TUGAS AKHIR
BAB III PROSEDUR PENGUJIAN
3.1
Diagram Alir Metodologi Pengujian STUDI PUSTAKA
PERSIAPAN MESIN UJI VISKOSITAS, TBN DAN KANDUNGAN LOGAM PEMERIKSAAN DAN PENGETESAN MESIN
SERVICE MESIN UJI
Tidak
KONDISI MESIN DALAM KEADAAN BAIK Ya PERSIAPAN PENGUJIAN
PELAKSANAAN PENGUJIAN VISKOSITAS, TBN DAN KANDUNGAN LOGAM
PENGOLAHAN DATA DAN PEMBAHASAN
KESIMPULAN Gambar 3.1. FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA
Diagram Alir Metodologi Pengujian 50
TEKNIK MESIN
TUGAS AKHIR
3.2
Spesifikasi Mesin Uji Spesifikasi dari jenis mesin diesel yang digunakan sebagai mesin uji tersebut
adalah mesin diesel Isuzu Panther 2300cc, 4 silinder dan berkapasitas mempunyai sistem injeksi bahan bakar solar.
Gambar 3.2.
Type
Mesin Diesel Isuzu Panther
: C 223, diesel, silinder sejajar, katup-katup atas pendingin air, ruang pusar, pompa injeksi tipe VE
Engine No
: 5/1820
Bore
: 88,0 mm
Stroke
: 82,5 mm
Awept volume
: 2238 cc
Compression ratio
: 22 : 1
Max speed
: 4000 rpm
Max power
: 20 KW pada 2750 rpm
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA
51
TEKNIK MESIN
TUGAS AKHIR
Indicator tappings
: 4 cylinder
Diameter exhaurt pipe
: 38 mm
Lengh exhaust pipe
: 1000 mm
Coolant outled temperatur
: 85ºC
Oli inlet temperatur
: 85ºC
Tappet clearance
: 0,3 to 0,4 mm
Valve timings (measured)
: ivo 8º Evc BTDC. Ivc 42º ABDC 9 evo 60º BBDC. 12º ATDC
Fuel
: Solar
Oil
: SAE 15 W / 40
Fuel injection pump
: NP-VE 4/9F2175RNP78
Pump plunter diameter
: 9 mm
Un loading volume
: 35 mm3
Injector
: Licence bosh 104649-1170
Nozzle
: Licence bosh 243
High pressure pipe dimension
: 550 mm long x 1.5 mm bore
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA
52
TEKNIK MESIN
TUGAS AKHIR
3.3
Peralatan (Fasilitas) Pendukung dalam Pengujian
3.3.1 Fuel Gauge (Gelas Ukur) Jumlah
: 3 buah
Kapasitas
: 100 – 200 – 500 cc
Gambar 3.3.
Gelas Ukur
3.3.2 Water Flowmeter (Alat Ukur Debit Air) Kapasitas
: 0,001 m3
Gambar 3.4.
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA
Alat Ukur Debit Air
53
TEKNIK MESIN
TUGAS AKHIR
3.3.3 Air Pressure Pipe (Selang Untuk Mengukur Tekanan Udara) Mistar
: 5 mm dia x 300 mm long
Pipa
: 1 meter
Gambar 3.5.
Air Pressure pipe
3.3.4 Additional Instruments (Alat Tambahan) Alat ukur tambahan yang digunakan untuk mengetahui parameter mesin yang lainnya seperti cooling water thermometer, stopwatch, tacho meter. Pengujian dilakukan di laboratorium prestasi Universitas Mercu Buana dengan menggunakan suatu sistem pengujian yang terintegrasi terdiri dari sistem engine brake hidrolik, pengkondisi udara, sistem pendingin mesin dan kontrol panel. Mesin diinstal di atas suatu kontruksi dengan didudukan yang dibuat sedemikian rupa untuk menopang mesin dan dengan didukung dengan engine mounting sehingga akan mengurangi getaran yang ditimbulkan oleh mesin. Output dari engine dihubungkan ke sistem engine brake hidrolik. Sistem engine brake hidrolik akan menyerap daya mesin melalui cengkraman cakram (disk brake) yang dihubungkan langsung terhadap putaran mesin sehingga membawa secara langsung daya mesin. Hal ini akan menimbulkan
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA
54
TEKNIK MESIN
TUGAS AKHIR
momen torsi (torque) mesin tersebut yang kemudian diberikan pengereman hidrolik yang sehingga terbaca oleh timbangan (strain gauge) maka dapat diketahui torsi maksimalnya (max torque). Dikarenakan uji mesin ini bukan merupakan uji ketahanan mesin diesel maka sistem suplai bahan bakar dari masing-masing bahan bakar dengan menggunakan satu tangki yang masing-masing kurang lebih berkapasitas 10 liter, kemudian tiap tangki dihubungkan ke sebuah gelas ukur dengan volume maksimal 550 cc untuk membantu pengukuran volume bahan bakar saat dilakukan pengujian.
