PENGARUH VARIASI PENYETELAN CELAH KATUP MASUK TERHADAP EFISIENSI VOLUMETRIK RATA - RATA PADA MOTOR DIESEL ISUZU PANTHER C 223 T

dokumen-dokumen yang mirip
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG


BAB II LANDASAN TEORI. mekanik berupa gerakan translasi piston (connecting rods) menjadi gerak rotasi

ANALISIS MEKANISME KATUP, TROUBLE SHOOTING DAN VARIASI CELAH KATUP MASUK TERHADAP KONSUMSI BAHAN BAKAR PADA ISUZU C190

Fungsi katup Katup masuk Katup buang

BAB II LANDASAN TEORI

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. berkaitan dengan judul penelitian yaitu sebagai berikut: performa mesin menggunakan dynotest.pada camshaft standart

Fungsi katup Katup masuk Katup buang

BAB III PENGUKURAN DAN GAMBAR KOMPONEN UTAMA PADA MESIN TOYOTA COROLA 1300 CC. Bagian utama pada motor terdapat komponen atau bagian utama yang

BAB III PENGUKURAN DAN GAMBAR KOMPONEN UTAMA PADA MESIN TOYOTA CORONA 2000 CC. Bagian utama pada motor terdapat komponen atau bagian utama yang

BAB III LANDASAN TEORI

ANALISIS SISTEM MEKANISME KATUP PADA TOYOTA KIJANG 5K

BAB III PENGUKURAN DAN GAMBAR KOMPONEN UTAMA PADA MESIN MITSUBISHI L CC

BAB II LANDASAN TEORI

BAB II LANDASAN TEORI. Sebelum bahan bakar ini terbakar didalam silinder terlebih dahulu dijadikan gas

PENGARUH VARIASI SUDUT BUTTERFLY VALVE PADA PIPA GAS BUANG TERHADAP UNJUK KERJA MOTOR BENSIN 4 LANGKAH

Fungsi katup Katup masuk Katup buang

ANALISA PENGARUH DURASI CAMSHAFT TERHADAP UNJUK KERJA MOTOR BAKAR HONDA TIGER 200 CC TUNE UP DRAG BIKE

BAB II DASAR TEORI. dipakai saat ini. Sedangkan mesin kalor adalah mesin yang menggunakan

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN LITERATUR

Gambar 1. Motor Bensin 4 langkah

Rencana Pembelajaran Kegiatan Mingguan (RPKPM)

Variabel terikat Variabel kontrol Pengumpulan Data Peralatan Bahan Penelitian

BAB II DASAR TEORI. Menurut Wiranto Arismunandar (1988) Energi diperoleh dengan proses

BAB III PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN

PRINSIP KERJA MOTOR DAN PENGAPIAN

PERENCANAAN MOTOR BAKAR DIESEL PENGGERAK POMPA

BAB II LANDASAN TEORI. Sebelum bahan bakar ini terbakar didalam silinder terlebih dahulu dijadikan gas

BAB II LANDASAN TEORI

Abstrak. TUJUAN PENELITIAN Tujuan penelitian adalah untuk mengetahui pengaruh keausan ring piston terhadap kinerja mesin diesel

PENGARUH FILTER UDARA PADA KARBURATOR TERHADAP UNJUK KERJA MESIN SEPEDA MOTOR

PENGARUH CELAH KATUP TERHADAP DAYA DAN EFISIENSI PADA MOTOR MATIC ABSTRAK

Rencana Pembelajaran Kegiatan Mingguan (RPKPM).

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Pengaruh Kerenggangan Celah Busi terhadap Konsumsi Bahan Bakar pada Motor Bensin

UJI PERFORMANSI MESIN OTTO SATU SILINDER DENGAN BAHAN BAKAR PREMIUM DAN PERTAMAX PLUS

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN HASIL UJI DAN PERHITUNGAN MENGETAHUI KINERJA MESIN MOTOR PADA KENDARAAN GOKART

LAPORAN PRAKTIKUM TEKNOLOGI MOTOR DIESEL PERAWATAN MESIN DIESEL 1 SILINDER

Pengaruh Parameter Tekanan Bahan Bakar terhadap Kinerja Mesin Diesel Type 6 D M 51 SS


BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1.2 Rumusan Masalah

BAB II LANDASAN TEORI

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. Berikut ini tabel hasil pemeriksaan dan pengukuran komponen cylinder. Tabel 4.1. Hasil Identifikasi Mekanisme Katup

BAB II TEORI DASAR. Mesin diesel pertama kali ditemukan pada tahun 1893 oleh seorang berkebangsaan

