesar 3,540

kW.

3. Pemakaian Bahan Bakar

a. Alat pemusar dengan sudut 15 menghasilkan sfc rata-rata sebesar 0,3442 mg/J.

b. Alat pemusar dengan sudut 30 menghasilkan sfc rata-rata sebesar 0,3186 mg/J.

c. Alat pemusar dengan sudut 60 menghasilkan sfc rata-rata sebesar 0,3393 mg/J.

d. Sedangkan pada keadaa mesin standard sfc rata-rata yang dihasilkan sebesar 0,4031

mg/J.

4. Efisiensi Bahan Bakar (%)

Page 12: SWIRL SEBAGAI ALAT PEMBUAT ALIRAN TURBULEN …stta.ac.id/data_lp3m/13.Mei2015_WardoyoUNPROK.pdf · Fajar Nugroho 158 Volume VII, Nomor 1, Mei 2015 memiliki pasangan elektron bebas

Wardoyo

170 Volume VII, Nomor 1, Mei 2015

a. Swirl dengan sudut 15 menghasilkan efisiensi rata-rata sebesar 10,85 %.

b. Swirl dengan sudut 30 menghasilkan efisiensi rata-rata sebesar 12,31 %.

c. Swirl dengan sudut 60 menghasilkan efisiensi rata-rata sebesar 13,36 %.

d. Sedangkan pada keadaan mesin standard efisiensi yang dihasilkan sebesar 10,97 %.

Semakin sedikit konsumsi bahan bakar yang dibutuhkan dalam proses pembakaran,

maka semakin efisien bahan bakar yang digunakan atau dibutuhkan.

DAFTAR PUSTAKA

Arends, H.B., 1980, “Motor Bensin”, Sukrisno, U. Jakarta : Erlangga.

Arismunandar, W., 2002, ”Motor Bakar Torak” : ITB Bandung.

Bell, G. A., 1998, “Four Stroke Performance Tuning”, 2ndEdition : Haynes Publishing.

Goodenoough, G. A. dan Baker, J.B., 1927, ”A Thermodynamic Analysis of Internal

Combustion Engine Cycles” : University of Illinois Experimental Station Bulletin

160.

Heywood, J. B., 1989, “Internal Combustion Engine Fundamentals”, Singapore : McGraw-

Hill Book Co.

Maleev, V. L., 1985, “Internal Combustion Engines”, Singapore : Fong & Sons Printers Pte.

Ltd.

Motor Plus, 2005, No. 345/VI.

Obert, F.E., 1975, ”Internal Combustion Engines and Air Pollution”, 3rd Edition New York :

harper & Row Publishing.

Sharma, S.P., 1978, “Fuels & Combustion”, New York : McGraw Hill Book Co.

Suratman, M., “Servis dan Teknik Reparasi Sepeda Motor”.