Gambar 3.6.
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA
Sistem Engine Break Hidrolik
55
TEKNIK MESIN
TUGAS AKHIR
3.3.5 Timbangan (Strain Gauge) Merupakan alat untuk mengukur besarnya output torque dari suatu motor.
Gambar 3.7. - Beban Maksimal
Timbangan (Strain Gauge)
: 100 kg
3.3.6 Sistem Pendingin Sistem pendingin yang digunakan pada mesin diesel adalah radiator dan dibantu sebuah kipas elektrik.
Gambar 3.8.
Radiator (kiri) dan Kipas Pendingin Elektrik (kanan)
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA
56
TEKNIK MESIN
TUGAS AKHIR
3.3.7 Tangki Bahan Bakar
Gambar 3.9.
Tangki Bahan Bakar
Pengukuran atas kebutuhan bahan bakar yang dipergunakan dapat dilaksanakan dengan Plint Fuel Gauge. Pada prinsipnya alat tersebut terdiri dari tabung yang di dalamnya dibatasi dengan sekat (spacer) dan antara setiap spacer yang berurutan mempunyai volume : 100-200-500 cc. Dengan stopwatch dapat diketahui waktu yang diperlukan untuk pemakaian sejumlah bahan bakar tersebut.
3.3.8 Pengukur Temperatur
Gambar 3.10. Indikator T out dan T in FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA
57
TEKNIK MESIN
TUGAS AKHIR
Indikator T out digunakan untuk mengukur temperatur air pendingin yang keluar ke mesin (output coolant temperatur).
Indikator T in digunakan untuk mengukur temperatur air pendingin yang masuk ke mesin (input coolant temperatur).
Gambar 3.11.
Pengukur Temperatur Ruangan
Digunakan untuk mengukur temperatur ruangan pada saat proses pengujian.
3.3.9 Pengukur Kelajuan
Gambar 3.12.
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA
Indikator Putaran mesin
58
TEKNIK MESIN
TUGAS AKHIR
3.3.10 Viscosity Kinematic Bath (Viskometer) Merupakan suatu alat yang digunakan untuk mengukur tingkat kekentalan (viskositas) dari suatu pelumas.
Gambar 3.13. Viscosity Kinematic Bath (Viskometer) - Merk
: Julaba
- Merk cross arm (tabung)
: Canon
- Tipe
: KV3000 Series
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA
59
TEKNIK MESIN
TUGAS AKHIR
3.3.11 Automatic Titrator Merupakan alat yang digunakan untuk mengetahui kandungan basa yang terdapat di dalam pelumas (mengukur total base number atau TBN).
Gambar 3.14. Automatic Titrator - Merk
: Metrohm
- Tipe
: DL 55
- Negara asal : Swiss
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA
60
TEKNIK MESIN
TUGAS AKHIR
3.3.12 Inductively Coupled Plasma (ICP) Merupakan suatu alat yang digunakan untuk mengetahui dan mengukur kandungan atom pada suatu pelumas.
Gambar 3.15. Inductively Coupled Plasma (ICP) - Merk
: Perkin elmer
- Tipe
: Optima 5300V
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA
61
TEKNIK MESIN
TUGAS AKHIR
3.4
Skema Instalasi Skema instalasi mesin diesel Isuzu Panther 2.3 L yang telah dipasang alat ukur
untuk dapat melakukan pengukuran. B
C
D
A F
H E
I
G
Gambar 3.13. Skema Instalasi Keterangan : A. Motor Diesel B. Tangki Bahan Bakar (Fuel Consumption Tank) C. Gelas Ukur (Fuel Consumption) D. Dynamometer (RPM) E. Tekanan Udara (Air Pressure) F. Cooling Water Temperatur Out G. Cooling Water Temperatur In H. Water Consumption Flowmeter (Debit Air) I. Engine Cooling Water System (Radiator) J. Knalpot FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA
62
TEKNIK MESIN
TUGAS AKHIR
3.5
Persiapan Pengujian
3.5.1 Kondisi Tempat Uji a. Kondisi sekitar (luar); suhu udara luar untuk pengujian kendaraan dan peralatan ukur (uji) berada sekitar 25 100C. b. Tempat peralatan uji sebaiknya diletakkan tidak langsung kena matahari, hujan atau angin.
