35
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Turbo Charger komponen ini berbentuk seperti rumah keong dan terbuat dari plat besi yang berfungsi sebagai turbin pada mesin genset. Turbo charger memiliki 2 sisi, pada sisi sebelah kiri berguna untuk memanfaat arus udara hasil pembakaran dan pada sisi sebelah kanan utnuk menyuntikkan udara dan oksigen ke mesin genset, sehingga kombinasi dari kedua sisi dari turbo charger ini dapat memaksimalkan kinerja mesin karena adanya suntikkan untuk menambah udara pada mesin tersebut. Tekanan udara yang dikompresi bisa meningkat hingga 8 psi (pounds per square inch) dibandingkan tekanan normal. Bila tekanan normal di permukaan
http://digilib.mercubuana.ac.id/
36
laut sebesar 14.7 psi, maka udara yang dikompresi mempunyai tekanan hingga 50% lebih tinggi. Namun tidak berarti power yang dihasilkan meningkat 50%. Karena ada sebagian daya yang hilang. Peningkatan daya optimal turbo bisa 30 – 40 persen lebih banyak.Untuk melakukan kompresi, turbo memanfaatkan aliran gas buang dari mesin untuk memutar turbin, yang meneruskan putaran ke kompresor udara. Turbin ini bisa berputar hingga 150,000 putaran tiap menit (rpm) atau 30 kali putaran mesin mobil pada umumnya. Temperatur perangkat ini juga bisa melesat naik, ketika bersentuhan dengan gas buang. Dengan kondisi kerja seperti itu, turbo membutuhkan material berkualitas tinggi dengan pengerjaan super presisi. Perangkat turbo dipasang pada exhaust manifold, sedangkan kompresor udara diletakkan diantara air filter dan intake manifold. Udara yang dikompresi, suhunya naik dan ketika suhu naik, udara akan memuai lagi. Akibatnya, meskipun tekanan udara yang masuk ruang bakar tinggi, tapi jumlah molekul udara yang dibutuhkan untuk pembakaran menjadi berkurang.
Gambar 3.1 Turbo carger
http://digilib.mercubuana.ac.id/
37
3.2 Jenis-Jenis Alat Uji yang digunakan 3.2.1 Tachometer Fungsi Tachometer adalah alat untuk mengukur putaran mesin, khususnya jumlah putaran yang dilakukan oleh sebuah porosdalam satu satuan waktu dan seringdigunakan pada peralatan kendaraan bermotor. Biasanya memilikilayar yang menunjukkan kecepatan per
putaran per menitnya. Kata "tachometer"
berasal dari kata Yunani tachos yang berarti "kecepatan" dan metron yang berarti "untuk mengukur". Perangkat ini pada masa sebelumnya dibuat dengan dial, jarum yang menunjukkan pembacaan saat ini dan tanda-tanda yang menunjukkan tingkat yang aman dan berbahaya.
Gambar 3.2. tachomete
3.2.2 Anemometer Bila tidak ada tiupan angin maka arah angin dinyatakan dengan kode 00 dan bila angin berasal dari titik utara dinyatakan dengan 3600. Arah angin tiap saat dapat dilihat dari posisi panah angin (Wind Vane), atau dari posisi kantong angin (Wind Sack). Pengamatan dengan kantong umumnya dilakukan dilapangan terbang.Untuk dapat memberikan petunjukan arah yang lebih mudah dilihat maka
http://digilib.mercubuana.ac.id/
38
panah angin dihubungkan dengan sistem aliran listrik sehingga posisi panah angin langsung ditunjukan oleh jarum pada kotak monitornya. Perkembangan lebih lanjut dari sistem ini menghasilkan rekaman pada silinder berpias. Panah angin umumnya dipasang bersama dengan mangkok anemometer dengan ketinggian 10 meter.
Gambar 3.3 anemometer
3.2.3 Jangka sorong Jangka sorong memiliki skala terkecil, yaitu 0,1 mm yang artinya nilai antara dua gores yang berdekatan adalah 0,1 mm. Sehingga dapat dikatakan bahwa jangka sorong dapat mengukur panjang suatu benda dengan ketelitian hingga 0,1 mm. Pelaporan hasil pengukuran tersebut dinyatakan sebagai x = x ± ∆x, dengan x adalah nilai pendekatan terhadap nilai kebenaran x0 sedangkan ∆x adalah ketidakpastian mutlaknya. Dalam pengukuran tunggal, pengganti x0 adalah nilai hasil pengukuran itu sendiri, sedangkan ketidakpastian mutlaknya, ∆x = 1/2 skala terkecil instrumen. Selain memiliki skala terkecil 0,1 mm, jangka sorong memiliki bentuk yang unik yang terdiri dari rahang untuk mengukur diameter luar suatu benda (rahang tetap dan rahang geser bawah), rahang untuk mengukur diameter dalam suatu benda (rahang tetap dan rahang geser atas). lidah pengukur
http://digilib.mercubuana.ac.id/
39
kedalaman, skala utama(dalam cm), skala utama(dalam inci), skala nonius (dalam mm), skala nonius (dalam inci), dan kunci peluncur.
Gambar 3.4 jangka sorong 3.2.4 kompresor peralatan mekanik yang digunakan untuk memberikan energi kepada fluida gas/udara, sehingga gas/udara dapat mengalir dari suatu tempat ke tempat lain secara kontinyu. Penambahan energi ini bisa terjadi karena adanya gerakan mekanik, dengan kata lain fungsi kompresor adalah mengubah energi mekanik (kerja) ke dalam energi tekanan (potensial) dan energi panas yang tidak berguna.
