ANALISA PENGARUH FLYWHEEL DAN FIRING ORDER TERHADAP PROSES KERJA MESIN DIESEL

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "ANALISA PENGARUH FLYWHEEL DAN FIRING ORDER TERHADAP PROSES KERJA MESIN DIESEL"

Suryadi Susanto
6 tahun lalu
Tontonan:

1 ANALISA PENGARUH FLYWHEEL DAN FIRING ORDER TERHADAP PROSES KERJA MESIN DIESEL Oleh: Adin Putra Rachmawan ( ) Pembimbing 1 : DR. I Made Ariana, S.T., M.T. Pembimbing 2 : Ir. Indrajaya Gerianto, M.Sc. JURUSAN TEKNIK SISTEM PERKAPALAN FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2014

2 Rumusan masalah dalam penelitian ini, antara lain : Faktor apa saja yang mempengaruhi kemampuan flywheel untuk menyimpan sebuah momen yang dihasilkan? Bagaimana korelasi antara flywheel dan firing order terhadap proses kerja mesin tersebut? RUMUSAN MASALAH

3 Tujuan Mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi kemampuan flywheel untuk menyimpan sebuah momen yang dihasilkan. Mengetahui korelasi antara flywheel dan firing order terhadap proses kerja mesin tersebut. Tujuan

4 Metodologi

5 Flywheel pada mesin cummins sebagai bahan analisa Dimensional Berat : 23.4 kg 2200rpm = rad/s D. Out : 41 cm D.in : 7 cm

6 Material : Cast Iron Grade : DD 11 Standard : EN : 2008 Low carbon steel sheet and strip for colding Classification : Steel Chemical composition Unsur % C Max Mn Max. 0.6 P Max S Max Mechanical properties Rm Tensile strength 440 Mpa ReH Min. yield strength MPa A Min. elongation 28 % Material

7 Turning Moment Diagram Merupakan diagram yang menggambarkan hubungan antara Torque (T) dan Crank Angle (θ) yang mana menjelaskan nilai torsi yang dihasilkan maupun dibutuhkan pada tiap-tiap langkah yang terjadi yang digambarkan pada sudut dari crank

8 Fluktuasi Energi Perbedaan nilai antara maksimum energy dan minimum energy merupakan fluktuasi energi Diasumsikan energi di flywheel pada poin A = E Pada poin B, energi pada flywheel = E + a 1 Pada poin C, energi pada flywheel = E + a 1 a 2 Pada poin D, energi pada flywheel = E + a 1 a 2 + a 3 Pada poin E, energi pada flywheel = E + a 1 a 2 + a 3 - a 4 Pada poin F, energi pada flywheel = E + a 1 a 2 + a 3 - a 4 + a 5 Pada poin G, energi pada flywheel = E + a 1 a 2 + a 3 - a 4 + a 5 - a 6

9 Kemudian diasumsikan sebagai berikut Energi pada poin A = E Maksimum energi yaitu pada poin B ; E + a 1 Minimum energi pada poin E ; E + a 1 a 2 + a 3 - a 4 E = E + a 1 (E + a 1 a 2 + a 3 - a 4 ) E = a 2 - a 3 + a 4 Jadi, fluktuasi energi maksimumnya adalah E = a 2 - a 3 + a 4 Fluktuasi Energi Maksimum

10 Koefisien Fluktuasi Energi Koefisien fluktuasi energi (C E ) merupakan rasio dari fluktuasi energi maksimum dengan kerja yang terjadi selama satu siklus. C E = Max fluctuation energy/work done per cycle W = T Mean x θ Dimana : T Mean = Torsi rata-rata θ = 4 π ; Untuk mesin 4 langlah P = 125 Hp = Watts

11 P = 2 π x N x Tmean / 60 T Mean = (P x 60)/2 π x N = Nm Work done Per cycle T Mean x θ = x 4 π = Nm Kemudian C E = Fluktuasi energi maksimum / Work done per cycle Fluktuasi energi maksimum = C E x Work done per cycle = x Nm = Nm Work done per cycle

