laporan praktikum motor bakar

1. LAPORAN
PRAKTIKUM PRESTASI MESIN
PENGUJIAN MOTOR BAKAR
DISUSUN OLEH :
NAMA : Syah Mauliqie Najmaarief
NRP : 1121400023
KELOMPOK : 6
Asisten : Hanif
Tanggal Praktikum : 22 Maret 2014
LABORATORIUM PRESTASI MESIN
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA
SERPONG
2014

2. KATA PENGANTAR
Puji syukur saya haturkan kepada Allah Yang Maha Esa, atas segala hikmat,
rahmat dan anugrah terindah yang selalu diberikan kepada saya sehingga saya dapat
menyelesaikan laporan laboratorium modul kedua ini tepat waktu, dengan judul
“PENGUJIAN MOTOR BAKAR” . Saya menyadari penulisan laporan ini masih jauh
dari sempurna dan mungkin masih ada kesalahan – kesalahan dalam laporan ini.
Laporan Praktikum Labolatorium Prestasi Mesin ini dibuat agar para
mahasiswa khususnya Mahasiswa jurusan Teknik Mesin dapat menambah serta
memahami prinsip kerja pengujian pada mesin pendingin.
Akhir kata saya ingin mengucapkan terima kasih kepada para asisten lab dan
juga koordinator lab yang telah membimbing dan memberikan kesempatan ini kepada
saya. Saya juga menyadari masih ada kekurangan pada laporan laboratorium yang saya
buat ini, maka sekiranya ada kritik dan saran yang bermanfaat dan membangun dari
setiap orang yang membaca laporan ini akan sangat membantu saya dalam penulisan
laporan – laporan berikutnya. Sekian dan terima kasih.
Serpong
Penulis

3. LEMBAR PENGESAHAN
Yang bertanda tangan di bawah ini, menerangkan bahwa :
Nama: Syah MauliqieNajma Arief
NRP : 1121400023
mahasiswa Institut Teknologi Indonesia, Program Studi Teknik Mesin telah
menyelesaikan Praktikum Pengujian Motor Bakar.
Dengannilai : A B C D E
Denganangka : (……………………)
Demikian surat keterangan ini dibuat untuk dapat dipergunakan seperlunya.
Serpong, 22 Maret 2016
Mengesahkan
Koordinator Laboratorium Asisten Laboratorium
( J. Victor Tuapetel, Phd ) (Hanif)

4. BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sebagaimana kita ketahui bersama bahwa motor bakar sangat luas
pegunaannya, baik untuk alat transportasi, alat penggerak dan alat lain
sebagainya. Motor pembakaran disini yang sangat terkenal adalah motor
bensin dan motor diesel.
Motor bakar yang menggunakan bahan bakar bensin disebut dengan
motor bensin dan motor bakar torak yang menggunakan bahan bakar solar
disebut motor diesel. Motor bensin dalam proses pembakaran campuran bahan
bakar dan udara menggunakan busi sebagai alat untuk penyalaan dengan
memercikkan bunga api dan disebut dengan SparkIgnition Engine (SIE),
sedangkan motor diesel dalam proses pembakaran campuran bahan bakar dan
udara menggunakan sistem kompresi udara yang tinggi atau sering disebut
juga Compression Ignition Engine (CIE). Proses pembakaran dari
pencampuran bahan bakar dan udara terjadi di dalam ruang bakar (combustion
chamber) hasil dari proses pembakaran yang sempurna akan menghasilkan
daya efektif yang lebih optimal.
Motor bensin bekerja berdasarkan prinsip kerja dari siklus otto
sedangkan motor diesel bekerja berdasarkan prinsip siklus diesel. Mengingat
betapa pentingnya hal tersebut maka sebagai mahasiswa mesin, kita dituntut
untuk dapat mengetahui, memahami prinsip-prinsip dasar mesin itu baik teori
atau pengujiannya sebagai alat pemantapan teorinya.

5. 1.2 Tujuan Pengujian
Tujuan yang ingin dicapai yaitu:
1. untuk mengetahui prestasi kerja motor bakar
2. untuk mengetahui siklus motor bakar diagram P - V
3. untuk mengetahui hubungan antara parameter-parameter
 Daya terhadap putaran
 Konsumsi bahan bakar terhadap putaran

6. BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Pengertian Umum Motor Bakar
Motor bakar merupakan salah satu dari penggerak mula , yaitu mesin
yang menggunakan energi termal untuk melakukan kerja mekanik. Motor
bakar torak menggunakan beberapa silinder yang didalamya terdapat torak
yang dapat bergerak bolak-balik. Didalam silinder ini terjadi pembakaran
antara bahan bakar dan oksigen dari udara. Gas yang dihasilkan dari proses
pembakaran mampu menggerakkan torak yang dihubungkan dengan poros
engkol sehingga dapat melakukan kerja mekanik. Agar putaran poros tetap
berlangsung, maka dibentuklah sederetan proses yang terus berulang yang
mengikuti proses sebelumnya.
Pada motor bakar tidak terdapat proses perpindahan kalor dari gas
pembakaran ke fluida kerja. Karena itu jumlah komponen motor bakar lebih
sedikit dari pada komponen mesin uap. Motor bakar torak sederhana, lebih
kompak dan lebih ringan jika dibandingkan dengan mesin uap. Karena itu pula
penggunaan motor bakar torak dibidang transportasi sangat menguntungkan.
Selain itu temperatur diseluruh bagian mesinnya jauh lebih rendah daripada
temperatur gas pembakaran maksimum sehingga motor bakar bisa lebih efisien
daripada mesin uap.

