STUDI BANDING PEMANFAATAN UDARA PANAS DARI GAS BUANG ENGINE UNTUK ENERGI TAMBAHANDENGAN PENDEKATAN METODE BUBBLE DAN EKSPERIMEN Oleh: Syaiful Arif 4206100079
Penulis membatasi bahasan pada studi banding atau membandingkan tekanan yang dihasilkan oleh udara panas sebagai tambahan tenaga, Dengan melakukan eksperimen dimana pada percobaan tersebut dititik beratkan pada variasi i diameter dari gas buang dan putaran dari mesin diesel yang digunakan.
Parameter parameter pembanding antara tekanan akibat udara panas hasil eksperimen dan menggunakan simulasi bubble pada grafik. Obyek lain diluar teknologi tersebut yang berhubungan dengan teknologi tersebut Faktor pendukung lain yang mendukung teknologi tersebut
Menganalisa tekanan akibat udara panas dengan Eksperimen. Membandingkan hasil antara eksperimen dengan variasi diameter dari gas buang, bukaan katup & RPM dari mesin.
Mengetahui perbandingan tekanan akibat uap panas dengan eksperimen dan simulasi bubble Mengerti hal mendasar akan tekanan akibat uap panas yang telah ada dan kelanjutannya bisa dikembangkan lagi Mengetahui seberapa besar tenaga tambahan yang bisa dihasilkan sehinnga kedepannya dikembangkan k lagi
Alat yang dibutuhkan dalam percobaan Mesin Yanmar 5 Hp Tachometer Pressure gauge Pipa Y ukuran 1 dim menyesuaikan diameter dari knalpot mesin Klem
Selang anti panas ukuran 1,5 dim, 1,25 dim, 1 dim, 3/4 dim & 5/8 dim Selang anti panas ukuran Valve ukuran 1 dim menyesuaikan diameter dari pipa pp Y Towing Tank untuk melihat aliran dari fluida Dudukan mesin yang disesuaikan dengan ketinggian dari towing tank 1 Set kunci yang digunakan pada saat percobaan
Menentukan Variasi bukaan katup valve pada pipa Y seperti pada tabel di bawah ini. Ket:Katup 1 adalah katup pada pipa Y dimana udara gas buang hasil dari diesel dikeluarkan Katup 2 adalah katup untuk mentransmisikan udara panas dari diesel ketowing tank.
Menaikan mesin diesel kedudukan mesin untuk menyeimbangkan ketinggian dari lubang exhaust pada mesin diesel dengan ketinggian dari towing tank. Memasang pressure gauge pada pipa Y yang nantinya pipa Y tersebut akan disambungkan dengan mesin diesel. Sambungan antara pipa Y dengan knalpot diesel tersebut adalah selang tahan panas yang diperkuat dengan klem. Seperti yang terlihat pada gambar dibawah ini.
Kaitkan pipa Y dengan kayu diatas towing tank dan sesuaikan posisi dari selang anti panas jangan sampai selang mengalami penyempitan karean akan berpengaruh pada tekanan udara dari mesin diesel. Adapun gambar instalasi i seperti terlihat t pada gambar dibawah ini.
Memasangkan variasi diameter selang dengan pipa Y pada cabang yang mneghubungkan antara gas buang pada diesel dan towing tank. Untuk variasi dari diameter selang pada percobaan ini digunakan selang ukuran 1 dim,3/4 dim dan 5/8 dim. Sedangkan untuk selang 1,5 dim dan 1.25 dim digunakan untuk menyesuaikan dengan diameter pipa.
Pada ujung selang yang berada pada towing tank selang diikat dengan kawat agar agar pada saat menerima tekanan dari engine posisi selang dapat stabil. Menoperasikan mesin dan mengukur tekanan yang dihasilkan dengan variasi bukaan katup dan bukaan selang. Selain itu juga dilihat karateristik dari aliran fluida yang dihasilkan oleh gas buang dari diesel.
Ulangi percobaan diatas dengan menggunakan diameter selang yang berbeda. Ulangi percobaan diatas dengan menggunakan g p g gg RPM mesin yang berbeda.
