KARYA ILMIAHGETARAN MEKANIS DAN FISIKA GLBG &

GETARAN BUNYI

ANALISA RING PISTON & KONEKTING ROD TERHADAP GETARAN

DISUSUN OLEH :

N A M A : HENDRIZAL

NO BP : 1110003423018

DOSEN PEMBIMBING : Ir.MUKHNIZAR MT

JURUSAN : TEKNIK MESIN

UNIVERSITAS EKASAKTI PADANG 2012

KATA PENGHANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan YME atas limpahan rahmat dan karunia-Nya kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah yang berjudul “analisa ring piston & konekting rod terhadap getaran Mobil Mitshubishi L 300” ini dengan lancar. Penulisan karya ilmiah ini bertujuan untuk memenuhi salah satu tugas yang diberikan oleh dosen matakuliah mesin Karya ilmiah ini ditulis dari hasil penyusunan data-data sekunder yang penulis peroleh dari buku panduan yang berkaitan dengan mesin diesel, serta infomasi dari media massa yang berhubungan dengan mesin diesel,tak lupa penyusun ucapkan terima kasih kepada dosen pengajar matakuliah atas bimbingan dan arahan dalam penulisan makalah karya ilmiah ini. Juga kepada rekan-rekan mahasiswa yang telah mendukung sehingga dapat diselesaikannya karya ilmiah ini

Penulis harap, dengan membaca makalah ini dapat memberi manfaat bagi kita semua, dalam hal ini dapat menambah wawasan kita mengenai analisa ring piston & konekting rod terhadap getaran Mobil Mitshubishi L 300 khususnya bagi penulis. Memang karya ilmiah ini masih jauh dari sempurna, maka penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca demi perbaikan menuju arah yang lebih baik.

Tugas Karya Ilmiah ini disusun sebagai tugas wajib Kalkulus II di Departemen Teknik

Mesin Fakultas Teknik Universitas Eka Sakti Padang.

Dalam menyelesaikan Tugas wajib ini, penulis mendapat bimbingan dan arahan dari

berbagai pihak. Untuk itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Ir. Mukhnizar,MT selaku dosen pengajar jurusan teknik Mesin UNES

2. Rekan-rekan Mahasiswa Jurusan Teknik Mesin UNES yang telah membantu penulis

baik dalam perkuliahan maupun dalam penyelesaian Tugas Karya Ilmiah ini.

Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna disebabkan

keterbatasan dari penulis. Untuk itu Penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat

membangun demi kesempurnaan Tugas Karya Ilmiah ini.

Akhir kata semoga laporan ini bermamfaat bagi Mahasiswa Departemen Teknik

Mesin Fakultas Teknik UNES khususnya dan seluruh pembaca pada umumnya.

PADANG, Desember 2012

Penulis

DAFTAR ISIHALAMAN JUDUL .......................................................................................KATA PENGANTAR ....................................................................................DAFTAR ISI ..................................................................................................

BAB I. PENDAHULUANA. Latar Belakang Masalh

B. Rumusan Masalah

C. Manfaat

BAB II. LANDASAN TEORI

A. Getaran 1. Jenis getaran2. Prinsip kerja motor diesel

B. Prinsip Kerja Motor Diesel Empat Langkah 1. Langkah Hisap2. Langkah Kompresi3. Langkah Pembakaran4. Langkah Buang

C. Pegas toraka. Pegas Kompresib. Pen Torak (Pin Piston)c. Celah Ujung Pegasd. Pegas Pengontrol Oli

D. Kontruksi Tabung Silinder

BAB III. METODOLOGI

BAB IV. HASIL PEMBAHASAN

A. Daya Indikated

B. Daya kuda Brake (daya rem)

C. Efisiensi Mesin Pembakaran Dalam

D. Konsumsi Udara

E. Lembar Kesetimbangan kalor

BAB V. ANALISA PENULISAN

BAB VI. PENUTUP

5.1 Kesimpulan

5.2 Saran

DAFTAR PUSTAKA

BAB IPENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG MASALAH

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK)semakin pesat dewasa ini

menimbulkan dampak pada dunia pendidikandengan makin besarnya tantangan yang harus

dihadapi oleh dunia pendidikan.Dunia pendidikan Sekarang ini makin dituntut untuk dapat

menghasilkansumber daya manusia yang handal, yang mampu menjawab dan

mengantisipasi perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi. Dunia pendidikan harus

dapat mewujudkan hal itu, maka perlu adanya peningkatan dan penyempurnaan dalam

penyelenggaraan pendidikan.

Salah satu upaya peningakatan dan penyempurnaan dalam penyelenggaraan

pendidikan khususnya dibidang teknik mesin , salah satunya engine stand Mitshubishi Diesel

L 300. Mitshubishi L 300 adalah jenis kendaraan yang diproduksi oleh mitshubishi jenis

Diesel,sedangkan mitshubishi L 300 bensin didalam buku terdapat tambahan GS (gasoline)

yaitu Mitshubishi L 300 GS (Mitshubishi L 300 jenis bensin).Mesin Mitshubishi L 300

didalamnya terdapat beberapa sistem, antara lain adalah sistem penggerak atau penghasil

tenaga yaitu mesin(engine), system bahan bakar,sistem pelumasan,system

pendingin,system pengisian dan mengenai sistem kerja mesin (engine). makalah ini akan

memaparkan cara kerja kemudian analisis dan cara mengatasi tenaga mesin berkurang pada

Mitsubishi Diesel L 300, terutama pada mesin (engine). Hal-hal lain yang melatar belakangi

pemilihan masalah ini adalah: Mesin merupakan sistem sangat penting dalam proses kerja,

penggerak maupun penghasil tenaga dalam suatu kendaraan bermotor maupun mobil.

Mesin tersebut terdiri dari beberapa komponen, jika salah satu komponen mengalami

keausan atau kelengkungan yang disebabkan oleh kerja dan panas maka akan timbul

gangguan dalam mesin seperti tenaga berkurang yang disebabkan oleh beberapa sebab

seperti ring piston aus, kepala silinder dan permukaan blok silinder yang sudah melengkung

sehingga menyebabkan gas bocor dan tenaga mesin yang dihasilkan kurang optimal.

B. Rumusan Masalah

Pada makalah ini, masalah yang akan kita bahas adalah analisa getaran terhadap ring

piston dan konekting rod pada bidang ilmu teknik Mesin misalnya pada analisa getaran

pada ring piston.

C. Batasan Masalah

Pada makalah ini masalah yang dibahas dibatasi hanya pada getarn pada ring Piston

& konek ting rod.

F. Manfaat Manfaat yang bisa didapatkan dalam analisa getaran mekanik & fisika gelombang dan getaran bunyi pada piston dan konekting rod mobil L 300 adalah :

1. Dapat dijadikan pengalaman yang berharga untuk dapat menambah wawasan yang bermanfaat bagi penulis

2. Agar mahasiswa lebih mengenal dan memahami serta mampu mendiagnosis Getara pada piston dengan benar.

3. Dapat mengetahui proses dan teknik perbaikan piston dan konekting rod dengan benar.

4. Agar jurusan Mesin Universits Eka Sakti memiliki tambahanobjek pelatihan analisa getaran pada piston dan konekting rod.

