KAJIAN TEORI PERFORMANCE MESIN DAIHATSU TERIOS D99B BERTEKNOLOGI VVTi DENGAN SISTEM BAHAN BAKAR D- TYPE EFI DAN MESIN NON VVT-i Skiripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik KHOIRUL ANWAR 090421019 DEPARTEMEN TEKNIK MESIN PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012 1
KAJIAN TEORI PERFORMANCE MESIN DAIHATSU TERIOS D99B BERTEKNOLOGI VVT-i DENGAN SISTEM BAHAN BAKAR D-TYPE EFI DAN MESIN NON VVT-i KHOIRUL ANWAR NIM : 090421019 Telah Disetujui dari Hasil Seminar Skripsi Periode Ke- 178, Pada Tanggal 26 Mei 2012 Dosen Pembanding I Dosen Pembanding II Ir. Mulfi Hazwi, MSc Tulus Burhanuddin Sitorus, ST.MT NIP : 19491012 1981 031002 NIP : 19720923 2000 121003 2
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA FAKULTAS TEKNIK PROGRAM PENDIDIKAN EKSTENSI JURUSAN TEKNIK MSIN MEDAN KARTU BIMBINGAN TUGAS SARJANA MAHASISWA No. 274 / TS / 2011 Sub Program : Teknik Mesin Bidang Tugas : Motor Bakar Judul Tugas : Kajian Teori Performance Mesin Daihatsu Terios D99B berteknologi VVT-i Dengan sistem bahan bakar D type EFI dan Mesin non VVT-i Diberikan Tgl. : 26 / 09 / 2011 Selesai Tgl. : 25/ 04 / 2012 Dosen Pembimbing: Ir. Tekad sitepu Nama Mhs : Khoirul Anwar N.I.M : 090421019 3
No Tanggal Kegiatan Asistensi Bimbingan Tanda Tangan Dosen Pemb. 1 26/09/2011 Pengajuan judul 2 15/10/2011 Penggantian judul 3 1/12/2011 ACC bab I 4 14/1/2012 ACC bab II 5 13/3/2012 Perbaikan bab III, 6 20/3/2012 ACC bab III 7 27/3/2012 Perbaikan bab IV 8 11/4/2012 ACC bab IV 9 14/4/2012 Perbaikan bab V perhitungan dan rumus rumus dan Grafik gambar diperjelas dan penulisan kalimat Penulisan kalimat, kesimpulan, saran, dan daftar pustaka 10 25/4/2012 Lengkapi daftar isi, daftar tabel, daftar gambar, daftar notasi Catatan : Diketahui, 1. Kartu harus diperlihatkan kepada Dosen Pembimbing KetuaP.S. Teknik MesinFT. USU 2.Kartu ini harus dijaga bersih dan rapi 3.Kartu ini dikembalikan ke Jurusan, bila kegiatan Asistensi telah selesai DR.-Ing.Ir.IkhwansyahIsranuri NIP.196412241992111001 4
JURUSAN TEKNIK MESINAGENDA: 27//TS/2011 PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI DITERIMA : / / FAKULTAS TEKNIK USU PARAF: MEDAN TUGAS SARJANA NAMA : KHOIRUL ANWAR NIM. : 090421019 MATA PELAJARAN : MOTOR BAKAR SPESIFIKASI : KAJIAN TEORI PERFORMANCE MESIN DAIHATSU TERIOS D99B BERTEKNOLOGI VVT-i DENGAN SISTEM BAHAN BAKAR D- TYPE EFI DAN MESIN NON VVT-i. DIBERIKAN TANGGAL : 26 / 09 / 2011 SELESAI TANGGAL : / / KETUA JURUSAN TEKNIK MESIN, MEDAN, DOSEN PEMBIMBING, DR.-Ing.Ir. Ikhwansyah Isranuri Ir. Tekad sitepu NIP. 196412241992111001 NIP. 195212221978031002 5
DAFTAR ISI Kata Pengantar Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Notasi Abstrak i iii v vi vii viii BAB 1. PENDAHULUAN 1 1.1. Latar Belakang 2 1.2. Batasan Masalah 2 1.3. Tujuan 2 1.4. Metode Penulisan 2 1.5. Sistematika Penulisan 3 BAB II. LANDASAN TEORI 7 2.1. Landasan Teori 7 2.2. Prinsip Kerja Motor Bensin 8 3.5. Catalyitic Converter 9 2.3. Siklus ideal Otto 13 2.4. Siklus Aktual. 18 2.5. Parameter performance Mesin 19 2.5.1. Tekanan Efektif rata rata. 19 2.5.2. Daya Indikator 19 2.5.3. Daya Poros. 20 2.5.4. Konsumsi bahan bakar. 21 6
