TUGAS AKHIR (TM 145316) KONVERSI ENERGI
ANALISIS KELAYAKAN-PAKAI MINYAK PELUMAS SAE 10W-30 PADA SEPEDA MOTOR (4TAK) BERDASARKAN VISKOSITAS DENGAN METODE VISKOMETER BOLA JATUH OLEH : Ladrian Rohmi Abdi Syahdanni 2113030036
DOSEN PEMBIMBING : Ir. Suhariyanto, MT , Ir. Mahirul Mursid, MSc
Program Studi D-III Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember
1
PENDAHULUAN
2
Dasar teori
3
metodologi
4
perhitungan
5
kesimpulan 1
PENDAHULUAN
LATAR BELAKANG
• Salah satu hal yang perlu diperhatikan tentang pelumas adalah viskositasnya. Viskositas dari pelumas bervariasi dengan adanya perubahan temperatur, dalam kenyataannya suatu fluida umumnya akan mengalami penurunan nilai viskositas dengan adanya kenaikan temperatur. Setelah temperatur kembali seperti semula atau dingin , Viskositas tidak kembali naik seperti semula, tetapi turun sedikit demi sedikit, sehingga pada akhirnya Viskositasnya tidak memenuhi syarat lagi. Pada zat cair, viskositas disebabkan karena adanya gaya kohesi (gaya tarik menarik antara molekul). • Selama ini untuk menentukan minyak pelumas sudah waktunya diganti atau belum masih berpedoman pada jarak tempuh (km) untuk kendaraan bermotor. Pedoman tersebut belum pernah dilakukan pengecekan, apa benar jarak tempuh misalnya, 2000 km, 2500 km, 3000 km, dan sebagainya minyak pelumas harus diganti ?. Salah satu cara untuk menentukan minyak pelumas sudah waktunya diganti atau belum dapat diukur dengan mengukur viskositasnya.
2
Rumusan masalah •Bagaimana pengaruh jarak tempuh terhadap nilai viskositas minyak pelumas
•Berapa kilometer jarak tempuh yang dihasilkan, sampai minyak pelumas yang dipakai tidak layak
3
TUJUAN 1
2
UNTUK M E N G E TA H U I TEMPUH TERHADAP M I N YA K P E L U M A S .
PENGARUH JARAK NILAI V I S KO S I TA S
U N T U K M E N G E TA H U I B E R A PA K I L O M E T E R J A R A K T E M P U H H I N G G A M I N YA K P E L U M A S YA N G D I PA K A I T I D A K L AYA K .
4
BATASAN MASALAH 1
M E N G G U N A K A N M I N YA K P E LU M A S A H M S PX 1 SAE 10W 30 (1 L).
2
DIAMETER BOLA JANGKA SORONG
3
15,10
MM,
DIUKUR
MASSA BOLA 3,5 GRAM, DITIMBANG DENGAN TIMBANGAN M E N G G U N A K A N P I PA K A C A D E N G A N 100 CM, DIAMETER DALAM 41 MM.
4 5
DENGAN
PA N JA N G
PA N JA N G L I N TA SA N A L I R A N PA DA P I PA 7 0 C M .
K EC E PATA N YA N G T I M B U L PA DA SA AT B O L A JATUH BEBA S (AWA L) DI A NGGA P TI DA K A DA (NOL).
6
7 8
MENGGUNAKAN STOPWACTH SEBAGAI PENGUKUR WAKTU. D I UJ I K A N PA DA S E P E DA M OTO R H O N DA C S - 1 ( 4 TA K ) TA H U N 2 0 0 8 .
5
a
F m
Dasar teori H U K U M - H U K U M D A S A R YA N G T E R K A I T 1. Hukum Newton I Hukum I Newton menyatakan jika resultan gaya yang bekerja pada suatu benda yang sama dengan nol, maka benda yang mula-mula diam akan tetap diam. Benda yang mula-mula bergerak lurus beraturan akan tetap lurus beraturan dengan kecepatan tetap.