BAB IILANDASAN TEORI

1.GETARAN

Getaran adalah suatu gerak bolak-balik di sekitar kesetimbangan. Kesetimbangan di sini

maksudnya adalah keadaan dimana suatu benda berada pada posisi diam jika tidak ada gaya

yang bekerja pada benda tersebut. Getaran mempunyai amplitudo (jarak simpangan terjauh

dengan titik tengah) yang sama.

1. Jenis getaran

“ Getaran bebas “ terjadi bila sistem mekanis dimulai dengan gaya awal, lalu

dibiarkan bergetar secara bebas.

Contoh getaran seperti ini adalah memukul [[garpu tala]] dan membiarkannya

bergetar, atau bandul yang ditarik dari keadaan setimbang lalu dilepaskan.

'' Getaran paksa '' terjadi bila gaya bolak-balik atau gerakan diterapkan pada sistem

mekanis.

Contohnya adalah getaran gedung pada saat gempa bumi.

Dasar analisis getaran dapat dipahami dengan mempelajari model sederhana massa-

pegas-peredam kejut. Struktur rumit seperti badan mobil dapat dimodelkan sebagai

"jumlahan" model massa-pegas-peredam kejut tersebut. Model ini adalah contoh osilator

harmonik sederhana

Pada model yang paling sederhana redaman dianggap dapat diabaikan, dan tidak

ada gaya luar yang memengaruhi massa (getaran bebas).

Dalam keadaan ini gaya yang berlaku pada pegas Fs sebanding dengan panjang

peregangan x, sesuai dengan hukum Hooke, atau bila dirumuskan secara matematis:

dengan k adalah tetapan pegas.

Hukum Hooke adalah   hukum   atau   ketentuan   mengenai gayadalam   bidang 

ilmu fisika yang   terjadi   karena   sifat elastisitas dari   sebuah  pir  atau pegas.  Besarnya gaya

Hooke ini  secara proporsional akan berbanding lurus dengan jarak pergerakan pegas dari 

posisi normalnya, atau lewat rumus matematis dapat digambarkan sebagai berikut:

di mana

F= adalah gaya (dalam unit newton)

K= adalah konstante pegas (dalam newton per meter)

X= adalah jarak pergerakan pegas dari posisi normalnya (dalam unit meter).

2.PrinsipKerjaMotorDiesel

Motor bakar ada dua macam yaitu motor pembakaran dalam (internal combustion

angine) dan motor pembakaran luar (external combustion engine), contoh motor

pembakaran luar (external combustion engine) adalah mesin uap, mesin turbin dan lain

sebagainya, contoh motor pembakaran dalam (internal combustion engine) adalah motor

Diesel, motorbensin dan lainya.Jenis mobil atau kendaraan didasarkan atas mekanisme

pembakaran yang digunakan dibedakan menjadi dua yaitu motor Diesel dan motor bensin

(motor pembakaran dalam). Mekanisme pembakaran motor Diesel dikenal dengan sebutan

penyalaan kompresi. Bahan bakar dikompresi sampai tekanan + 25 s/d 32 Kg/cm2 agar

mencapai titik nyala dan bahan bakar terbakar dengan sendirinya, sedangkan motor bensin

menggunakan mekanisme penyalaan dengan bunga api. Bahan bakar ditekan sampai

tekanan tertentu yaitu : + 15 s/d 22 Kg/cm2 kemudian diberi percikan bunga api dari busi

agar terjadi proses pembakaran.Motor Diesel menggunakan bahan bakar solar selain

pemakaiannya lebih hemat, bahan bakar solar juga lebih ramah lingkungan karena pada

solar campuran timbel (timah hitam) yang menyebabkan polusi dan mengganggu saluran

pernapasan lebih sedikit dibandingkan motor bensin, namun karena xxi perbandingan

tekanan pada mekanisme penyalaan kompresi yang sangat tinggi dan memerlukan

konstruksi yang lebih kokoh, pada umumnya harga mobil dengan menggunakan mesin

Diesel lebih mahal dari pada mobil dengan menggunakan motor bensin untuk kelas yang

sama. Roda-roda suatu kendaraan memerlukan adanya tenaga yang memungkinkan

kendaraan dapat bergerak serta dapat mengatasi keadaan jalan,udara, dan lain sebagainya.

Sumber yang menghasilkan tenaga disebut mesin.. motor bakar torak merupakan sebutan

dari mesin yang dapat mengubah tenaga panas, listrik, angin atau sumber tenaga lainnya

menjadi tenaga mekanik.Mesin yang mengubah tenaga panas menjadi tenaga mekanik

disebut motor bakar.Mesin (engine) yang digunakan pada mobil, merupakan salah

saturangkaian komponen (sistem) yang sangat penting yaitu sebagai sistem yang mengubah

panas yang dihasilkan dari proses pembakaran kemudian diubah menjadi kerja melalui

mekanisme dengan gerak translasi lurus bolak-balik (reciprocal) dari torak (piston) menjadi

gerak putar (rotasi) pada poros engkol (cankshaft). Mesin yang tenaganya digunakan pada

mobil harus kompak,ringan dan mudah ditempatkan pada ruangan terbatas. Mesin harus

dapat menghasilkan kecepatan yang tinggi dan tenaga yang besar, mudah dioperasikan dan

sedikit menimbulkan bunyi, oleh sebab itu mesin bensin dan mesin Diesel umumnya lebih

banyak digunakan pada kendaraan atau mobil.Keuntungan mesin Diesel dibandingkan

dengan motor bensin secara umum :

a. Mesin Diesel mempunyai efisiensi panas yang besar, hal ini berarti bahwa penggunaan

bahan bakarnya lebih ekonomis dari pada motor bensin.

b. Mesin Diesel lebih tahan lama dan tidak memerlukan penyalaan elektrik (electrik igniter)

untuk membantu pembakaran sehingga kesulitan lebih kecil dari pada motor bensin.

c. Kecepatannya lebih rendah dibandingkan dengan motor bensin.Kerugian motor Diesel

dibandingkan dengan motor bensin secara umum :

a. Tekanan pembakaran maksimum hampir dua kali motor bensin 25 s/d 32 Kg/cm2 hal ini

menyebabkan getaran dan suara motor Diesel lebih besar.

b. Tekanan pembakaran yang lebih tinggi, maka motor Diesel harus dibuatdari bahan yang

tahan tekanan tinggi dan struktur bahan yang lebih kuat, hal ini menyebabkan getaran dan

struktur bahan yang lebih kuat, hal ini menyebabkan pembuatannya menjadi lebih mahal

dibandingkan dengan motor bensin.

c. Motor Diesel memerlukan sistem injeksi bahan bakar yang presisi yang menyebabkan

harganya mahal dan memerlukan perawatan sertapemeliharaan yang cermat dibandingkan

dengan motor bensin.

