Upload
dani-sherlock
View
60
Download
18
Embed Size (px)
DESCRIPTION
prinsp kerja turbocharger
Citation preview
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
TUGAS SARJANA
MOTOR BAKAR
KAJIAN STUDI PENGARUH PENGGUNAAN
TURBOCARJER DENGAN INTERKULER
TERHADAP PERFORMANSI MOTOR BAKAR
DIESEL 130 PS PENGGERAK KENDARAAN TRUK
OLEH :
ARDI KUSMAWADI
NIM : 040401023
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2008
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kehadirat Allah SWT, karena atas rahmat dan karuniaNya
penulis dapat menyelesaikan Tugas Sarjana ini dengan sebaik baiknya. Tugas
Sarjana ini merupakan tugas akhir untuk menyelesaikan studi pada jenjang
pendidikan Sarjana (S1) Teknik Mesin menurut kurikulum Departemen Teknik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Penulis dalam Tugas Sarjana ini mengambil judul KAJIAN STUDI
PENGARUH PENGGUNAAN TURBOCARJER DENGAN INTERKULER
TERHADAP PERFORMANSI MOTOR BAKAR DIESEL130 PS;
PENGGERAK KENDARAAN TRUK.Dalam penulisan ini, dari awal sampai
akhir penulis mencoba semaksimal mungkin guna tersusunnya Tugas Sarjana ini.
Namun penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan kekurangan baik
dalam penulisan maupun dalam penyajian Tugas Sarjana ini yang disebabkan
faktor pengetahuan dan pengalaman penulis. Untuk itu saran dari semua pihak
yang bersifat membangun sangat penulis harapkan demi kesempurnaan Tugas
Sarjana ini.
Dengan tersusunnya Tugas Sarjana ini maka penulis mengucapkan terimakasih
yang sebesar besarnya kepada
1. Kepada Orang tua dan keluarga tercinta yang telah memberikan dukungan
baik moril maupun materil.
2. Bapak Ir.Isril Amir selaku dosen pembimbing Tugas Sarjana yang telah
meluangkan waktunya untuk membimbing penulis dalam menyelesaikan
Tugas Sarjana ini.
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
3. Bapak Dr.Ing.Ir.Ikhwansyah Isranuri selaku ketua Departemen Teknik
Mesin Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Tulus Burhanuddin, ST, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik
Mesin Universitas Sumatera Utara.
5. Seluruh staf Pengajar dan Pegawai di lingkungan Departemen Teknik
Mesin Universitas Sumatera Utara yang tidak dapat disebutkan satu
persatu.
6. Ucapan terimakasih kepada PT ASTRA INTERNASIONAL Tbk. Dan juga
terimakasih kepada Bapak Sudarto selaku asisten kepala bengkel yang
telah banyak meluangkan waktunya untuk berdiskusi dengan penulis dan
juga telah memberikan data data yang mendukung dalam penyelesaian
Tugas Sarjana ini.
7. Saya ucapkan terimakasih kepada Mahasiswa Teknik Mesin khususnya
sesama rekan rekan stambuk 2004 yang telah banyak membantu dalam
penyelesaian Tugas Sarjana ini.
Akhir kata, dengan segala kerendahan hati penulis memanjatkan
doa kepada Allah SWT, dan semoga kita semua dilindungi dan diberi
berkat-Nya
Medan, Juni 2008
Penulis
Ardi Kusmawadi
Nim : 040401023
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i
SPESIFIKASI TUGAS SARJANA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iii
KARTU BIMBINGAN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iv
DAFTAR ISI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v
DAFTAR GAMBAR. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . x
DAFTAR TABEL. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xii
DAFTAR NOTASI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xiii
BAB I . PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
1.2 Tujuan Penulisan. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
1.3 Batasan Masalah. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.4 Metodologi Penulisan. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.5 Sistematika Penulisan. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Turbocarjer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2 Klasifikasi Turbocarjer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.2.1 Turbocarjer Sistem Tekanan Konstan. . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.2.2 Turbocarjer Sistem Pulsa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2.3 Turbocarjer Sistem Converter Pulsa. . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
2.3 Bagian Bagian Utama Turbocarjer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.3.1 Turbin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.3.2 Kompresor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
2.4 Interkuler. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
2.4.1 Prinsip Kerja Interkuler. . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.5 Prinsip Kerja dari Sistem Turbocarjer pada Siklus Tekanan Terbatas19
2.6 Pengaruh Penggunaan Turbocarjer dengan Interkuler terhadap
Performansi Motor Bakar Diesel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
BAB III. METODOLOGI KAJIAN DAN ANALISA TERMODINAMIKA
3.1 Idealisasi Analisa Termodinamika. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.2 Mekanisme Kerja Motor Bakar dengan Turbocarjer dan Interkuler.. 27
3.3 Siklus Termodinamika Motor Bakar. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.4 Bahan Bakar Motor Bakar Diesel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29
3.5 Rasio Kompresi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .31
3.6 Analisa Termodinamika Motor Bakar Dengan Turbocarjer dan
Interkuler. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.6.1 Laju Aliran Gas Buang Masuk Turbin. . . . . . . . .. . . . . . . . 33
3.6.2 Laju Aliran Udara Melalui Kompresor. . . . . . . . . . . .. . . . .36
3.6.3 Penetapan Kajian yang akan digunakan. . . . . . . . . . . . . . . 38
3.6.4 Termodinamika Pada Turbin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
3.6.5 Termodinamika Pada Kompresor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
3.6.6 Termodinamika Dalam Interkuler. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43
3.6.7 Termodinamika Pada Ruang Bakar. . . . . . . . . . . . . . . . . . .47
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
3.7 Analisa Termodinamika Motor Bakar Tanpa Turbocarjer Dan
Interkuler. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
3.7.1 Termodinamika Dalam Ruang Bakar. . . . . . . . . . . . . . . . . .57
3.8 Analisa Termodinamika Motor Bakar Dengan Turbocarjer Tanpa
Interkuler
3.8.1 Termodinamika Pada Turbin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
3.8.2 Termodinamika Pada Kompresor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3.8.3 Termodinamika Pada Ruang Bakar. . . . . . . . . . . . . . . . . . .70
3.9 Daya Turbin dan Kompresor Turbocarjer. . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 71
3.10 Putaran Turbin dan Kompresor Turbocarjer. . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
BAB IV. PERFORMANSI MOTOR BAKAR
4.1 Performansi Motor Bakar Diesel dengan Turbocarjer dan Interkuler 76
4.1.1 Tekanan Indikator Rata rata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .77
4.1.2 Tekanan Efektif Rata rata. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78
4.1.3 Kerja Indiaktor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78
4.1.4 Kerja Efektif. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .78
4.1.5 Kerja Mekanik yang Hilang. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .79
4.1.6 Daya Indiaktor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
4.1.7 Daya Efektif. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
4.1.8 Konsumsi Bahan Bakar Tiap Jam. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80
4.1.9 Konsumsi Bahan Bakar Spesifik. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
4.1.10 Momen Putar ( Torsi ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .82
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
4.2 Performansi Motor Bakar Tanpa Turbocarjer dan Interkuler. . . . . . .83
4.2.1 Tekanan Indikator Rata rata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83
4.2.2 Tekanan Efektif Rata rata. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
4.2.3 Kerja Indiaktor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
4.2.4 Kerja Efektif. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85
4.2.5 Kerja Mekanik yang Hilang. . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . .86
4.2.6 Daya Indiaktor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
4.2.7 Daya Efektif. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
4.2.8 Konsumsi Bahan Bakar Tiap Jam. . . . . . . . . . . . . . . . . . .87
4.2.9 Konsumsi Bahan Bakar Spesifik. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
4.2.10 Momen Putar ( Torsi ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
4.3 Performansi Motor Bakar Dengan Turbocarjer Tanpa Interkuler. . 90
4.3.1 Tekanan Indikator Rata rata. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .90
4.3.2 Tekanan Efektif Rata rata. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
4.3.3 Kerja Indiaktor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
4.3.4 Kerja Efektif. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
4.3.5 Kerja Mekanik yang Hilang. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
