MODIFIKASI PANJANG CRANK OFFSET

PADA MESIN DIESEL CROWN CDF-20

TUGAS AKHIR

BIDANG KONVERSI ENERGI

Diajukan kepada

Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk Memenuhi Persyaratan Akademik Dalam Menyelesaikan

Program Sarjana Teknik (S1)

Disusun Oleh

Arfi Ifandiarto 201310120311148

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

ii

POSTER

iii

iv

v

vi

vii

ABSTRAK

Mesin diesel merupakan motor bakar dengan sistem pembakaran dalam

dengan menggunakan panas kompresi untuk menciptakan penyalaan dan

membakar bahan bakar yang telah diinjeksikan ke dalam ruang bakar. Mesin

merupakan komponen utama sebagai penggerak sebuah kendaraan, mesin

dirancang sedemikian rupa agar dapat menggerakkan semua komponen yang

berfungsi menjalankan kendaraan.

Untuk membuat sebuah kendaraan dengan tenaga yang besar dibutuhkan

kapasitas volume silinder yang besar, untuk mendapatkan torsi yang besar pada

mesin diesel standart perlu dilakukan suatu modifikasi pada komponen mesin

diesel, dalam penelitian ini yang di modifikasi adalah pada bagian crank offset.

Modifikasi ini bertujuan menambah panjang langkah (stroke), sehingga

daya dan torsi yang dihasilkan semakin besar. dalam modifikasi ini panjang crank

offset mempunyai panjang 30 mm dan memiliki langkah 60 mm maka akan

dihasilkan data: volume silinder = 230,790 cc, rasio kompresi = 21,428:1 , daya

=2,95 HP , dan torsi 7,006 N/m.

Kata kunci : mesin diesel

viii

ABSTRACT

The diesel engine is a combustion engine with combustion system using

the heat of compression to create the ignition and burn fuel that has been injected

into the combustion chamber. Machine is the main component as a driver of a

vehicle, the engine is designed in such a way to be able to move all of the

components that function to run the vehicle.

To create a vehicle with a large force required large volume of a cylinder

capacity, to obtain a large torque in standard diesel engines need some

modification in diesel engine components, in this study are in the modification is

in part Crank offset.

This modification aims at increasing the length of step (stroke), so that the

power and torque produced greater. in this modification Crank Offset length of

27.4 mm in length and has a 54.8 mm steps it will produce the data: the volume of

a cylinder = 210.8 cc Compression ratio = 22.8: 1, power = 2.86 HP, and torque

6.8 N / m.

Key word : engine diesel

ix

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa,

karena dengan rahmat dan bimbingannya penulis dapat menyelesaikan Laporan

Tugas Akhir yang berjudul MODIFIKASI PANJANG CRANK OFFSET PADA

MESIN DIESEL CROWN CDF-20

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-

pihak yang turut membantu dalam penyusunan laporan ini, yaitu:

1. Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta kemampuan dan kesehatan

sehingga terselesaikan laporan tugas akhir ini.

2. Bapak Ibu dan keluargaku terkasih, terima kasih atas semua dorongan,

nasehat, dan doa yang telah diberikan.

3. Bpk. Murjito ST, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin yang senantiasa

berupaya memajukan jurusan TM.

4. Bpk. Murjito ST, MT dan selaku dosen pembimbing I yang selalu sabar

meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk membimbing penulis

menyelesaikan laporan ini serta mengoreksi segala kesalahan.

5. Bpk Ir.Achmad Fauzan HS, MT. selaku dosen pembimbing skripsi II yang

selalu memberikan saran, nasehat, semangat dan perbaikan selama

penyusunan tugas akhir ini.

6. Semua teman-teman yang senantiasa menyemagati agar laporan cepat

terselesaikan.

7. Semua pihak-pihak yang membantu dalam pengerjaan laporan ini yang tidak

mungkin disebutkan satu persatu.

x

Dalam penyusunan sekripsi ini tentunya terdapat kekurangan yang tidak

terbahas. Oleh sebab itu segala kritik dan saran yang bersifat membangun akan

sangat diharapkan untuk pengembangan teknologi terkait. Semoga ALLAH SWT

memberikan sifat Rahim-Nya kepada semua pihak yang tersebut diatas dan

penyusun berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi penyusun dan pembaca.