B. PRINSIP KERJA MOTOR DIESEL EMPAT LANGKAH :

1. LANGKAH HISAP

Pada langkah hisap, udara dimasukkan ke dalam silinder.Torak (piston) membentuk

kevakuman didalam silinder seperti pada motor bensin. Torak (piston) bergerak dari titik

mati atas menuju titik mati bawah dan pada langkah ini hanya katup hisap yang terbuka dan

memungkinkan udara masuk ke dalam silinder dan katup buang tertutup selama langkah

hisap ini.

2. LANGKAH KOMPRESI

Pada langkah kompresi, torak (piston) bergerak dari titik mati bawah menuju titik mati

atas, dan pada saat langkah kompresi ini kedua katup dalam keadaan tertutup. Udara yang

dihisap selama langkah hisap ditekan sampai tekanannya naik dengan temperature sekitar

5000 C sampai 8000

3. LANGKAH PEMBAKARAN

Pada langkah pembakaran, udara yang terdapat didalam silinder didorong oleh torak

(piston) ke dalam ruang bakar yang xxiv terdapat di bagian atas masing-masing silinder,

pada saat akhir langkah pembakaran nozzle menyemprotkan bahan bakar dan kemudian

campuran bahan bakar dan udara selanjutnya terbakar oleh panas yang dibangkitkan oleh

tekanan panas yang dibangkitkan oleh tekanan energi pembakaran mengekspansikan gas

dengan sangat cepat dan torak (piston) terdorong ke bawah. Gaya yang mendorong torak

(piston) ke bawah diteruskan ke batang torak (connecting rod) kemudian diteruskan ke

poros engkol (crankshaft) dan mengubah dari gerak translasi lurus bolak balik menjadi gerak

putar (rotasi) untuk memberi tenaga pada mesin.

4. LANGKAH BUANG

Pada langkah buang, piston menuju dari titik mati bawah menuju titik mati atas. Pada

langkah buang ini hanya katup buang yang terbuka dan gas pembakaran dikeluarkan melalui

katup buang. Gas akan terbuang habis pada saat torak (piston) mencapai titik mati atas,

setelah proses langkah buang dimulai lagi langkah hisap, begitu seterusnya. Proses ini

terjadi berulang-ulang. Selama, mesin menyelesaikan empat langkah (langkah hisap,

kompresi, pembakaran, buang me) poros t engkol motor Diesel (crankshaft berputar dua

kali dan nghasilkan satu kali pembakaran (tenaga), atau juga disebut) . empat langkah

C. Pegas Torak

Pegas torak dipasang pada alur ring (ring groove). Diameter luar torak dibuat lebih

besar disbanding torak itu sendiri. Karena ring bersifat elastis ketika terpasang akan

mengembang sehingga menutup rapat pada dinding silinder. Pegas torak terbuat dari bahan

yang special agar kuat terhadap tekanan dan tidak merusak dinding silinder saat saling

bergesekan. Jumlah ring torak bervariasi pada tiap jenis kendaraan

Pegas torak mempunyai 3 peranan penting bagi mesin, pertama mencegah kebocoran

campuran udara & bahan baker selama langkah kompresi, kedua mencegah mengalirnya oli

kedalam silinder agar tidak ikut terbakar, ketiga yaitu memindahkan panas dari piston

kedinding silinder

a. Pegas Kompresi

Pegas kompresi berfungsi untuk mencegah kebocoran kompresi dari ruang bakar

kedalam bak engkol selama langkah kompresi dan langkah usaha. Pegas kompresi umumnya

berjumlah 2 pegas, yang pertama disebut “ top compression ring “ dan yang kedua disebut “

second compression ring “. Tepi bagian atas ring dibuat agak tirus tujuannya untuk

menjamin agar dapat menutup hubungan ring dan dinding silinder, selain itu juga

membantu mengikis oli yang ada didinding silinder.

b. Pena Torak (Pin Piston)

Pena torak menghubungkan torak dengan batang torak dibagian yang kecil (small end).

Torak & pena torak dihubungkan secara khusus seperti terlihat pada gambar.

c. Celah Ujung Pegas

Pegas torak akan mengembang seiring dengan naiknya temperature saat mesin bekerja,

dengan alas an ini tiap ujung pegas diberi celah, celah ujung pegas berbeda tiap tipe mesin,

umumnya adalah 0,2-0,5 pada temperature normal.

d. Pegas Pengontrol Oli

Pegas ini diperlukan untuk membentuk lapisan oli pada dinding silinder, selain itu

mencegah masuknya oli kedalam ruang baker. Ada 2 tipe pegas pengontrol oli

1. Tipe Integral

Tipe ini dilengkapi beberapa lubang yang menembus pada alur pegas torak yang berfungsi

sebagai lubang pengembalian oli.

2. Tipe Three-pieceTipe ini terdiri dari side rail yang berfungsi mengikis oli, dan expander

yang berfungsi untuk menekan side rail agar menempel pada dinding silinder, fungsinya

sama dengan tipe integral.

D. Konstruksi Tabung Silinder

Secara umum terdapat tiga tipe utama konstruksi silinder.

1.Silinder IntegralSilinder integral adalah dimana silindernya dicetak menjadi satu unit

dengan blok engine, hal ini secara umum adalah blok engine yang terbuat dari bahan

besituang kelabu dan khusus untuk silindernya ditambah dengan bahan lain agar kuatdan

dapat dibentuk sesuai dengan ukuran yang dikehendaki.

2.Tabung Kering.Tabung silinder kering digunakan pada blok silinder yang akan diperbaiki

kerenarusak. Tabung juga digunakan pada blok engine yang bahannya terbuat dari

bahanyang lebih rendah kekuatannya dari besi tuang kelabu. Tabung kering

dalampemasangannya pada blok engine mempunyai dua metoda yaitu : pertama

tabungdipasang dengan interferens. Kedua adalah pada sisi bagian atas tabung

terdapatflange yang menempatkan tabung pada blok engine, selanjutnya tabung

akanterjamin pada blok engine dengan pemasangan cylinder head.

3.Tabung Basah atau Sisipan Apabila menggunakan tabung basah maka blok engine dicor

tanpa silinder atautabung sisipan, dan apabila tabung atau sisipan dipasangkan pada blok

enginemaka tabung tersebut akan berhubungan langsung dengan mantel air pendingin.Pada

bagian atas dan bawah tabung diberikan seal untuk mencegah kebocoran air pendingin.

Contoh mobil yang menggunakan tabung basah diantaranya AlfaRomeo, Peugeot dan

Lancia.Setelah tabung silinder dipasang maka selanjutnya dilakukan penghalusan

(hone)untuk mendapatkan ukuran yang sesuai. Penghalusan permukaan silinder

untuk mempersiapkan kontak yang baik pada cincin piston untuk mencegah kebocoran

gas.Hal yang penting didalam pengalusan permukaan silinder adalah

harus mendapatkansudut crosshatch yang tepat. Sudut crosshatch yang dikehendaki secara

umum sebesar 30-45 derajat. Perhatikan gambar 2. yang memperlihatkan bentuk

crosshatch padatabung silinder.Gambar 2. Crosshatch Apabila sudut crosshatch terlalu kecil

(misalnya 20 derajat) dapat menyebabkan

keausan yang lebih cepat pada cincin piston karena pergesekan. Apabila sudut crosshatch

terlalu besar maka hal ini akan menyebabkan oli akan cepat jatuh kembali kedalam panci oli

sehingga penyekatan cincin pistonpada dindingsilinder tidak berlangsung dengan baik dan

akibatnya gas pembakaran akan bocor keruang engkol . Sebaiknya menggunakan ukuran

batu penghalus untuk menjamincrosshatch yang sesuai sehingga terhindar kerusakan

engine yang lebih cepat.

