BAB IV PENGERTIAN - PENGERTIAN
I.
Pengertian a. Diameter torak adalah garis tunggal torak. Dalam perhitungan motor garis tunggal torak dianggap sama dengan diameter silinder. Pada kenyataannya tidak sama atau diameter silinder lebih besar dari pada diameter torak. Bila diameter dikurang
dengan
diameter
torak,
silinder
disebut kelonggaran ( spelling ), dan
kelonggaran ini dapat dikedapkan dengan menempatkan cincin torak (pistonling), sehingga dalam silinder akan didapat kompresi udara, bila udara tersebut dimanfaatkan saat langkah kompresi :
b. Langkah torak adalah jarak yang ditempuh torak dalam silinder yang diukur dari TMA ke TMB. c. Tekanan rata-rata adalah tekanan udara dan gas didalam silinder secara rata – rata pada saat masing – masing proses kerja (pemasukan, kompresi, pembakaran, expansi dan pembuangan ).
d. Putaran adalah jumlah putaran poros engkol tiap menit ( RPM ) yang terdapat karena sebuah motor bekerja.
e. Tenaga theoritis ialah tenaga motor yang dihitung berdasarkan P-V diagram yang direncanakan dan berkaitan erat dengan tekanan rata – rata yang dihitung secara theoritis
f. Tenaga indikator ialah tenaga motor yang didapat dari diagram indikator dengan memperhatikan kerugian – kerugian didalam silinder ( seperti kerugian mekanis, kerugian gesekan dll ) berkaitan erat dengan tekanan rata – rata indikator.
g. Tenaga efektif ialah tenaga motor yang terdapat pada poros engkol tanpa kerugian – kerugian jelas, tenaga efektif adalah tenaga yang murni keluar dari mesin. Tenaga efektif berkaitan erat dengan tekanan rata – rata efektif
II.
Perhitungan pada motor Tekanan rata terdiri dari : tekanan rata - rata indikator dan tekanan rata - rata efektif. Tenaga theoritis terdiri dari : tenaga indikator dan tenaga efektif. Didalam matematika bahwa luas silinder adalah R2 atau : Luas = . R2
R = ½ D
Luas = . ( ½ D )2 = . ¼ D2 = /4 D2
/4 = 3,14/4 = 0, 785
Luas = 0, 785 D2 Volume silinder = luas silinder x langkah V = 0, 785 D2 . S Usaha dalam silinder = volume x tekanan rata-rata A = 0, 785 D2 . S . pR Tenaga theoritis = usaha tiap satuan waktu dalam put / menit N0 = A/t = 0, 785 D2 . S . pR . n ……………………….. ( kgm / menit ) Bila dalam putaran / detik
N0 = 0, 785 D2 . S . n. pR …….. ( kgm / menit )
N0 = 0, 785 D2 . S . n . pR ………………..( PK ) 60. 75 Untuk motor 2 takt, tiap 1 putaran poros engkol akan menghasilkan 1 tenaga sehingga : N0 = 0, 785 D2 . S . n . pR
motor 2 takt
60. 75
sedang motor 4 takt, tiap 2 putaran poros engkol menghasilkan 1 tenaga sehingga N0 = 0, 785 D2 . S . n/2 . pR 60 . 75
atau
N0 = 0, 785 D2 . S . n . pR 2, 60 . 75
4 takt
Tenaga Indikator tiap silinder
N1 = 0, 785 D2 . S . n . pR 60 . 75
Tenaga Indikator seluruh silinder
Ni = 0, 785 D2 . S . n . Z . pi 60 . 75 Ni = 0, 785 D2 . S . n . Z . pi 60 . 75
Tenaga efektif menjadi : Ne = 0, 785 D2 . S . n . Z. Pe 60 . 75 Ne = 0, 785 D2 . S . n . Z . pe 2, 60 . 75 Keterangan Rumus – rumus No
= Tenaga theoritis dalam HP atau PK
Ni
= Tenaga indikator dalam IHP atau IPK
Ne
= Tenaga efektif dalam EHP atau EPK
D
= Diameter torak dalam cm
S
= Langkah torak dalam meter
Z
= Jumlah silinder
PR
= Tekanan rata-rata dalam kg/cm2
PI
= Tekanan rata – rata indikator dalam kg/cm2
Pe
= Tekanan rata-rata efektif dalam kg/cm2
IHP
= Indicated Horse Power ( tenaga kuda indikator )
EHP
= Efektif Horse Power ( tenaga kuda efektif )
IPK dan EPK adalah dalam Bahasa Belanda yang artinya : IPK
= Tenaga kuda indikator
EPK
= Tenaga kuda efektif
III.