7. 2.2 Klasifikasi Dan Jenis Motor Bakar
2.2.1 Berdasarkan tempat terjadinya pembakaran
Berdasarkan tempat terjadinya pembakaran bahan bakar, motor
bakar diklasifikasikan menjadi beberapa macam, dan diilustrasikan oleh
diagram berikut:
2.2.2 Berdasarkan proses kerja
Sebelum membahas klasifikasi motor bakar berdasarkan proses
kerjanya, kami membatasi permasalahan bahwa yang dimaksud motor
bakar disini adalah motor bakar torak yang bekerja dengan menggunakan
siklus daya otto dan diesel saja. Maka, motor bakar berdasarkan langkah
kerjanya dibagi menjadi dua, yaitu motor empat langkah dan motor dua
langkah, baik untuk mesin dengan pembakaran nyala maupun mesin
dengan pembakaran kompresi.
a. Mesin empat langkah

8. Yang dimaksud dengan mesin empat langkah adalah
empat langkah torak (piston) dan dua putaran poros engkol
(crank shaft) yang diperlukan untuk menyelesaikan satu siklus.
Keempat langkah tersebut adalah pengisian(Intake), kompresi,
usaha(power), dan pembuangan yang dapat dijabarkan sebagai
berikut:
1. Langkah pemasukan, (o-a) torak bergerak dari titik
mati atas, katup
isap terbuka dan katup buang tertutup. Dengan demikian,
campuran udara dan bahan bakar terinduksi kedalam
silinder. Aliaran udara sebelum masuk pada isap silinder
melewati laluan venturi yang terpasang dikarburator yang
berfungsi untuk mencampur sejumlah bahan bakar dengan
udara pada jalur aliran udara masuk dalam pendekatan
proses tekanan konstan.
2. Langkah tekan (a-b), dimulai dari titik mati bawah pada
saat kedua katup tertutup, torak bergerak ketitik mati atas.
Tekanan dan temperatur campuran naik bersamaan dengan
penurunan volume, proses ini didekati secara isentropik.
Pada langkah ini sistem dikenakan kerja dan proses
berlangsung adiabatik(∆Q=0).
3. Pembakaran (b-c), diberikan saat akhir proses kompresi
(prateknya torak saat mendekati titik mati atas kira-kira
kurang dari 12˚ dari titik mati atas dan berakhir kira-kira

9. 15˚ sesudah titik mati atas tergantung dari pabrik
pembuatnya) dimana piston berada dititik mati atas dalam
proses volume konstan.
4. Langkah usaha (c-d) terjadi setelah pembakaran sehingga
tekanan dan temperatur campuran tertinggi mendorong
torak kebawah, menghasilkan kerja.
5. Pembuangan (d-a), yaitu pada saat torak berada didekat titik
mati bawah, katup buang terbuka sehingga dengan
demikian gas hasil pembakaran tadi keluar melewati katup
buang dalam proses volume konstan dan bersamaan dengan
langkah torak kembali ke titik mati atas.
Pada mesin dengan pembakaran kompresi(diesel), hanya udara
yang diinduksikan dan dikompresikan kedalam silinder. Saat
torak mendekati titik mati atas bahan bakar(solar) diinjeksikan
kedalam silinder melalui semburan (nozzle) sehingga terjadi
pembakaran. Pembakaran berakhir saat memulai langkah usaha
yang berupa langkah ekspansi isentropik.
b. Mesin dua langkah
Mesin otto dua langkah biasanya tidak dilengkapi oleh
katup buang sehingga lubang buang harus dibuang pada
dinding silinder diatas kepala torak saat torak berada di titik
mati bawah yang ditempatkan bersebrangan dengan lubang sisi
masuk.