PENGARUH PEMASANGAN SUPERCHARGER TERHADAP UNJUK KERJA PADA MOTOR BENSIN SATU SILINDER

PENGARUH PERUBAHAN TITIK BERAT POROS ENGKOL TERHADAP PRESTASI MOTOR BENSIN EMPAT LANGKAH

ANALISIS DAYA BERKURANG PADA MOTOR BAKAR DIESEL DENGAN SUSUNAN SILINDER TIPE SEGARIS (IN-LINE)

PENGARUH PERUBAHAN DIMENSI DIAMETER PULI POMPA AIR TERHADAP KERJA SISTEM PENDINGIN PADA MESIN KIJANG TIPE 5K 4 SILINDER

PENGARUH PENYETELAN CELAH KATUP DAN PENYETELAN TIMING INJECTION PUMP TERHADAP HASIL GAS BUANG PADA MOTOR DIESEL

BAB I PENDAHULUAN. Motor bakar merupakan salah satu jenis penggerak mula. Prinsip kerja

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

LAPORAN PRAKTIKUM 3 PEMERIKSAAN DAN PENYETELAN CELAH KATUP

Seta Samsiana & Muhammad Ilyas sikki

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI. berkaitan dengan judul yang diambil. Berikut beberapa referensi yang berkaitan

Rencana Pembelajaran Kegiatan Mingguan (RPKPM).

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

TROUBLE SHOOTING SISTEM INJEKSI MESIN DIESEL MITSUBISHI L300 DAN CARA MENGATASINYA

TUGAS AKHIR MODIFIKASI MOTOR 4 LANGKAH YAMAHA JUPITER Z 110 CC MENJADI 200 CC. Diajukan Guna Melengkapi Sebagian Syarat

MOTOR BAKAR TORAK. 3. Langkah Usaha/kerja (power stroke)

UNJUK KERJA MESIN BENSIN 4 SILINDER TYPE 4G63 SOHC 2000 CC MPI

II. TEORI DASAR. kelompokaan menjadi dua jenis pembakaran yaitu pembakaran dalam (Internal

PERFORMANSI MESIN SEPEDA MOTOR SATU SILINDER BERBAHAN BAKAR PREMIUM DAN PERTAMAX PLUS DENGAN MODIFIKASI RASIO KOMPRESI

PERANCANGAN KOMPRESOR TORAK UNTUK SISTEM PNEUMATIK PADA GUN BURNER

contoh makalah teknik mesin

BAB II LANDASAN TEORI. empat langkah piston atau dua putaran poros engkol. Empat langkah tersebut adalah :

ANALISA PENGARUH PEMANASAN AWAL BAHAN BAKAR SOLAR TERHADAP PERFORMA DAN KONSUMSI BAHAN BAKAR PADA MESIN MOTOR DIESEL SATU SILINDER

PENGARUH PEMANASAN BAHAN BAKAR DENGAN RADIATOR SEBAGAI UPAYA MENINGKATKAN KINERJA MESIN BENSIN

PENGARUH PENGGUNAAN BLOWER ELEKTRIK TERHADAP PERFORMA MESIN SEPEDA MOTOR SISTEM INJEKSI

PENGARUH PENGGUNAAN ALAT PENGHEMAT BAHAN BAKAR BERBASIS ELEKTROMAGNETIK TERHADAP UNJUK KERJA MESIN DIESEL ABSTRAK

BAB IV ANALISA DAN PERHITUNGAN PENINGKATAN PERFORMA MESIN YAMAHA CRYPTON. Panjang langkah (L) : 59 mm = 5,9 cm. Jumlah silinder (z) : 1 buah

BAB 3 PROSES-PROSES MESIN KONVERSI ENERGI

Materi. Motor Bakar Turbin Uap Turbin Gas Generator Uap/Gas Siklus Termodinamika

ANALISA PENGARUH KAPASITAS UDARA UNTUK CAMPURAN BAHAN BAKAR TERHADAP PRESTASI MESIN DIESEL

BAGIAN-BAGIAN UTAMA MOTOR Bagian-bagian utama motor dibagi menjadi dua bagian yaitu : A. Bagian-bagian Motor Utama yang Tidak Bergerak

Pengaruh modifikasi diameter venturi dan pemasangan turbo cyclone terhadap daya mesin pada sepeda motor FIZR 2003

III. METODOLOGI PENELITIAN. berdasarkan prosedur yang telah di rencanakan sebelumnya. Dalam pengambilan data

ANALISIS VARIASI TEKANAN PADA INJEKTOR TERHADAP PERFORMANCE (TORSI DAN DAYA ) PADA MOTOR DIESEL

MENYETEL CELAH KATUP MOTOR DIESEL

BAB II. LANDASAN TEORI

Efisiensi Suhu Kerja Mesin Antara Pemakaian Water Pump Dan Tanpa Water Pump Pada Mesin Diesel Satu Silinder Merk Dong Feng S195