12 Perubahan kecepatan putaran flywheel akibat kemampuan flywheel menyimpan energi yang naik turun ini dinamakan dengan fluktuasi kecepatan. Fluktuasi kecepatan terjadi karena adanya penyerapan maupun pelepasan energy yang dilakukan oleh flywheel itu sendiri. Fluktuasi Kecepatan

13 N 1 = 2200 (100 % rpm) N 2 = 800 (30 % rpm) N rata-rata = (N 1 + N 2 ) / 2 = ( ) / 2 = 1500 rpm Jadi, C S = (N1 N2) / Rpm = ( ) / 1500 = Fluktuasi Kecepatan

14 Gambaran matematis sebuah flywheel T 1, θ 1 = Input Energi = Percepatan T 0, θ 0 = Output Energi = beban = Penurunan kecepatan Flywheel

15 Momen Inersia untuk solid flywheel Diketahui: m = 23.4 kg r = 205 mm ; m sehingga I = m r 2 = 23.4 kg x (0.205) 2 = kgm 2 Momen Inersia

16 Analisa Flywheel Diameter dalam (A) 70 mm 0.07 m Diameter luar (B) 410 mm 0.41 m Berat 23.4 kg T1 298 Nm (pada 800 rpm) T2 475 Nm (pada 1500 rpm) Tmean Nm Energi Kinetik pada flywheel

17 E1 = 0.5 x I x ω1 2 = 0.5 x x (230.27) 2 = Nm E2 = 0.5 x I x ω2 2 = 0.5 x x (83.73) 2 = Nm

18 E1 T1 E1 = Nm T1 =475Nm Ƞ = ((E1 - T1)/E1) x 100 % = ( )/ = 98.18% E2 T2 E2 = Nm T2 =298Nm Ƞ = ((E2 - T2)/E2) x 100 % = ( )/ = 91.36% Efisiensi energi pada flywheel

19 Desain Flywheel

20 Desain Flywheel

21 Desain Flywheel

22 Firing 0rder = Firing order by Crankshaft

23 Untuk mesin diesel 4 langkah, dalam satu siklus membutuhkan 2x putaran crankshaft (720 o ) untuk menghasilkan satu daya. Silinder 0 o (TMA) 180 o 360 o 720 o 1 Hisap Kompresi Usaha Buang 2 Kompresi Usaha Buang Hisap 3 Buang Hisap Kompresi Usaha 4 Usaha Buang Hisap Kompresi Firing Order = Firing Order

24 Firing ordernya adalah TUJUAN dari pengaturan pada Firing order ini adalah untuk mengoptimalkan: Engine Vibrations Engine cooling Development of back pressure Firing order

25 Jika diketahui pada konfigurasi tersebut diatas, silinder nomor 1 adalah yang terbakar terlebih dahulu dalam urutan firing order Sebuah tekanan (p) dihasilkan oleh silinder nomor 1 dan akan memberikan gaya sebesar { pa x [b / (a+b)]} dan { pa x [a / (a+b)]} Engine Vibration

26 Aliran gas buang pada exhaust pipe juga dipengaruhi urutan pembakaran mesin. Setelah pembakaran terjadi pada silinder nomor 1, maka langkah selanjutnya adalah langkah buang, untuk membuang gas sisa pembakaran melalu katup exhaust. Jika urutan berikutnya adalah silinder nomor 2, maka gas buang dari silinder nomor 1 yang baru saja melewati katup akan bertabrakan dengan gas buang dari silinder nomor 2 dan akan terjadi back pressure dan terus berkembang karena kesalahan urutan pembakaran yang dikenal dengan istilah development of back pressure Back Pressure

27 Sekian dan Terima Kasih

dokumen-dokumen yang mirip

Analisa Pengaruh Flywheel dan Firing Order Terhadap Proses Kerja Mesin Diesel

JURNAL TEKNIK SISTEM PERKAPALAN Vol. 1, No. 1, (2014) 1-6 1 Analisa Pengaruh Flywheel dan Firing Order Terhadap Proses Kerja Mesin Diesel Adin Putra Rachmawan, I Made Ariana, Indrajaya Gerianto Jurusan