Gambar 3.5 kompresor
http://digilib.mercubuana.ac.id/
40
3.2.5 Filter, regulator, lubricator udara Filter untuk mengurangi air atau oil yang dapat menyebabkan kondensasi pada hasil kerja,
alat ini dapat digunakan pada segala jenis
kompresor.perinsip kerja.
Gambar 3.6 Filter, regulator, lubricator udara 3.2.6 Timbangan Timbangan adalah alat yang dipakai melakukan pengukuran massa suatu benda. Timbangan/neraca dikategorikan kedalam sistem mekanik dan juga elektronik
/Digital.Salah
satu
contoh
timbangan
adalah
neraca
pegas
(dinamometer). Neraca pegas adalah timbangan sederhana yang menggunakan pegas sebagai alat untuk menentukan massa benda yang diukurnya. Neraca pegas (seperti timbangan badan) mengukur berat, defleksi pegasnya ditampilkan dalam skala massa (label angkanya sudah dibagi gravitasi).
Gambar 3.7 Timbangan
http://digilib.mercubuana.ac.id/
41
3.3 Prosedur Penelitian Diagram Prosedur Penelitian turbo charger
MULAI
Studi Pustaka
Persiapan Pengujian − Tegangan kompresor
Proses Pengujian − Kec. angin − Rpm
Pengumpulan Data Hasil Pengujian
Analisa Data Pengujian
YA
Hasil
Selesai
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Tidak
42
3.4
Perhitungan 3.4.1 Daya motor Besarnya daya motor merupakan fungsi dari torsi yang terukur oleh
dinamometer dan besar putaran poros dari motor dapat dinyatakan dengan menggunakan persamaan:
BHP =
watt
BHP=
watt
BPH = 165,69152 Watt Atau dapat dinyatakan dengan hasil kalibrasi dinamometer: BHP =
kwatt
BHP =
kwatt
BHP = 0,158304 Kwatt Dimana : BPH = Brake Horse power (HP) P
= beban
R
= diameter puli = putaran motor (RPM)
http://digilib.mercubuana.ac.id/
43
3.5
Pengolahan Data
3.5.1 Pengolahan data uji turbo charger Hasil pengolahan data uji turbo charger diperlihatkan Table 3.5 Data turbo charger dengan jarak 10 mm tanggal 7 januari 2013 Jarak Anemometer Bar
Anemometer
rata-rata
beban
Rpm
0,1
378
0,1
374.6
2.4
0,1
375
4.2
0,1
265.9
0,1
1064
4.0
0,1
1052
5.0
0,1
1734
0,1
1867
5.3
0,1
1927
6.4
0,1
2748
0,1
3427
6.5
0,1
3032
7.1
0,2
3461
0,2
3652
0,2
3526
2.6 2
3
4
5
6
2.8
4.3
5.6
6.3
7.3 7.2
2.6
4.1
5.3
6.4
7.7
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Rpm
kompre
rata-rata
sor
375,8
10
793,9
10
1842,6
10
3069
10
3546,3
10
44
Table 3.6 Data turbo charger dengan jarak 30 mm tanggal 8 januari 2013 Rpm Anemometer Bar
Anemometer
rata-rata
beban
Rpm
0.1
1015
0.1
849.2
3.6
0.1
907.5
5
0.1
1946
0,1
1957
4.6
0.1
1973
5.7
0.1
2208
0.1
3004
6.2
0.1
2703
6
0.1
790.6
0.1
1119
6.4
0.1
1378
7.9
0.2
3285
0.2
3250
0.2
3085
3.9 2
3
4
5
6
3.8
4.9
6
6.2
7.8 7.6
3.7
4.8
5.9
6.2
7.7
http://digilib.mercubuana.ac.id/
rata -
Jarak
rata
kompresor
2771,7
30
1958,6
30
2638,3
30
3287,6
30
3206,6
30
45
Table 3.7 Data turbo charger dengan jarak 50 mm tanggal 8 januari 2013 Anemometer Bar
Anemometer
rata-rata
beban
Rpm
0.1
777.9
0.1
1479
3.9
0.1
1681
4.4
0.1
487.7
0,1
460
4.6
0.1
477
5.3
0.1
976.7
0.1
2309
5.9
0.1
1775
6.6
0.1
3036
0.1
4023
6.8
0.1
3431
7.5
0.2
3332
0.2
4196
0.2
4345
3.3 2
3
4
5
6
3.6
4.6
5.7
6.7
7.8 7.9
3.6
4.5
5.6
6.7
7.7
.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Rpm
Jarak
rata-rata
kompresor
3937,9
50
1424,7
50
1686,9
50
3496,6
50
3957,6
50
46
Table 3.7 Data turbo charger dengan jarak 50 mm tanggal 8 januari 2013 Anemometer Bar
Anemometer
rata-rata
beban
Rpm
0.1
777.9
0.1
1479
3.9
0.1
1681
4.4
0.1
487.7
0,1
460
4.6
0.1
477
5.3
0.1
976.7
0.1
2309
5.9
0.1
1775
6.6
0.1
3036
0.1
4023
6.8
0.1
3431
7.5
0.2
3332
0.2
4196
0.2
4345
3.3 2
3
4
5
6
3.6
4.6
5.7
6.7
7.8 7.9
3.6
4.5
5.6
6.7
7.7
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Rpm
Jarak
rata-rata
kompresor
3937,9
50
1424,7
50
1686,9
50
3496,6
50
3957,6
50