10. 2.3 Siklus Dan Termodinamika Motor Bakar
Analisis siklus daya termodinamika motor bakar, sebagai pendekatan
siklus dalam perancangan suatu mesin terdiri atas tiga siklus yaitu: (1) siklus
ideal/siklus udara standar, (2) siklus udara, dan (3)siklus udara-bahan bakar.
Analisis siklus ideal, medium kerja diasumsikan sebagai gas sempurna
(dapat berbentuk udara standar dan sebagainya) dengan asumsi kalor spesifik
konstan dengan udara dalam kondisi standar, yakni k = 1.4 ; cv = 0.7165
kj/kgK, dan cp = 1.003 kj/kgK. Juga diasumsikan bahwa selama dalam siklus
kondisi gas sempurna tanpa adanya perubahan, kalor dimasukkan dan
dikeluarkan serentak. Siklus ideal ini merupakan batas atas dari unjuk kerja
siklus atau dapat dikatakan sebagai hal yang ideal tanpa terjadi kerugian
termal.
Siklus udara, merupakan alternatif kedua sebagai pendekatan ideal siklus
dengan asumsi medum kerja adalah udara dengan kalor jenis bervariasi
tergantung dari temperaturnya. Kalor dipasok dan dibuang terjadi secara
spontan tanpa adanya kerugian kalor. Untuk menentukan variabel kalor
spesifik, dapat diperoleh dari table thermodynamic properties of air dari kenan
dank kaye. Kalor dan kerja dapat diperoleh dalam harga-harga energi dalam
dan entalpi. Oleh karena itu siklus ini memiliki variabel kalor jenis, maka
temperatur dan tekana siklus harga dibawah siklus ideal, namun masih jauh
diatas siklus sebenarnya.
Siklus bahan bakar- udara, mrupakan penutup dari pendekatan terhadap
siklus sebenarnya dengan perhitungan matamatis secara umum. Selama proses
kompresi, medium kerja siklus otto terdiri atas udara, bahan bakar dan gas sisa

11. hasil pembakaran, sedangkan siklus diesel terdiri atas udara dan gas sisa hasil
pembakaran. Sesudah terjadi pembakaran, medium kerja berbentuk gas hasil
pembakaran terdiri atas CO2 , CO, H2O dan N2 dengan banyak variasi kalor
spesifik. Dengan banyaknya kalor spesifik menyebabkan disosiasi dari
beberapa penyalaan molekul bahan bakar akan memerlukan termperatur tinggi.
Reaksi disosiasi endotermik menurunkan temperatur puncak, tekana puncak
dan efisiensi yang semuanya dibawah nilai siklus ideal maupun siklus udara
standar. Untuk memeperoleh nilai-nilai aktual diperlukan percobaan secara
eksperimental yang dapat menentukan harga-harga data termodinamika dan
produk pembakaran yang biasanya ditunjukkan dalam bentuk grafik dan
disebut sebagai hotel chart.
2.3.1 Siklus Daya Otto
Siklus otto yang sebenarnya sangat tergantung pada rasio udara dan
bahan bakar baik dari komposisi udara maupun komposisi bahan
bakarnya sehingga semua komponen variabel perhitungan(cp,k) tidak
konstan. Agar pendekatan siklus ini mudah dipahami, maka yang dibahas
adalah siklus udara standarnya. Efisiensi siklus otto merupakan fungsi
perbandingan kompresi motor dan harga k untuk fluida kerja. Dengan
demikian perbandingan kompersi merupakan variabel yang sangat
penting dalam operasi motor sebenarnya.
Untuk perhitungan siklus udara standar kita asumsikan sebagai
berikut:
 Fluida kerja berupa udara dianggap memiliki kalor jenis
konstan

12.  Saat terjadi pembakaran, temperatur naik sesudah kompresi dan
terjadi perpindahan kalor ke fluida kerja.
 Tempat berakhir, pembuangan, dan pemasukan proses
pendinginan volume konstan kembali ke udara ekspansi ke
temperatur rendah pada saat awal proses kompresi
Gambar dibawah menunjukkan diagram PV dan TS yang ekivalen
dengan siklus otto ideal yang terdiri atas:
 Kompresi isentropik dari keadaan 1 ke keadaan 2.
 Proses pemanasan volume konstan dari keadaan 2 ke keadaan 3
dan disebut juga sebagai pemasukan kalor.
 Ekspansi isentropik dari keadaan 3 ke keadaan 4, dan
 Pendinginan volume konstan dari keadaan 4 ke keadaan 1 yang
merupakan pembuangan kalor.
Efisiensi siklus otto:
Atau:
k-1
Efisiensi ideal siklus otto sebagaimana persamaan diatas
mengundang orang untuk menaikkan perbandingan kompresi. Dalam

