ＭＯＴＯＲ BAKAR

Tekanan Efektif Rata-Rata

rV

V

V

VBDC

TDC

max

min

Prata-rata

A B

CD

VL

Tekanan Efektif Rata-Rata :

Tekanan tertentu yang konstan yang apabila mendorong torak sepanjang langkahnya dapat menghasilkan kerja per-siklus yang sama dengan siklus yang dianalisis.

Lratarata

ratarata

VxPsiklusperKerja

toraklangkahvolume

siklus-perkerjaP

Perbandingan kompresi : r = Vmax/Vmin

r = VBDC/VTDC

Daya yang dihasilkan oleh Motor Bakar :

PSaxnxzxVxP

PSxaxnxzxVxPN

Lratarata

xxLratarata

000.450

75100601

dimana : Ｎ : daya motor (PS) Prata^rata : tekanan efektif rata-rata (kg/cm2) VL : volume langkah torak (cm3) z : jumlah silinder n : putaran poros engkol (rpm) a : jumlah siklus per-putaran

motor 2 langkah (a=1)

motor 4 langkah (a=1/2)

1 PS = 75 kg.m/detik

Siklus Aktual

Siklus aktual motor Diesel 4 langkah

Dalam kenyataan tidak ada satu siklus pun merupakan siklus volume konstan, tekanan konstan, maupun tekanan terbatas.

Penyebab penyimpangan siklus udara (ideal) :

1. Kebocoran fluida kerja karena penyekatan oleh cincin torak dan katup tak sempurna

2. Katup tidak tidak dibuka dan ditutup tepat pad TMA dan TMB, karena pertimbangan dinamika mekanisme katup dan kelembaman fluida kerja.

3. Fluida kerja bukanlah udara yang dapat dianggap sebagai gas ideal dengan kalor spesifik yang konstan selama proses.

4. Pada motor bakar torak yang sebenarnya, ketika torak berada pada posisi TMA, tidak terdapat pemasukan kalor seperti pd siklus ideal. Kenaikan temperatur dan tekanan fluida kerja terjadi akibat proses pembakaran bahan bakar dan udara di dalam silinder.

5. Proses pembakaran memerlukan waktu, jadi berlangsung tidak spontan.

6. Terdapat kerugian kalor akibat ada transfer panas dari fluida kerja ke fluida pendingin.

7. Terdapat kerugian kalor bersama gas buang.

8. Terdapat kerugian energi akibat gesekan.

Antara effisiensi siklus udara (ideal) dan siklus sebenarnya terdapat hubungan tertentu yaitu pada effisiensi indikator.

Effisiensi indikator diperoleh dari hasil pengukuran dan di definisikan sebagai :

siklus-perdimasukkanygenergi

sebenarnyasiklusperkerjai

hi bensin ≈ 0,5 – 0,75 hi volume konstan

hi diesel ≈ 0,75 – 0,85 hi tekanan terbatas

≈ 0,65 – 0, 80 hi tekanan konstan

dimana

hi bensin ≈ 0,25 – 0,45

hi diesel ≈ 0,40 – 0,55

Jika Pi rata-rata diketahui, maka daya indikator dapat dihitung sebagai

PSxaxnxzxVxPN Lratarataii 000.4501

Dalam siklus aktual kalor input tidak dimasukkan dari luar, melainkan diperoleh dari hasil pembakaran di dalam silinder. Jumlah energi bahan bakar (Qm) tersebut adalah

PxQxfxG

PSxQxfxG

PSxQxGQ

atau

jamkcalQxfxGQxGQ

c

o

a

xc

o

a

xc

o

fm

c

o

ac

o

fm

6321

753600427

753600427

/

udarabakarbahananperbandingGGf

kgkcalbakarbahankalornilaiQ

jamkgdigunakanyangudarajumlahG

jamkgdigunakanyangbakarbahanjumlahG

o

a

o

f

c

o

a

o

f

/

)/(

/

/

Dengan efisiensi termal indikator (hi) dapat dinyatakan sebagai

54273

427753600

.

632..

x

c

o

f

Lrataratai

c

o

f

ix

c

o

f

ii

xQG

axnxzxVxP

QG

Nx

QG

N

Misalkan dari pengukuran diagram indikator sebuah motor bakar torak diketahui Pi rata-rata = 7,5 kg/cm2. Apabila VL = 900 cm3 , z = 6, n = 2000 rpm, motor 2 langkah (a=1), jumlah bahan bakar yang terpakai Gf = 25,29 kg/jam dan Qc = 10000 kcal/kg. maka

%4545,0

1801200069005,7

427753600

000.1029,25180

000.4501

xxi

i

x

dan

PSxxxxxN

PSxaxnxzxVxPN Lratarataii 000.4501

Beberapa Definisi Tentang Prestasi

Energi Bahan Bakar Daya Indikator (Ni )

Daya Gesek (Ng )

Mengatasi Gesekan Mekanis

- Gesekan torak dg dinding silinder

- Gesekan antara poros dg bantalan

Daya aksesoris (Na )

Menggerakkan Aksesoris

- pompa pelumas

- pompa air pendingin

- generator, dll

Daya Poros/ Daya Efektif (Ne )

Menggerakkan Poros Daya Poros/Daya Efektif (Ne )

Ne = Ni – (Ng + Na )

PSnT

xTxn

Ne 2,71675

1

30

dan

T : momen putar (kg m)

n : putaran poros engkol per menit

Effisiensi mekanis

rataratai

rataratae

i

em P

P

N

N

)( m

Effisiensi termal efektif )( e

ime

cf

Lratarataee

cf

e

cf

ee

xx

QG

axnxzxVxP

xQG

Nxx

QG

N

.

5427

3

632427

753600

Memperhitungkan Besarnya Kerugian

Pemakaian Bahan Bakar Spesifik

)(

)(

/

/

PSjamkg

e

fe

PSjamkg

i

fi

efektifspesifikbakarbahanpemakaianN

GB

indikatorspesifikbakarbahanpemakaianN

GB