Malang, 22 Oktober 2018

Penulis

xi

DAFTAR ISI

COVER................................................................................................................................i

POSTER..............................................................................................................................ii

LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR................................................................iii

LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR PEMBIMBING I..........................................iv

LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR PEMBIMBING II.........................................v

LEMBAR PERNYATAAN...............................................................................................vi

ABSTRAK........................................................................................................................vii

KATA PENGANTAR......................................................................................................viii

DAFTAR ISI.......................................................................................................................x

DAFTAR GAMBAR.......................................................................................................xiii

DAFTAR TABEL............................................................................................................xiv

LAMPIRAN.....................................................................................................................xv

DAFTAR PUSTAKA.......................................................................................................xvi

BAB I (PENDAHULUAN) ............................................................................................... 1

1.1. Latar Belakang .................................................................................................. 1

1.2. Rumusan Masalah ............................................................................................. 2

1.3. Tujuan ............................................................................................................... 2

1.4. Batasan Masalah ............................................................................................... 3

2. BAB II (DASAR TEORI) ................................................................................................. 4

2.1. Sejarah Mesin Diesel ........................................................................................ 5

2.2. Prinsip Kerja Mesin Diesel ............................................................................... 6

2.3. Bentuk Susunan Silinder Mesin Diesel ............................................................. 6

2.4. Ruang Bakar Mesin Diesel ............................................................................... 9

2.4.1. Macam – Macam Bentuk Ruang Bakar . ............................................... 9

2.5. Sistem Bahan Bakar ....................................................................................... 13

2.5.1. Penyaluran Bahan Bakar Mesin Diesel .............................................. .13

2.6. Sistem Injeksi Bahan Bakar Mesin Diesel ..................................................... .13

2.6.1 Jenis Sistem Injeksi Bahan Bakar Mesin Diesel ................................... .13

xii

2.7. Siklus Diesel.....................................................................................................16

2.7.1 Macam – Macam Siklus Diesel............................................................. 18

2.8. Sistem Pelumasan .......................................................................................... 20

2.8.1 Jenis Sistem Pelumasan Mesin Diesel .................................................. 20

2.9. Sistem Pendingin ............................................................................................ 22

3. BAB III (METODOLOGI PENELITIAN) .................................................................. 25

3.1. Metodologi ..................................................................................................... 25

3.2. Diagram Alir .................................................................................................. 28

3.3. Spesifikasi Mesin Diesel ................................................................................ 29

3.4. Parameter Engine Diesel ................................................................................ 30

3.4.1. Kecepatan Piston Rata-Rata. ................................................................ 31

3.4.2. Jarak Antara Poros Engkol Dengan Poros Pin Pada Piston ................. 31

3.4.3. Rasio Kecepatan Piston Seketika Dibagi Piston Rata – Rata................31

3.5. Kapasitas Engine (Volume Efektif) ................................................................ 32

3.5.1. Rasio Kompresi .................................................................................... 33

3.6. Siklus Diesel ................................................................................................... 33

3.7. Daya ................................................................................................................ 37

3.8. Torsi. ............................................................................................................... 38

4. BAB IV (PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN).................................................... 39

4.1. Parameter Engine.. ......................................................................................... .39

4.1.1. Kecepatan Piston Rata-Rata ............................................................... .39

4.1.2. Jarak Antara Poros Engkol Dengan Poros Pin Pada Piston ................ .40

4.1.3. Rasio panjang connecting rod dengan panjang crank offset ................ .40

4.1.4. Rasio Kecepatan Piston Seketika Dibagi Piston Rata – Rata .............. .41

4.1.5. Grafik Pengaruh R Terhadap (U𝒑/Ū𝒑)..................................................42

4.2. Kapasitas Mesin (Volume Efektif). ................................................................ 43

4.2.1. Volume Ruang Bakar ........................................................................... 43

4.3. Siklus Diesel .................................................................................................. 44

4.4. Daya ............................................................................................................... 50

4.5. Torsi ............................................................................................................... 50