13. mesin sebenarnya, efisiensi yang terjadi berada dibawah kondisi ideal
sebagai akibat dari gesekan, perpindahan kalor ke dinding silinder, kalor
jenis yang bervariasi, pembakaran yang tak sempurna, dan sebagainya.
Oleh karena itu untuk mencapai efisiensi termis yang tinggi tidak bisa
hanya menaikkan perbandingan kompresi dengan harapan bisa mencapai
keadaan yang ideal. Apabila perbandingan kompresi dinaikkan, akan
terjadi ketukan (knocking) yang menjatuhkan nilai efisiensi menjadi
sangat rendah.
Saat campuran udara dibakar dengan percikan api, flame front
sangat menentukan. Ini akan mengusap dan memotong ruang bakar,
menekan campuran yang tak terbakar didepannya dalam berbagai cara
isentropik. Jika fraksi ini tak terbakar yang tersisa tempereturnya terlalu
tinggi dan berada terlalu lama dalam silinder, maka medium kerja baru
yang dimasukkan kedalam silinder selama proses kompresi akan terjadi
pembakaran sendiri (auto ignition) yang hebat. Tekanan yang tidak
seimbang didalam silinder akan membuat usapan gelombang tekanan
balik dan seterusnya dapat mengurangi volume ruang bakar. Selanjutnya,
hal ini menaikkan kerugian kalor dari silinder, berakibat mereduksi kerja
keluaran dan juga efisiensi mesin. Pada kasus yang ekstrim, detonasi
mengakibatkan kerusakan torak secara fisik.
2.3.2 Siklus Daya Diesel
Siklus diesel merupakan sklus dengan pembakaran kompresi yakni
memanfaatkan kompresi udara yang tinggi untuk membakar bahan
bakarnya. Dalam hal ini udara dimampatkan hingga mencapai tekanan

14. tinggi sehingga temperatur juga tinggi. Saat mendekati titik mati atas,
bahan bakar disemprotkan kedalam silinder ke udara yang telah
mempunyai tekanan dan temperatur tinggi dan terbakar segera saat
disemprotkan. Efek kombinasi antara terbakarnya bahan bakar dan
penambahan volume membuat proses penambahan kalor mendekati
proses isobar. Di satu titik pada awal langkah kerja, yang disebut fuel-cut
off, pemberian bahan bakar dihentikan dan piston meneruskan proses
ekspansi isentropik hingga mencapai titik mati bawah dan diteruskan ke
pembuangan.
Siklus diesel udara standar pada gambar dibawah ini memiliki
langkah kompresi isentropik dari keadaan 1 ke keadaan 2. kalor
diberikan pada tekanan konstan dari keadaan 2 ke keadaan 3, diikuti
ekspansi isentropik ke keadaan 4, pembuangan volume konstan (atau
pendinginan untuk pendekatan siklus tertutup) dari keadaan 4 ke keadaan
1. Gas kembali ke keadaan awal pada keadaan 1 melalui proses
pendinginan volume konstan dan selama itu kalor dibuang dari siklus.
Efisiensi siklus diesel:
Didefinisikan perbandingan kompresi rc sebagai v1/v2, cut off ratio
adalah (v2/v3) dan perbandingan ekspansi (v3/v4), maka:
dan
k-1

15. Dalam siklus ini terlihat bahwa efisiensi termal merupakan fungsi
perbandingan kompresi, perbandingan cut off ratio dan k untuk
penggunaan gas sebagai fluida kerja. Jika L menjadi besar, efisiensi
termal menjadi turun, oleh karena kalor dimasukkan terlalu lama
kedalam langkah kerja dengan konsekuensi kerja ekspansi semakin kecil.
Jika L mendekati satu efisiensi mendekati efisiensi siklus otto diman
semua kalor diberikan pada titik mati atas.
2.4 Daya Motor Bakar
1. Daya generator
Ng = v x I + (v
2
x I
2
)
0.33
x 1.36 x 10
-3
(HP)
2. Daya efektif
a) Ne = (HP)
b) = efisiensi generator = 0.75 Pm Vl
3. Daya mekanis
a) Nm =
b) Pm : tekanan mekanis rata-rata (kg/m
2
) = A + B +Vp
c) A : 0.04 kg/cm
2
= 4 x 10
2
kg/m
2
d) B : 0.0135 kg sec/cm
3
= 1.35 x 10
2
kg sec/m
3
e) Vp : L x
f) L : panjang langkah piston (m)
g) n : putaran poros engkol (Rpm)

16. h) VL: volume langkah piston (m
3
) = x D
2
x L
i) D : diameter silinder (m)
j) i : jumlah silinder
k) Z : power stroke cycle ratio = 2
4. Daya indikasi
a) Ni = Ne + Nm (HP)
2.5 Kebutuhan Bahan Bakar
 Konsumsi bahan bakar spesifik
1. SFC = Fb x τb (kg/jam)
2. Fb = volume bahan bakar (m
3
/jam)
3. τ= berat jenis bahan bakar
4. τ= 0.785 kg/dm
3
 Konsumsi bahan bakar spesifik efektif
ESFC = (kg/jam.Hp)
 Konsumsi bahan bakar spesifik indikasi
ISFC = (kg/jam.HP)
2.6 Kebutuhan Udara Pembakaran
 Perbandingan udara – bahan bakar aktual
Persamaan reaksi pembakaran udara – bahan bakar
aCnHn + bO2 + cN2 dCO2 + eO2 + fCO + gH2 +hH2O
dari kesetimbangan reaksi diatas dapat ditentukan
komponen-komponennya melalui analisa orsat:

17. (A/F)act =
 Perbandingan udara – bahan bakar standar:
Untuk perbandingan udara – bahan bakar standar dicari dengan
menggunakan persamaan reaksi:
aCnHn + bO2 + cN2 dCO2 + eH2O + fN2
komponen-komponen kesetimbangan diatas dapat ditentukan
berdasarkan stoikiometri, sehingga perbandingan udara – bahan bakar:
(A/F)st =
 Faktor kelebihan udara:
2.7 Reaksi Pembakaran
Dalam proses pembakaran maka tiap macam bahan bakar selalu
membutuhkan sejumlah udara tertentu agar bahan bakar tadi dapat dikeluarkan
secara sempurna. Adapun reaksi kimia dari pembakaran:
C8H12 + 12.5O2 8CO2 + 9H2O
Kelebihan udara muncul pada hasil reaksi dalam jumlah yang sama. Bila
bahan bakar mengandung oksigen, maka prosedurnya juga sama seperti
sebelumnya, bahwa adanya oksigen dalam bahan bakar akan mengurangi
oksigen yang dimasukkan.
Neraca panas:
 Panas hasil pembakaran : Qb = SFC x LHV (Kkal/jam)
 LHV = nilai bakar bahjan bakar

18. = 10600 (Kkal/jam)
 Panas untuk kerja indikasi : Qi = 632 Ni (Kkal/jam)
• Panas untuk kerja efektif : Qe = 632 Ne (Kkal/jam)
• Kerugian panas pembakaran : Qt = Qb – Qi (Kkal/jam)

19. BAB III
PELAKSANAAN PERCOBAAN
3.1 Data Teknis Peralatan
Motor bakar :
Merk/tipe motor : Honda / G200
Sistem pendinginan : udara
Sistem pengapian : magnet
Jumlah silinder : 1
Jumlah langkah : 4
Panjang langkah : 46 mm
Diameter langkah : 64 mm
Daya motor : 3.6 HP/3600 rpm
Diameter orifies : D/d = 20/10 mm
Generator listrik :
Tipe : G100
Tegangan :10V/10A
3.2 Skema Instalasi
Keterangan gambar :
1. Motor
2. Generator listrik
3. Alat ukur konsumsi udara
4. Analisa orsat
5. Pengukur temperature gas buang

20. 6. Saluran gas buang
7. Konsumsi bahan bakar
8. Katup bahan bakar
9. Tanki bahan bakar
10. Circuit breaker
11. Beban lampu
3.3 Prosedur Percobaan
1. Memastikan apakah perangkat percobaan dalam kondisi siap dipakai.
2. Menghidupkan mesin pada putaran rendah dan melihat semua alat
ukur sampai bekerja normal.
3. Menghubungkan mesin dengan generator, menghidupkan beban
lisrik pada beban terendah.
4. Melakukan ketentuan percobaan sesuai yang diminta oleh
pembimbing seperti:
 variabel speed, buka seluruh saklar beban throttle secara bervariasi
dimulai dari beban rendah sehingga didapat variasi putaran poros
sedangkan beban konstan.
 Variable load dengan kecepatan putaran konstan, diharapkan putaran
mesin konstan, sedangkan beban berubah-ubah berdasarkan keluaran
generator.
5. Mengambil seluruh data yang diperlukan sesuai dengan lembar data.
6. Untuk menganalisa gas buang digunakan orsat aparatur.

21. Cara kerja:
Untuk menganalisa gas buang kita harus memasukkan gas buang dengan
cara katup E dibuka agar gas buang dapat masuk keperangkat orsat
aparatur. Selanjutnya leveling bottle diturunkan sehingga permukaan air
didalam measuring burette turun sampai ketinggian tertentu dan ruangan
yang kosong akan terisi gas buang. Setelah itu katup E ditutup kembali
agar gas buang yang masuk measuring burette tidak keluar lagi.
Selanjutnya permukaan air yang terbaca pada skala measuring burette
dicatat, misalnya sebesar V, berarti volume gas buang di analisa.
3.3.1 Variabel speed dan beban konstan
Melakukan seluruh rangkaian prosedur percobaan dari nomor 1
sampai dengan nomer 6, pada kecepatan putaran motor yang bervariasi
dimulai dari putaran yang rendah ke putaran yang tinggi sedangkan
beban lampu dibuat konstan.
3.3.2 Variabel load dan putaran konstan
Melakukan seluruh rangkaian prosedur percobaan dari nomer 1
sampai dengan nomer 6, pada beban lampu yang bervariasi dimulai dari
beban yang rendah ke beban yang tinggi sedangkan putaran motor dibuat
konstan.
Keterangan gambar:
a. Measuring burette
b. Pipet penghisap CO2
c. Pipet penghisap O2
d. Pipet penghisap CO