Keausan Silinder

Pada umumnya penyebab utama keausan silinder disebabkan oleh abrasi, erosi dankorosi.

(1) Abrasi disebabkan adanya benda lain yang masuk kedalam silinder. Secara

umumpenyebab hal ini adalah perlakuan servis yang tidak baik misalnya:saringan udarayang

kotor dan manifol yang bocor.

(2)Erosi adalah sesuatu akibat secara normal dari pergesekan.

(3)Korosi adalah diakibatkan penimbunan zat-zat yang diproduksi pembakaran.Keausan

yang maksimum akan terjadi pada daerah bagian atas dari pergerakan cincinpiston. Keausan

didalam silinder tirus dengan tingkat keausan yang lebih besar padabagian atas silinder. Hal

ini disebabkan karena pembakaran terjadi diakhir langkahkompresi dan pada posisi

inilah tekanan dan temperatur maksimum terjadi. Tekanandan panas akan turun seiring

dengan piston bergerak kearah titik mati bawah,sehingga keausan terlimitasi.Silinder juga

dapat aus dalam bentuk oval. Hal ini terjadi pada sisi kerja piston, ataupemasangan piston

yang tidak benar, atau batang piston yang bengkok. Lihat gambar yang memperlihatkan

keausan yang terjadi pada silinder.Gambar Keausan pada silinder

BAB IIIMETODOLOGI

Data dikumpulkan dari sumber-sumber bacaan berupa jurnal, majalah, buku, artikel

ilmiah di internet, komunikasi pribadi dan sumber-sumber lain yang relevan dengan topik

yang dibahas. Pada tahap ini data, fakta dan informasi dicari dan diidentifikasi. Data

diseleksi, yang sesuai dengan topik tulisan dipisahkan dari yang tidak sesuai. Data yang

sesuai dengan topik tulisan dipisahkan berdasarkan kesesuaiannya dengan sub-sub judul

dalam kerangka tulisan. Data, fakta atau informasi yang diperoleh kemudian diolah dengan

cara tabulasi untuk data kuantitatif dan untuk informasi kualitatif dianalisis dengan analisis

deskriptif dalam bentuk teks.

BAB IV

HASIL PEMBAHASAN

A. Daya Indikated2 LN = 88,2 m/s Daya kuda indikated (IHP) adalah daya yang dihasilkan oleh silinder mesin.

IHP¿ TpmLAN4500        hp atau

dalam SI: IHP =100.T . pm. LAN60 =kW

dimana : pm = tekanan efektif rata-rata aktual, kg/cm2 (SI: bar)               L = panjang langkah, m               A = luas penampang piston, cm2 (SI: m2)               n = kecepatan mesin, rpm              N = n : untuk siklus dua langkah              N = n/2 : untuk siklus empat langkah T= jumlah silinder

Contoh soal Sebuah mesin bensin satu silinder dua langkah nebghasilkan daya indicated sebesar 5,0 hp. Carilah kecepatan piston rata-rata, jika tekanan efektif ratarataadalah 6,5 kg/cm2 dan diameter piston 100 mm.JawabDiketahui: IHP = 5,0 hp                    pm = 6,5 kg/cm2 diameter piston = 100 mm = 10 cm Luas penampang piston:                     

                        A=π4×102=25π cm2

Kecepatan rata-rata mesin = 2LN Jumlah langkah kerja permenit: = N (karena mesin bekerja pada siklus dua langkah)Dengan menggunakan persamaan:                 

                                         IHP= pm .LAN4500

5= 6,5x 25π (2L N )2×4500 =0,0567(2 L N )

2 LN = 88,2 m/s

B. Daya Kuda Brake (daya rem)Daya kuda brake adalah daya yang tersedia pada poros engkol.1. Proney BrakeDirumuskan :

                               BHP=Wl2 π N4500 hp atau

BHP = Wl2π N wattdimana : W = beban brake/rem, kg                l = panjang lengan, m               N = kecepatan mesin, rpm

Gambar : Rem Proney.2. Rope Brake

Gambar . dinamometer rope brake.

Dirumuskan :

                            BHP= (W−S )πDN4500 hp

                             BHP= (W−S )π (D+d )N4500 hp (dengan memperhitungkan diameter tali)

            BHP = (W – S)π DN wattdimana : W = beban , kg              S = pembacaan pegas, kg               D = diameter drum brake, m                d = diameter tali, m               N = rpm mesin

Contoh soal Data-data berikut diambil selama pengujian mesin. Kecepatan mesin 1000 rpm; beban brake/rem 100 kg; dan panjang lengan rem 75 cm.Carilah: (i) Torsi rem; (ii) BHP mesin.JawabDiketahui: N = 1000 rpm beban rem, W = 100 kg                   l = 75 cm = 0,75 m (i) Torsi Rem: Torsi rem = Wl = 100 x 0,75 = 75 kg-m (ii) BHP mesin: Dengan menggunakan persamaan:                              

                                 BHP= Wl×2π N4500

= 100×0,75×2π ×10004500

= 104,7 hp

c. Efisiensi mesin pembakaran dalam1. Efisiensi Mekanik:Adalah rasio daya kuda brake terhadap daya kuda indikated :

m BHPIHP

2. Efisiensi keseluruhan :Adalah rasio kerja yang didapatkan pada poros engkol terhadap energy yang diberikan pada waktu yang sama.                      

❑O BHP×4500kalor yangdiberikan×J

dimana : J = ekivalen kalor mekanik.3. Efisiensi termal indikated :Adalah rasio kalor ekivalen satu hp terhadap kalor bahan bakar per IHPjam.