Konstanta Silinder Tenaga motor dengan diameter dan langkah torak yang sudah tertentu akan mengalami perubahan bilamana : -
Putaran motor berubah
-
Jumlah silinder berubah
-
Tekanan rata baik tekanan rata-rata indikator maupun tekanan rata-rata efektif berubah.
Angka tetap yang sudah tertentu tersebut disebut “ Konstante silinder “. Dari rumus tenaga motor : Ni = 0, 785 D2 . S . n . Z . pI
dan
Ne = 0, 785 D2 . S . n . Z . Pe
60 . 75
60 . 75
Perkalian 0, 785 D2. S . disebut konstanta silinder atau
K = 0. 785 D2 . S
K = 0, 785 D2 . S
60 . 75
2. 60.75
Sehingga : NI = K . n . PI . Z
D = dalam cm
Ne = K . n . Pe . Z
S = dalam meter Kerja ganda 2 takt : K = 0, 785 ( 2D2 – d2 ) s 60 . 75 Kerja ganda 4 takt : K = 0, 785 ( 2D2 – d2 ) s 2. 60 . 75
IV.
Piston Displacement Piston displacement adalah volume silinder motor atau piston displacement = 0, 785 D2 . S. Piston displacement disingkat PD, jadi : D = = 0, 785 D2 . S
V.
Rendemen Yang dimaksud dengan Rendemen ( efeciemey ) ialah perbandingan antara sesuatu yang berguna terpakai terhadap yang diberikan. Jumlah panas yang dibangkitkan oleh pembakaran bahan bakar suatu motor ada sebagian panas yang tidak terubah menjadi usaha. Gas bekas yang keluar dari cerobong masih mempunyai suhu yang tinggi mencapai 200 – 4000 C, jelaslah disini hanya sebagian saja panas hasil pembakaran bahan bakar yang dirubah menjadi usaha, sedangkan panas lainnya meninggalkan mesin keluar cerobong. Dewasa ini pada motor – motor kapal yang modern disekitar cerobong ditempatkan suatu ketel gas buang ( Ketel ramount ), dimana untuk membuat uap dari air, dimanfaatkan gas bekas motor yang masih bersuhu tinggi, dialirkan melalui ketel ini, baru kemudian gas buang tersebut dialirkan ke udara luar. Uap yang dihasilkan dari ketel gas buang ini, diperlukan untuk pemanas bahan bakar MFO untuk motor tersebut. Jenis bahan bakar MFO ( madine fuel oil ) adalah kental, karenanya harus dipanaskan terlebih dahulu agar mencair sebelum dialirkan ke pengabut ( injector ). Didalam sebuah motor kita mengenal 3 ( tiga ) macam
Rendemen yaitu : 1. Rendemen theknis : ialah perbandingan antara panas yang diubah menjadi usaha dengan panas yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar. = Q silinder Q b. bakar
2. Rendemen mekanis : ialah perbandingan antara tenaga efektif yang terdapat pada poros engkol dengan tenaga dari diagram indikator. = Q poros Q silinder
Pada diagram indikator menunjukkan bahwa berapa banyaknya usaha yang diberikan oleh gas kepada torak. Namun usaha ( dinyatakan dalam ipk ) inipun tidak seluruhnya dipakai, karena sebagian diperlukan untuk melawan gesekan-gesekan dalam motor atau untuk menggerakkan pompa dan lain-lain.