4.3.6 Daya Indiaktor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
4.3.7 Daya Efektif. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
4.3.8 Konsumsi Bahan Bakar Tiap Jam. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .94
4.3.9 Konsumsi Bahan Bakar Spesifik. . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . 96
4.3.10 Momen Putar ( Torsi ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .96
4.4 Perhitungan Performansi Pada Beberapa Putaran. . . . . . . . . . . . . . .97
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
4.4.1 Pengaruh Penggunaan Turbocarjer dan Interkuler Terhadap
Daya Efektif dan Tekanan Efektif Motor Bakar Diesel.. . . . . . . 101
4.4.2 Pengaruh Penggunaan Turbocarjer dan Interkuler Terhadap
Torsi Motor Bakar Diesel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
4.4.3 Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler
Terhadap Daya Indiaktor Motor Bakar Diesel. . . . . . . . . . . . . . 106
4.4.4 Pengaruh Penggunaan Turbocarjer dengan Interkuler
Terhadap Konsumsi Bahan Bakar Motor Bakar Diesel. . . . . . . 108
4.4.5 Pengaruh Penggunaan Turbocarjer dengan Interkuler terhadap
Emisi Gas Buang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
BAB V. KESIMPULAN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
DAFTAR PUSTAKA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
LAMPIRAN
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Skema instalasi sederhana turbocarjer dengan interkuler 6
Gambar 2.2 Turbocarjer sistem tekanan konstan 7
Gambar 2.3 Turbocarjer sistem pulsa 8
Gambar 2.4 Turbocarjer sistem converter pulsa 9
Gambar 2.5 Bagian bagian utama turbocarjer 10
Gambar 2.6 Turbin radial type kantilever 13
Gambar 2.7 Komponen utama turbin radial 13
Gambar 2.8 Bagian utama kompresor sentrifugal 15
Gambar 2.9 Grafik temperatur Vs Sudut engkol Vs Tekanan 16
Gambar 2.10 intercooler 17
Gambar 2.11 Sistem kerja interkuler tipe air to air 18
Gambar 2.12 Grafik efektivnes interkuler dan rasio kerapatan udara 20
Gambar 2.13 Siklus tekanan terbatas pada mesin diesel 20
Gambar 2.14 Siklus ideal tekanan terbatas dengan menggunakan
Turbocarjer 21
Gambar 3.1 Mekanisme kerja turbocarjer dengan interkuler 27
Gambar 3.2 Diagram P V siklus gabungan 28
Gambar 3.3 Diagram P V siklus gabungan dengan menggunakan
Turbocarjer 32
Gambar 3.4 Diagram h s untuk turbin 39
Gambar 3.5 Diagram h s untuk kompresor 41
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
Gambar 3.6 Diagram T S siklus gabungan dengan turbocarjer
Dan interkuler 43
Gambar 3.7 Diagram P V siklus gabungan pada motor bakar diesel 57
Gambar 3.8 Diagram T S siklus gabungan dengan turbocarjer
Tanpa interkuler 65
Gambar 3.9 Grafik performansi kompresor 73
Gambar 4.1 Grafik prestasi motor bakar diesel dengan turbocarjer
Dan interkuler 97
Gambar 4.2 Grafik prestasi motor bakar diesel tanpa turbocarjer
Dan interkuler 98
Gambar 4.3 Grafik daya motor Vs putaran 99
Gambar 4.4 Grafik tekanan efektif Vs putaran 100
Gambar 4.5 Grafik torsi Vs putaran 105
Gambar 4.6 Grafik daya indikator Vs putaran 107
Gambar 4.7 Grafik konsumsi bahan bakar spesifik Vs putaran 109
Gambar 4.8 Grafik konsumsi bahan bakar /jam Vs putaran 111
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Perhitungan analisa termodinamika pada ruang bakar 70
Tabel 4.1 Daya motor bakar diesel dengan turbocarjer dan interkuler 97
Tabel 4.2 Daya motor bakar diesel dengan turbocarjer tanpa interkuler 98
Tabel 4.3 Daya motor bakar diesel tanpa turbocarjer dan interkuler 99
Tabel 4.4 Torsi motor bakar diesel dengan turbocarjer dan interkuler 104
Tabel 4.5 Torsi motor bakar diesel dengan turbocarjer tanpa interkuler 104
Tabel 4.6 Torsi motor bakar diesel tanpa turbocarjer dan interkuler 104
Tabel 4.7 Daya indikator dengan turbocarjer dan interkuler 106
Tabel 4.8 Daya indikator dengan turbocarjer tanpa interkuler 106
Tabel 4.9 Daya indikator tanpa turbocarjer dan interkuler 107
Tabel 4.10 Konsumsi bahan bakar spesifik dengan
Turbocarjer dan interkuler 108
Tabel 4.11 Konsumsi bahan bakar spesifik dengan
Turbocarjer tanpa interkuler 108
Tabel 4.12 Konsumsi bahan bakar spesifik tanpa
Turbocarjer dan interkuler 109
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
DAFTAR NOTASI
n Putaran mesin rpm
Lambang Keterangan Satuan
AF Perbandingan udara dengan bahan bakar Kgudara/kgb.bakar
pc Panas spesifik tekanan konstan kJ/kg0K
F Konsumsi bahan bakar spesifik Kg/hp-hr
Fh Konsumsi bahan bakar /jam Kg /jam
h Entalpi kalor kJ/kg
h Koefisien perpindahan kalor W/m0K
HHV Nilai kalor atas bahan bakar Kkal/kg
L Jumlah udara aktual Mole/kg
LHV Nilai kalor bawah bahan bakar kJ/kg
egm.
Laju aliran Gas Buang Masuk Turbin Kg/det
km.
Laju aliran udara melalui kompresor Kg/det
am Berat molekul udara kg/mole
th Efisiensi thermal
r Efisiensi relatif
Ne
Ni
m
Daya efektif
Daya indikator
Efisiensi motor bakar
hp
hp
n Eksponen polytropik
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
b Efisiensi termal brake
c Efisiensi kompresor
T Efisiensi turbin
Nu Bilangan Nusselt
Pi Tekanan indikator Kg/cm2
Pe Tekanan efektif rata - rata Kg/cm2
rp Tekanan relasi
Pr Bilangan prandtl
Qin Panas kalor masuk kJ/kg
R Rasio kompresi
R Konstanta gas universal kJ/kg0K
eR Bilangan reynolds
T Torsi Kg - m
U Energi dalam kJ/kg
Vd Volume langkah torak m3
rv Volume relasi
v Volume spesifik m3/kg
Wi Kerja indikator kg - m
Perbandingan pemotongan
sc Koefisien pembilasan
Koefisien perubahan molar
Faktor kelebihan udara
Kerapatan udara Kg/m3
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
Faktor koreksi
Derajat ekspansi
wt Kenaikan temperatur akibat gesekan 0K
r Koefisien gas sisa pembakaran
Laju ledakan
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Semakin naiknya harga minyak mentah dunia membuat setiap pabrikan
otomotif mengembangkan teknologi pada kendaraan yang hemat bahan bakar dan
ramah lingkungan tetapi mempunyai performa / prestasi mesin yang baik tanpa
mengubah ukuran / dimensi mesin tersebut.
Berdasarkan pemikiran tersebut para ahli perancang otomotif terus
berupaya dan berinovasi untuk menciptakan kendaraan yang ramah lingkungan
dan hemat bahan bakar. Oleh karena itu, diperlukannya perangkat tambahan
diantaranya dengan memakai turbocharger dan interkuler. Mekanisme
turbocharger dan interkuler ini di gerakkan oleh gas buang yang dimanfaatkan
untuk menggerakkan turbin dan selanjutnya menggerakkan kompresor.
Kompresor tersebut kemudian memompa udara kedalam silinder sehingga
akan menaikkan tekanan dan temperatur. Hal ini akan menyebabkan berkurangnya
kerapatan udara yang masuk kedalam silinder. Oleh karena itu diperlukannya suatu
alat pendingin (intercooler) yang dapat mendinginkan udara sebelum masuk
kedalam silinder. Dengan demikian tekanan efektif rata rata dapat meningkat,
sehingga daya poros juga meningkat.
Berdasarkan adanya performansi motor bakar yang meningkat dan proses
pembakaran bahan bakar dapat terjadi dengan sempurna sehingga akan
mengurangi terjadinya polusi udara, sehingga pemanasan global dapat dikurangi
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
dari sektor transportasi, oleh karena itulah maka mengkaji pengaruh penggunaan
Turbocharger dengan intercooler tersebut.
1.2 Tujuan Penulisan
Tujuan penulisan ini adalah untuk mengetahui seberapa besar pengaruh
penggunaan Turbocharger dengan intercooler pada kendaraan jenis truk dengan
daya 130 PS. Analisa tersebut meliputi analisa Termodinamika pada turbocarjer,
yaitu : termodinamika turbin, termodinamika kompresor, termodinamika interkuler
dan termodinamika pada ruang bakar.
1.3 Batasan Masalah
Adapun Batasan Masalah dalam penulisan Tugas Sarjana ini adalah
a. Analisa Termodinamika
b. Perbandingan performansi motor diesel dengan dan tanpa turbocarjer
dan interkuler
c. Analisa grafik performansi motor diesel dengan dan tanpa turbocarjer
dan interkuler,
1.4 Metodologi Penulisan
Metodologi penulisan yang digunakan pada penulisan tugas akhir ini
adalah sebagai berikut :
a. Survei lapangan, berupa peninjauan langsung kelokasi tempat turbocarjer
dan interkuler tersebut digunakan.
b. Studi literatur, berupa studi kepustakaan, kajian dari buku-buku dan
tulisan-tulisan yang terkait.
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
c. Browsing internet, berupa studi artikel-artikel, gambar-gambar, dan buku
elektronik (e-book), serta data-data lain yang berhubungan.
d. Diskusi, berupa tanya jawab dengan dosen pembimbing dan dosen
pembanding yang ditunjuk oleh Departemen Teknik Mesin Universitas
Sumatera Utara.
1.5 Sistematika Penulisan
Tugas Akhir ini dibagi menjadi beberapa bab dengan garis besar tiap bab
adalah sebagai berikut :
BAB I : Pendahuluan
Bab ini berisikan latar belakang penulisan, tujuan penulisan, batasan masalah,
metodologi penulisan, dan sistematika susunan laporan.
BAB II : Tinjauan Pustaka
Bab ini berisikan landasan teori mengenai teori mengenai Turbocarjer,
pemakaian Turbocharger dengan intercooler itu sendiri serta bagian utama
Turbocharger yang meliputi jenis turbin, kompresor dan alat pendingin
(intercooler) yang dipakai pada kendaraan truk tersebut.