22. e. Leveling bootle
f. b, c, d; cock
Cara kerja :
Untuk menganalisa gas buang kita harus memasukkan gas buang dengan
cara katup (cock) E dibuka agar gas buang dapat masuk. Selanjutnya
leveling bottle diturunkan sehingga permukaan air didalam measuring
burette turun sampai ketinggian tertentu dan ruangan yang kosong akan
terisi gas buang, yang masuk measuring burette tidak keluar lagi.
Selanjutnya permikaan air yang terbaca pada skala measuring burette
dicatat, misalnya V berarti volume gas buang dianalisa:
Vgas = 100 cc – V
a. Mengukur volume gas CO2
Gas buang yang telah diukur tersebut kemudian dimasukkan
kedalam pipet B dengan cara membuka katup b, sedangkan katup
yang lain tetap tertutup. Cairan pada pipet b dikocok dengan cara
menaik-turunkan leveling bottle agar terjadi penyerapan gas CO2
dengan baik. Kemudian cairan permukaan di pipet B disamakan
kembali pada posisi sebelum dikocok dan katup b ditutup kembali.
Pada measuring burette akan terbaca skala dengan volume V1,
maka volume gas buang CO2 terserap: V CO2 = V1 – V
b. Mengukur volume gas O2
Selanjutnya memasukkan gas buang kedalam pipet C maka
katup c dibuka. Dengan cara yang sama seperti langkah diatas maka

23. akan terbaca skala pada measuring burette V2 dan volume gas O2
yang terserap.
V O2 = V2 – V1
c. Mengukur volume gas CO
Seperti pada langkah pengukuran gas CO2 dan O2 maka
didapatkan pada skala measuring burette V3 dan volume gas CO yang
terukur:
V CO = V3 - V 2
d. Mengukur volume gas N2
Volume gas ini adalah merupakan sisa pngukuran dari
volume gas CO2, O2, CO. jadi gas N yang terserap adalah: VN2 =
VCO2 - VO2 – VCO
7. Setelah percobaam selesai :
a. Kurangi kecepatan mesin dan matikan mesin.
b. Tutup katup bahan bakar.
c. Bersihkan alat percobaan.
SKEMA INSTALASI
Keterangan gambar:
1. Motor 7. Konsumsi bahan bakar
2. Generator listrik 8. Katup bahan bakar
3. Alat ukur konsumsi udara 9. Tanki bahan bakar
4. Analisa orsat 10. Circuit braker
5. Temperatur gas buang 11. Beban lampu
6. Saluran gas buang

24. BAB VI
ANALISA DATA
4.1. Data Hasil Pengujian
a. Jenis Pengujian Variable Speed – Constan Load
Hasil Pengujian
Parameter Satuan
1 2 3
Putaran Rpm 1548 1785 1874
Beban Watt 100 100 100
Tegangan Volt 250 260 280
Arus Ampere 0.25 0.26 0.28
Konsumsi Udara Mm Hg 4 5 5
Konsumsi BB cc/det 0.143 0.143 0.167
Vol. Gas Buang ml 11.5 17.5 21
Vol. CO ml 100 100 100
Vol. O2 ml 9.5 8 5.5
Vol. CO2 ml 21 2.6 20.7
Vol. N2 ml 57 72 32.8
Temp.Gas Buang C 250 250 275

25. b. Jenis Pengujian Variable Load – Constan Speed
Hasil Pengujian
Parameter Satuan
1 2 3
Putaran Rpm 1313 1313 1313
Beban Watt 90 125 155
Tegangan Volt 230 220 200
Arus Ampere 0.23 0.22 0.2
Konsumsi Udara Mm Hg 4 5 5
Konsumsi BB cc/det 0.143 0.143 0.152
Vol. Gas Buang ml 100 100 100
Vol. CO Ml 20 15.5 16.5
Vol. O2 Ml 2.8 1.5 2.5
Vol. CO2 Ml 21.2 8.3 21.5
Vol. N2 Ml 36 74.7 59.5
Temp. Gas Buang C 275 300 300

26. 4.2. Hasil Perhitungan Data
a. Jenis Perhitungan Variable Speed – Constan Load
Hasil Pengujian
Notasi Satuan
1 2 3
Ng HP 62.5208363 67.6219434 78.4241984
Ne HP 83.361115 90.1625912 104.565598
Nm HP 0.07331136 0.09029193 0.09706341
Ni HP 83.4344264 90.2528831 104.662661
Vp m/sec 2.3736 2.737 2.87346667
VL m3 0.00014791 0.00014791 0.00014791
Pm kg/m2 720.436 769.495 787.918
SFC kg/jam 403.714286 403.714286 471
ESFC kg/jam.HP 4.84295688 4.47762515 4.50434951
ISFC kg/jam.HP 4.83870152 4.47314559 4.50017221
Fb cc/sec 0.14285714 0.14285714 0.16666667
Qb Kkal/jam 4279371.43 4279371.43 4992600
Qi Kkal/jam 52730.5575 57039.8221 66146.802
Qe Kkal/jam 52684.2247 56982.7576 66085.4579
Qt Kkal/jam 4226640.87 4222331.61 4926453.2
Nm HP 0.99912133 0.99899957 0.99907261
Hv m3/jam 8.93097765 8.65937894 8.24812775
Ao m3/jam 61.3449264 68.5857128 68.5857128
Av m3/jam 6.86878065 7.92039629 8.3153068

