Top Banner
Proposal Tugas Akhir PROPOSAL TUGAS AKHIR Studi Karakteristik Spray Bahan Bakar Multiholes Nozzle Pada Motor Bakar Dalam Disusun Oleh: Dwi Nusantara Fatwa (3331080744) CAHYO DIYANTO ( 3331081417 ) JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK Program studi s-1 Teknik Mesin Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Page 1
14

Proposal TA Cahyo

Feb 05, 2016

Download

Documents

ElciElci

spray
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Proposal TA Cahyo

Proposal Tugas Akhir

PROPOSAL TUGAS AKHIR

Studi Karakteristik Spray Bahan Bakar Multiholes

Nozzle Pada Motor Bakar Dalam

Disusun Oleh:

Dwi Nusantara Fatwa

(3331080744)

CAHYO DIYANTO

( 3331081417 )

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA

CILEGON – BANTEN

2014

Program studi s-1 Teknik Mesin Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Page 1

Page 2: Proposal TA Cahyo

Proposal Tugas Akhir

“Studi Karakteristik Spray Bahan Bakar Multiholes

Nozzle Pada Motor Bakar Dalam “.

1. Latar Belakang

Injector nozzle atau biasa juga disebut pengabut adalah suatu alat mekanis yang berfungsi untuk menyemprotkan bahan bakar dalam bentuk partikel-partikel halus atau kabut ke dalam suatu udara yang bertekanan (udara terkompresi) didalam ruang bakar silinder , dimana suhu udara yang dipadatkan itu sangat cukup tinggi. Pengabutan dari bahan bakar ke dalam udara yang bersuhu tinggi, menyebabkan bahan bakar menguap lalu membentuk gas dan selanjutnya bahan bakar yang berubah menjadi gas akan terbakar didalam ruang bakar silinder. Injector dirancang sedemikian rupa untuk merubah tekanan bahan bakar dari inection pump yang bertekanan tinggi untuk membentuk kabut yang bertekanan antara 60 – 200 kg/cm², tekanan ini mengakibatkan peningkatan suhu pembakaran di dalam ruang bakar silinder meningkat menjadi 600º C.

Tekanan bahan bakar yang melalui injector nozzle yang berbentuk kabut hanya terjadi pada satu kali pada setiap siklusnya, yaitu pada setiap akhir langkah kompresi saja. Sehingga setelah sekali penyemprotan dalam kapasitas tertentu maka injector nozzle yang dilengkapi jarum berfungsi untuk menutup saluran nozzle ini sehingga kelebihan bahan bakar yang tidak terkabut akan dialirkan kembali ke tangki bahan bakar sebagai kelebihan aliran.

Nozzle terdiri dari 3 jenis yaitu :1. Jenis Single hole Nozzle ( Nozzle berlubang tunggal ) ; semprotan bahan

bakar yang dihasilkan oleh jenis ini berbetuk tirus dengan sudut kira – kira 4 – 15 derajat yang dikeluarkan oleh ujung nozzle berlubang satu ini. Pada single hole nozzle ini semprotan bahan bakar tidak merata bila sudutnya terlalu besar, keadaan ini dapat membatasi sudut semprotan yang bisa dipergunakan. Karena itu single hole nozzle dipakai pada mesin dimana bentuk ruang bakar akan menimbulkan pusaran dan karena tidak begitu membutuhkan pengabutan bahan bakar yang halus dan semprotan yang merata.

2. Jenis kedua ialah Multiholes Nozzle ( Nozzle berlubang banyak) ; semprotan bahan bakar pada jenis ini meluas ke semua bagian ruang bakar yang dangkal, nozzle jenis ini banyak dipergunakan pada motor diesel dengan penyemprotan secara langsung atau direct injective. Makin banyak

Program studi s-1 Teknik Mesin Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Page 2

Page 3: Proposal TA Cahyo

Proposal Tugas Akhir

jumlah bukaan semprotan bahan bakar maka makin kecil tiap bukaannya dan makin memerlukan bahan bakar yang bersih. Biasanya bukaan lubang semprotan mempunyai diameter 0.006 – 0.033 in , dan jumlahnya dapat berbeda – beda antara 3 – 18 lubang pada mesin yang mempunyai ruang bakar silinder yang besar.