BAB III : Metodologi Kajian Dan Analisa Termodinamika
Bab ini berisikan data-data Turbocharger, pemilihan parameter, dimana pada
data-data tersebut akan dicari analisa Termodinamikanya dan putaran
Turbocarjer tersebut.
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
BAB IV : Performansi Motor Bakar
Bab ini berisikan mengenai pengaruh penggunaan turbocarjer dengan dan
tanpa interkuler yang diperoleh dari setiap analisa termodinamika dan
memaparkannya kedalam bentuk tabel dan grafik.
BAB V : Kesimpulan dan Saran
Bab ini sebagai penutup berisikan kesimpulan yang diperoleh dan saran untuk
pengembangan Turbocharger dengan intercooler selanjutnya.
Daftar Pustaka
Daftar pustaka berisikan literatur-literatur yang digunakan untuk menyusun
laporan ini.
Lampiran
Lampiran berisikan tabel-tabel, dan grafik-grafik yang digunakan.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Turbocharger
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
Pada prinsipnya supercharger dan turbocharger mempunyai tujuan yang
sama, yaitu memperbesar jumlah udara yang masuk ke dalam silinder. Hal ini
bertujuan meningkatkan daya motor tanpa memperbesar kapasitas motor tersebut.
Ada perbedaan dalam proses kerja antara supercharger dan turbocharger, yaitu
pada penggerak impeler turbin dimana pada supercharger impeler turbin
digerakkan oleh gerakan mekanik yang ditransfer dari putaran poros engkol,
sedangkan pada turbocharger memanfaatkan gas buang sebagai penggerak impeler
turbin.
Sebuah motor diesel empat langkah yang bekerja dengan turbocharger
tekanan isapnya lebih tinggi dari tekanan atmosfer sekitarnya. Hal ini diperoleh
dengan jalan memaksa udara atmosfer masuk kedalam silinder selama langkah
isap. Dengan cara mendinginkan udara bertekanan sebelum masuk kedalam
silinder turbocharger dengan intercooler diharapkan bisa memperoleh tekanan
efektif rata-rata yang lebih besar dengan mengurangi turunnya kerapatan udara
akibat temperatur yang tinggi. Sehingga akan dihasilkan daya yang lebih besar
denga ukuran mesin yang sama.
Tujuan utama penggunaan turbocharger dengan intercooler adalah untuk
memperbesar daya motor (30 80%)(lit 2, hal 114), boleh dikatakan bahwa mesin
diesel dengan turbocharger dapat bekerja lebih effisien, apabila mesin harus
bekerja pada ketinggian lebih dari 1500 meter diatas permukaan laut, turbocharger
mempunyai arti penting dalam usaha mengatasi kerugian daya yang disebabkan
oleh berkurangnya kepadatan udara atmosfer di tempat tersebut.
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
Gambar 2.1 Skema instalasi sederhana turbocharger dengan intercooler
Sumber : www.google.com /Howstuffworks Turbocahrger Design Considerations.html
2.2 Klasifikasi Turbocharger
Dalam prakteknya ada tiga metode pengoperasian turbocharger yang
dipergunakan untuk memanfaatkan energi yang berguna pada gas buang, yaitu:
1). Turbocharger sistem tekanan konstan ( constant pressure system )
2). Turbocharger sistem pulsa ( pulse system )
3). Turbocharger sistem converter- pulsa ( pulse-converter system)
2.2.1 Turbocharger sistem tekanan konstan ( constant pressure system )
Pada sistem turbocharger tekanan konstan ini adalah bertujuan untuk
menjaga atau memelihara agar tekanan buang pada motor bakar dalam keadaan
konstan dan tekanan yang dihasilkan lebih tinggi dari pada tekanan atmosfer
sehingga turbin turbocharger dapat beroperasi secara maksimum.
Tujuan pembuatan saluran gas buang yang besar dan lebar adalah untuk
meyerap tekanan yang tidak konstan dan oleh karenanya energi kinetik didalam
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
saluran gas buang harus dihilangkan. Berikut ini merupakan gambar Turbocharger
tekanan konstan
Gambar 2.2 Turbocharger sistem tekanan konstan ( constant pressure system )
Sumber : Internal combustion engine Edward F. Obert
Keuntungan memakai turbocharger pada metode tekanan konstan ialah :
1). Fluktuasi pada turbin tidak ada.
2). Sangat efisien dan konsumsi bahan bakar yang ekonomis pada
perbandingan tekanan kompresor dan turbin yang tinggi.
3). Kecepatan mesin tidak terbatas oleh gelombang tekanan pada saluran
gas buang .
4). Penentuan titik operasional dari turbin dapat lebih mudah.
Kerugian memakai turbocharger pada metode tekanan konstan adalah :
1). Tidak seluruh Energi gas buang dapat digunakan untuk menggerakkan
turbin.
2). Ada sebagian energi yang hilang pada common large chamber
3). Membutuhkan saluran gas yang besar.
4). Kurang responsif pada beben.
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
2.2.2 Turbocharger sistem pulsa ( pulse system )
Turbocharger sistem pulsa adalah bertujuan untuk menggunakan energi
kinetik didalam proses pembuangan ( blowdown ) untuk mengerakkan turbin
turbocharger, yang secara idealnya tidak ada terjadi peningkatan tekanan gas
buang.
Untuk mencapai tujuan tersebut saluran buang yang segaris haruslah lebih
kecil , dan dikelompokkan untuk menerima gas buang dari silinder yang mana
mengalir pada waktu yang berbeda. Perubahan kecepatan dan tekanan stagnasi dari
pada turbin adalah tidak kondusif untuk turbin yang berefisiensi tinggi. Berikut ini
merupakan gambar sistem Turbocharger sistem pulsa
Gambar 2.3 Turbocharger sistem pulsa ( pulse system )
Sumber : Internal combustion engine Edward F. Obert
Pada turbocharger dengan sistem pulsa ini, gas buang langsung dialirkan kedalam
turbin.
Keuntungan memakai turbocharger dengan system pulsa ini adalah :
1). Sebagian besar energi kimia gas buang dapat digunakan langsung.
2). Menghasilkan percepatan putaran mesin yang responsive terhadap
pembebeanan tiba-tiba.
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
3). Dapat memakai saluran gas buang yang lebih pendek dan diameter
yang lebih kecil.
Kerugiannya adalah :
1). Pemanfaatan energi gas buang tidak efektif untuk turbin dengan
perbandingan tekanan yang lebih tinggi.
2). Fluktuasi tekanan yang lebih besar untuk jumlah silinder yang lebih
sedikit.
2.2.3 Turbocharger sistem converter- pulsa ( pulse-converter system)
Pada Turbocharger sistem converter pulsa ini bertujuan untuk mengubah
energi kinetik didalam proses pembuangan menjadi peningkatan tekanan pada
turbin dengan membuat satu atau lebih diffuser. Beriikut ini merupakan gambar
Turbocharger system converter-pulsa
Gambar 2.4 Turbocharger sistem converter- pulsa ( pulse-converter system)
Sumber : Internal combustion engine Edward F. Obert
Secara umum, mesin-mesin diesel berukuran besar biasanya menggunakan
turbocharger sistem pulsa, sedangkan untuk mesin-mesin otomotif menggunakan
turbocharger tekanan konstan. Oleh karena itu, pada kajian studi ini digunakan
turbocharger sistem tekanan konstan.
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
2.3 Bagian-Bagian Utama Turbocharger
Bagian utama turbocharger terdiri dari sebuah turbin gas dan sebuah
kompresor. Gambar 2.5 ini merupakan gambar dari assembling Turbocharger
yang telah dilepas bagian-bagiannya
.
Gambar 2.5. Bagian-bagian Assembling Turbocharger
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
Sumber: http// www.google.com /Induction, Exhaust, and Turbocharger System
Principles.
Keterangan gambar
1. Clamp 18. Exhaust Stud
2. Hose ( waste gate pressure bleed ) 19. Waste gate housing
3. Fitting 20. Bearing housing
4. Clip ( waste gate lever ) 21. Nut ( turbine shaft )
5. Rod ( waste gate ) 22. Compressor
6. Adjusting nut 23. Turbine Shaft
7. Nut 24. Piston ring seal
8. Control Diaphragm ( waste gate ) 25. Heat shield
9. Bolt 26. Bolt
10. Bracket ( waste gate control diaphragm) 27. Compressor housing
backing
11. Locking plate ( compressor housing ) 28. O-ring
12. Compressor housing 29. Piston ring seal
13. O-ring 30. Thrust collar
14. Bolt 31. Thrust bearing
15. Locking Plate ( turbine housing ) 32. Snap ring
16. Clamp Plate ( turbine housing ) 33. Journal bearing
17. Turbine housing 34. Oil drain gasket
2.3.1 Turbin
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
Turbin turbocharger digerakkan oleh energi berguna yang dikandung oleh
gas buang. Aliran gas buang dari hasil pembakaran bahan bakar dari dalam ruang
bakar menggerakkan sudu-sudu turbin/rotor turbin, diserap energinya dan diubah
menjadi bentuk energi mekanis ini merupakan daya poros pada turbin yang
dipergunakan untuk menggunakan kompresor.
Persamaan laju aliran gas buang masuk turbin .