27. Nst HP 0.96397358 0.96397358 0.96397358
ESFC kg/HP.jam 418.80223 418.80223 488.602601
Contoh Perhitungan Data
Daya motor bakar
• Daya generator
Ng = [(v x I) + ( v
2
x I
2
)
0.33
] x 1.36 x 10
-3
(HP)
= [(250 x 0.25) + (250
2
x 0.25
2
)
0.33
] x 1.36 x 10
-3
(HP)
= 62.5208363 HP
• Daya efektif
Ne =
Ng
(HP )
ηg
=
62.5208363
(HP)
0.75
= 83.361115 HP
 Daya mekanis
1. V1= π x D2 x L (m3 ) 4
= 3.14 x 0.0642 x 0.046 (m3)
4
=0.00014791 m
3
2. Pm = A + B x Vp
=400 + 135 x 2.3736
= 720.436 (Kg/m
2
)

28. 3. Nm = Pm x VL x n x i
4500 x z
= 720.436 0.00014791 1548 1
9000
= 0.01832784 HP
 Daya indikasi
Ni = Ne + Nm
= 83.361115 + 0.01832784
= 83.3794429 Hp
Konsumsi Bahan Bakar
 Konsumsi bahan bakar spesifik
SFC =3600 x Fb x ρ (kg/jam)
=3600 x 0.14285714 x 0.785 (kg/jam)
= 403.714286 (kg/jam)
 Konsumsi bahan bakar spesifik efektif
ESFC =
SF
C
Ne
(kg/jam.HP)
=
403.714286
83.361115
= 4.84295688 (kg/jam.HP)
 Konsumsi bahan bakar spesifik indikasi

29. ISFC =
SFC
Ni
=
403.714286
83.3794429
= 4.84189234
(kg/jam.HP) Analisa Gas Buang
 Perbandingan udara - bahan bakar actual
Persamaan reaksi pembakaran udara – bahan bakar
aCnHn + bO2 + cN2 dCO2 + eO2 + fCO + gH2 +hH2O
dari kesetimbangan reaksi diatas dapat ditentukan komponen-
komponennya melalui analisa orsat
 Perbandingan udara – bahan bakar standar:
Untuk perbandingan udara – bahan bakar standar dicari dengan
menggunakan persamaan reaksi:
aCnHn + bO2 + cN2 dCO2 + eH2O + fN2
komponen-komponen kesetimbangan diatas dapat ditentukan
berdasarkan stoikiometri, sehingga perbandingan udara – bahan bakar:
(A/F)st =
(b + c)bahanbakar
(axBM )bahanbakar
• Faktor kelebihan udara:

30.  = ( A / F )act
( A / F )st
Neraca Panas :
 LHV = nilai bahab bakar
= 10600 (kkal/jam)
 Panas hasil pembakaran
Qb = SFC x LHV (kkal/jam)
=403.714286 x 10600 (kkal/jam)
= 4279371.43 kkal/jam
 Panas untuk kerja indikasi
Qi = 632 x Ni (kkal/jam)
= 632 x 83.3794429 (kkal/jam)
= 4226675.62 kkal/jam
 Panas untuk kerja efektif
Qe = 632 x Ne ( kkal/jam)
= 632 x 83.361115 (kkal/jam)
= 52684.2247kkal/jam
 Kerugian panas
pembakaran Qt = Qb - Qi
= 4279371.43 -52695.8079kkal/jam

31. = 4226675.62 kkal/jam
b. Jenis Perhitungan Variable Load – Constan Speed
Hasil Pengujian
Notasi Satuan
1 2 3
Ng HP 52.9186646 48.417601 40.0155202
Ne HP 70.5582195 64.5568013 53.354027
Nm HP 0.01449585 0.01449585 0.01449585
Ni HP 70.5727154 64.5712972 53.3685228
Vp m/sec 2.01326667 2.01326667 2.01326667
VL m3 0.00014791 0.00014791 0.00014791
Pm kg/m2 671.791 671.791 671.791
SFC kg/jam 398.028169 398.028169 428.181818
ESFC kg/jam.HP 5.64113114 6.16554973 8.02529523
ISFC kg/jam.HP 5.63997243 6.1641656 8.02311541
Fb cc/sec 0.14084507 0.14084507 0.15151515
Qb Kkal/jam 4219098.59 4219098.59 4538727.27
Qi Kkal/jam 44601.9561 40809.0598 33728.9064
Qe Kkal/jam 44592.7947 40799.8984 33719.7451
Qt Kkal/jam 4174496.64 4178289.53 4504998.37
Nm HP 0.9997946 0.99977551 0.99972838
Hv m3/jam 10.529439 11.7722707 11.7722707
Ao m3/jam 61.3449264 68.5857128 68.5857128
Av m3/jam 5.8260394 5.8260394 5.8260394