❑t632,3× IHPW ×C

❑t3600× IHPW ×C

(dalam SI)

dimana : W = berat bahan bakar yang dikonsumsi per jam               C = nilai kalor bahan bakar

4. Efisiensi termal brake :Adalah rasio kalor ekivalen 1 hp terhadap kalor bahan bakar per BHP jam.

b = 632,3×BHPW ×C

b = 3600× IHPW ×C (dalam SI)

5. Efisiensi Volumetrik : Adalah : rasio volume aktual udara yang dihisap selama langkah hisap pada kondisi NTP (Normal Temperature and Pressure : yaitu temperature 0 oC dan tekanan 1,03 104

kg/cm2) terhadap volume langkah piston.

v =VaVs

Contoh soal Sebuah mesin gas mempunyai piston dengan diameter 150 mm, panjang langkah 400 mm dan tekanan efektif rata-rata 5,5 bar. Mesin menghasilkan 120 ledakan per menit. Carilah efisiensi mekanik mesin jika BHPnya 5 kW.JawabDiketahui: D = 150 mm = 0,15 m

                  A=π4×(0,15)2=0,0177

L = 400 mm = 0,4 mpm = 5,5 barLedakan per menit, N = 120

IHP= 100 pmL A N60

100×5,5×0,4×0,0177×12060

7,79 kW

Efisiensi mekanik: nm

BHPIHP

= 57,79

=0,642=64,2 %

Contoh soal Diameter dan panjang langkah suatu mesin gas dua langkah satu silinder yang bekerja pada siklus volume konstan masing-masing adalah 200 mm dan 300 mm dengan volume clearance 2,75 liter. Ketika mesin berjalan pada 135 rpm, tekanan efektif rata-rata indikated adalah 5,2 bar dan konsumsi gas 8,8 m3/jam. Jika nilai kalor gas yang digunakan adalah 16.350 kJ/m3, carilah: (i) efisiensi standar udara; (ii) daya indikated yang dihasilkan mesin; (iii)efisiensi termal indikated mesin.JawabDiketahui: diameter silinder = 200 mm = 0,2 m

Luas penampang: A=π4×(0,2)2=0,0314 m2

                                         L = 300 mm = 0,3 m Volume langkah = A.L = ,0314 x 0,3 = 0,00942 m3

Volume clearance = 2,78 liter = 0,00278 m3

Volume total silinder = 0,00942 + 0,00278 = 0,0122 m3

rasio kompresi, r= 0,01220,00278

=4,4

kecepatan mesin = 135 rpm maka jumlah langkah kerja per menit:N = 135 rpm (mesin bekerja pada siklus dua langkah)pm = 5,2 bar

konsumsi gas, W = 8,8 m3/jam Nilai kalor gas, C = 16.350 kJ/m3,(i) efisiensi standar udara

nase=1−1rγ−1=1− 1

(4,4 )1,14−1 = 11

(4,4)0,4

                     = 0,448 = 44,8 %(ii) daya indikated yang dihasilkan mesin

           IHP=100× pm×L AN60

= 100×5,2×0,3×0,0314×13560

= 11,0 kW(iii) efisiensi termal indikated mesin

      ni= 3600× IHP

W ×J

= 3600×11,08,8×16350

=0,275=27,5 %

D. Konsumsi Udara Suplai udara ke mesin pembakaran dalam bisa diukur secara eksperimen dengan cara melewatklan udara melalui orifice  ke tangki besar (volume tangki 500 kali lebih besar dari volume langkah mesin). Udara kemudian dialirkan ke mesin.

Gambar 12. Konsumsi udaraJika: a = luas orifive, m2      Cd = koefisien hantar orifice        H = head yang menyebabkan aliran udara melaluii orifice, meter udara       m = berat udara per m2 pada kondisi atmosfir       w = berat air = 1000 kg/m3 = 1 gr/cm3           h  = perbedaan tekanan pada tabung U, dalam cm air Head yang menyebabkan air mengalir melalui orifice

        H= h100

× wm meter udara

Kecepatan udara:            V= √2gH m/s

Jumlah udara yang melalui orifice:            Q=Cd .a .V =Cd .a√2gH   m3/sDengan menganggap volume udara atmosfir pada p kg/cm2 dan temperature atmosfir T 0K, menggunakan persamaan karakteristik gas:

                        pv = mRT

                 m= pvRT= p

RT kg/m3

Berat udara yang disuplai:                     

                          W=Q×m=Cd .a√2gh × pRT    kg

Contoh soal Data berikut diambil selama pengujian mesin pembakaran dalam 4 langkah satu silinder: kecepatan mesin : 300 rpm diameter orifice pada angki udara: 20 mm tekanan yang menyebabkan aliran udara melalui orifice: 100 mm air Carilah jumlah udara yang dikonsumsi per detik, jika berat udara pada kondisi atmosfir 1,15 kg/m3. Ambil koefisien hantar orifice 0,7.JawabDiketahui: kecepatan mesin = 300 rpm diameter orifice = 20 mm = 2 cmluas penampang orifice:

a= π4 ×22=3,1542 cm2 = 3,142 x 3,142×10−4 m4

tekanan yang menyebabkan udara mengalir:                h = 100 mm = 10 cm airberat udara pada kondisi atmosfir: m = 1,15 kg/m3Koefisien hantar orifice: Cd = 0,7Head yang menyebabkan aliran udara:

H= h100

×wm

= 10100

× 10001,15

= 86,96 m udaraKecepatan aliran udara:

                         V= √2gH= √2×9,81×86,96

= 41,3 m/sJumlah udara yang mengalir:Q = Cd. a. V = 0,7 (3,142 10-4 ) 41,3 = 0,091 m3/s

E. Lembar Kesetimbangan Kalor Catatan lengkap dari kalor yang disuplai atau dibuang selama waktu tertentu (misalkan satu menit) dari mesin pembakaran dalam dimasukkan kedalam sebuah tabel yang disebut lembar kesetimbangan kalor. Hargaharga berikut diperlukan untuk melengkapi lembar kesetimbangan kalor dari sebuah mesin pembakaran dalam: 1. Kalor yang diberikan oleh bahan bakar Misalkan W = berat bahan bakar yang disuplai, kg.min C  = nilai kalor rendah dari bahan bakar, kcal/kg Kalor yang diberikan oleh bahan bakar: = W ×C kcal/min2. Kal or yang diserap untuk menghasilkan IHP

IHP= pm .LAN4500 hp

Kalor yang diserap oleh IHP:

= IHP×4500J kcal/min

      J = ekivalen mekanik untuk kalor.

3. Kalor yang dilepaskan ke air pendinginan Berat air pendingin yang bersirkulasi pada silinder, diukur temperature masuk dan keluar untuk menentukan kalor yang dilepaskan ke air pendingin. Misalkan w = berat air pendingin yang diberikan, kg/mint1 = temperatur masukt2 = temperatur keluarKalor yang dilepasklan ke air pendingin:= w ( t2 – t1 ) kcal/min

4. Kalor yang dibuang oleh gas buang Berat gas pembuangan bisa diperoleh dengan menambahkan berat bahan bakar dan berat udara.Misalkan W1 = berat gas buang, kg/mins = kalor spesifik gas buangt = kenaikan temperaturKalor yang dibawa oleh gas buang:= W1 s t kcal/min

5. Kalor yang tak terhitung Selalu ada kerugian karena gesekan, kebocoran, radiasi dan sebagainya yang tidak bisa diukur secara eksperimen. Untuk melengklapi lembar kesetimbangan kalor, kerugian ini dicari dari perbedaan antara kalor yang diberikan dengan kalor yang diserap oleh IHP, air pendinginan dan gas buang.

Akhirnya, lembar kesetimbangan kalor dibuat seperti berikut ini

No Uraian Kalor dalamkcal %

Kalor total yang diberikan ……… 1001234

Kalor yang diserap IHPKalor yang dilepaskan ke air pendinginanKalor yang dibuang oleh gas buangKalor yang tak terhitung

………………………………

……….……….……….……….