2.5.5. Efisiensi Thermal 22 2.5.6. Efisiensi Mekanis 22 2.5.7. Efisiensi Volumetrik 22 BAB III. SISTEM VVT-I DAN CATALYTIC CONVERTER 24 3.1. Sistem VVT-i 24 3.2. Sistem EFI 25 3.3. Prinsip Kerja VVT-i. 26 3.4. Komponem VVT-i 30 3.4.1. ECU ( Electronic control unit). 30 3.4.2. Camshaft Position Sensor. 30 3.4.3. Camshaft Timing Oil Control Valve. 32 3.4.4. Crankshaft Position Sensor 32 3.5. Spesifikasi Mesin 33 3.5.1 Daihatsu Terios D99B 33 3.5.2. Taruna F series (non VVT-i). 34 BAB IV.. Analisa Thermodinamika Mesin Daihatsu Terios D99B dan Mesin non VVT-i 35 4.1. Mesin Daihatsu Terios 35 4.1.1 Analisa Thermodinamika 35 4.1.2 Parameter performa Mesin. 44 4.2. Mesin non VVT-I 48 4.2.1 Analisa Thermodinamika 48 4.2.2 Parameter performa Mesin. 58 BAB V. KESIMPULAN dan SARAN. 68 7
5.1. Kesimpulan 68 5.2 Saran. 69 Daftar Pustaka Lampiran 8
DAFTAR TABEL Tabel 3.3.1 Spesifikasi Mesin Daihatsu Terios D99B...33 Tabel 3.3.2 Mesin non VVT-i...34 Tabel 4.1. Torsi Mesin...62 Tabel 4.2. Daya Mesin...64 Tabel 4.3. SFC dan Putaran Mesin...66 9
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Langkah isap...6 Gambar 2.2. Langkah kompresi...6 Gambar 2.3. Langkah Usaha...7 Gambar 2.4. Langkah Buang...8 Gambar 2.5. Prinsip Kerja motor bensin 4 silinder...8 Gambar 3.8. Catalytic converter...9 Gambar 3.9. Catalytic converter jenis pellet...10 Gambar.3.10. Catalytic converter 3 way catalyst...11 Gambar.3.11. Catalytic converter 2 way catalyst...12 Gambar. 3.12. Catalytic converter jenis monolhitic...12 Gambar.2.6. Diagram P-v dan T siklus Otto...14 Gambar2.6. Diagram siklus aktual...18 Gambar 3.1. Sistem VVT-i...25 Gambar 3.2. Kontrol VVT-i...27 Gambar 3.3. Valve timing VVT-i...27 Gambar 3.4. VVT-i controller...28 Gambar 3.5. Posisi advanced timing...29 10
Gambar 3.6. Posisi retard timing...29 Gambar 3.7. Camshaft timing oil control valve...32 Gambar 3.1. Grafik Torsi mesin Daihatsu Terios D99B dan mesin non VVT-i...63 Gambar3.2. Grafik Daya mesin Daihatsu Terios D99B dan mesin non VVT-I...65 Gambar.3.3. Grafik SFC dan putaran mesin Daihatsu Terios D99B dan mesin non VVT-i...67 11
DAFTAR NOTASI rasio kompresi R konstanta gas (kj/kg-k) atau (ft-lbf/lbm- 0 R) atau (BTU/lbm- 0 R) C v panas spesifik pada volume konstan (kj/kg-k) atau (BTU/lbm- 0 R) V d volume langkah (cc) atau (L) atau (in 3 ) Vc volume sisa (cc) atau (L) atau (in 3 ) m m massa campuran bahan bakar dan udara (kg)atau (lbm) m a massa udara (kg) atau (lbm) m f massa bahan bakar (kg) atau (lbm) massa jenis udara (kg/m 3 ) atau lbm/ft 3 ) Q HV nilai kalor bahan bakar (kj/kg) atau (BTU/lbm) efisiensi pembakaran mep tekanan efektif rata rata W i daya indikasi (W) atau (hp) N n kecepatan mesin (Rpm) jumlah putaran dalam satu siklus W b daya poros (kw) atau (hp) Sfc konsumsi bahan bakar spesifik (gr/kw-h) 12
efisiensi thermal efisiensi mekanis efisiensi volumetric W nett kerja nett (kj) laju aliran rata rata X r residu gas buang 13