3. Jenis yang ketiga ialah Pintle Nozzle ; nozzle jenis ini biasanya digunakan pada motor diesel dengan sistem kamar depan dan kamar pusar, dipasang dengan katup- katup yang ujungnya mempunyai batang atau pena yang disebut dengan “ pintle “ yang bentuk pintlenya disesuaikan dengan bentuk semprotan yang diinginkan. Semprotan pada jenis ini berbentuk silindris yang berlubang dan bertekanan tinggi.

Gambar. Jenis- Jenis Nozzle

2. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah di atas dapat di rumuskan permasalahan

pada penyusunan Tugas Akhir dengan judul “Studi Karakteristik Spray Bahan

Bakar Multiholes Nozzle Pada Motor Bakar Dalam “. Ini maka ada beberapa hal

yang menjadi rumusan masalah, antara lain:

Program studi s-1 Teknik Mesin Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Page 3

Page 4: Proposal TA Cahyo

Proposal Tugas Akhir

1. Bagaimana pola karakteristik spray dengan menggunakan Multiholes

Nozzle pada motor bakar dalam ?

2. Dengan menggunakan berbagai variasi tekanan bagaimana pola

perbandingan karakteristik spray pada Multiholes Nozzle, Singlehole

Nozzle, dan pada tipe Pintle?

3. Batasan Masalah

Mengigat luasnya ruang lingkup bahasan tetang “Studi Karakteristik Spray

Bahan Bakar Multiholes Nozzle Pada Motor Bakar Dalam “, maka batasan-

batasan yang digunakan dalam tugas akhir ini antara lain :

1. Tidak dilakukan analisa perhitungan kekuatan material nozzle.

2. Analisa proses pembakaran tidak dilakukan.

4. Tujuan Penelitian

Seperti latar belakang yang di kemukakan di atas, maka maksud dari

penulisan tugas akhir ini adalah :

1. Untuk mengetahui pola karakteristik spray bahan bakar dengan

menggunakan Multiholes Nozzle.

2. Untuk mengetahui perbandingan pola karakteristik spray bahan bakar

dengan berbagai variasi tekanan dengan menggunakan berbagai tipe

Nozzle.

Program studi s-1 Teknik Mesin Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Page 4

Page 5: Proposal TA Cahyo

Proposal Tugas Akhir

5. Tinjauan Pustaka

No. Nama Judul Tahun Metode Hasil

1. N. Tamaki et all “Improvement of

Atomization

Characteristic of

Spray by Multiholes

Nozzle for Pressure

Atomized Type

Injector “

2010 Menguji karakteristik

atomisasi dari

semprotan multihole

nozzle untuk

digunakan

pada tipe injector

bertekanan.

Hasil ujinya

yaitu dengan

jumlah lubang

pada multi hole

nozzle berjumlah

4, diketahui

bahwa

panjangnya

semprotan lebih

kecil

dibandingkan

dengan atomisasi

single hole

nozzle.

2. Liu Xin et all “Near-Field

Characterization of

Direct Injection

Gasoline Sprays

from Multi-Hole

Injector Using

Ultrafast X-

Tomography”

2005 Metodenya yaitu

dengan menggunakan

ultrafast x-ray

detector dan intense

x-ray beam.

Hasil ujinya

adalah untuk

mengetahui

struktur dan

bentuk

semprotan pada

injeksi langsung

menggunakan

bahan bakar

gasoline .

3. Karimi Kourosh “Multiple-Injection

Diesel Spray

Characterisation at

Elevated Pressures

and Temperatures”

2004 Metodenya yaitu

dengan menggunakan

mesin berkompresi

cepat seperti mesin

diesel 2 tak dengan

ruang semprotan

untuk gambaran di

dalam ruang bakar.

Hasil ujinya

untuk

mengetahui

ukuran

semprotan,

kecepatan

(velocity),

kekentalan

(density), dan

bentuk geometri

dari semprotan.

