Download to read offline
1 - dasar mesin1.ppt
- 2. Dasar mesin • PENGERTIAN •KLASIFIKASI ENGINE • PERBEDAAN ENGINE GASOLINE & DIESEL • PERBEDAAN ENGINE 2 & 4 LANGKAH • UNSUR-UNSUR PEMBAKARAN • PROSES KERJA (SIKLUS) • PERFORMANCE ENGINE • ENGINE SYSTEM
- 3. PENGERTIAN Engine/mesin adalah sebuahalat pengubah energi panas (heat energy) menjadi energi gerak (mechanical energy). Yaitu dengan melalui proses pembakaran (combustion process). Heat Energy Mechanical Energy
- 4.
- 5. KLASIFIKASI ENGINE JET ENGINE 2STROKES 4 STOKES DIESEL 2 STROKES 4 STROKES GASOLINE/ GAS RECIPROCATING (PISTON) ROTARY (WANKEL) INTERNAL COMBUSTION ENGINE TURBINE UAP TURBINE GAS MESIN UAP EXTERNAL COMBUSTION ENGINE ENGINE
- 6.
- 7. PERBEDAAN GASOLINE &DIESEL I T E M GASOLINE DIESEL Siklus Pembakaran Siklus OTTO Siklus SABATHE Perbandingan Kompresi Rendah (6:1 – 10:1) Tinggi (12:1 – 23:1) Metode Pemasukan Fuel + Udara Udara Bahan Bakar Bensin Solar Metode Penyalaan Busi (spark plug) Kompresi Sistem Bahan Bakar Karburator Pompa Injeksi + Injektor Konstruksi Ringan Berat Efisiensi Panas Rendah (25 – 30%) Tinggi (30 – 37%) Getaran & Suara Kecil Besar Tabel Perbedaan antara Gasoline & Diesel Engine
- 8. KEUNTUNGAN DIESEL VSGASOLINE • Pemakaian bahan bakar lebih hemat, karena efisiensi panas lebih tinggi • Daya tahan operasional lebih lama • Gangguan lebih sedikit, karena tidak ada sistem pengapian • Momen yang dihasilkan lebih tinggi
- 9. KEKURANGAN DIESEL VSGASOLINE • Karena tekanan kompresi tinggi, menimbulkan getaran dan suara yang lebih besar • Bahan& konstruksi lebih rumit dan kuat, agar dapat tahan pada kompresi tinggi, sehingga bobot persatuan-HP lebih berat • Perawatan sistem bahan bakar lebih rumit • Membutuhkan kapasitas baterai & motor starter lebih besar, agar dapat memutar crankshaft dengan kompresi tinggi.
- 10. PERBEDAAN ENGINE 2& 4 LANGKAH • 2 Langkah: Dua kali langkah piston - satu kali putaran crankshaft - menghasilkan satu kali langkah kerja. • 4 Langkah: Empat kali langkah piston - dua kali putaran crankshaft - menghasilkan satu kali langkah kerja. Prinsip kerja engine 2 & 4 langkah adalah sama, yakni: pengisapan, kompresi, power (kerja), dan pembuangan. Sedangkan perbedaannya pada jumlah putaran crank- shaft per siklus yang menghasilkan kerja.
- 11. UNSUR-UNSUR PEMBAKARAN Syarat terjadinyapembakaran yaitu adanya 3 unsur, yakni: udara, bahan bakar dan panas. Air + Fuel + Heat = Combustion
- 12.
- 13. UDARA 78 21 78 21 78 21 78 21 Lapisan Atmosfer mengandung: * 21%Oksigen * 78% Nitrogen * 1% Lain-lain
- 14. Syarat Udara • Sejuk/kelembaban •Temperatur Udara yang dibutuhkan dalam pembakaran pada engine adalah yang mempunyai kerapatan (density) yang tinggi, sehingga banyak mengandung O2.. Faktor yang mempengaruhi density udara:
- 17.
- 20.
- 21. TABEL CALORIFIC VALUE JENIS BAHANBAKAR Gross Calorific Value Minyak tanah Minyak solar Minyak diesel Minyak bakar 19.740 btu/lb 19.570 btu/lb 19.140 btu/lb 18.635btu/lb Sumber: Buku Bahan Bakar Pertamina
- 22. PANAS (HEAT) • Gasoline, Panaspada engine gasoline diperoleh dari letikan bunga api spark plug. • Diesel Panas pada engine diesel diperoleh dari udara yang dikompresikan dalam ruang bakar.
- 24. Proses Terjadinya Panas Udarayang dihisap oleh ruang bakar kemudian dikompresikan, karena adanya penyempitan ruang maka molekul-molekul udara saling bergesekan yang akan menimbulkan panas.
- 26.
- 27. SIKLUS KERJA • Intakestroke • Compression stroke • Power stroke • Exhaust stroke Siklus kerja engine empat langkah adalah:
- 28.