( )3600
'.aii
csegmLNFm += . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (lit.3 hal.238)
Dimana meg = laju aliran massa gas buang masuk turbin turbocharger ( kg/det)
= Koefisien molar gas perubahan molar gas
= sc Koefisien udara pembilasan untuk mesin dengan turbocarjer
koefisien udara pembilas nilainya 0,06 0,02 dalam hal ini diambil sebesar 0,15
=iF Konsumsi bahan bakar indikator ( g/hp-hr) (lit.3 hal 205)
Untuk mekanisme turbocharger Fi = 125 150 g/bhp hr
Dalam hal ini dipilih 133 g/bhp hr
=iN Daya indikator
L = Jumlah udara aktual yang dibutuhkan
.=am berat molekul udara sebesar 28,95 molekg /
Berdasarkan arah aliran fluida, ada dua tipe turbin yang digunakan pada
turbocharger, yaitu aliran radial dan turbin aliran aksial. Turbin aliran radial
mempunyai tampak yang sama dengan kompresor sentrifugal, kecuali tentu bahwa
gas mengalir secara radial kearah dalm dan buka kearah luar. Turbin aliran radial
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
banyak dipakai dalam ukuran kecil. Turbin ini membentuk rotor yang kompak san
tegar bila digabungkan dengan kompresor sentrifugal. Gabungan ini lazim
digunakan untuk mengisi turbocharger pada mesin diesel stasioner dan mesin
kapal. Juga akhir-akhir ini, untuk kendaran bermototor diesel dan bensin. Turbin
gas aliran radial, di lain pihak tidak cocok untuk gas suhu tinggi yang diperlukan
untuk menghasilkan efisiensi termal yang baik. Kecuali ukurannya yang kecil,
turbin ini kalah efisien dari turbin aliran aksial.
Ada berbagai macam turbin radial yang biasanya digunakan pada otomotif,
bervariasi mulai dari bentuk sudu turbin, rancangan rumah turbin dan rancanga
sudu. Semua hal tersebut sangat berpengaruh pada prestasi yang dihasilkan motor
yang menggunakannya, oleh sebab itu banyak faktor yang diperhitungkan untuk
mendapatkan suatu turbin sesuai dengan operasi yang diinginkan.
Gambar 2.6 : Turbin Radial Type Kantilever
Sumber : Gas Turbin Engineering Hanbook, second editionMeherwan P Boyce
Bagian bagian utama turbin turbocarjer
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
Gambar 2.7 : Komponen Turbin Aliran Radial
Sumber : Gas Turbin Engineering Hanbook, second editionMeherwan P Boyce
Pada motor diesel ini, sesuai dengan yang disurvey dimana turbocarjer dan
interkuler itu digunakan bahwa jenis turbin yang digunakan adalah turbin dengan
aliran radial
2.3.2 Kompresor
Kompresor adalah suatu alat pemampat / menaikkan tekanan udara diatas
tekanan atmosfer. Pada keadaan ini kompresor didalam turbocarjer ini berfungsi
memampatkan udara / menaikkan tekanan udara yang dihisap dari udara sekitar.
Kompresor disini digerakkan oleh turbin turbocarjer, dimana turbin ini digerakkan
oleh gas buang dari motor bakar. Pada studi ini fungsi dari kompresor itu untuk
menaikkan tekanan efektif rata rata yang berpengaruh terhadap performansi
motor bakar tersebut.
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
Dalam hal ini setelah melakukan survey kompresor sentrifugal yang sangat cocok
digunakan pada turbocarjer.
Kompresor Sentrifugal
Didalam permesinan, yang mana juga disebut sebagai turbo-blowers atau
turbo-compressors, satu atau lebih impeller dirotasikan pada kecepatan yang tinggi
didalam sebuah rumah kompresor. Udara, yang terlempar masuk kedalam center
dari impeller, akan ditingkatkan kecepatannya, lalu udara akan terlempar pada
ujung luar ( outer edge ) karena adanya gaya sentrifugal yang terjadi pada
impeller. Udara yang meninggalkan impeller dengan peningkatan tekanan dan
kecepatan yang tinggi udara akan memasuki diffuser, pada diffuser akan
mengubah energi kinetik udara yang mengalir melewati impeller menjadi energi
tekanan
Persamaan laju aliran udara melalui kompresor :
( )3600
1'.
aiicsk
mLNFm += . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (lit.3 hal.238)
dimana:
=.
km laju aliran massa melalui kompresor (kg/det)
= sc Koefisien udara pembilasan
Untuk mesin dengan turbocharger koefisien udara pembilasan nilainya 0,06 ~ 0,2,
dalam kajian studi ini dipilih koefisien udara pembilasan senilai 0,15.
=iF Konsumsi bahan bakar indikator ( g/hp-hr)
=iN Daya indikator (hp)
L = Jumlah udara aktual yang dibutuhkan (mole/kg)
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
.=am berat molekul udara sebesar 28,95 kg /mole
Gambar 2.8 : Bagian-Bagian Utama Kompresor Sentrifugal
Sumber : Diesel Engine Reference Book, Bernard Challen dan Rodica Baranescu
Keterangan :
a. Impeller. Gaya yang bekerja pada impeller disebabkan adanya laju
perubahan momentum udara yang melewati permukaan sudu-sudu.
b. Difuser adalah sebuah cincin yang mengelilingi dan mempunyai luas
penampang laluan yang secara kontinu memperbesar untuk mengubah
energi kinetik udara yang melewati impeller menjadi tekanan. Difuser yang
paling edisien mempunyai sudu-sudu radial yang tetap untuk memaksa
udara mengalir secara radial. Dengan peningkatan laluan udara kecepatan
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
radial akan berkurang dan tekanan akan naik, sebab energi total udara
adalah konstan.
c. Rumah kompresor. Rumah seputar kompresor diffuser digunakan untuk
mengarahkan aliran tekanan tinggi kearah yang dituju dan pada beberapa
sisin rumah kompresor berfungsi juga sebagai diffuser.
Gambar 2.9 : Grafik Temperatur Vs Sudut Engkol Vs Tekanan
Sumber : http// www.google.com /Tesis Dynaware
Pada gambar grafik diatas ditunjukkan tekanan suplai dari turbocarjer dan
temperatur pembakaran dalam ruang bakar. Hal ini menunjukkan bahwa proses
pembakaran terjadi pada beberapa derajat sudut engkol menuju titik mati bawah.
2.4 Intercooler
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
pada saat sekarang ini teknologi otomotif yang sedang berkembang itu
adalah intercooler. Alat ini adalah peralatan sederhana di dalam sebuah mobil,
tetapi memiliki fungsi yang luar biasa. Intercooler memiliki beberapa nama
sebutan antara lain air cooler, after cooler dan charger cooler. Tetapi apapun
namanya alat ini memiliki fungsi yang sama yaitu mendinginkan udara yang
masuk keruang mesin.
Gambar 2.10 : Intercooler
Sumber :http://www.airpowersystem.com.au/350z/intercooler/intercooler.html
Berdasarkan prinsip kerjanya, ada dua macam intercooler, yaitu:
a.intercooler air to air
b.intercooler air to water
Intercooler air to air adalah intercooler yang bekerja mendinginkan udara
berdasarkan udara yang melewati kisi kisinya. Sedangkan air to water adalah
intercooler yang bekerja mendinginkan udara berdasarkan udara yang melewati
kisi kisinya yang juga di bantu dengan air yang melewatinya. Pada perencanaan
turbocharger ini dipilih jenis intercooler air to air, karena memiliki efisiensi yang
tinggi dan bentuknya dapat lebih mudah disesuaikan.
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
2.4.1 Prinsip Kerja Intercooler:
Udara panas yang mengalir masuk kepipa pipa intercooler sebelum masuk ke
dalam silinder, kemudian udara didinginkan oleh intercooler dengan cara
mengalirkan udara melalui kisi kisi atau sirip intercooler sehingga udara panas
terserap di dalam intercooler dengan demikian udara yang masuk kadalam silinder
tetap dingin tetapi tekananya konstan.
Gambar 2.11 : Sistem Kerja Interkuler Tipe Air to Air
Sumber : Diesel Engine Reference Book, Bernard Challen dan Rodica Baranescu.
Udara di hisap oleh kompresor dengan tekanan dan temperatur yang tinggi,
kemudian didinginkan didalam interkuler dengan prinsip kerja air to air,
dimana didepan interkuler dipasang fan blower agar udara yang panas disuplai
oleh kompresor dapat didinginkan denga cepat, kemudian selanjutnya udara
disalurkan ke dalam ruang bakar dengan kerapaatan udara yang baik karena
temperatur udara tersebut telah didinginkan.
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
Gambar 2.12: Grafik Efektivnes Interkuler dan rasio kerapatan udara
Sumber : Diesel Engine Reference Book, Bernard Challen dan Rodica Baranescu.
Pengaruh efektivnes interkuler dan rasio kerapatan udara terhadap performansi
motor bakar diesel yaitu :
1. dari grafik diatas dapat dilihat bahwa motor bakar tanpa pendinginan (no
cooling) memiliki kerapatan udara sangat rendah. Hal inilah yang
mengakibatkan tekanan didalam ruang bakar berkurang ( tekanan efektif
rendah ), tekanan inilah yang langsung berpengaruh terhadap daya poros,
torsi, tekanan efektif rata rata dan parameter performansi lainnya pada
motor bakar tersebut
2. dari grafik diatas dapat dilihat bahwa motor bakar yang memakai
efektivnes interkuler memiliki kerapatan udara relatif lebih tinggi
dibandingkan tanpa motor bakar yang tidak memakai pendingin (no
cooling). Hal inilah yang membedakan motor bakar yang memakai
pendingin atau tidak, kerapatan udara akan meningkat apabila efektivnes
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
interkuler tersebut semakin tinggi.hal ini akan meningkatkan tekanan
efektif rata rata pada motor bakar tersebut.apabila tekanan efektif rata
rata meningkat pada kondisi volume silinder yang sama dan dimensi mesin
yang sama maka daya dan torsi nya juga akan meningkat.atau pun
parameter parameter performansi lainya.hal ini sesuai dengan persamaan:
xzxinVPN deb 7560...