3. Rendemen total : ialah perkalian antara rendemen theknis dengan rendemen Mekanis.
= Q poros Q b. bakar
Catatan : -
Bila Rendemen theknis dihitung dari banyaknya panas yang dibutuhkan untuk 1 ipk, maka disebut Rendemen theknis indikator. ( Rendemen theknis indikator selalu disebut Rendemen theknis ).
-
Bila Rendemen theknis dihitung dari banyaknya panas yang dibutuhkan 1 ipk , maka disebut Rendemen theknis total. ( Rendemen theknis total selalu disebut Rendemen total ).
VI.
Pemakaian Bahan Bakar Jumlah bahan bakar yang disemprotkan oleh pengabut (injector ) kedalam silinder disebut menentukan pemakaian bahan bakar dari motor tersebut. Pemakaian bahan bakar yang berkaitan dengan tenaga indikator disebut pemakaian bahan bakar indikator, sedang pemakaian bahan bakar yang berkaitan dengan tenaga efektif disebut pemakaian bahan bakar efektif. Pemakaian bahan bakar indikator atau pemakaian bahan bakar efektif dihitung tiap ipk jam atau epk jam.
Karena baik rendemen theknis maupun Rendemen total berhubungan dengan panas hasil pembakaran bahan bakar, maka pemakaian bahan bakar baik indikator maupun pemakaian bahan bakar efektif diupayakan juga dalam bentuk panas sehingga : -
Rendemen theknis = 632
atau
bi . NP
th
= 632 bi . NP
-
Rendemen mekanis =
Ne
atau
Ni
m
=
Ne Ni
-
Rendemen total =
632
=
th . m
be . NO
Keterangan rumus – rumus bi = Pemakaian bahan bakar dalam gram / ipk jam ( kg / ipk jam ) be = Pemakaian bahan bakar dalam gram / epk jam ( kg / epk jam ) NP = Nilai pembakaran bahan bakar dalam kcal / kg Satuan Rendemen dalam prosen ( % ) Nilai Pembakaran NP = 81C + 344 ( H = 0/8 ) + 25 S Np = 6600 + 3000 j
VII.
Pemakaian bahan bakar tiap semprotan ( injeksi ) tiap langkah tiap silinder Didalam instruetion book dari suatu musim, oleh pabrik pembuat mesin tersebut telah ditentukan pemakaian bahan bakar efektif dalam gram tiap epk jam atau dalam kg epk
jam, dalam symbol yang telah kita pelajari disebut be. Bila jumlah silinder disebut Z maka : Pemakaian bahan bakar tiap silinder tiap epk jam dalam kg = be Z
Pemakaian bahan bakar tiap silinder tiap jam dalam kg = be . Ne Z Pemakaian bahan bakar tiap silinder tiap menit dalam kg = be . Ne 60. Z Pemakaian bahan bakar tiap silinder tiap n putaran dalam kg = be . Ne 60.Z.n
Pemakaian bahan bakar tiap silinder tiap langkah usaha dalam kg = be . Ne atau 60.Z.n tiap injeksi dalam kg = be . Ne 60.Z.n Pemakaian bahan bakar tiap silinder tiap langkah usaha dalam kg = be . Ne atau 60.Z.n tiap injeksi dalam kg = be . Ne 60.Z.n Pemakaian bahan bakar tiap injeksi dalam liter adalah : B inj = be . Ne 60.Z.n.J B inj = be . Ne 30.Z.n.J dimana : B inj = Pemakaian bahan bakar tiap injeksi dalam liter be
= Pemakaian bahan bakar dalam kg / epk jam.
Ne
= Tenaga efektif motor dalam EPK
n
= RPM
J
= Berat jenis bahan bakar dalam kg/dm3 atau gram/cm3
Pemakaian bahan bakar tiap injeksi dalam liter, dengan kaitannya terhadap pemakaian bahan bakar indikator adalah : B inj = be . Ne 60.Z.n.J B inj = be . Ne 30.Z.n.J
VIII. Mengenai momen puntir pada poros engkol L(m)
K ( kg )
Pada gambar 19 ditentukan sebuah gaya K Bekerja pada batang l .
A
B
Menurut mekanik maka momen = M = K . l . ( kgm ). Bila batang ( poros ) AB berputar n kali tiap menit terhadap A, maka titik tangkap gaya K akan menempuh jarak = 2 . . l . n.