Dari percobaan dengan variasi diameter dan RPM didapatkan data-data sebagai berikut: Tabel percobaan dengan selang diameter 5/8 dim dan RPM 750
Tabel percobaan dengan selang diameter 5/8 dim Tabel percobaan dengan selang diameter 5/8 dim dan RPM 650
Tabel percobaan dengan selang diameter 3/4 Tabel percobaan dengan selang diameter 3/4 dim dan RPM 750
Tabel percobaan dengan selang diameter 3/4 Tabel percobaan dengan selang diameter 3/4 dim dan RPM 650
Tabel percobaan dengan selang diameter 1 dim Tabel percobaan dengan selang diameter 1 dim dan RPM 750
Tabel percobaan dengan selang diameter 1 dim Tabel percobaan dengan selang diameter 1 dim dan RPM 650
Grafik.l percobaan dengan selang diameter 5/8 Grafik.l percobaan dengan selang diameter 5/8 dim dan RPM 750
Pada Grafik 1 dapat disimpulkan bahwa tekanan udara yang dihasilkan oleh diesel mencapai nilai tertinggi yaitu 0.3 bar, hal tersebut terjadi karena penyempitan dari penampang selang. Pada eksperimen ini digunakan selang dengan diameter paling kecil sehingga aliran fluida menjadi besar, akan tetapi walaupun memiliki tekanan paling besar hal tersebut menjadi tidak effisien saat selang diletakan pada dasar kolom,tekanan dari udara menjadi hilang dikarenakan besarnya tekanan air dan pengaruh dari kedalaman air.
Grafik 2 percobaan dengan selang diameter Grafik 2 percobaan dengan selang diameter 5/8 dim dan RPM 650
Pada grafik percobaan 2 tekanan tertinggi mencapai 0.25 pada variasi 5 dimana katup 1 ditutup penuh dan katup 2 ditutup 45 derajat, walaupun memiliki energy tambahan yang cukup tinggi setelah garfik percobaan 1 akan tetapi aliran yang dihasilkan oleh gas buang menjadi turbulen, walaupun selang diletakan didasar kolam memiliki tekanan,tetapi aliran tersebut tidak dapat digunakan sebagai energy tambahan. Dan pada variasi ini berpotensi bahaya pada diesel jika dioperasikan secara terus menerus engine menjadi lebih panas.
Grafik 3 percobaan dengan selang diameter Grafik 3 percobaan dengan selang diameter 3/4 dim dan RPM 750
Grafik 4 percobaan dengan selang diameter Grafik 4 percobaan dengan selang diameter 3/4 dim dan RPM 650
Pada percobaan dengan menggunakan selang diameter ¾ dim hasil yang paling bagus adalah pada variasi 3 dimana kedua katup sama sama ditutup 45 derajat akan tetapi tekanan yang dihasilkan tidak terlalu besar dibandingkan dengan percobaan dengan menggunakan pipa 5/8 dim,aliran yang dihasilkan dengan menggunakan pipa tersebut sangat bagus walaupun masih belum diketahui karateristiknya. Akan tetapi jiak dibandingkan dengan menggunakan variasi 4 dan variasi 5,variasi 3 alirannya lebih stabil.
Grafik 5 percobaan dengan selang diameter 1 Grafik 5 percobaan dengan selang diameter 1 dim dan RPM 750
Grafik6 percobaan dengan selang diameter 1 Grafik6 percobaan dengan selang diameter 1 dim dan RPM 650
Pada percobaan dengan menggunakan diameter pipa 1 dim tekanan yang dihasilkan oleh gas buang dari engine hampir sama dengan tekanan yang dihasilkan dengan menggunakan selang dengan diameter ¾ hal ini i disebabkan bk karena luas permukaan dari selang tersebut lebih besar sehingga tekanan yang dihasilkan sangat kecil hal ini dikarenkan fluida selalu memberikan tekanan ke semua arah,maka semakin kecil luas penampang p semakin besar tekanan yang dihasilkan.
Dengan mempersempit diameter dari selang tekanan yang dihasilkan lebih tinggi. Akan tetapi pengaruh kedalaman air berpengaruh terhadap tekanan yang dihasilkan. Semakin dalam selang masuk tekanan yang dihasilkan menjadi hilang dikarenakan k kerapatan massa jenis yang lebih besar dari air dibandingkan udara. Maka posisi yang pas untuk mendapatkan tekanan yang baik adalah pada ketinggian dekat dengan permukaan air.
Pada variasi bukaan katup variasi 4 dan 5 memliki tekanan yang lebih besar. Akan tetpi jika ditinjau dari segi teknis variasi tersebut berpotensi memperpendek umur dari diesel dikarenakan gas buang langsung ditransmisikan i ik ke air,sehingga akan sangat mempengaruhi kinerja dari mesin.
Dengan memperbesar putaran dari diesel tekanan yang dihasilkan lebih besar, tetapi aliran dari fluida menjadi turbulen sehingga tidak effisien untuk dijadikan sebagai energy tambahan. Walaupun tekanan tinggi tetapi aliran tidak stabil,sehingga tidak effisen untuk operasional diesel dengan kecepatan penuh
Perlu adanya studi lebih mengenai penulisan tugas akhir ini dikarenakan banyak aspek yang perlu dikaji lebih mendalam. Pada alat perlu adanya suatu desain khusus agar aliran air lebih terarah dan dapat dilihat karakteristik dari aliran air, karena fluida yang saling berinteraksi berbeda yaitu fluida udara dan fluida cair.