BAB III METODOGI PENGUJIAN DAN ANALISA HASIL PENGUJIAN

PENGARUH JENIS BAHAN BAKAR TERHADAP UNJUK KERJA MOTOR BAKAR INJEKSI ABSTRAK

Makalah PENGGERAK MULA Oleh :Derry Esaputra Junaedi FAKULTAS TEKNIK UNNIVERSITAS MUHAMMADIYAH JAKARTA

BAB II LANDASAN TEORI

DAMPAK KERENGGANGAN CELAH ELEKTRODE BUSI TERHADAP KINERJA MOTOR BENSIN 4 TAK

PERENCANAAN BATANG TORAK MOTOR BENSIN 4 LANGKAH 100 CC

BAB II LANDASAN TEORI

POMPA TORAK. Oleh : Sidiq Adhi Darmawan. 1. Positif Displacement Pump ( Pompa Perpindahan Positif ) Gambar 1. Pompa Torak ( Reciprocating Pump )

ANALISIS PENGARUH BENTUK PERMUKAAN PISTON TERHADAP KINERJA MOTOR BENSIN

Seminar Nasional IENACO 2016 ISSN:

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

Unjuk Kerja Diesel Engine Type Direct Injection Dengan Metode Simulasi dan Eksperimen

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

FINONDANG JANUARIZKA L SIKLUS OTTO

LAPORAN PENELITIAN PENGARUH KETEBALAN RING (SHIM) PENYETEL TERHADAP TEKANAN PEMBUKAAN INJEKTOR PADA MOTOR DIESEL OLEH: AGUS SUDIBYO, M.T.

PENGARUH PENGGUNAAN RADIATOR PADA SISTEM PENDINGIN MOTOR DIESEL STASIONER SATU SILINDER TERHADAP LAJU KENAIKAN SUHU AIR PENDINGIN

BAB III TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi:

PENGARUH VARIASI PENYETELAN CELAH KATUP MASUK TERHADAP EFISIENSI VOLUMETRIK RATA - RATA PADA MOTOR DIESEL ISUZU PANTHER C 223 T Sarif Sampurno Alumni Jurusan Teknik Mesin, FT, Universitas Negeri Semarang Dwi Widjanarko e-mail: @yahoo.com, Jurusan Teknik Mesin, FT, Universitas Negeri Semarang Winarno DR. e-mail: @yahoo.com, Jurusan Teknik Mesin, FT, Universitas Negeri Semarang Abstrak Mesin diesel mesin empat langkah pada kondisi idealnya dapat mengisap udara pada langkah hisap sebanyak volume langkah pistonnya. Namun pada kenyataannya udara yang masuk ke ruang bakar tidak sebanyak itu. Metode yang digunakan dalam penelitian adalah eksperimen untuk mengetahui besarnya efisiensi volumetrik rata-rata menggunakan alat Air Box Meter pada ukuran celah katup masuk 0,2 mm; 0,3 mm; 0,4 mm; 0,5 mm; dan 0,6 mm dan pengujian mesin pada 1000, 1200, 1400, dan 1600 rpm. Hasil penelitian menunjukkan variasi penyetelan celah katup masuk mempengaruhi efisiensi volumetric motor diesel. Kata kunci: celah katup, efisiensi volumetrik, diesel PENDAHULUAN Banyaknya udara yang dapat masuk ke ruang bakar sangat mempengaruhi performa mesin diesel. Jumlah volume udara yang masuk ke dalam silinder pada saat langkah hisap secara teoritis sama dengan volume langkah torak dari titik mati atas sampai titik mati bawah. Kenyataannya, terdapat beberapa penyimpangan yang menyebabkan volume udara yang masuk ke dalam silinder lebih kecil dari volume langkah torak. Penyimpangan itu antara lain disebabkan oleh beberapa faktor seperti tekanan udara, temperatur udara, sisa sisa gas bekas, panjang saluran dan bentuk saluran. Besarnya volume udara yang sebenarnya masuk ke dalam silinder dapat dinyatakan dalam suatu angka perbandingan antara volume udara yang masuk dengan volume langkah torak dari titik mati atas sampai titik mati bawah. Angka ini selanjutnya disebut dengan Efisiensi Volumetrik. Bila harga dari efisiensi volumetrik semakin besar maka semakin banyak udara yang masuk kedalam silinder. Kepala silinder motor diesel dilengkapi dengan mekanisme katup. Katup yang dipasang pada kepala silinder terdiri dari katup masuk dan katup buang. Katup masuk adalah katup yang digunakan untuk membuka dan menutup saluran masuk sehingga udara dapat masuk ke dalam silinder, jadi dengan kata lain yang menentukan banyaknya udara yang masuk ke ruang bakar adalah besarnya celah katup masuk. Jika celah katup masuk disetel rapat maka katup akan membuka lebih awal dan menutupnya lebih lama yang artinya seluruh langkah isap mendapat laluan katup penuh sehingga pengisapan membutuhkan kerja lebih sedikit dan ruang bakar dapat diisi dengan udara yang lebih banyak (efisiensi volumetriknya tinggi), sedangkan katup buang adalah katup yang digunakan untuk membuka dan menutup saluran pembuangan sehingga gas buang dapat keluar dari dalam ruang bakar. Motor diesel biasanya disebut dengan motor penyalaan kompresi (Compression Ignition Engine), karena cara penyalaan bahan bakarnya menggunakan udara kompresi. Adapun cara kerja motor empat langkah yaitu terdiri dari empat langkah piston dan dua putaran poros engkol menghasilkan satu kali langkah kerja. Bahan bakar disemprotkan ke 42