3.5.2 Kondisi Motor dan Kendaraan a. Kendaraan yang diuji berada pada tempat datar b. Segel pada mesin harus sesuai dengan spesifikasi pabrik c. Sistem gas buang tidak boleh ada yang kebocoran d. Semua alat tambahan kecuali perlengkapan operasi standar mesin harus dimatikan dan posisi tanpa beban e. Kendaraan dengan transmisi biasa, posisi gigi harus pada posisi netral (N) f. Motor penggerak terlebih dahulu dipanaskan hingga mencapai suhu kerja normal (800) g. Choke (jika ada) harus dalam keadaan tidak bekerja h. Termometer atau alat lain digunakan untuk mengukur suhu kerja mesin (suhu oli) hingga mencapai suhu 800C i.
Putaran idling motor penggerak harus stabil dan waktu pengapian sesuai dengan spesifikasi pabrik
j.
Bahan bakar digunakan harus memenuhi persyaratan
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA
63
TEKNIK MESIN
TUGAS AKHIR
3.5.3 Prosedur Menjalankan Mesin 1. Membuka saluran bahan bakar dari tangki bahan bakar ke gelas ukur yang telah disediakan, kemudian dialirkan ke dalam mesin. 2. Check level bahan bakar pelumas pada karter. 3. Memasang kabel accu untuk start serta memanaskan ruang bakar dengan glow plug selama beberapa saat. 4. Start mesin dengan memutar kunci kontak, apabila sudah jalan maka sambungan ke glow plug harus segera diputuskan. 5. Memeriksa kondisi mesin apakah sudah bekerja dengan baik melalui pendengaran terhadap suara yang ditimbulkan. 6. Membiarkan mesin selama beberapa menit untuk mencapai kondisi ideal (idle speed) + 20 menit untuk pemanasan. 7. Memeriksa tekanan minyak pelumas dan pemeriksaan berkala terhadap kondisi mesin selama beroperasi.
3.5.4 Prosedur Pengukuran 1. Mengamati putaran motor pada putaran dan membaca fuel consumption dengan stopwatch. 2. Mengamati debit air yang masuk ke mesin. 3. Membaca temperatur air masuk dan keluar, serta konsumsi udara.
3.5.5 Prosedur Penghentian Mesin Diesel 1. Melepaskan pasak pengunci pada lood rol hand wheel dynamometer.
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA
64
TEKNIK MESIN
TUGAS AKHIR
2. Secara bertahap mengurangi beban pada dynamometer melalui lood control hand wheel bersamaan dengan pengurangan kecepatan mesin sampai mencapai ideal. 3. Membiarkan mesin berjalan selama beberapa menit. 4. Memastikan mesin dengan memutar kunci ke posisi off. 5. Menutup keran saluran bahan bakar. 6. Membiarkan air pendingin bersirkulasi mendinginkan mesin dan setelah beberapa menit pompa kemudian dimatikan. 7. Melepaskan gas analyzer dari saluran gas buang. 8. Memastikan pompa sirkulasi air ke dynamometer dengan pompa air pendingin.
3.5.6 Prosedur Pengujian Pengujian dilakukan melalui tahap-tahap sebagai berikut : 1. Pengujian bahan bakar bio solar dan solar dex terhadap pelumas dengan menggunakan kendaraan mesin diesel Isuzu Panther pada putaran mesin 900 rpm, 1400 rpm dan 1800 rpm dengan keadaan mesin diam (stand vehicle). 2. Pengujian viskositas, TBN (Total Base Number), dan kandungan logam terhadap sampel pelumas mesin dengan menggunakan mesin uji yg dilakukan di laboratorium X.
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA
65
TEKNIK MESIN
TUGAS AKHIR
3.6 Diagram Alir Pelumas Mesin Diesel Tipe B 40 pada Saat Sebelum dan Setelah Pengujian Diagram alir pelumas mesin pada saat sebelum dan sesudah pengujian adalah sebagai berikut : 3.6.1 Pengujian dengan Bahan Bakar Bio Solar
Pelumas ini dipilih karena memenuhi dapat
kriteria
untuk
digunakan
pada
kendaraan bermesin diesel.
Sebelum Pengujian
Setelah
melalui
proses
warna
pelumas
berubah
menjadi
pengujian, nampak
hitam dan
viskositas dari
pelumas tersebut mengalami perubahan. Setelah Pengujian
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA
66
TEKNIK MESIN
TUGAS AKHIR
3.6.2 Pengujian dengan Bahan Bakar Solar Dex
Pelumas ini dipilih karena memenuhi dapat
kriteria
untuk
digunakan
pada
kendaraan bermesin diesel.
Sebelum Pengujian
Tidak jauh berbeda dengan pelumas yg melalui prose pengujian dengan bahan bakar bio solar, warna pelumas ini juga nampak berubah menjadi hitam dan
viskositas dari
pelumas tersebut mengalami perubahan.
Setelah Pengujian
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA
67
TEKNIK MESIN
