UNJUK KERJA MESIN BENSIN 4 SILINDER
TYPE 4G63 SOHC 2000 CC MPI
Oleh:
Dianta Mustofa
E-mail: dianta_mk@yahoo.com
ABSTRAK
Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan Test Bench, dimana mesin
tersebut diletakkan di dalam suatu bantalan yang kemudian transmisinya
dihubungkan dengan poros dinamometer.
Dari penelitian tersebut diperoleh bahwa Daya Poros terbesar (81.92 kW)
berada pada putaran 5500 rpm; Torsi (momen puntir) tertinggi sebesar 152.69
Nm pada putaran 4500 rpm; Pemakaian bahan bakar spesifik paling ekonomis
sebesar 0.31 (kg/kW.h) pada putaran 3000 rpm. Dan Efisiensi Termal optimum
sebesar 24.13 % pada putaran 3000 rpm.
PENDAHULUAN
Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan Test Bench, dimana
mesin tersebut diletakkan di dalam suatu bantalan yang kemudian
transmisinya dihubungkan dengan poros dinamometer. Fungsi
dinamometer tersebut sebagai alat yang dapat memberi pembebanan
pada mesin saat mesin melakukan putaran yang telah ditentukan sewaktu
pengujian dilakukan.
Dari penelitian ini ingin diperoleh karakteriteristik putaran mesin
terhadap daya poros yang dihasilkan, karakteristik putaran terhadap torsi
maksimum, dan hubungan putaran terhadap konsumsi bahan bakar yang
digunakan, serta efisiensi termal optimum yang dihasilkan.
TINJAUAN PUSTAKA
Daur Otto adalah daur model untuk berbagai motor bakar dengan
pengapian busi. Tekanan gas di dalam silinder suatu motor bakar
pengapian busi. Sewaktu torak berada pada titik mati atas (TMA),
berbagai katup pemasukan membuka dan campuran bahan bakar segar
2
diisap ke dalam silinder. Pada titik mati bawah (TMB) katup pemasukan
menutup dan selama langkah kembali ke TMA gas akan dikompresikan.
Dalam sistem yang diidealisasikan, pengapian terjadi seketika pada TMA,
sehingga menimbulkan peningkatan temperatur dan tekanan gas yang
cepat. Kemudian gas diekspansikan selama langkah kerja, hingga pada
TMB berbagai katup pembuangan membuka, dan gas akan ditekan keluar
melalui lubang pembuangan. Dengan langkah yang ke empat (dari TMB
ke TMA) semua gas akan dikeluarkan dari silinder. Dalam daur Otto yang
ideal proses kompresi dan ekspansi diumpamakan reversibel dan
adiabatik, yaitu proses isentropik, sedangkan selama langkah-langkah
pemasukan dan pengeluaran tekanan dalam silinder diandaikan sama
dengan tekanan atmosfer. Kerja oleh torak terhadap gas di dalam silinder
selama langkah pembuangan secara eksak sama dengan kerja yang
dilakukan oleh gas terhadap torak selama langkah hisap, sehingga
keluaran kerja berguna dihasilkan semata-mata oleh kelebihan kerja yang
dilakukan terhadap gas selama langkah kompresi.
Suatu motor bakar pengapian yang sebenarnya tidak akan dapat
mencapai performansi dari daur Otto yang sangat diidealisasikan itu.
Pembakaran memerlukan waktu untuk kelangsungannya, dan oleh karena
itu pembakaran dimulai sebelum tma dengan “mempercepat pengapian”.
Selanjutnya terdapat kerugian tekanan sewaktu aliran melalui katup pada
langkah hisap dan buang; torak harus melakukan kerja terhadap udara
untuk mengeluarkannya, dan kerja ini lebih besar dari kerja yang
dilakukan gas-gas dalam silinder terhadap torak selama langkah hisap.