Jadi gaya K memberi usaha = gaya x jarak = 2 .l.n.K karena : M = K . l = 2 . M . n Usaha tiap menit = 2 . M . n ( kgm ) Usaha tiap detik = 2 . M . n ( kgm ) 60 Usaha dalam PK = 2 . M . n = 2 . 3, 14. M . n ( kgm ) 60 . 75
4500
M = 4500 . Ne ( kgm ) 2 . 3, 14 . n M = 716, 2 . Ne ( kgm ) n MW = 71620 . Ne ( kg cm ) N
M = momen puntir Ne = daya efektif ( epk) n=RPM
Dari rumus tenaga motor, dapat dijabarkan lebih lanjut sbb : Ni = 0, 785 D2 . S . n . Z . pi 60 . 75
untuk motor 2 takt
Ne = 0, 785 D2 . S . n . Z . pe
untuk motor 2 takt
60 . 75
m =
= 0, 785 D2 . S . n . Z . pe :
Ne Ni
0, 785 D2 . S . n . Z . pi
60 . 75
60 . 75
= 0, 785 . D2 . S . n . Z . pe
x
0, 785 D2 . S . n . Z . pi
60 . 75
m =
pe
60 . 75
untuk motor 2 takt da 4 takt.
Pi
Dari
tat
= th . m
m
=
tat
= 632
th
be . NP
= 632
632 bi . NP
x bi . NP
be . NP
m
:
632
= bi
untuk motor 2 takt dan 4 takt
be
Sehingga :
m =
Ne = pe = bi = Ni
pi
be
tat th
Rumus
m
ini berlaku untuk motor 2 takt atau motor 4 takt baik kerja tunggal maupun
kerja ganda.
IX.
Contoh soal 1. Sebuah motor diesel 4 takt kerja tunggal diketahui, jumlah silinder = 4 buah, diameter silinder = 145 mm, langkah torak = 1000 mm, putaran = 150 tiap menit, tekanan ratarata indikator = 7 kg/cm2 dan tekanan rata-rata efektif = 5, 8 kg / cm2
Ditanyakan : a. Tenaga indikator b. Tenaga efektif c. Rendemen mekanis
Penyelesaian : a. Ni = 0, 785 . D2 . S . n . Z . pi 2 . 60 . 75 Ni = 0 , 785 . 14, 5 .14, 5 . 1. 150 . 4 .7
= 77, 02 IHP
2 . 60 . 75 b. Ne = 0, 785 D2 . S . n . Z . pe 2 . 60 . 75 = 0, 785. 14, 5.14, 5 . 1.150. 4 . 5,8 2 . 60 . 75 Ne = 63, 817 EHP
c.
m
= Ne = 63, 817 = 0, 8285 = 82, 85 % Ni
Atau
m
77, 02 = pe = 5, 8 = 0, 8285 = 82, 85 % Pi
7
2. Sebuah motor diesel 2 takt kerja tunggal diketahui : Diameter silinder = 700 mm, jumlah silinder = 6 lt, langkah torak = 1050 mm, putaran = 120 RPM, Rendemen mekanis = 85 % dan tekanan rata-rata indikator = 5 kg / cm2. Ditanyakan : Tenaga indikator, tenaga efektif, tekanan rata-rata efektif dan konstante silinder.
Penyelesaian : Ni = 0, 785. D2. S. n . Z. pi
= 0, 785. 70 . 70.1, 05 . 120.6.5
60 . 75
60 . 75
Ni = 3231, 06 IHP
m
= Ne
0, 85 = Ne
Ni
3231, 06 Ne = 0, 85 . 3231, 06 = 2746, 4 EHP
Ne = 0, 785 . D2 . S . n . Z . pe 60 . 75 2746, 4 = 0, 785. 70. 70. 1,05. 120. 6. Pe 60 . 75 2746,4 . 60. 75 = 0, 785. 70. 70. 1,05. 120. 6. Pe pe =
2746,4 . 60. 75
= 4, 249
0, 785. 70. 70. 1,05.120. 6 pe = 4, 25 kg / cm2
m
= pe
atau
0, 85 = pe = 5.0, 85 = 4, 25
pi
5
pe = 4, 25 kg/cm2 K
= 0, 785. D2. S = 0, 785. 70.70. 1, 05 = 0, 8975 60 . 75
60 . 75
3. Sebuah motor diesel 4 takt kerja tunggal, jumlah silinder = 2 buah, harus membangkitkan tenaga efektif = 45 EPK pada putaran = 1000 RPM. Bila Rendemen mekanis = 75 % dan tekanan rata-rata efektif = 6 kg/cm2, sedang perbandingan langkah dan diameter silinder = 1, 3 ; maka hitunglah langkah dan diameter torak.