Contoh soal Sebuah mesin pembakaran dalam menggunakan 6 kg bahan bakar yang mempunyai nilai kalor 10.500 kcal/kg dalam satu jam. IHP yang dihasilkan adalah 25 hp. Temperatur 11,5 kg air pendingin naik sebesar 250 C per menit. Temperatur 4,2 kg gas buang dengan kalor spesifik 0,24 meningkat hingga 2200 C. Buatlah lembar kesetimbangan kalor dari mesin ini.Jawab: Diketahui: W           = 6 kg/h                             C            = 10.500 kcal/kg IHP = 25 hp                            W           = 11,5 kg (t2 – t1) = 250 C                           W1 = 4,2 kg                           S               = 0,24                           T               = 2200 CKalor yang disuplai bahan bakar

= W ×C  = 6×1050060 = 1050 kcal/min

Kalor yang diserap oleh daya IHP:

= IHP×4500J =25×4500

427

= 263,5 kcal/min

Kalor yang dilepas ke air pendingin: = w (t2 – t1) = 11,5 25 = 287,5 kcal/minKalor yang hilang pada gas buang: = W1 s t = 4,2 0,24 220 = 221,8 kcal/minKalor yang tak terhitung:= 1050 – (263,5 + 287,5 + 221,8) = 277,2 kcal/min

Lembar kesetimbangan kalornya:

No Uraian Kalor dalamkcal %

Kalor total yang diberikan 1050 1001234

Kalor yang diserap IHPKalor yang dilepaskan ke air pendinginanKalor yang dibuang oleh gas buangKalor yang tak terhitung

263,5287,5221,8277,2

25,127,421,126,4

BAB VANALISA PENULISAN

ANALISIS GANGGUAN DAN CARA MENGATASINYA

Gangguan-gangguan seperti kompresi rendah, akan mengakibatkan turunnya

kemampuan kerja dari mesin yang menyebabkan tenaga mesin menjadi berkurang,

sehingga perlu dicari penyebab gangguan-gangguan tersebut. Analisis penyebab gangguan

tenaga mesin berkurang:

I. Kebocoran katup pada saat langkah kompresi maupun saat langkah usaha atau tekanan

kompresi rendah disertai udara atau asap keluar melewati celah antara kepala silinder dan

blok silinder dan udara (asap) keluar melewati celah antara gasket dengan kepala silinder,

yang disebabkan :

a. Pada kepala silinder :

1.Kebocoran kompresi yang terjadi akibat permukaan kepala silinder melengkung, yang

disebabkan:

a) Panas mesin akibat tekanan kompresi yang sangat tinggi dan pemakaian mesin secara

terus menerus dapat mengakibatkan permukaan kepala silinder berubah bentuk atau

melengkung, untuk mengatasinya dengan meratakan kembali permukaan kepala silinder

dengan cara di frais, apabila sudah tidak dapat diperbaiki karena tinggi kepala silinder sudah

berkurang maka kepala silinder harus diganti dengan yang rata dan tinggi dari kepala

silinder masih dalam spesifikasi atau kepala silinder dilapisi logam sampai ketebalan kepala

silinder dilebihkan dari spesifikasi + 1 sampai 2 mm kemudian di frais. lxii

2. Gasket antara kepala silinder dan blok silinder rusak atau bocor sehingga gas pembakaran

keluar, yang disebabkan oleh :

a) Pemakaian mesin secara terus-menerus dan tekanan kompresi yang tinggi dan letak

gasket diantara ruang bakar yang menyebabkan reta-retak atau pecah sehingga udara yang

dikompresi bocor keluar.

b) Pembongkaran mesin yang terdahulu dan gasket yang rusak tidak diganti padahal

sebagian dari bagian gasket ada yang merekat pada kepala silinder dan blok silinder

sehingga permukaan atas atau bawah dari gasket ada yang berkurang karena sebelumnya

terpasang sangat kencang dan pengencangannya menggunakan kunci momen, untuk

mengatasinya adalah gasket diganti dengan yang baru.

b. Pada mekanisme katup :

Tekanan kompresi rendah dan disertai suara berisik pada mekanisme katup. Kondisi ini

disebabkan oleh beberapa hal diantaranya sebagai berikut :

1. Celah katup hisap maupun buang terlalu besar. Celah katup besar disebabkan karena :

a) Terjadi keausan pada bidang sisi naik dan Turun pada puncak poros bubungan yaitu

clearence atau celah antara poros lxiii bubungan dengan lifter longgar yang menyebabkan

sudut pembukaan katup dan penutupan katup menjadi kecil.

b) Tegangan dari pegas katup sudah lemah, yang menyebabkan katup tidak bisa kembali

dengan sempurna dan menimbulkan celah katup menjadi besar.

c) Ujung batang katup tidak rata, aus atau rusak. Kondisi ini karena katup hisap terlalu lebar

maka pembukaan katup hisap menjadi pendek, akibatnya volume gas baru yang masuk ke

dalam ruang bakar atau silinder menjadi sedikit sehingga dengan langkah kompresi yang

menggunakan dengan volume kecil akan menghasilkan tekanan kompresi yang kecil yang

mengakibatkan tenaga pada mesin berkurang, disamping itu pembakaran yang terjadi

didalam ruang bakar memungkinkan terjadinya pembakaran yang tidak normal akibat dari

pembilasan gas baru terhadap gas sisa pembakaran yang tidak sempurna. Tekanan kompresi

yang kecil yang disertAai suara berisik pada bagian kepala silinder. Ganggguan mesin yang

lain adanya gangguan seperti ini adalah ketika kondisi mesin dalam keadaan baik dan saat

putaran mesin stasioner terdengar suara berisik yang teratur pada bagian kepala silinder.

Gangguan mesin ini dapat diatasi dengan melakukan langkah pemeriksaan dan penyetelan

celah katup. Untuk memeriksa lxiv celah katup, buka tutup kepala silinder dan memasukkan

sebuah feeler gauge ke dalam celah antara baut penyetel pada rocker arm dan tangkai

katup, kemudian ukur celah tersebut bila celah katup terlalu longgar maka dapat dilakukan

penyetelan celah katup.

a) Pada poros bubungan dilapisi logam kembali dengan cara seperti : di las dan lain

sebagainya, kemudian poros bubungan dibubut atau poros bubungan diganti dengan yang

baru.

b) Panjang dan tegangan pegas harus diperiksa dengan valve spring tester, jika panjang dan

tegangan kurang dari spesifikasi maka pegas yang lemah harus diganti, karena pegas katup

yang lemah tidak mampu mengangkat katup secara sempurna maka pembukaan katup

menjadi lebih sedikit dan gas yang masuk ke dalam ruang bakar menjadi sedikit.

c) Ujung batang katup digerinda, jika tinggi katup kurang dari spesifikasinya katup diganti.

2. Celah katup hisap dan katup buang terlalu rapat, cara mengatasinya katup disetel sesuai

spesifikasinya. Kondisi ini disebabkan oleh beberapa hal diantaranya sebagai berikut :

a) Cam pada poros bubungan sudah aus. Lxv

b) Penyetelan katup tidak tepat.

c) Ujung pada batang katup sudah tidak rata, aus atau rusak.