Sarif S., Dwi W., Winarno DR, Pengaruh Variasi Penyetelan Celah Katup 43 dalam silinder berbentuk butir-butir cairan halus atau kabut, oleh karena di dalam silinder pada saat itu tekanan dan temperaturnya sudah tinggi, maka butiran cairan halus tersebut akan menguap dan selanjutnya akan bercampur dengan udara tersebut, sehingga akan terjadi pembakaran. Campuran bahan bakar dan udara tersebut dibakar di dalam ruang bakar, yaitu ruangan yang dibatasi oleh dinding silinder, kepala piston dan kepala silinder (Arismunandar, 1997 : 3). Gas pembakaran yang dihasilkan akan mendorong piston ke bawah dan selanjutnya dengan perantaraan connecting rod, gerakan tersebut diubah dan diteruskan ke poros engkol menjadi gerak putar. Mekanisme penggerak katup digunakan untuk mengendalikan pemasukan udara pengisian dan pengeluaran gas buang dari dalam mesin empat langkah (Maleev, 1986 : 89). Ada dua macam mekanisme penggerak katup yang dipakai pada motor saat ini yaitu sistem katup pada kepala atau Over Head Valve (OHV) dan sistem poros nok pada kepala silinder atau Over Head Cam (OHC), untuk yang kedua ini masih dibagi menjadi dua jenis yaitu jenis satu poros nok atau Single Over Head Cam (SOHC) dan jenis dua poros nok yang disebut Double Over Head Cam (DOHC). Celah bebas katup adalah celah antara tuas penekan dan batang katup. Penyetelan celah katup berfungsi untuk mendapatkan ketepatan waktu saat membuka dan menutupnya katup sehingga diperoleh tenaga yang optimal. Apabila celah katup terlalu besar maka menimbulkan bunyi yang berisik dan tekanan kompresi menjadi menurun, karena jumlah udara yang masuk ke dalam ruang bakar sedikit. Sebaliknya jika celah katup terlalu rapat akibatnya terjadi kebocoran, karena pembukaan katupnya terlalu lama, tetapi dengan durasi bukaan katup yang lama dan luasan bidang kontak yang terbuka lebih besar udara yang masuk ke ruang bakar juga lebih banyak. Besarnya celah katup disarankan sesuai dengan spesifikasi yang ditentukan oleh industri pembuatnya. Biasanya penyetel katup terdapat pada ujung pelatuk yang berhubungan dengan ujung batang katup, dimana pada ujung pelatuk dilengkapi dengan baut penyetel. Penyetelan celah katup masuk yang lebih rapat dari standar (0,4 mm) akan menghasilkan durasi bukaaan katup masuk yang lebih lama dari kondisi standar dan Gambar 1. Susunan Bagian-Bagian Mekanisme Penggerak Katup Model OHV