- 29. Intake • Piston bergerakdari TDC ke BDC • Intake valve membuka & exhaust valve menutup • Udara luar terhisap (karena di dalam ruang bakar kevakumannya lebih tinggi)
- 32.
- 33. Efisiensi Volumetrik adalah persentasepemasukan udara yang dihisap terhadap volume ruang bakar yang tersedia.
- 34. PENGISAPAN • Gasoline Engine Padagasoline engine yang dihisap adalah Udara + Bahan bakar. • Diesel Engine Pada diesel engine yang dihisap adalah Udara murni.
- 35.
- 36. Compression • Piston bergerakdari BDC ke TDC • Kedua valve menutup • Udara dikompresikan Panas (karena ruangnya dipersempit)
- 39. 0 4 812 16 18 24 28 32 20 60 80 100 120 40 200 400 800 1000 1200 600 PERBANDINGAN KOMPRESI Grafik hubungan tekanan & temperatur kompresi
- 40.
- 41. Power • Gas sisapembakaran mengembang (ekspansi karena panas, yang menyebabkan gaya dorong) • Kedua valve menutup • Piston terdorong turun ke BDC
- 44.
- 45. Exhaust • Piston bergerakdari BDC ke TDC • Exhaust valve membuka • Gas sisa pembakaran terbuang (melalui exhaust valve & exhaust manifold)
- 47. Over-lapping Over-lapping adalah kondisikedua valve (intake & exhaust) membuka secara bersama-sama (simultan). Fungsi Over-lapping: a. Proses pembilasan ruang bakar b. Membuka intake port lebih awal, sehingga pemasukan udara lebih banyak.
- 49.
- 50. Kemampuan (performance) enginedipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain: 1. Displacement (volume langkah total) 2. Ratio kompresi 3. Efisiensi panas
- 51. • Volume LangkahTotal Volume langkah total besarnya sudah ditentukan (fix) dari manufacturer. Volume langkah adalah volume yang terjadi bila piston bergerak dari TDC sampai BDC. Sedangkan volume total sebuah engine adalah volume langkah dikalikan dengan jumlah keseluruhan silindernya.
- 52. Perhitungan VL = . D2 . L . n Keterangan: VL = Volume langkah total (Displacement)………cc D = Diameter silinder ……………………………cm L = Langkah piston (stroke) …………………….cm n = Jumlah silinder
- 53.
- 54. • Compression Ratio PerbandinganKompresi (Compression ratio) adalah perbandingan volume antara pada saat posisi BDC dan TDC.
- 56. Yang mempengaruhi besarnyaperbandingan kompresi adalah: a. Panjang langkah piston b. Bentuk cylinder head c. Design bentuk piston crown
- 57. • Efisiensi Panas Efisiensipanas suatu engine adalah perbandingan panas yang diubah menjadi kerja efektif terhadap panas yang dihasilkan oleh pembakaran.
- 58. Keseimbangan Panas Proses pembakarandi dalam cylinder menghasilkan panas. Panas tersebut ada yang diubah menjadi tenaga efektif dan sebagian lagi hilang.
- 59. Persentase Distribusi Panas •Effective work • Exhaust loss • Cooling loss • Mechanical loss
- 60. Heat generated A C B Losses Heat Effective Heat A: Exhaust loss 30% B : Cooling loss 30% C : Mechanicals loss 7%
- 61. Penjelasan • Effective Work Jumlahpanas yang efektif menjadi tenaga putar pada crankshaft • Exhaust Loss Jumlah panas yang hilang bersama gas buang • Cooling Loss Engine harus memberikan panas yang terus-menerus, dan untuk mencegah over-heating engine harus didinginkan dengan coolant & oil. Panas yang hilang akibat pendinginan disebut cooling loss. • Mechanical Loss Panas yang hilang akibat untuk menggerakkan aksesoris, seperti: pompa-2, valve dan kerugian gesekan.
- 62. Perbandingan Efisiensi Panas IT E M GASOLINE DIESEL Efektif work 24 – 30% 30 – 37% Exhaust loss 35% 30% Cooling loss 30% 30% Mechanical loss 7% 7%
- 63. Firing Order Untuk engineyang jumlah cylinder lebih dari 2 mempunyai urutan penyalaan tertentu yang disebut firing order.
- 64. Contoh: • Engine 4Cylinder Dengan FO : 1 - 3 - 4 - 2 • Engine 6 Cylinder Dengan FO : 1 - 5 - 3 - 6 - 2 - 4
- 65.
- 66. 1/6 5/2 3/4 6 Cylinder FO: 1 - 5 - 3 - 6 - 2 - 4
- 67. Penyebaran Power 1 3 4 2 P E I P C C I C E E P EC P I I Cyl 0o 360o 540o 720o 180o