=
dimana kalau eP dinaikkan maka akan berdampak langsung terhadap daya
poros motor bakar tersebut hal ini dikarenakan harga eP dan bN berbanding
lurus.
2.4 Prinsip kerja dari sistem Turbocharging pada Siklus Tekanan Terbatas.
Siklus ideal termodinamika dari mesin diesel yang beroperasi digambarkan
pada Gambar 2.13 yang menunjukkan energi potensial yang terkandung dan
berguna didalam sistem pembuangan.
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
Gambar 2.13 : Siklus tekanan terbatas pada mesin diesel
Sumber : Diesel Engine Reference Book, Bernard Challen dan Rodica Baranescu.
Katup buang akan terbuka pada titik mati bawah pada titik 5 dimana
tekanan silinder lebih besar dari pada tekanan atmosfer yaitu pada akhir pipa
pembuangan, jika katup buang terbuka maka secara isentropik dan reversibel akan
menuju pada tekanan atmosfer yaitu pada titik 6, dimana daerah kerja dapat
digambarkan pada daerah 5-6-1
Daerah kerja yang digambarkan pada daerah titik 5-6-1, dimana pada
daerah tersebutlah untuk memanfaatkan energi gas buang ditempatkan
turbocharger pada daerah tersebut yang disebut juga dengan blow- down energi
Gambar 2.14 : siklus ideal tekanan terbatas dengan menggunakan Turbocharger
Sumber : Diesel Engine Reference Book, Bernard Challen dan Rodica Baranescu.
Pada Gambar diatas menunjukkan bahwa turbocharger meningkatkan
tekanan pada saluran masuk, dari sini proses masuk (12-1) pada tekanan P1 dimana
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
P1 berada pada diatas tekanan atmosfer.Pa. Blow-down energi ditunjukkan pada
daerah 5-8-9, saluran gas buang pada tekanan P7 juga berada diatas tekanan
atmosfer Pa. Proses gas buang yang berasal dari silinder ditunjukkan oleh garis
5,13,11 dimana pada titik 5,13 adalah periode terjadi blow-down energi ketika
katup buang terbuka dan tekanan gas yang tinggi diekspansikan keluar pada
saluran gas buang.
Proses 13,11 menunjukkan proses pembuangan gas sisa yang tinggal ketika
piston bergerak dari titik mati atas ke titik mati bawah yang menggerakkan
sebagian besar gas buang dari silinder ke saluran pembuangan. Gas tersebut juga
berada di atas tekanan atmosfer dan oleh karena itu juga mempunyai energi yang
berguna untuk diekspansikan menjadi tekanan atmosfer. Daerah kerjanya dapat
ditampilakan pada daerah 13-9-10-11.
Energi maksimum yang mampu menggerakkan turbin ditunjukkan pada
daerah 13-9-10-11, Untuk memperoleh energi tersebut maka tekanan masuk turbin
seketika itu juga harus meningkat pada titik tekanan P5 ketika katup buang terbuka,
yang diikuti ekspansi isentropik dari gas buang melalui P7 sampai ke tekanan
atmosfer ( P8=Pa) . Selama proses pergerakan pembuangan tekanan masuk turbin
yaitu pada titik P7. Energi yang berguna pada turbin diberikan pada daerah 7-8-10-
11.
2.6 Pengaruh Penggunaan Turbocarjer dengan Interkuler Terhadap
Performansi Motor bakar Diesel
Jika sebuah mesin empat langkah dapat menghisap udara pada kondisi
isapnya sebanyak volume langkah toraknya untuk setiap langkah isap, maka hal itu
sesuatu yang ideal. Namun, hal tersebut tidak terjadi dalam keadaan sebenarnya.
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
Perbandingan antara jumlah udara yang terisap yang sebenarnya terhadap jumlah
udara yang terisap dalam keadaan ideal, dinamai, efisiesnsi volumetrik, v , yang
didefinisikan dalam persamaan berikut :
),(),(
TPpadatoraklangkahvolumesebanyaksegarudaraberatTPpadaterisapsegarudaraberat
v
=
besarnya efisiensi volumetrik tergantung pada kondisi isap (P,T) yang ditetapkan,
hal ini akan mengakibatkan seberapa besar volume udara yang akan terisap apabila
motor bakar tersebut tidak menggunakan pengisian lanjut. Akan tetapi lain halnya
kalau dengan menggunakan pengisian lanjut contohnya seperti turbocarjer.
Kebutuhan udara akan terus disuplai oleh turbocarjer dan akan meningkatkan
tekanan didalam ruang bakar dan hal inilah yang akan berdampak langsung
terhadap performansi motor bakar tersebut. Antara lain:
1. Daya Poros
Daya poros adalah daya yang dihasilkan oleh motor bakar tersebut setelah
mengalami kerugian kerugian gesek antara torak dan dinding silinder, pada
bantalan, roda gigi, daya untuk menggerakkan pompa bahan bakar, katup dan
sebagainya.
Sesuai dengan persamaan berikut :
i
em N
N=
mie NN = (hp)
Dimana :
=eN Daya efektif (hp)
=m efisiensi mekanis motor bakar
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
=iN Daya Indikator (hp)
2. Daya Indikator
Daya indikator adalah daya yang dihasilkan didalam sistem motor bakar
tersebut antara piston dan ruang bakar.
Sesuai dengan persamaan berikut :
xzxxnxixVPN dii 7560
= (hp)
dimana :
=iP Tekanan indikator rata rata (kg/cm2)
=dV Volume silinder (m3)
=n putaran (rpm)
=i jumlah silinder
=z motor 4_langkah (1/2)
3. Momen Puntir
Momen puntir atau Torsi adalah merupakan suatu performansi motor bakar diesel.
Dalam hal ini momen puntir digunakan sebagai kemampuan motor bakar tersebut
untuk memutar / memlintri suatu beban dengan beban (kg) dan jarak (m).
sesuai dengan persamaan :
nxxNT e
27560
= (kg-m)
=eN Daya efektif motor bakar (hp)
=n Putaran (rpm)
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
4. Tekanan Efektif Rata Rata
Tekanan efektif rata rata juga merupakan bagian dari performansi motor
bakar diesel, dimana tekanan efektif rata rata ini sangat dipengaruhi oleh
kerapatan udara yang disuplai masuk kedalam silinder / ruang bakar.
Sesuai dengan persamaan berikut :
RTP
=
dimana :
=P Tekanan suplai masuk ke dalam ruang bakar (kg/cm2)
=R Konstanta gas Universal
5. Konsumsi Bahan Bakar Spesifik
Konsumsi bahan bakar spesifik adalah kemampuan motor bakar tersebut
menghabiskan bahan bakar dalam satu saturan waktu, sesuai dengan persamaan:
)()(632
LHVFN
h
eb =
sehingga persamaannya menjadi:
)()(632
LHVNF
b
eh
=
dimana :
Ne = daya efektif motor (hp)
LHV = nilai kalor bawah bahan bakar (kkal/ kg)
=b efisiensi thermal brake
Fh = konsumsi bahan bakar /jam (hp/hr)
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
BAB III
METODOLOGI KAJIAN DAN ANALISA TERMODINAMIKA
3.1 Idealisasi Analisa Termodinamika
Proses - proses termodinamika yang terjadi didalam motor bakar torak
sangatlah kompleks untuk dianalisa menurut teori. Maka untuk memudahkan
analisa proses tersebut, perlu dilakukan beberapa idealisasi menurut (lit.1 hal 8),
yaitu :
Fluida kerja dianggap sebagai gas sempurna (gas ideal)
Proses pembakaran dianggap sebagai proses pemanasan fluida kerja..
Proses kompresi dan ekspansi berlangsung secara isentropik
Pada akhir ekspansi, yaitu pada waktu torak mencapai TMB, fluida kerja
didinginkan sehingga tekanan dan temperaturnya turun mencapai tekanan
dan temperatur atmosfer.
Tekanan fluida kerja pada saat langkah buang sama dengan tekanan
atmosfer.
Dari idealisasi diatas, maka akan dapat dianalisa kondisi setiap titik pada siklus
kerja. Dengan diperolehnya hasil dari kondisi idealisasi, maka akan dapat
diperkirakan hasil dari proses sebenarnya dengan mengalikan hasil yang didapat
dari siklus ideal tersebut dengan faktor yang menyatakan penyimpangan keadaan
yang sebenarnya.