4. Kusnandar “Analysis of Water 2010 Metodenya yaitu Hasilnya yaitu

Program studi s-1 Teknik Mesin Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Page 5

Page 6: Proposal TA Cahyo

Proposal Tugas Akhir

Hendar et all Mist Density Profile

for Two Nozzle

Interaction Using

Image Processing

Technique “

menguji karakteristik

pengabutan air pada 2

nozzle dengan jarak

masing-masing 5cm

dan tekanan 6,10

sampai 15 bars.

akan didapat

semprotan yang

lebih besar jika

tekanan air juga

besar.

5. Hussein A et all “Effect of Orifice

Diameter on

Characteristics of

Hollow Cone Swirl

Spray Emanating

from Simplex

Nozzles”

2010 Metode yang

digunakan yaitu

mencari tahu efek

diameter lubang

nozzle terhadap sudut

nozzle, panjang

semprotan dan

koeefisien semprotan

keluar.

Dengan

menggunakan

tekanan injeksi

yang lebih besar

maka panjang

semprotan dan

sudut semprotan

akan mengalami

kenaikan.

6. Hameed Amar

Hasan et all

“Improving the

Efficiency of

Micronozzle by

Heated Sidewalls”

2010 Metodenya yaitu

menguji kenaikan

panas dengan

menggunakan medan

listrik pada dinding

micronozzle.

Hasilnya ialah

tidak hanya

membuktikan

perlakuan panas

dapat

meningkatkan

dorongan tapi

juga panas pada

seluruh dinding

dapat

meningkatkan

dorongan dan

spesifik impuls

Program studi s-1 Teknik Mesin Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Page 6

Page 7: Proposal TA Cahyo

Proposal Tugas Akhir

6. Metode Penelitian

Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis menggunakan beberapa metode,

yaitu antara lain sebagai berikut :

1. Studi Literatur

Pengumpulan referensi dari buku-buku atau memanfaatkan internet untuk

memperoleh data yang berhubungan dengan isi penulisan tugas akhir ini.

2. Studi Eksperimen

Melakukan eksperimen mengenai tugas akhir yang akan dilakukan di

Laboratorium Prestasi Mesin Fakultas Teknik Jurusan Teknik Mesin

Universitas Sultan Ageng Tirtayasa.

Program studi s-1 Teknik Mesin Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Page 7

Page 8: Proposal TA Cahyo

Proposal Tugas Akhir

Diagram Alir (Flow Chart)

Program studi s-1 Teknik Mesin Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Page 8

Mulai

Pembuatan Rig Experiment

NozzlePompaCamera

Tujuan Penelitian

Laporan

Pelaksanaan Experiment

Bentuk SprayPanjang SpraySudut Spray

Analisa

Studi Literatur

Page 9: Proposal TA Cahyo

Proposal Tugas Akhir

SKEMA PENGUJIAN

Program studi s-1 Teknik Mesin Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Page 9

Page 10: Proposal TA Cahyo

Proposal Tugas Akhir

7. Referensi

o Bae, C. dan Kang, J.,"Diesel Spray Characteristics of a Common-Rail VCO Nozzle Injector”, Proc. Thermofluidynamic Processes in Diesel Engines (THIESEL), (2007).

o W. Arya, Kawano Djoko S, “Simulasi Numerik Pola Semprotan Bahan Bakar Biodiesel Di Ruang Bakar Mexican Hat Dengan CFD Solver Fluent 6.3” Program Pasca Sarjana, Jurusan Teknik Mesin ITS, (2010).

o Obert, Edward F, “Internal combustion engines” Scranton: International Textbook, (1968)

8. Jadwal Pelaksanaan (Time Schedule)

No Aktivitas Minggu ke-

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

1 Proposal

2 Literatur

Review

3 Eksperimen

4 Pengumpulan

Data

5 Pengolahan

Data dan

Analisa

6 Kesimpulan

Program studi s-1 Teknik Mesin Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Page 10

Page 11: Proposal TA Cahyo

Proposal Tugas Akhir

Program studi s-1 Teknik Mesin Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Page 11