Penyelesaian : S
= 1,3
S = 1, 3 D = 0, 013 D.
D Ne = 0, 785 . D2. S. n. Z. pe
45 = 0, 785. D2. 0,013 D. 1000. 2. 6
2 . 60 . 75
2 . 60 . 75
45. 2. 60. 75 = 0, 785 D2. 0, 013 D. 1000.2. 6 D3 =
45 . 2 . 60 . 75 0, 785. 0, 013 .1000. 2.6
D3 = 3307, 2 S
D = 3 3307, 2 = 14, 898 cm = 148, 98 mm = 149 mm
= 1, 3 D = 1,3 . 148, 98 mm = 193, 685 = 194 mm
4. Sebuah motor diesel 2 takt kerja tunggal menghasilkan tenaga efektif = 1670 EPK dan diagram indikator memperlihatkan jumlah 2190 IPK, pemakaian bahan bakar tiap jam = 300 kg dan nilai pembakaran bahan bakar = 10200 kcal / kg. Hitunglah
: Rendemen mekanis, Rendemen total dan Rendemen theknis serta
pemakaian bahan bakar tiap ipk jam dan epk jam. Penyelesaian :
m
= Ne = 1670 = 0, 7625 . 76, 25 % Ni
2190
be = 300 kg / epk jam = 0, 179 kg / epk jam = 179 gram / epk jam 1670
bi = 300 kg/ipk jam = 0, 1369 kg/ipk jam = 136, 9 gram/ipk jam 2190
tat =
632
=
be . NP
th =
632
632
= 0, 3461 = 34, 61 %
0, 17 . 10200
=
be . NP
632
= 0, 4525 = 45, 25 %
atau
0, 1369 . 10200
th = tat
= 0, 3461
th
0, 7625
= 0, 4539 = 45, 39 %
5. Tentukan jumlah tenaga indikator dan pemakaian bahan bakar tiap IPK jam dalam gram untuk sebuah motor diesel 4 takt kerja tunggal 8 silinder yang memakai 3, 6 ton minyak sehari semalam. Diameter silinder = 500 mm, langkah torak = 950 mm, putaran = 88 RPM dan tekanan rata-rata sindikator = 6, 35 kg/cm2 serta Rendemen mekanis = 85 %
Penyelesaian : Ni = 0, 785. D2. S. n. Z. pi
= 0, 785. 50. 50. 0,95. 88. 8. 6, 35
2 . 60 . 75
2 . 60 . 75
Ni = 926 IPK
th
= Ne
0, 85 = Ne
Ni
926
Ne = 787 EPK
be = 3, 6 ton tiap 24 jam be =
3600 787 . 24
kg / epk jam = 0, 190 kg / jam
th
= bi
0, 85 = bi
be
bi = 0, 85 . 0,19 = 0, 161 kg/ipk jam
0, 19 bi = 161 gram / ipkjam
X.
Kecepatan Torak Bilamana dikatakan kecepatan torak sebuah motor, maka yang dimaksud adalah kecepatan rata-rata dari torak motor tsb. Kecepatan torak ialah jarak yang ditempuh torak rta-rata dalam tiap satuan waktu ( detik ) oleh torak itu. Pada motor yang sedang bekerja, kecepatan torak yang sebenarnya berbeda – beda tiap kedudukan engkol. Pada TMA atau TMB torak berhenti sebentar, kemudian bergerak makin lama makain cepat, dan selanjutnya selama pertengahan kedua dari langkah, makin perlahan.