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
3.2 Mekanisme Kerja Motor Bakar dengan Turbocarjer dan Interkuler
Gambar 3.1 : mekanisme kerja turbocarjer dengan interkuler
Sumber : Marine Internal Combustion Engine, N. Petrovsky
Keterangan :
B = kompresor sentrifugal
T = turbin Radial
C = Interkuler Udara
Mekanisme kerja sederhana turbocarjer dengan interkuler diatas adalah
ketika piston melakukan langkah buang, dimana gas buang yang masih
bertemperatur tinggi dan juga mempunyai tekanan yang tinggi pula diekspansikan
keluar kesaluran buang (exhaust manifold) dan gas yang keluar dari saluran
buang mempunyai laju aliran yang tinggi yang kemudian masuk ke turbin
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
turbocarjer dan akan memutar turbin, dengan berputarnya turbin maka kompresor
juga akan ikut berputar, ini dikarenakan turbin dan kompresor dihubungkan
seporos (dikopel langsung). Menurut ( lit.15 hal.36 ) bahwa putaran turbin
turbocharger dapat mencapai 50.000 100.000 rpm. Kompresor yang berputar
akan menghisap udara atmosfer kedalam kompresor dan udara yang
bertemperatur tinggi dan bertekanan diatas tekanan atmosfer akan disalurkan
kedalam interkuler untuk menurunkan temprratur udara sebelum masuk kedalam
ruang bakar.ini dikarenakan temperatur udara yang tinggi akan menurunkan
kerapatan udara sehingga dapat menurunkan tekanan efektif rata rata.
3.3 Siklus Termodinamika Motor Bakar
Secara umum ada tida jenis siklus termodinamika yang berlaku pada motor
bakar torak, yaitu :
Siklus volume konstan ( siklus Otto)
siklus tekanan konstan
Siklus gabungan ( siklus Dual )
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
Gambar 3.2 : P V diagram siklus gabungan (siklus dual)
Keterangan :
0 1 = Langkah Isap tekanan konstan
1 2 = Langkah Kompresi Isentropis adiabatik
2 3a = Proses Pemasukan Kalor pada Volume Konstan
3a 3 = Proses Pemasukan Kalor pada Tekanan Konstan
3 4 = Langkah Ekspansi Isentropis adiabatik
4 1 = Langkah Buang
siklus gabungan merupakan siklus ideal bagi motor bakar diesel yang
proses pembakarannya berlangsung pada kondisi yang mendekati volume konstan
dan terus berlanjut pada tekanan konstan.
Dari ketiga jenis siklus tersebut, siklus gabungan sebagai siklus ideal bagi motor
bakar diesel yang digunakan untuk menganalisa termodinamika, motor bakar
diesel yang akan dikaji pengaruh turbocarjer dengan interkuler disini adalah motor
diesel yang menggunakan injeksi langsung tanpa udara ( airless direct injection
system ) dan termasuk pada motor putaran tinggi yang sesuai dengan hasil survey
dilapangan, dalam hal ini penginjeksian bahan bakar dimulai pada saat beberapa
derajat sudut engkol sebelum TMA, sehingga proses pembakarannya berlangsung
seperti pada kondisi yang mendekati siklus volume konstan. penginjeksian bahan
bakar dihentikan pada saat beberapa derajat sudut engkol sesudah TMA sehingga
proses pembakarannya masih terus berlangsung walaupun torak sudah melewati
TMA seperti pada kondisi yang mendekati siklus tekanan konstan.
3.4 Bahan Bakar Motor Bakar Diesel
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
Jenis Bahan Bakar yang digunakan pada motor bakar diesel di Indonesia
adalah minyak solar yang diproduksi oleh Pertamina. bahan bakar yang baik
merupakan hal yang memegang peranan utama dalam pengoperasian motor bakar
agar diperoleh pembakaran yang sempurna.
Sifat minyak bahan bakar yang mempengaruhi prestasi dan keandalan dari
mesin diesel menurut (lit.16 hal.152), yaitu :
- mempunyai nilai kalor yang tinggi
- memiliki viskositas tertentu
- tidak mudah membentuk endapan
- pencemaran terhadap lingkungan rendah
Pada motor bakar ini digunakan bahan bakar diesel dengan rumus molekul CnH2n+2
yaitu C13H28 (Medium Diesel Oil).
Menurut (lit.7 hal.120) Bahan bakar ini mempunyai:
Berat molekul = 184
Nilai Kalor Atas (HHV) = 19.110 Btu/lbm
Nilai Kalor Bawah (LHV) = 18.000 Btu/lbm
Reaksi pembakaran bahan bakar dengan udara secara kimia dapat ditulis:
C13H28 + 20 (O2 + (3,76) N2) 13 CO2 +14 H2O + 20 (3,76) N2 + Qkal
Sehingga,
C13H28 + 20 O2 + 75,2 N2 13 CO2 + 14 H2O + 75,2N2 + Qkal
Adapun perbandingan bahan bakar dengan udara adalah sebagai berikut:
thAF
=
22
2813
2,7520 NOHC
+
thAF
=
6,2105640184+
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
thAF
= 0,0670163
thAF
=
92,141
pada motor bakar diesel faktor kelebihan udara mempunyai peranan yang
sangat penting karena motor bakar diesel ini menggunakan pemampatan udara
untuk membakar bahan bakar, lain halnya dengan motor bakar bensin yang
menggunakan percikan bunga api untuk membakar bahan bakar. Oleh karena itu
untuk menjamin terjadinya pembakaran sempurna diambil faktor kelebihan udara
sebesar () 200% atau 2.menurut (lit.3 Hal.38 )
faktor kelebihan udara untuk: - motor bakar diesel () = 200% - 300%
- motor bakar bensin () = 5% - 20%
sehingga,
actAF
=
thAF
x
1
actAF
=
92,141 x
21
actAF
=
84,291
maka feul air rationya menjadi :
actAF
= 0,0335
3.5 Ratio Kompresi
pada kajian studi ini sesuai dengan hasil survey yang dilakukan
perbandingan kompresi motor bakar diesel ini adalah (cr) = 18. Adapun batasan
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
perbandingan kompresi yang umum digunakan menurut (lit.2 hal.89) yaitu
berkisaran antara 12 25.
3.6 Analisa Termodinamika pada turbocarjer dan Interkuler
Gambar 3.3 :Diagram P-V siklus gabungan dengan menggunakan turbocharger
dan interkuler.
Keterangan :
9 -1 = langkah isap tekanan konstan
1 2 = langkah kompresi isentropik
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
2 3a = proses pembakaran pada volume konstan
3a 3 = proses pembakaran pada tekanan konstan
3 4 = langkah ekspansi isentropik
4 5a = ekspansi pada pipa gas buang
5a 5 7 8 = energi yang berguna pada turbin
10 6 7 8 = energi maksimum yang mampu menggerakkan turbin
4 1 = langkah buang
3.6.1 Laju Aliran Gas Buang Masuk Turbin
( )3600
'.aii
csegmLNFm += . . . . . . . . . . . . . . . . . (lit.3 hal.238)
Dimana meg = laju aliran massa gas buang masuk turbin turbocharger ( kg/det)
= Koefisien molar gas perubahan molar gas
= sc Koefisien udara pembilasan
Untuk mesin dengan turbocharger koefisien udara pembilasan
nilainya 0,06 ~ 0,2, dalam kajian studi ini diambil koefisien
udara pembilasan senilai 0,15.
Fi = Konsumsi bahan bakar indikator ( g/hp-hr) . . . . . . . (lit.3 hal 205)
Untuk mekanisme turbocharger Fi = 125 150 g/bhp hr
Dalam hal ini dipilih 133 g/bhp hr
Ni = Daya indikator
L = Jumlah udara aktual yang dibutuhkan
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
ma = berat molekul udara sebesar 28,95 kg /mole
pada analisa termodinamika ini bahan bakar yang digunakan yaitu :
C13H28 (medium diesel oil)
Bilangan molekul ;
C = 12
H = 1
Persentase : %7826,84%100184156
= = xC
%21739,15%10018428
= = xH
persentase kandungan:
O2 = 21 %
N2 = 79 %
Dimana secara secara teoritis udara yang dibutuhkan untuk pembakaran
bahan bakar 1 kg.
ditentukan dari rumus:
+=
3241221,01' ohcl o (lit.3 hal 37)
+=
320
41521739,0
12847826,0
21,01'ol
)0380434,0070652,0(21,01' + =ol
kgmolel o /5175,0' =
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
sedangkan jumlah udara aktual yang dibutuhkan untuk pembakaran 1 kg
bahan bakar sangat dipengaruhi oleh adanya faktor kelebihan udara (excess air
coefficient). Kebanyakan mesin membutuhkan udara lebih banyak dari yang
disarankan secara teoritis.
Kebutuhan udara aktual sebagai berikut:
olL '.' = (mole/kg) . . . . . . . . . . . . . . . . . (lit.3.hal 38)
L = 2. (0,5175) (mole/kg)
L = 1,035 (mole/kg)
Pembakaran dari 1 kg bahan bakar akan menghasilkan :
Karbon dioksida Mco2 = kgmolec /070652,0
12847826,0
12 ==
Uap air MH2O = kgmoleh /07608,0
21521739,0
2 ==
Oksigen MO2 = 0,21 ( 1) Lo
= 0,21 (2 1 ) 0,5175
= 0,1086 mole/kg
Nitrogen MN2 = 0,79 Lo
= 0,79. 2.(0,5175)
= 0,8176 mole/kg
Sehingga total dari pembakaran, yaitu:
Mg = Mco2 + MH2O + MO2 + MN2
Mg = 0,07065 + 0,07608 + 0,1086 + 0,8176
Mg = 1,0729 mole/kg
Dimana koefisien perubahan molarnya:
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
'L
M g=
kgmole kgmole
/035,1/0729,1
=
= 036,1
Hubungan daya indikator dengan konsumsi bahan bakar indikator yaitu:
i
hi N
FF = atau b
h
NFF = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (lit.3 hal 63)
Dimana :
Fh = konsumsi bahan bakar indikator spesifik (kg/hr)
Fi = konsumsi bahan bakar indikator (kg/hp- hr)
Ni = daya indikator (Hp)
Nb = daya efektif (Hp)
Sehingga,
eh FNF =
=hF 0,133kg/hp-hr (130 hp)
=hF 17,29 kg/hr
Sehingga laju aliran massa masuk turbin adalah ;
( )3600
'.aii
csegmLNFm +=
( )3600
/95,28/036,1/29,1715,00366,1. molekgxkgmolexhrkgmeg
+=
=.
egm 0,170 kg/det
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
3.6.2 Laju Aliran Udara Melalui Kompresor
laju aliran udara melalui kompresor sesuai dengan persamaan sebagai berikut:
( )3600
1'.
aiicsk
mLNFm += . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (lit.3 hal 238)
dimana:
=.
km laju aliran massa melalui kompresor (kg/det)
= sc Koefisien udara pembilasan
Untuk mesin dengan turbocharger koefisien udara pembilasan nilainya 0,06 ~ 0,2,
dalam kajian studi ini dipilih koefisien udara pembilasan senilai 0,15.
