MESIN THERMAL Efrata Tarigan POLITEKNIK NEGERI MEDAN Alat yang berfungsi mengubah energi panas menjadi energi mekanik. Mesin Thermal PETA KONSEP Pembakaran Dalam Motor Bakar Pembakaran Luar [email protected] MOTOR BAKAR WWW.POLIBATAM.AC.ID SIKLUS IDEAL DIESEL 1. Langkah isap (0 → 1) merupakan proses tekanan konstan. 2. Langkah kompresi (1 → 2) merupakan proses isentropik 3. Proses pembakanan pada volume konstan (2 → 3) adalah proses pemasukan kalor. 4. Langkah kerja (3 → 4) merupakan proses isentropik 5. Langkah pembuangan (4 → 1) dianggap sebagai proses pengeluaran kalor pada volume konstan. 6. Langkah buang (1 → 0) terjadi pada tekanan konstan SIKLUS DIESEL SIKLUS DIESEL Dalam analisa siklus ini akan diperoleh besaran – besaran: - Panas yang masuk/ditambah kedalam siklus (Qin) - Panas yang dibuang dari siklus (Qout) - Kerja yang dihasilkan (Wsiklus) - Efisiensi thermal siklus (µ) - Mean effective pressure (MEP) SIKLUS DIESEL Dalam penyelesaian persoalan akan dilakukan dengan mengguanakan beberapa data – data asumsi atau konstanta yang telah ditetapkan. Beberapa hal pengasumsian: 1. Udara dalam silinder piston bekerja dalam siklus tertutup. 2. Proses kompresi dan ekspansi adalah berlangsung secara adiabatik. 3. Semua proses adalah berlangsung secara reversible. 4. Pengaruh dari energi kinetic dan energi potensial adalah diabaikan. ANALISA THERMODINAMIKA PENYEDERHANAAN PERSAMAAN EFISIENSI Penyederhanaan persamaan efisiensi: Dalam siklus Diesel berlaku tiga rasio, yaitu: PENYEDERHANAAN PERSAMAAN EFISIENSI Proses 1 – 2 Dari proses ini diketahui berlangsung secara kompresi adiabatik isentropik, maka: PENYEDERHANAAN PERSAMAAN EFISIENSI Proses 2 – 3 Dari proses ini diketahui panas masuk berlangsung secara isobar, maka: PENYEDERHANAAN PERSAMAAN EFISIENSI Proses 3 – 4 Dari proses ini diketahui berlangsung secara ekspansi adiabatik isentropik, maka: PENYEDERHANAAN PERSAMAAN EFISIENSI MEP (Mean Effective Pressure) CONTOH SOAL 1 DAN PENYELESAIAN DALAM SATUAN SI Siklus Diesel (seperti gambar 2), bekerja pada rasio kompresi 20. Bekerja pada tekanan awal 95 kPa dan temperatur awal 20 0C. Sementara temperatur maksimumnya tidak boleh lebih dari 2200 K, Tentukanlah: a. Efisiensi thermal siklus b. MEP siklus SOLUSI Gambar 1. P – v Diagram SOLUSI SOLUSI SOLUSI CONTOH SOAL 2 DAN PENYELESAIAN DALAM SATUAN SI Siklus Diesel bekerja pada tekanan dan temperatur awal kompresi adalah 95 kPa dan 300 K. kemudian tekanan dan temperatur maksimumnya adalah 7,2 Mpa dan 2150 K. Tentukanlah: a. Rasio kompresi siklus b. Rasio pancung (cut off ratio) c. Efisiensi thermal siklus d. MEP siklus SOLUSI SOLUSI Penyelesaian: Dari lintasan proses siklus, diperoleh besaran sebagai berikut: SOLUSI SOLUSI CONTOH SOAL 3 DAN PENYELESAIAN DALAM SATUAN SI Siklus Diesel bekerja pada kondisi tekanan dan temperatur awal adalah 200 kPa dan 380 K dan rasio kompresi 20. Jika panas ditambahkan sebesar 900 kJ/kg. Tentukan: a. Temperatur maksimum b. Rasio pancung (Cut-off ratio) c. Kerja netto siklus d. Efisiensi thermal siklus e. MEP siklus SOLUSI SOLUSI Penyelesaian: Dari lintasan proses siklus, diperoleh besaran sebagai berikut: SOLUSI SOLUSI SOLUSI GEDUNG Z TERIMA KASIH