Akhirnya berhenti lagi, untuk kemudian mengulangi gerakan tadi dalam arah yang berlawanan. Kecepatan torak tersebut terjadi pada saat torak bergerak kebawah dan keatas. Untuk memudahkan pengertian, maka pengaruh dari kedudukan miring batang penggerak boleh diabaikan. Dalam hal ini kecepatan torak pada tiap kedudukan engkol sama dengan komponen dari kecepatan keliling pena engkol dalam arah gerakan torak.
Dari gambar 20 terlihat : cm = U sin
U = kec. keliling
= D n sin 60 cm = 2 S n sin
D=2S
60 untuk = maka : cm menjadi terbesar atau cm = 2 S n sin = S . n 60
30
Gambar 20
dimana : cm = kecepatan rata-rata torak dalam m/detik S = langkah tora dalam meter n = RPM
XI.
Perbandingan kompresi Perbandingan kompresi dari suatu motor perbandingan antara volume udara awal kompresi dengan volume udara akhir kompresi atau tekanan udara akhir kompresi dengan tekanan udara awal kompresi.
Dalam gambar 21 terlihat QS = volume langkah VC = Volume akhir kompresi VS + VC = volume
awal
Kompresi Sehingga perbandingan kompresi = VS + VC = P. akhir komp. VC
P. awal komp.
= ( VS + Vx ) + VC
VC
Gambar 21
Soal contoh ; Sebuah motor 4 takt kerja tunggal, diameter silinder = 650 mm, langkah torak = 1400 mm, Ruang kompresi = 15 %, putara = 500 RPM, tekanan rata-rata efektif = 7 kg / cm2, Rendemen total = 38 %, Rendemen theknis = 42 % dan nilai pembakaran bahan bakar = 10.000 kcal/kg.
Ditanyakan : a. Tenaga efektif dan indikator bila jumlah sil : 6 b. Pemakaian bahan bakar tiap ipk jam dan epk jam c. Perbandingan kompresi d. Kecepatan rata-rata torak e. Rendemen mekanis f. Momen puntir poros engkol g. Pemakaian bahan bakar tiap sil. tiap poros jika berat jenis bahan bakar = 0, 85 kg/dm3.
Penyelesaian a. Ne = 0, 785. D2. S. n. Z. pe = 0, 785. 65. 65. 1,4. 500. 6. 7 = 10834 EPK 2 . 60 75
b.
th
= 632
0, 42 =
2 . 60 . 75
632
bi =
632
bi . NP
bi . 10.000
0, 42 . 10000 bi = 0, 150 kg/ ipk jam bi = 150 gram / ipk jam
tat
=
632
0, 42 =
be . NP
632
be =
bi . 10.000
632 0, 38 . 10000
= 0, 166 kg / epk jam = 166 gram / epk jam
m
= bi
= 150 = 0, 90 = 90 % atau
be
m
=
166
tat
= 0, 38 = 0, 90 = 90 %
th c. = VS + VC
0, 42
= VS + 0, 15VS = 1, 15 VS = 1, 15 = 7, 6 atau
VE
0, 15 VS
0, 15
= 100 + 15 = 115 = 7, 6 15
15
d. Cm = S . n = 1,4 . 500 = 23, 3 m / detik 30
e.
m
30
= Ne
0, 9 = 10834
Ni
Ni
Ni = 10834 = 12037 IPK 0, 9
f. Mw = 71620 . Ne = 71620 . 10834 = 1551862, 2 kg cm N
500
g. B inj = be . Ne 30. Z. n. j
XII.
= 0, 166 . 10834 30. 6. 500. 0,85
Neraca Panas ( Heat balancing )
= 0, 0235 liter
Gambar 22
Ni = Tenaga yang dipakai untuk mendesak torak. Ne = Tenaga yang terdapat pada poros engkol. Ng = Ni – Ne = tenaga yang terjadi karena gesekan.
Pada gambar 22 diperlihatkan neraca panas, diagram yang digambarkan disebut SANKEY DIAGRAM. Suhu yang terjadi dalam silinder akibat pembakaran bahan bakar mencapai 1200 – 16000 C.