44 PROFESIONAL,VOL. 8, No. 1, Mei 2010, ISSN 1693-3745 penyetelan celah katup masuk yang lebih renggang dari standar akan menghasilkan durasi bukaan katup masuk yang lebih singkat dari kondisi standar. Keadaan sebenarnya apabila langkah piston adalah 180º engkol maka akan terjadi kekurangsempurnaan dalam tiap langkah piston misalnya untuk langkah hisap, apabila katup masuk dibuka pada saat piston berada di titik mati atas dan ditutup pada saat piston berada pada titik mati bawah, pemasukan gas selanjutnya akan sedikit sekali karena mendapat hambatan yang besar pada saluran-saluran isap termasuk tinggi permukaan katup. Begitu juga untuk langkah buang, apabila katup buang di titik mati atas, maka akan terjadi kekurang sempurnaan dalam pembuangan gas bekas yang mana tidak seluruhnya gas buang dapat dibuang keluar. Kedua jenis ketidaksempurnaan ini dapat diperbaiki dengan jalan mengatur saat dan lamanya pembukaan katup. Untuk katup buang karena tekanan gas bekas lebih tinggi dari tekanan udara luar maka katup buang mulai dibuka pada saat piston berada hampir mencapai titik mati bawah. Keadaan ini gas buang akan segera keluar dengan mudah, selanjutnya katup buang ini ditutup pada saat berada setelah titik mati atas. Ini dimaksudkan agar gas bekas benar-benar dapat keluar semuanya. Untuk langkah isap, karena pada saat langkah buang dimana katup buang masih terbuka walaupun piston telah melewati titik mati atas, terjadi kecepatan gas buang yang menyebabkan kevakuman pada ruang bakar. Hal ini akan baik dan tepat sekali untuk memulai langkah isap. Karenanya sebelum piston mencapai titik mati atas dimana kecepatan gas keluar sangat tinggi yang menyebabkan kevakuman tersebut, katup masuk sudah mulai dibuka agar terjadi pembersihan gas pada ruang bakar dan pemasukan gas bersih dapat segera dimulai. Selanjutnya dengan bergeraknya piston menuju titik mati bawah, akan terjadi lagi kecepatan gas masuk yang cenderung untuk mengalir masuk ke dalam silinder. Ini dimaksudkan agar pemasukan gas bersih dapat dilakukan sebanyak mungkin agar efisiensi pengisian dapat sebesar mungkin. Penyetelan celah katup masuk berpengaruh terhadap penekanan rocker arm pada cam. Jika penyetelan celah lebih rapat maka bidang kontak rocker arm dengan cam akan lebih banyak dan durasi bukaan katup lebih lama. Sebaliknya jika penyetelan celah katup lebih renggang, maka bidang kontak antara rocker arm dengan cam lebih sedikit dan berakibat pada bukaan katup yang singkat serta luasan bukaan katup yang lebih sempit. Mesin agar dapat bekerja membutuhkan bahan bakar dan udara. Untuk mendapatkan performa mesin yang baik diperlukan pemenuhan kebutuhan yang tepat dari keduanya (bahan bakar dan udara). Pada mesin pembakaran dalam, pemenuhan pemakaian udara yang tepat itu sangat sulit karena aliran yang tidak konstan, disebabkan oleh siklus bawaan dari mesin dan juga karena udara merupakan fluida yang dapat dimampatkan. Dengan demikian jika suatu mesin empat langkah dapat menghisap udara pada kondisi hisapnya sebanyak volume langkah pistonnya untuk setiap langkah isap, dan itu merupakan kondisi idealnya (Arismunandar, 1997 : 32). Namun, hal tersebut tidak terjadi dalam keadaan sebenarnya. Perbandingan antara jumlah udara yang terisap yang sebenarnya terhadap jumlah udara yang terisap dalam keadaan ideal, disebut efisiensi volumetrik yang didefinisikan dalam persamaan berikut ini : Volume udara terisap pada (p,t) η v = Volume udara sebanyak volume langkah piston pada (p, T)... (1) Besarnya efisiensi volumetrik tergantung pada kondisi isap (p,t) yang ditetapkan. Misalnya, jika dipakai saringan udara pada saluran masuk, η v yang diperoleh dengan menetapkan (p,t) sesudah saringan adalah lebih besar dari pada η v dengan menetapkan (p,t) sebelum saringan. Hal itu disebabkan karena hambatan saringan akan menyebabkan (p,t) sesudah saringan menjadi lebih rendah dari pada (p,t) sebelum saringan. Jadi makin besar