Celah antara ujung tangkai katup dengan baut penyetel rocker arm harus ada, bila

tidak ada celah katup maka katup tidak dapat menutup dengan rapat terhadap dudukan

katup. Sehingga gas yang berada didalam ruang silinder tidak dapat dikompresi karena gas

sebelum dikompresi (TMB TMA) sebagian gas ada yang keluar melalui katup sehingga

kevakuman didalam ruang bakar atau silider berkurang. Gangguan celah katup pada mesin

dapat dilakukan dengan penyetelan celah katup terhadap baut rocker arm. Cara mengatasi

penyebab katup terlalu rapat :

a) Cam digerinda sesuai spesifikasi atau poros bubungan diganti, bila keausan melebihi

batas limit.

b) Katup disetel sesuai spesifikasi yaitu katup hisap 0,25 mm dan katup buang 0,25 mm.

c) Ujung batang katup digerinda dan jika panjang dari batang katup kurang dari spesifikasi

diganti.

3. Kebocoran pada persinggungan antara permukaan kepala katupdengan dudukan katup.

Kebocoran ini disebabkan karena permukaan katup dan dudukan katup persinggungannya

tidak rata sehingga kerapatan lxvi persinggungannya tidak rapat, yang disebabkan oleh

pemakaian dari mesin secara terus-menerus dan pengaruh panas, karena kepala katup

berada didalam ruang bakar atau ruang kompresi dan hentakan proses pengembalian katup

setelah katup membuka dari

Pegas katup yang menyebabkan beberapa bagian ada yang terkikis. Kepala katup yang

terkikis dapat diperbaiki dengan cara memperbaiki permukaan kepala katup dengan valve

refacer atau

dengan cara disekur antara permukaan katup dengan dudukan katup. Keausan atau

kerusakan pada permukaan katup maupun dudukan katup bila melebihi limit maka salah

satu atau keduanya harus diganti.

4. Karet seal pada katup rusak atau aus, sehingga minyak pelumas yang melumasi pada

bagian kepala silinder turun ke katup dan turun ke ruang bakar melewati kepala katup.

Celah antara batang katup dan seal katup sudah aus, kondisi ini menyebabkan timbul arang

pada batang katup dan untuk mengatasinya arang yang melekat pada kepala katup

dibersihkan dengan menggunakan sikat kawat atau roda kawat yang dipasang pada mesin

gerinda. Seal yang sudah aus diganti karena terbuat dari karet.

5. Penghantar katup sudah rusak atau aus sehingga minyak pelumas yang melumasi bagian

kepala silinder turun ke katup melewati penghantar katup yang sudah aus, kondisi ini

menyebabkan timbul pada batang katup dan untuk mengatasinya arang yang melekat lxvii

pada kepala katup dibersihkan dengan menggunakan sikat kawat atau roda kawat yang

dipasang pada mesin gerinda, kemudian penghantar katup yang sudah aus diganti.

c. Pada komponen mesin :

1. Celah ring atau pegas torak terhadap dinding silinder terlalu lebar. Kondisi ini disebabkan

oleh : pegas torak atau ring torak sudah lemah diakibatkan pemakaian terus menerus dan

gesekan yang mengakibatkan celah antara ujung pegas torak melebar yang menyebabkan

kompresi bocor dan juga mengakibatkan minyak pelumas dari panci minyak pelumas

(carter) masuk ke ruang bakar, untuk mengatasinya ring torak atau pegas torak sudah lemah

diganti dengan yang baru karena jika tidak diganti celah antar ujung ring torak melebar yang

menyebabkan kompresi bocor dan minyak pelumas masuk ke ruang bakar atau silinder.

2. Lubang silinder sudah berbentuk oval atau sudah aus. Kondisi inidisebabkan oleh :

pemakaian terus menerus dan gesekan antara torak dan dinding silinder sehingga panas dan

menimbulkan pemuaian, sehingga ada celah pada salah satu bagian antara dinding silinder

dan ring torak yang menyebabkan minyak pelumas masuk dari panic minyak pelumas

(carter) ke ruang bakar dan meyebabkan udara yang akan dikompresi bocor, cara

mengatasinya : lubang silinder di shock yaitu pada lubang silinder dilapisi logam kemudian

di bor atau dibubut sesuai ukuran diameter silinder dan jika lubang silinder lxviii diperbesar

maka ring torak yang digunakan harus disesuaikan dengan diameter pada dinding silinder.

Tenaga mesin berkurang yang disebabkan oleh beberapa komponen mesin mengalami

keausan seperti ring torak aus, torak aus, dinding silinder aus sehingga menyebabkan

minyak pelumas dari panci minyak pelumas (carter) ke ruang bakar ialah :

1. Pada pembuangan (knalpot) keluar asap mesin berwarna agak putih disertai

berkurangnya minyak pelumas pada system pelumasan dan bau minyak pelumas terbakar

(pemakaian minyak pelumas boros) yang menyebabkan polusi udara dan mengganggu

pernapasan. Masuknya minyak pelumas ke dalam ruang bakar mangakibatkan gas buang

berwarna putih. Pemeriksaan dilakukan pada komponen-komponen mesin kendaraan

seperti dinding silinder, ring torak, torak karena mengalami keausan akibat pemakaian

kendaraan dan akibat dari gesekan terus menerus yang menyebabkan diantaranya

pemakaian oli boros yaitu ada sebagian minyak pelumas yang masuk ke dalam ruang bakar

melalui sisi torak. Minyak pelumas juga dapat masuk ke dalam ruang bakar melalui jalan-

jalan katup yang mengalami keausan. Lxix Minyak pelumas yang masuk ke dalam ruang

bakar mengakibatkan sulitnya bahan bakar untuk terbakar, sehingga menyebabkan daya

atau tenaga mesin berkurang. Terbakarnya minyak pelumas dalam jumlah yang berlebihan

mengakibatkan terjadinya endapan atau kerak-kerak pada torak dan dinding ruang bakar,

maka untuk mengatasi hal tersebut, langkah yang perlu dilakukan adalah mengganti

komponen torak dan cincin torak. Dinding silinder yang sudah mengalami keausan atau

maka diganti dengan dinding silinder yang baru.

2. Suara ketukan dari dalam mesin (Knocking), terdengar pada saat sedang berakselerasi.

suara ketukan dari dalam mesin (knocking). Knocking disebabkan oleh banyak kerak karbon

didalam ruang bakar atau silinder. Kerak karbon terbentuk akibat oli yang masuk ke ruang

bakar atau silinder ikut terbakar. Kerak karbon didalam ruang bakar atau silinder turut

terbakar saat pembakaran terjadi. Kerak karbon dapat meningkatkan temperatur dan

tekanan saat pembakaran yang mengakibatkan terjadinya knocking. Masuknya oli ke ruang

bakar merupakan akibat komponen-komponen ruang bakar, misalnya cincin piston, dinding

silinder sudah aus dikarenakan pemakaian yang terus menerus dan akibat gesekan. Kerak

karbon atau arang yang berada didalam ruang bakar (silinder) dapat diatasi dengan lxx

mengganti komponen yang menyebabkan minyak pelumas masuk ke bakar atau komponen

yang aus seperti ring torak, bouring silinder dan lain sebagainya. Komponen-komponen yang

mengalami keausan seperti ring torak, bouring silinder dapat

BAB VIPENUTUP

Demikian yang dapat kami paparkan mengenai materi yang menjadi pokok bahasan

dalam karya ilmiah ini, tentunya masih banyak kekurangan dan kelemahannya, kerena

terbatasnya pengetahuan dan kurangnya rujukan atau referensi yang ada hubungannya

dengan judul karya ilmiah ini.