Fi = Konsumsi bahan bakar indikator ( g/hp-hr)
Ni = Daya indikator (hp)
L = Jumlah udara aktual yang dibutuhkan (mole/kg)
ma = berat molekul udara sebesar 28,95 kg /mole
Dimana hubungan daya indikator dengan konsumsi bahan bakar indikator menurut
(lit.3 hal.63), yaitu:
iih NFF =
eh NFF .=
dimana :
Fh = konsumsi bahan bakar indikator spesifik (kg/hr)
Fi = konsumsi bahan bakar indikator (kg/hp- hr)
Ni = daya indikator (hp)
Ne = daya efektif (hp)
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
Sesuai dengan perhitungan sebelumnya konsumsi bahan bakar spesifik dapat
dicari, yaitu sebesar:
=hF 0,133 kg/hp-hr (130 hp)
=hF 17,29 kg/hr
sehingga, laju aliran massa udara melalui kompresor adalah:
( )3600
1'.
ahcsk
mLFm +=
+=3600
/95,28/036,1/29,17)15,01(. molekgkgxmolexhrkgmk
=.
km 0,165 kg/det
3.6.3 Penetapan kajian yang akan digunakan
Dalam menganalisa pengaruh penggunaan turbocarjer dengan interkuler
ini, beberapa parameter harus dipilih atau diambil berdasarkan literatur.
Olehkarena itu parameter yang harus dipilih adalah temperatur gas buang dan
tekanan masuk turbin. Menurut (lit.3 hal.210) bahwa temperatur masuk
turbocarjer adalah 500 600 0C, dalam hal ini dipilih sebesar 789,16 0K.
Sedangkan tekanan udara yang disuplai oleh kompresor sebesar Psup= 1,4 2,5
atm. Pada kajian studi ini dipilih Psup sebesar 1,94 atm. Sedangkan tekanan masuk
turbin diperoleh menurut (lit.3 hal.215) sebesar Pt = (0,8 0,9) Psup.
Sehingga besarnya tekanan masuk turbin diperoleh sebesar Pt = 0,84 (1,94 x 105
Pa) = 1,63 x 105 Pa.
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
Sehingga diperoleh parameter yang akan digunakan pada analisa termodinamika
sebagai berikut :
170,0.
=egm kg/ det
det/165,0.
kgmk =
KT a0
5 16,789=
Paxp a5
5 1063,1 =
3.6.4 Termodinamika pada Turbin
Gambar 3.4 Diagram h s untuk turbin
Sumber : fluid mechanics thermodiynamics of turbomachinery. S.I..Dixon
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
Turbin ini digerakkan oleh gas buang dari motor bakar yang dihubungkan
langsung dengan kompresor, sehingga kerja yang diperlukan untuk memutar
kompresor adalah kerja yang dihasilkan turbin.
Dimana kerja yang dihasilkan oleh turbin adalah:
)( 0201.
hhmhW tTT == . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (lit.8.hal.35)
dari data perencanaan telah diketahui bahwa T5a = T01 dan T6 = T02, sehingga
T01 = 789,16 0K
P01 = 1,63 x 105 Pa
=egm.
0,170 kg/det
pada temperatur T01, diperoleh entalpinya
T01 = 789,16 0K
h01 = 810,322 kJ/kg
untuk mencari temperatur keluar turbin secara stagnasi isentropik dapat dicari
dengan persamaan ;
kk
s
PP
TT
1
01
02
01
02
=
tekanan udara keluar turbin isentropik dapat ditentukan, dalam hal ini dimana
tekanan keluar turbin akan sama dengan tekanan udara atmosfer
P02 = 1,013 x105 Pa.
4,114,1
5
50
02 1063,110013,116,789
=
PaxPaxKT s
=sT02 689,112 0K
dimana diambil efisiensi isentropik dari turbin
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
=T 0,75 0,90 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (lit.8 hal.28)
dalam hal ini diambil efisiensi isentropik 0,8
sehingga dengan menggunakan efisiensi turbin, maka didapat temperatur keluar
turbin dalam keadaan stagnasi.
KKTK
0002
0
112,68916,78916,789
8,0
=
T02 = 709,121 0K
Menurut (lit.10 hal.830) pada T02 = 709,121 0K diperoleh:
h02 = 723,382 kJ/kg
3.6.5 Termodinamika pada Kompresor
Gambar 3.5 Diagram h s untuk kompresor
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
Sumber : fluid mechanics thermodiynamics of turbomachinery. S.I..Dixon
Gambar 3.5 menunjukkan diagram h s untuk kondisi udara masuk dan keluar
kompresor menuju ruang bakar. Dimana keadaan udara masuk stagnasi
menunjukkan pada titik 1, sedangkan keadaan udara keluar kompresor stagnasi
pada titik 2, titik 2s menunjukkan kondisi keluar kompresor pada keadaan stagnasi
isentropik.
Pada kajian studi ini temperatur udara dan tekanan masuk kompresor sebesar;
T01 = 3030 K
P01 = 1,013 x105 Pa
Dimana kerja kompresor :
)( 0102.
hhmWc = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (lit.8.hal.37)
pada temperatur T01 = 303 0K, diperoleh entalpi
h01 = 303,488 kJ/kg
pada kajian studi ini daya kompresor sama dengan daya turbin, karena daya yang
digunakan kompresor pada turbocharger sama dengan daya pada turbin.
Sesuai dengan hukum termodinamika pertama, bahwa:
)(0..
KJWQ = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (lit.8 hal.20)
Di dalam turbocarjer proses alirannya adalah adiabatik, sehingga .
Q = .
W , dan
persamaannya menjadi :
kt WW =
)()( 0102.
0201
.hhmhhm keg =
0,170 kg/det (810,322 kJ/kg 723,382 kJ/kg) = 0,165 kg/det ( 02h - 303,488 kJ/kg)
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
02h = 393,062 kJ/kg
pada 02h = 393,062 kJ/kg, diperoleh dari tabel (lit.8 hal 830):
T02 = 391,86 0K
Pada kompresor berlaku efisiensi isentropik,
( ))( 0102
0102
TTTT s
k
= . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (lit.9.hal.41)
dimana efisiensi isentropik kompresor:
k = 0,7 ~ 0,9
dalam hal ini di pilih k = 0,7, sehingga :
( )( )KK
KT s00
002
30386,391303
7,0
=
sT02 = 365,20 0K
Dimana hubungan isentropik dari kompresor :
kk
s
PP
TT
1
01
02
01
02
=
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (lit.9 hal.19)
14,14,1
0
05
02 30320,36510013,1
=
KKPaxP
02P = 1,94 x 105 Pa
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
sehingga diperoleh tekanan dan temperatur yang disuplai kompresor pada keadaan
stagnasi adalah:
T02 = 391,86 0K
02P = 1,94 x 105 Pa
3.6.6 Termodinamika Dalam Interkuler
Gambar 3.6 : diagram T S siklus gabungan dengan turbocarjer dan interkuler
Keterangan :
a 1a = suplai udara oleh kompresor turbocarjer
1a 1 = proses penurunan temperatur didalam interkuler
1 2 = Langkah kompresi isentropis
2 3a = Proses pemasukan kalor pada volume konstan
3a 3 = Proses pemasukan kalor pada tekanan konstan
3 4 = Langkah ekspansi isentropis
4 1 = Langkah buang
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
4 5a = proses pemasukan gas dan tempeatur kedalam turbin turbocarjer
5a a = Proses Pembuangan Gas dari dalam Turbocarjer
Sebelum melakukan analisa penurunan temperatur di dalam interkuler
perlu dilakukan pemilihan parameter diantaranya:
Diameter tube = 8 mm
N = jumlah baris = 2
m = jumlah tabung per baris = 8
L = panjang tabung = 25 cm
pada kajian study ini sesuai dengan data yang diperoleh pada saat survey bahwa
jenis intercooler yang digunakan yaitu : air to air , maksudnya fluida
pendinginnya adalah udara.