Sarif S., Dwi W., Winarno DR, Pengaruh Variasi Penyetelan Celah Katup 45 penyebut dalam persamaan tersebut diatas maka makin rendah η v yang diperoleh. Akan tetapi, dalam pengujian prestasi mesin biasanya tidak dipergunakan saringan udara sehingga kesalahan tersebut dapat dihindari. Oleh karena itu maka kondisi (p,t) ditetapkan sebagai kondisi udara atmosfir. Katup adalah suatu alat dinamis yang terbuat dari logam yang tahan suhu tinggi yang terpasang pada kepala silinder. Katup yang dipasang pada kepala silinder terdiri dari katup masuk dan katup buang. Katup masuk adalah katup yang digunakan untuk membuka dan menutup saluran masuk sehingga udara dapat masuk ke dalam silinder, sedang katup buang adalah katup yang digunakan untuk membuka dan menutup saluran pembuangan sehingga gas bekas pembakaran dapat terbuang keluar dari dalam ruang bakar. Celah bebas katup adalah celah antara tuas penekan dan batang katup. Apabila celah katup terlalu besar maka menimbulkan bunyi yang berisik dan tekanan kompresi menjadi menurun, karena jumlah udara yang masuk ke dalam ruang bakar sedikit.hal ini disebabkan oleh durasi bukaan katup yang singkat dasn luas bukaan katup yang juga lebih sempit. Sebaliknya jika celah katup terlalu kecil akibatnya kebocoran pada langkah kompresi, karena pembukaan katupnya terlalu lama dan luas bukaan katupnya juga lebih luas sehingga gas di dalam ruang bakar menjadi bocor saat dikompresikan. Besarnya celah katup haruslah sesuai dengan ketentuan yang ditunjukkan dari pabriknya. Celah katup yang terlalu rapat, akan mengakibatkan terbukanya katup menjadi lama, pengisian udara ke dalam ruang bakar dan silinder menjadi lebih banyak (jika katup masuk yang terlalu rapat), pembuangan gas bekas menjadi sangat bersih (jika katup buang yang terlalu rapat), Mesin tidak mau stasioner. Celah katup yang terlalu renggang, akan mengakibatkan terbukanya katup menjadi singkat, pengisian udara ke dalam ruang bakar dan silinder terlalu kurang (jika katup masuk yang terlalu renggang), mesin sulit dihidupkan, pembuangan gas bekas tidak bersih (jika katup buang yang terlalu renggang), hidupnya mesin tidak sempurna dan timbul suara ngelitik dari arah katup pada saat mesin hidup, mesin tidak bertenaga dan cepat panas, dan mesin tidak mau stasioner (Teiseran, 1999 : 56). Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui adanya pengaruh variasi penyetelan celah katup masuk terhadap efisiensi volumetrik rata-rata pada mesin diesel. METODE PENELITIAN Pendekatan penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah eksperimen. Eksperimen dibagi menjadi dua tahap yaitu : tahap persiapan yang antara lain terdiri tune up Themometer Orifice plate Tank Manometer H Engine Gambar 2. Air box meter in take

46 PROFESIONAL,VOL. 8, No. 1, Mei 2010, ISSN 1693-3745 mesin dan menghidupkannya hingga mencapai kondisi kerjanya sedang tahap kedua adalah tahap pelaksanaan eksperimen terdiri dari pekerjaan menghubungkan mesin dengan air box meter serta pengambilan data dan mencatat hasil penelitian dalam lembar observasi. Mesin diesel yang digunakan dalam penelitian ini adalah mesin diesel Isuzu Panther C 223 T. Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah Air box meter (gambar 2), alat yang berfungsi untuk mengukur jumlah volume udara yang masuk ke dalam silinder pada tekanan dan temperatur udara sekitar, tachometer diesel, alat yang berfungsi untuk menghitung jumlah putaran mesin, dan thermometer, alat yang berfungsi untuk mengukur temperatur ruang selama percobaan. Ukuran celah katup masuk yang digunakan dalam penelitian adalah 0,2 mm; 0,3 mm; 0,4 mm; 0,5 mm; dan 0,6 mm dan pengujian mesin pada putaran 1000, 1200, 1400, dan 1600 rpm. Efisiensi volumetrik pada mesin dapat ketahui melalui pengukuran dengan menggunakan alat Air box meter seperti ditunjukkan pada gambar di atas yang dinyatakan dengan rumus: η v = Laju aliran volume udara aktual Laju aliran volume udara teoritis. (2) Untuk menganalisis data mentah yang telah diperoleh dari hasil pengukuran dengan air box meter, maka data-data tersebut di atas dimasukkan ke dalam persamaan-persamaan sebagai berikut : 1. Menentukan densitas udara ( ρ udara ) dapat dihitung dari persamaan p = ρ udara x R x T maka: ρ udara = p/rt (Mathur dan Sharma, 1980 : hal 531) 2. Menentukan kecepatan udara masuk berdasarkan beda tekanan manometer pada saluran masuk udara dapat dihitung dengan rumus : C = 2 g Hudara (Mathur dan Sharma, 1980 : hal 530-531) dimana H adalah perbedaan head udara yang disebabkan oleh aliran. Perbedaan head ini diukur dengan satuan kolom air sehingga harus dikonversi ke kolom udara maka, p = H air x 1x ρ air = H udara x 1x ρ udara H udara = H air x ρ air / ρ udara sehingga persamaan di atas dapat ditulis : C = 2g ( H air x ρ air ) ρ udara 3. Menentukan coeficient of discharge (Cd), angka Reynolds untuk aliran udara masuk, (Re) = ρ. udara. C udara. μ d