Penulis banyak berharap para pembaca memberikan kritik dan saran yang

membangun kepada penulis demi sempurnanya karya ilmiah ini dan dan penulisan karya

ilmiah di kesempatan-kesempatan berikutnya. Semoga karya ilmiah ini berguna khususnya

bagi penulis juga para pembaca yang budiman pada umumnya

5.1 KESIMPULAN

Gangguan yang sering timbul pada mesin Mitshubishi Diesel L300,diantaranya

tenaga mesin berkurang dapat diperoleh kesimpulan diantaranya sebagai berikut : 3. Cara

menganalisis gangguan dan cara mengatasi tenaga mesin berkurang pada mesin Mitshubishi

Diesel L 300 adalah dengan melakukan langkah pemeriksaan dan selanjutnya dilakukan

langkah perbaikan sesuai spesifikasi atau dilakukan penggantian suku cadang atau

komponen bila kerusakan melebihi limit yang telah ditentukan.

4. Prosedur pemeriksaan dan perbaikan komponen jika tenaga berkurang pada mesin

Mitshubishi Diesel L 300 adalah melakukan pemeriksaan secara visual seperti mengamati

goresan pada dinding silinder maupun dengan alat ukur dengan cara mengukur kondisi dari

setiap komponen berdasarkan spesifikasi service, kemudian dilanjutkan dengan langkah

perbaikan atau penggantian komponen bila kerusakan melebihi limit service. Dari hasil

pemeriksaan secara visual maupun pengukuran, ada komponen-komponen didalam mesin

Mitshubishi Diesel L 300 Yang harus diganti atau diperbaiki.

Jenis-jenis selesaian PD:

Selesaian umum: memuat konstan

Selesaian khusus: diperoleh dari selesaian umum dengan mengganti konstan-

konstannya dengan nilai tertentu

Selesaian singular: selesaian PD yang tidak dapat diperoleh dari selesaian umum

dengan mengganti konstan-konstannya.

Penerapan getaran mekenis dan fisika gelombang & getaran bunyi

dalam analisa pada piston dan konekting rod

a. Getaran

Getaran adalah suatu gerak bolak-balik di sekitar kesetimbangan. Kesetimbangan di sini

maksudnya adalah keadaan dimana suatu benda berada pada posisi diam jika tidak ada gaya

yang bekerja pada benda tersebut. Getaran mempunyai amplitudo (jarak simpangan terjauh

dengan titik tengah) yang sama.

1. Jenis getaran

“ Getaran bebas “ terjadi bila sistem mekanis dimulai dengan gaya awal, lalu

dibiarkan bergetar secara bebas.

Contoh getaran seperti ini adalah memukul [[garpu tala]] dan membiarkannya

bergetar, atau bandul yang ditarik dari keadaan setimbang lalu dilepaskan.

'' Getaran paksa '' terjadi bila gaya bolak-balik atau gerakan diterapkan pada sistem

mekanis.

Contohnya adalah getaran gedung pada saat gempa bumi.

Dasar analisis getaran dapat dipahami dengan mempelajari model sederhana massa-

pegas-peredam kejut. Struktur rumit seperti badan mobil dapat dimodelkan sebagai

"jumlahan" model massa-pegas-peredam kejut tersebut. Model ini adalah contoh osilator

harmonik sederhana

Pada model yang paling sederhana redaman dianggap dapat diabaikan, dan tidak

ada gaya luar yang memengaruhi massa (getaran bebas).

Dalam keadaan ini gaya yang berlaku pada pegas Fs sebanding dengan panjang

peregangan x, sesuai dengan hukum Hooke, atau bila dirumuskan secara matematis:

dengan k adalah tetapan pegas.

Hukum Hooke adalah   hukum   atau   ketentuan   mengenai gayadalam   bidang 

ilmu fisika yang   terjadi   karena   sifat elastisitas dari   sebuah  pir  atau pegas.  Besarnya gaya

Hooke ini  secara proporsional akan berbanding lurus dengan jarak pergerakan pegas dari 

posisi normalnya, atau lewat rumus matematis dapat digambarkan sebagai berikut:

di mana

F= adalah gaya (dalam unit newton)

K= adalah konstante pegas (dalam newton per meter)

X= adalah jarak pergerakan pegas dari posisi normalnya (dalam unit meter

Contoh soa (1) Sebuah mesin bensin satu silinder dua langkah nebghasilkan daya indicated sebesar 5,0 hp. Carilah kecepatan piston rata-rata, jika tekanan efektif ratarataadalah 6,5 kg/cm2 dan diameter piston 100 mm.JawabDiketahui: IHP = 5,0 hp                    pm = 6,5 kg/cm2 diameter piston = 100 mm = 10 cm Luas penampang piston:                     

                        A=π4×102=25π cm2

Kecepatan rata-rata mesin = 2LN Jumlah langkah kerja permenit: = N (karena mesin bekerja pada siklus dua langkah)Dengan menggunakan persamaan:

                 

                                         IHP= pm .LAN4500

5= 6,5x 25π (2L N )2×4500 =0,0567(2 L N )

2 LN = 88,2 m/s

Contoh soal (2) Data-data berikut diambil selama pengujian mesin. Kecepatan mesin 1000 rpm; beban brake/rem 100 kg; dan panjang lengan rem 75 cm.Carilah: (i) Torsi rem; (ii) BHP mesin.JawabDiketahui: N = 1000 rpm beban rem, W = 100 kg                   l = 75 cm = 0,75 m (i) Torsi Rem: Torsi rem = Wl = 100 x 0,75 = 75 kg-m (ii) BHP mesin: Dengan menggunakan persamaan:                              

                                 BHP= Wl×2π N4500

= 100×0,75×2π ×10004500

= 104,7 hp

5.2 SARAN

Diharapkan untuk dapat lebih mempertajam pada disiplin ilmu lain yang dalam hal ini

adalah dibidang teknik Mesin, terkhusus lagi dalam hal getaran mekanis dan fisika

gelombang & getaran bunyi .

DAFTAR PUSTAKA

Arismunandar,Wiranto,Tsuda,Koichi.1997.Motor Diesel Putaran Tinggi.Jakarta : PT Pradnya

Pratama.

Boetarta,2000.Mengatasi Mesin Kerusaan Diesel.Jakarta:

Puspa Swara Daryanto ,1994 .Teknik Servis Mobil.Jakarta:Pt Reneka Cipta.

Dermana,danu .1999. Merawat dan Memperbaiki Motor Diesel.Jakarta: Puspa Swara.