Perpindahan panas terlibat, sehingga proses-proses kompresi dan
ekspansi tidaklah isentropik. 1
ALAT DAN PENGUJIAN
Test bench: 2
1
6 3
4
5
3
Keterangan :
1. Motor Bensin
2. Edy Current Dynamometer
3. Fuel Consumption Gauge
4. Air Gauge
5. Engine Cooling Water System
6. Tachometer Digital
Data Spesifikasi Umum Mesin 4G63
Spesifikasi
Engine model 4G63
Total Displacement (cc) 1.997
Bore x Stroke (mm) 85.0 X 88.0
Compression Ratio 9.5
Combustion Chamber Pentroof type
Camshaft arrangement SOHC
No. of valve :
IN
OUT
8
8
Valve timing :
IN – open
IN – close
OUT – open
OUT - close
BTDC 16O
ABDC 53 O
BBDC 50 O
ATDC 16 O
Fuel System MPI
Required fuel RON 91 or higher, unleaded
Max Output 114 PS / 5000 rpm
Max Torque 16.3 kgm / 3000rpm
HASIL PENGUJIAN
Hasil pengujiannya berupa grafik-grafik karakteristik :
1 William C. Reynold & Henry C. Perkins, Engineering Thermodynamic, 2nd edition
4
Grafik 1. Torsi Vs putaran Grafik 2. Daya Vs putaran
diindonesiakan oleh DR. Ir. Filino Harahap, M.Sc.,Erlangga,1991 hal : 306-308.
100.00
110.00
120.00
130.00
140.00
150.00
160.00
0 2000 4000 6000 8000
Putaran (rpm)
Torsi (Nm)
15.00
17.00
19.00
21.00
23.00
25.00
27.00
0 2000 4000 6000 8000
Putaran (rpm)
Effisiensi termal (%)
0.00
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
0 2000 4000 6000 8000
Putaran
Daya
(kW)
5
Grafik 3. SFC Vs putaran Grafik 4.ηth Vs putaran
KESIMPULAN
Dari hasil pengujian dan pengolahan data yang dilakukan pada
mesin bensin 4 silinder type 4G63 SOHC 2000 CC MPI dapat diambil
kesimpulan sebagai berikut :
!"Pada gambar grafik 1, Torsi (momen puntir) Vs putaran, terlihat bahwa
momen puntir tertinggi pada putaran 4500 rpm yaitu sebesar 152.69
Nm dan terendah pada putaran 6500 rpm yaitu sebesar 103.98 Nm.
!"Pada gambar grafik 2, daya keluaran Vs putaran, terlihat bahwa daya
poros terbesar berada pada putaran 5500 rpm yaitu sebesar 81.92 kW
dan menurun pada putaran 5500 rpm ke atas.
!"Pemakaian bahan bakar spesifik yang paling ekonomis pada putaran
3000 rpm yaitu sebesar 0.31 (kg/kW.h).
!"Pada gambar grafik 4, efisiensi termal Vs putaran, terlihat bahwa
efisiensi termal yang dihasilkan terlihat sangat baik pada putaran 3000
rpm yaitu sebesar 24.13 %, Tetapi pada putaran yang lebih tinggi
efisiensi termal cenderung menurun karena pengaruh dari mulai
menurunnya daya yang dihasilkan juga temperatur mesin pada
putaran tinggi semakin meningkat.
DAFTAR PUSTAKA
1. Arismunandar, Wiranto, Motor Bakar Torak, Pradnya Paramita,
Jakarta.
2. Kinsky, Roger, Heat Engineering, 3rd edition, Mc Graw Hill
Book Company, 1989.
3. L.A. de Bruijn & L. Muilwijk, Motor Bakar, cetakan keempat
diterjemahkan oleh Matondang, Bhratara, 1999.
4. Nakoela Soenarta dan DR. Shoichi Furuhama, Motor
Serbaguna, cetakan kedua, Pradnya Paramita, 1995.
5. P.L. Ballaney, Applied Thermodynamics, 5th edition, Khanna
publisher, 1987.
6. PT. KTB Training Center, Diktat Training Mitsubishi Kuda
Grandia 2.0 MPI, 2002.
7. PT. KTB Training Center, Diktat MSTEP 1, Basic engine.
8. PT. KTB Training Center, Diktat MSTEP 2, Gasoline engine.
9. V.L.Maleev,M.E.,DR.A.M., Internal Combustion Engines, 2nd
edition, Mc Graw Hill Book Company, 1945.
10. William C. Reynolds and Henry C. Perkins, Engineering
Thermodynamic, 2nd edition diindonesiakan oleh DR.Ir.Filino
Harahap,M.Sc., Erlangga, 1991.
http//rudyct.com