4.6. Memodifikasi Crank Offset......................................................................... .. 52

4.7. Parameter Engine yang Dimodifikasi ............................................................ 52

4.7.1. Kecepatan Piston Rata -Rata .............................................................. 53

4.7.2. Jarak Antara Poros Engkol Dengan Poros Pin Pada Piston ................ 53

xiii

4.7.3. Rasio panjang connecting rod dengan panjang crank offset ............... 54

4.7.4. Rasio Kecepatan Piston Seketika Dibagi Piston Rata – Rata ............. 54

4.7.5. Kecepatan Piston Seketika .................................................................. 55

4.7.6. Grafik Pengaruh R Terhadap (U𝒑/Ū𝒑) ............................................... 56

4.8 Kapasitas Mesin Diesel yang Dimodifikasi (Volume Efektif)...........................56

4.8.1. Volume Ruang Bakar ........................................................................... 57

4.8.2 Rasio Kompresi ..................................................................................... 57

4.9 Siklus Diesel Mesin yang Dimodifikasi............................................................58

4.10 Daya.................................................................................................................64

4.11 Torsi.................................................................................................................65

5. BAB V (KESIMPULAN DAN SARAN) ...................................................................... 66

5.1. Kesimpulan ....................................................................................................... 66

5.2. Saran ................................................................................................................. 67

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 : Rudolf diesel ................................................................................................. 4

Gambar 2.2 : Mesin 1 Garis ................................................................................................ 6

Gambar 2.3 : Mesin V ........................................................................................................ 7

Gambar 2.4 : Mesin Saling Berhadapan ............................................................................. 7

Gambar 2.5 : Mesin Radial ................................................................................................. 8

Gambar 2.6 : Mesin Single Cylinder .................................................................................. 9

Gambar 2.7 : Ruang Bakar Langsung .............................................................................. .10

Gambar 2.8 : Jenis Ruang bakar Langsung ..................................................................... .10

Gambar 2.9 : Ruang Bakar Kamar Muka ........................................................................ .11

Gambar 2.10 : Ruang Bakar Pusar ................................................................................... .12

Gambar 2.11 : Ruang bakar Air cell ................................................................................ .13

Gambar 2.12 : Sistem Injeksi Tipe Inline ........................................................................ .15

Gambar 2.13 : Sistem Injeksi Distributor...........................................................................16

Gambar 2.14 : Diagram P-V dan T-S Siklus Diesel...........................................................17

Gambar 2.15 : Diagram P-V Siklus Diesel 2 Langkah......................................................18

Gambar 2.16 : Diagram P-V Siklus Diesel 4 Langkah......................................................19

Gambar 2.17 : Pelumas Basah ......................................................................................... .20

Gambar 2.18 : Pelumas Kering ................................... .....................................................21

Gambar 2.19 : Pendingin Sirip...........................................................................................22

Gambar 2.20 : Pendingin Air ............................................................................................23

Gambar 3.2 : Parameter Engine ........................................................................................30

Gambar 3.3 : Grafik R pada UP/ ŪP..................................................................................32

Gambar 4.1 : Parameter Mesin Diesel Standart.................................................................39

Gambar 4.2 : Grafik R pada UP/ ŪP Mesin Diesel Standart.............................................42

Gambar 4.3 : Diagram P-V dan T-S mesin Diesel Stadart................................................44

Gambar 4.4 : Parameter Mesin Diesel yang Dimodifikasi................................................52

Gambar 4.5 : Grafik R pada UP/ ŪP Mesin Diesel yang Dimodifikasi............................56

Gambar 4.6 : Diagram P-V dan T-S mesin Diesel yang Dimodifikasi........................56

xv

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 : Spesifikasi mesin diesel crow CDF-20............................................................29

Tabel 5.1 : Perbandigan Mesin Diesel standart dan mesin yang dimodifikasi...................66

xviii

DAFTAR PUSTAKA

Williard W. Pulkrabek . engineering fundamentals of the Internal combustion engine

Kulshrestha, S. K. (1974) termodinamika terpakaiuap dan panas, Jakarta : UI press.

Domsavania.susunan silinder (http:// domsavmania wordpress.com/materi dan-buku-

teknikmesin/motor-bakar/susunan-silinder/)

Edi .s Mesin diesel (http://ki-tapunya. Blogspot .com/2014/01/macam-ruang-bakar-

mesin- diesel.html)

saputra. Pompa injeksi motor diesel (http://saputra nett.blogspot.com/2013/05/pomp a-

injeksi- mesin-diesel.html)

ardha. Sistem pendingin pada kendaraan (http:// buku-catatan ardha.blogspot.com/2011

/09/ sistem-pendingin-mobil.html)