Sarif S., Dwi W., Winarno DR, Pengaruh Variasi Penyetelan Celah Katup 47 koefisien aliran K pada orifice dapat dihitung dengan rumus : K = Cd. M Cd = Coeficient of discharge, M = Faktor kecepatan masuk 1 M = 1 ( A 2 / A 1 ) A 2 = π/4 x (diameter orifice) 2 A 1 = ~ (Tidak ada penampang karena berhubungan langsung dengan udara luar) sehingga harga (A 2 /A 1 ) 2 0, sehingga harga dari M dari persamaan di atas sama dengan 1, sehingga K = Cd. 4. Menentukan laju aliran volume udara dapat dihitung dengan persamaan berikut: Q = Cd. A. 2g ( H air x ρ air ) ρ udara 5. Menentukan laju swept volume dari piston dapat dihitung dengan persamaan berikut : π 2 { D x L x N x n}/ 2 Q swept = 4 60 6. Menghitung efisiensi volumetrik rata-rata Efisiensi Volumetrik (η v ) = Q swept Q theoretic Dari data mentah yang dimasukkan ke dalam persamaan-persamaan tersebut di atas maka diperoleh data hasil pengukuran efisiensi volumetrik rata-rata yang kemudian digambarkan dengan grafik dalam histogram atau polygon frekuensi serta tabel dengan menggunakan bantuan Sofware Microsoft Excel. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Pengukuran efisiensi volumetrik rata-rata menunjukkan bahwa dengan celah katup masuk yang semakin rapat efisiensi volumetrik rata-rata yang dihasilkan cenderung meningkat. Pada putaran mesin yang semakin tinggi pada setiap variasi penyetelan celah katup masuk, efisiensi volumetrik rata-rata yang dihasilkan juga cenderung meningkat. Efisiensi volumetrik rata-rata tertinggi adalah yang dihasilkan oleh celah katup masuk 0,2 mm dengan putaran mesin 1600 rpm sedangkan efisiensi volumetrik rata rata terendah adalah Tabel Data Hasil Penelitian Putaran Mesin Efisiensi Volumetrik Rata-rata (%) (rpm) Celah 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 1000 69,78 64,90 61,38 57,60 51,49 1200 72,29 66,82 64,48 61,99 60,69 1400 80,23 77,43 75,21 71,29 68,81 1600 80,59 77,80 75,58 73,22 71,97

48 PROFESIONAL,VOL. 8, No. 1, Mei 2010, ISSN 1693-3745 Gambar 3. Grafik hubungan efisiensi volumetrik rata rata dengan celah katup masuk yang dihasilkan oleh celah katup masuk 0,6 pada putaran mesin 1000 rpm. Penyetelan celah katup masuk yang rapat akan menyebabkan katup membuka lebih awal dan menutupnya lebih lama, berarti bukaan katupnya lebih lama sehingga udara yang masuk ke ruang bakar akan lebih banyak, Semakin banyak udara yang masuk ke ruang bakar berarti efisiensi volumetrik rata rata yang dihasilkan semakin besar. Sedangkan dengan penyetelan celah katup yang renggang akan menyebabkan katup membuka lebih lambat dan menutupnya lebih awal berarti bukaan katupnya lebih singkat sehingga udara yang masuk ke ruang bakar lebih sedikit. Semakin sedikit udara yang masuk ke ruang bakar berarti efisiensi volumetrik rata ratanya semakin kecil. Putaran mesin yang semakin tinggi pada setiap variasi celah katup masuk efisiensi volumetrik rata rata yang dihasilkan juga semakin meningkat. Hal ini karena dengan putaran mesin yang tinggi udara yang masuk ke ruang bakar bergerak lebih cepat akibat hisapan piston yang juga bergerak dengan cepat, sehingga udara yang masuk ke ruang bakar akan lebih banyak. Begitu juga sebaliknya. Secara grafis hasil penelitian tersebut digambarkan sebagai berikut. Grafik di atas menunjukkan bahwa dengan celah katup masuk yang semakin rapat efisiensi volumetrik rata-rata yang dihasilkan cenderung meningkat. Pada putaran mesin yang semakin tinggi pada setiap variasi penyetelan celah katup masuk, efisiensi volumetrik ratarata yang dihasilkan cenderung meningkat juga. Efisiensi volumetrik rata-rata tertinggi adalah yang dihasilkan oleh celah katup masuk 0,2 mm dengan putaran mesin 1600 rpm, sedangkan efisiensi volumetrik rata rata terendah dihasilkan pada setelan celah katup masuk 0,6 mm dengan putaran mesin 1000 rpm.