Akibat suhu tinggi ini, maka dinding silinder menjadi demikian panasnya, bila tidak didinginkan, maka minyak pelumasnya akan terbakar material
yang
menghilangkan
kekuatannya.
Pada
dan terjadi kelumeran
motor-motor
kecil,
dimana
perbandingan antara luas dinding silinder dan volume silinder sangat besar, maka pendinginan dipakai udara, sedangkan untuk motor-motor besar dipakai pendingin air tawar, air laut atau kombinasi keduanya. Banyaknya panas yang diserahkan kepada air pendingin, gas buang dan gesekan adalah suatu kerugian yang tak dapat dihindari bagi stiap motor yang sedang bekerja.
Pada gambar 22, terlihat sebuah neraca panas pada suatu motor. Karena pembakaran bahan bakar didalam silinder akan menghasilkan panas sebesar 100 %. Panas tersebut akan diserap oleh : a. Air pendinginan sebesar 25 % b. Pancaran sebesar
1%
c. Gas buang sebesar
30 %
d. Gesekan sebesar
13 %
e. Daya usaha berguna
31 %
Jumlah =
100 %
Jadi
100 % =
air pendingin + pancaran + gas buang + gas + tat
th
= 100 % - ( air pendingin +
th
=
th
-
panas + gas buang )
gesekan
Contoh soal : Sebuah motor diesel 2 takt tunggal mempunyai data-data sbb : tenaga efektif = 14706 EPK, perbandingan langkah dan diameter torak = 2, putaran = 110 RPM, jumlah silinder = 8, tekanan rata-rata efektif = 7, 8 kg/cm2, Rendemen total = 40 %, Rendemen mekanis = 90 % dan nilai pembakaran bahan bakar = 10000 kcal/kg.
Ditanyakan : a. Diamater dan langkah torak. b. Tenaga indikator dan tekanan rata-rata indikator. c. Pemakaian bahan bakar tiap EPK/jam dalam gram dan tiap IPK/jam dalam gram. d. Panas yang diserap gas buang dan air pendingin dalam kcal/jam dan dalam % terhadap panas yang diberikan bila pancaran diabaikan. e. Panas yang diserap karena gesekan dalam kcal/jam dan dalam % terhadap panas yang diberikan.
Penyelesaian : S = 2
S = 2D = 0, 02 D
a. Ne = 0, 785 . D2. S. n . Z. pe
14706 = 0, 785 D2. 0,02 D. 110. 8. 7,8
60 . 75
60 . 75 14706 = 0, 785 D2. 0,02D. 110. 8. 7,8 D3 =
14706 . 60 . 75 0, 785 . 0,02. 110. 8. 7,8
D= 3
14706 . 60 . 75 0, 785 . 0,02. 110. 8. 7,8
D = 84, 998 cm = 849, 98 mm = 850 mm S = 2D = 2. 850 = 1700 mm
b.
m
m
b.
= Ne
0, 9 = 14706
Ni
Ni
= pe
0, 9 = 7, 8
pi
pi
tat
= 632
= bi
0, 9
pi =
be = 632
be . 10000 0, 9 = bi
be
7, 8
= 18, 67 kg/cm2
0, 9
0, 4 = 632
be . NP
m
Ni = 14706 = 16340 IPK
= 0, 158 kg/epk jam
0,4. 10000
bi = 0, 9 . 158 = 142, 2 gram/ipk jam
158
c. Panas yang diserap oleh gas buang dan air pendingin = 100 % - th
th
=
tat m
= 0, 4 = 0, 444 = 44, 4 % atau 100 % - 44, 4 % = 55, 56 % 0, 9
dalam kcal / jam menjadi = 0, 5556 . be. Ne. NP = 0, 5556 . 0,158. 14706. 10000 = 12909633 kcal / jam d. Panas yang diserap oleh gesekan = th -
tat
= 44, 44 % - 40 % = 4, 44 % atau 0,
044 . be. Ne. NP = 0, 044. 0, 158. 14706. 10000 = 1022361,1 kcal / jam