(Perpindahan kalor dari permukaan tabung ke udara) = (kalor yang dibawa oleh
udara)
q = As h mT = .
m Cp (Ta1 Ta2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (lit.5 hal.50)
Dimana :
.m = laju aliran massa udara (kg/det)
As = permukaan perpindahan kalor total
= DNLm
mT = beda suhu antar fluida dan permukaan dinding
=1aT temperatur udara keluar interkuler
=2aT temperatur udara masuk interkuler
temperatur borongan (temperatur udara setelah kompresor ) masuk kedalam
intercooler adalah:
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
=2aT 391,86 0K
sifat sifat udara pada temperatur dinding 303 0K adalah:
Cp = 1008,5 J/kg 0K
k = 0,029 W/m 0K
= 2,0232 x 10-5 kg/m.s
Pr = 0,707
2
0
aRTP
=
KxkgKkJmNx
0
25
86,391/287,0/1094,1
=
3/69,1 mkg =
bilangan Reynolds adalah :
DU
Resup= . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (lit.6 Hal.227 )
dimana : Usup = kecepatan segitiga impeler kompresor
sesuai dengan (lit.3 hal.473) bahwa Usup = 250 300 m/det
dalam hal ini dipilih 250 m/det
smkgxmxmxmkgRe
=
/10023,2008,0det/250/69,1
5
3
)(59,167078 turbulenaliranRe =
bilangan Nusselt adalah :
nre PRk
hdNu 8,0023,0==
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . (lit.6 hal.229)
dimana :
n = 0,4 untuk pemanasan
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
0,3 untuk pendinginaan
h = koefisien perpindahan kalor w/m0K
nre PRk
hdNu 8,0023,0==
3,08,0 707,0)59,167078(023,0 =k
hd
52,312=k
hd
mKmWxh
008,0/029,052,312 0
=
02/88,1132 mWh = K
Permukaan perpindahan kalor total adalah :
As = DLNm
As = (0,008) (0,25) (2) (8)
As = 0,10048 m2
Sehingga keseimbangan energi diperoleh:
q = As h mT = m Cp (T1a T0a)
[ ]KTkgJkgKTKmwm aa 0100
1022 88,391/5,1008.det/165,02
88,391303/88,1132.10048,0 =
+
aT1 = 346,53 0K
menurut (lit.3 hal.203)
Bahwa kemampuan interkuler menurunkan temperatur yang masuk sebesar
25 50 0C. Pada kajian studi ini kemampuan interkuler menurunkan temperatur
yang masuk sebesar = 45,35 0C.
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
3.6.7 Analisa Termodinamika Pada Ruang Bakar
Adapun untuk perhitungan termodinamika pada ruang bakar adalah
menggunakan siklus tekanan terbatas dengan turbocarjer yang ditunjukkan pada
gambar 3.3 yaitu
Pada saat udara masuk kedalam intercooler terjadi penurunan tekanan sebesar:
p = penurunan tekanan pada pipa - pipa masuk
p = (0,03 0,05) Psup
dalah hal ini diambil 0,05
p = (0,05) Psup
p = (0,05) 1,94 x 105 Pa
p = 0,0985 x 105 Pa
sehingga,
a).pada langkah isap 0 1
P0 = Psup - p
P0 = 1,94 x 105 Pa 0,0985 x 105 Pa
P0 = 1,84 x 105 Pa
1aT = 346,53 0K
Kerapatan udara setelah keluar intercooler:
a
a
RTP
1
0= . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (lit.6 Hal.227)
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
dimana :
P0a = tekanan setelah keluar intercooler (Pa)
R = Konstanta gas Universal sebesar, 0,287 KJ/kg K
aT1 = Temperatur keluar intercooler (K)
Maka kerapatan udara setelah interkuler dapat dicari :
a
a
RTP
1
0=
KkgKkJPx a
0
5
)53,346(/287,01084,1
=
= 1,813 kg/m3
b).Kondisi Titik 1
kondisi temperatur masuk ruang bakar menurut (lit.3 hal 29) di uraikan sesuai
persamaan berikut :
r
rrwb TtTT
+
++=
12
1
dimana :
r = koefisien gas sisa pembakaran, 0 untuk sistem turbocarjer
wt = kenaikan temperatur akibat kontak dinding silinder dengan
piston,yaitu:
sebesar 10 15 0K (lit.3 hal 81)
dalam hal ini diambil 13 0K
rT = temperatur yang terkandung didalam gas sisa, karena nilainya terlalu
kecil maka dianggap 0.
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
Sehingga ,
0101353,346 00
1 +++
=KKT
KT 01 53,359=
Kerapatan udara pada ruang bakar adalah:
1
1
RTP
=
)53,359(/287,01084,1
00
5
KKkgkJPax
=
3/748,1 mkg =
volume spesifik pada titik 1:
1
11 p
RTv =
( )Pax
KKkgkJv 500
1 1084,153,359/287,0
=
kgmv /572,0 31 =
Pada T1 = 359,53 0K menurut (lit.8 hal.830), diperoleh :
KgkJU /193,2571 =
103233,21 =rp
06633,1141 =rv
kgkJh /38926,3601 =
c).Kondisi Titik 2
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
Pada kondisi titik 2 ini merupakan langkah kompresi dari titik 1 2. pada langkah
kompresi ini terjadi secara isentropik. Dimana pada data sebelumnya perbandingan
kompresi sebesar r = 18.
Menurut (lit.1 hal.9) hubungan kompresi rasio adalah:
r = 2
1
VV
182
1 ==VVr
Keterangan
V1 = Volume langkah (m3)
V2 = Volume sisa (m3)
Dimana pada keadaan kompresi berlaku hubungan :
2
1
2
1
VV
vv
r
r =
1
212 V
Vvv rr =
1806633,114
2 =rv
3370183,62 =rv
menurut (lit.8 hal.830) pada 3370183,62 =rv diperoleh :
KT 02 54,1047=
22132,1102 =rp
kgkJU /984,7992 =
kgkJh /661,11001 =
kondisi tekanan pada titik 2 keadaan isentropik berlaku hubungan :
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
1
2
1
2
PP
pp
r
r =
=
1
212
r
r
ppPP
=
103233,222132,1101084,1 52 PaxP
PaxP 52 1043,96 =
volume spesifik pada titik 2:
rvv
=2
1
18
=kgmv /572,0
3
2
=2v 0,0318 m3/kg
d).Kondisi Titik 2 3a - 3
Pada kondisi titik 2 - 3a terjadi pemasukan kalor pada volume konstan dan
dilanjutkan dengan pemasukan kalor pada tekanan konstanyaitu terjadi pada titik
3a 3, menurut (lit.3 hal. 50) bahwa perbandingan tekanan maksimum :
2
3
2
3
PP
PP a ==
Untuk = Mesin dengan pengabutan mekanis peningkatan tekanannya 1,7 ~ 2,2
dalam hal ini dipilih =1,7
Sehingga tekanan maksimum yang diperoleh adalah :
2
3
2
3
PP
PP a ==
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
7,12
3 =PP a
)7,1(1043,96 53 = PaxP a
PaxP a5
3 1093,163 =
karena pada titik 3a = titik 3 pada tekanan konstan maka besar tekanan P3 = P3a.
P3 = PaxP a5
3 1093,163 =
Menurut (lit.1 hal 22). Hubungan antara temperatur titik 2 3a adalah pada
volume konstan.
==22
33
2
3
vPvP
TT aaa
keterangan : dinamai laju ledakan
sehingga, temperatur T3a dapat dicari:
=2
3
TT a
7,154,1047 03 = KxT a
KT a0
3 81,1780 =
menurut (lit.8 hal 830) pada KT a0
3 81,1780 = diperoleh:
kgkJU a /154,14683 =
kgkJh a /302,19793 =
pemasukan kalor pada titik 2 - 3a 3, yaitu:
aain qqq 3323 += . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (lit.2. hal.20)
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
Dimana inq (panas yang masuk ke dalam siklus sesuai dengan persamaan berikut)
inq = (FA) (LHV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (lit.10 hal.385)
inq = (0,033) (41868 kJ/kg)
inq = 1381,644 kJ/Kg
sehingga entalpi pada titik 3 dapat diperoleh:
)()( 3323 aain hhUUq +=
).
()( 333323 JvPUhUUq aaaain ++=
inaa q
JvPUh ++= 3323.
kgkJkJmkg
kgmPaxkgkJh /644,1381/102
)/0318,0(1093,163/984,79935
3 ++=
kgkJh /703,26923 =
menurut (lit.8 hal.830) dari tabel pada kgkJh /703,26923 = diperoleh:
KT 03 30,2350= kgkJU /083,20183 =
6278,33663 =rp
465565,03 =rv
e). Kondisi Titik 4
Dimana pada persamaan gas ideal diketahui :
3
33
3
33
TVP
TVP
a
aa =
dimana pada keadaan tekanan konstan berlaku rumus :
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
3
3
3
3
TV
TV
a
a =
KK
VV
a0
0
3
3
81,178030,2350
=
32,13
3 =aV
V
=
3
3
2
1
3
4
VV
VV
VV a
( )
=
32,1118
3
4
VV
=3
4
VV 13,636
untuk keadaan ekspansi isentropik berlaku rumus :
3
4
3
4
r
r
vv
VV
=
( )33
44 rr vV
Vv =
=4rv (13,636) (0,465565)
=4rv 6,34844
menurut (lit.8 hal.830) dari tabel pada 348444,64 =rv diperoleh :
KT 04 96,1046=
14918,1104 =rP
kgkJU /486,7994 =
kgkJh /996,10994 =
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008. USU Repository 2009
sehingga tekanan di titik 4, yaitu:
=
3
4
3
4
PP
pp
r
r