Sarif S., Dwi W., Winarno DR, Pengaruh Variasi Penyetelan Celah Katup 49 Gambar 4. Grafik hubungan efisiensi volumetrik rata rata dengan putaran mesin Grafik di atas menunjukkan bahwa dengan putaran mesin yang semakin tinggi pada setiap celah katup masuk, efisiensi volumetrik rata-rata yang dihasilkan cenderung meningkat. Efisiensi volumetrik rata-rata tertinggi adalah yang dihasilkan oleh celah katup masuk 0,2 mm dengan. putaran mesin 1600 rpm. Penyetelan celah katup masuk yang rapat akan menyebabkan katup membuka lebih awal dan menutupnya lebih lama, berarti bukaan katupnya lebih lama sehingga udara yang masuk ke ruang bakar akan lebih banyak, Semakin banyak udara yang masuk ke ruang bakar berarti efisiensi volumetrik rata rata yang dihasilkan semakin besar, hal ini sesuai dengan mekanisme timing valve diagram yang disajikan pada gambar 5 dan 6. Sedangkan dengan penyetelan celah katup yang renggang akan menyebabkan katup membuka lebih lambat dan menutupnya lebih awal berarti bukaan katupnya lebih singkat sehingga udara yang masuk ke ruang bakar lebih sedikit. Semakin sedikit udara yang masuk ke ruang bakar berarti efisiensi volumetrik rata ratanya semakin kecil. Putaran mesin yang semakin tinggi, efisiensi volumetrik rata-rata pada setiap celah katup masuk yang dihasilkan cenderung meningkat pada putaran yang dilakukan pengujian. Hal ini karena pada putaran mesin yang tinggi, udara yang masuk ke ruang bakar bergerak lebih cepat akibat hisapan piston yang juga bergerak dengan cepat, sehingga udara yang masuk ke ruang bakar akan lebih banyak. Hal ini sesuai dengan rumusan yang menjadi dasar perhitungan dalam penelitian ini yaitu C = 2gh. Hal tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut : pada putaran tinggi, tekanan udara di dalam ruang bakar semakin rendah hal ini terjadi karena kebutuhan udara untuk pembakaran semakin banyak. Ditambah lagi gerakan translasi piston semakin cepat yang juga mengakibatkan hisapan yang juga semakin cepat. Dengan adanya hisapan yang semakin cepat dan perbedaan tekanan yang semakin tinggi maka semakin banyak pula udara yang dapat dimasukan. Hal ini sesuai dengan rumus di atas

50 PROFESIONAL,VOL. 8, No. 1, Mei 2010, ISSN 1693-3745 bahwa perbedaan tekanan berbanding lurus dengan kecepatan alir fluida yang diakibatkan oleh hisapan akibat gerakan piston. Disamping itu pada putaran tinggi kerugian akibat penghisapan semakin kecil. Celah katup masuk yang disetel rapat maka hal ini sangat membantu untuk memenuhi kebutuhan udara yang maksimal tersebut, sehingga efisiensi volumetrik rata-rata yang dihasilkan akan meningkat. Kelemahan dalam penelitian ini adalah Suhu lingkungan yang tidak dikondisikan, penelitian yang dilakukan terbatas pada rpm 1600, sehingga tidak terdeteksi pengaruh penyetelan celah katup terhadap efisiensi volumetrik pada putaran yang lebih tinggi. SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Berdasarkan hasil penelitian maka dapat disimpulkan bahwa ada pengaruh efisiensi volumetrik rata-rata dari variasi penyetelan celah katup masuk. Penyetelan celah katup masuk yang semakin rapat pada setiap putaran mesin, efisiensi volumetrik rata-rata yang dihasilkan cenderung meningkat. Demikian juga halnya dengan putaran mesin yang semakin tinggi hingga 1600 rpm pada setiap celah katup masuk, efisiensi volumetrik rata-rata yang dihasilkan juga cenderung meningkat. Saran 1. Sebaiknya penyetelan celah katup masuk harus sesuai dengan spesifikasi mesin, harapannya agar pada kondisi putaran mesin tertentu efisiensi volumetrik rata-rata tetap tercapai dengan maksimum. 2. Untuk menghindari setelan celah katup yang tidak sesuai dengan spesifikasi mesin, lakukanlah tune-up mesin secara rutin agar performa mesin tetap dalam kondisi yang baik. DAFTAR PUSTAKA Arikunto, S. 2002. Prosedur Penelitian Suatu Pendekatan Praktek. Jakarta: PT. Rineka Cipta. Arismunandar, W. 1983. Motor Diesel Putaran Tinggi. Jakarta : Pradya Paramita. Arismunandar, W. 1977. Motor Bakar Torak. Bandung : Institut Teknologi Bandung. Holman, J.P. 1985. Metode Pengukuran Teknik Edisi ke 4. Jakarta : Erlangga Maleev, V. L. 1991. Operasi dan Pemeliharaan Mesin Diesel. Jakarta : Erlangga. Maleev, V. L. 1993. Internal Combustion Engine Second Edition. New York McGraw Hill Book Company, Inc. Sharma, R.P & Mathur, M.L. 1980. Internal Combustion Engine. New Delhi. Hanpar Rai & Sons.