32. Nst HP 0.96397358 0.96397358 0.96397358
ESFC kg/HP.jam 412.903607 412.903607 444.184183

33. 4.3 Grafik
a. Grafik dari Variabel Load
Daya terhadap Putaran (Variabel Load)
120
100
(HP)
80
60
Daya
40
20
0
1548 1785 1874
n (Rpm)
Ne vs n
Ng vs n
Nm vs n
Konsumsi Bahan Bakar Terhadap Putaran
Fb (cc/sec)
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
1548 1785 1874
n (Rpm)
Fb vs n

34. 0.99915
ηm(HP)
0.9991
0.999
0.99905
0.99895
0.9989
120
100
(HP)
80
60
daya
40
20
0
Efisiensi terhadap putaran
ηm vs n
1548 1785 1874
n (Rpm)
Daya Terhadap beban
104.5655979
83.36111501
90.16259119
78.42419845
62.52083626
67.62194339
Ne vs W
Ng vs W
Nm vs W
0.073311361 0.090291931 0.097063406
100 100 100
W (Watt)

35. Konsumsi Bahan Bakar Terhadap Beban
Fb (cc/sec)
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
100 100 100
W (watt)
fb vs W
ηm (HP)
Efisiensi terhadap beban
0.99914
0.99912
0.9991
0.99908
0.99906
0.99904
0.99902
0.999
ηm vs n
0.99898
0.99896
0.99894
0.99892
100 100 100
W (watt)

36. b. Grafik dari Variabel Speed
Daya (HP)
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Daya terhadap Putaran (Variabel Speed)
Ne vs n
Ng vs n
Nm vs n
1313 1313 1313
n (Rpm)
Konsumsi Bahan Bakar Terhadap Putaran
0.16
0.14
Fb(cc/sec)
0.12
0.06
0.1
0.08
0.04
0.02
0
1313 1313 1313
n (Rpm)
Fb vs n

37. 0.9998
0.99978
(HP)
0.99976
0.99974
ηm
0.99972
0.9997
0.99968
80
70
60
(HP)
50
40
daya
30
20
10
0
Efisiensi terhadap putaran
ηm vs n
1313 1313 1313
n (Rpm)
Daya Terhadap Beban
70.55821952
64.55680131
52.91866464
48.41760098
53.35402699
40.01552024 Ne vs W
ng vs W
Nm vs W
0.014495855 0.014495855 0.014495855
90 125 155
W (Watt)

38. Konsumsi Bahan Bakar Terhadap Beban
Fb (cc/sec)
0.16
0.14
0.12
0.1
0.08
0.06
0.04
0.02
0
90 125 155
W (watt)
Fb vs W
ηm (HP)
Efisiensi terhadap beban
0.9998
0.99978
0.99976
0.99974
0.99972
ηm vs n
0.9997
0.99968
90 125 155
W (watt)

39. BAB V
KESIMPULAN
Dari hasil perhitungan data serta pembahasan parameter dari setiap
grafik, maka dapat ditarik kesimpulan antara lain :
 Pada percobaan variabel kecepatan dan beban konstan, menunjukkan
bahwa konsumsi bahan bakar dan putaran motor berbanding lurus,
pengatamatan tersebut berdasarkan nilai konsumsi bahan bakar
spesifik, dengan didapat nilai minimum konsumsi bahan bakar 0,3533
Kg/jam.Hp pada putaran 2700 rpm, sedangkan untuk nilai konsumsi
bahan bakar maksimum 0,5652 Kg/jam.Hp terjadi pada putaran 3300
rpm.
 Hubungan daya terhadap putaran menunjukkan bahwa semakin tinggi
nilai putaran motor maka daya motor yang dihasilkan semakin
meningkat pula, pengamatan tersebut berdasarkan hasil pada putaran
2700 rpm menghasilkan daya sebesar 0,0892 Hp, sedangkan untuk
putaran 3300 rpm menghasilkan daya 0,3169 Hp.
 Pada percobaan variabel beban dan putaran konstan, menunjukkan
bahwa konsumsi bahan bakar meningkat sesuai dengan variasi beban,
pengamatan tersebut didapatkan pada variabel beban sebesar 120 Watt
menghasilkan SFC 0,4710 Kg/jam.Hp, sedangkan pada beban 416
Watt menghasilkan SFC 0,5846 Kg/jam.HP.

40.  Mengetahui jalannya tekanan gas di dalam setiap langkah torak yang
merupakan ukuran volume gas dengan menggunakan diagram P –V.
 Kita dapat mngetahui bahwa daya, putaran, efisiensi, gas buang, serta
variasi beban sangat mempengaruhi kinerja motor bakar yang
dihasilkan.