7
a
F m
Dasar teori 2. Prinsip Archimedes Untuk gaya apung yang terjadi menurut prinsip Archimedes yang berbunyi Setiap benda yang terendam seluruhnya atau sebagian di dalam suatu fluida mendapat gaya apung berarah keatas, yang besarnya adalah sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda ini, sehingga dalam kaitannya dengan hukum “Stokes” adalah untuk viskometer bola jatuh:
7
Dasar teori 3. Hukum Stokes Dalam hukum stokes menyatakan bagaimana pengaruh fluida kental terhadap benda yang bergerak didalamnya, selain itu juga menyatakan bila bola bergerak didalam zat cair yang diam dimana zat cair tersebut mempunyai kekentalan maka akan terjadi gaya hambat tersebut. Pada kecepatan konstan, gaya gesek (Fr) yang terjadi diberi hubungan :
7
a
F m
Dasar teori H U B U N G A N A N TA R A H U K U M S T O K E S , B E R A T DAN PRINSIP ARCHIMEDES UNTUK M E N D A P A T K A N K O E F I S I E N V I S K O S I TA S Dengan menggunakan hukum stokes kita akan mencari koefisien viskositas dari suatu fluida atau pelumas. Didalam fluida kental selain terjadi gaya stokes (Fr), juga mengalami gaya apung (Fa), dan berat (W).
Dan
7
a
F m
Dasar teori
Bola Jatuh di dalam fluida Dalam Stokes untuk bola jatuh ke bawah :
7
a
F m
Dasar teori Jadi dengan menggunakan dalil stokes untuk mendapatkan nilai koefisien viskositas dari suatu fluida atau pelumas untuk bola jatuh dapat dihitung dengan rumus :
7
a
F m
Dasar teori Viskositas yang diperoleh dari rumus tersebut sedikit berbeda dengan hasil sesungguhnya, oleh karena itu perlu faktor koreksi (f). Setelah memasukkan faktor koreksi maka rumus diatas menjadi :
Dimana :
7
Diagram alir pengerjaan tugas akhir
12
Prosedur Pengujian 1. Mengukur diameter bola dengan jangka sorong. 2. Menimbang bola dengan alat timbangan. 3. Minyak pelumas dipanaskan pada temperatur 40 C dan 100 C dengan kompor listrik. 4. Menimbang minyak pelumas yang telah dipanaskan dengan temperatur tersebut untuk mengetahui massa jenisnya. 5. Minyak pelumas dimasukkan ke pipa kemudian bola dijatuhkan dari permukaan minyak pelumas dalam pipa, dimana memperhatikan titik S dan titik F. 6. Mencatat waktu jatuh bola dari titik S sampai titik F dengan menggunakan stopwatch. 7. Setelah semua dilakukan, mengulangi langkah pengujian sebanyak 6 kali kemudian diambil waktu rata-ratanya. 8. Setelah mendapatkan pengukuran waktu rata-rata kemudian menghitung nilai viskositas minyak pelumas.
13
perhitungan Perhitungan f (correction factor)
13
perhitungan Menghitung nilai Koefisien Viskositas pada temperatur 40 C
Menghitung Viskositas kinematik digunakan persamaan
14
perhitungan Menghitung nilai Koefisien Viskositas pada temperatur 100 C
Menghitung Viskositas kinematik digunakan persamaan
14
perhitungan Dengan menerapkan langkah perhitungan yang sama seperti perhitungan di atas, maka perhitungan setiap koefisien viskositas untuk jarak tempuh berikutnya akan ditabelkan sebagai berikut : Tabel hasil perhitungan viskositas terhadap jarak tempuh (km) pada temperatur 40º C
23,5% 29,5% 32,7% 39,3% 44,2% 48,3% 50,01% 53,2%
15
perhitungan Tabel hasil perhitungan viskositas terhadap jarak tempuh (km) pada temperatur 100º C
25,7% 29,9% 33,5% 39,3% 43,2% 47,8% 49,9% 53,1%
15
perhitungan
Viskositas Kinematic (centistokes)
100 93
90 80
72,83
70
67,18
60
64,04
58,53
50
54,46
50,45
48,86
45,65
40,57
40
30,76
30
29,1
27,46
25,63
20
24,56
22,81
21,93
20,18
10
0 0
2000
2250
2500
2750
2900
3000
3050
3100
Jarak tempuh (km) 40 C
100 C
Grafik perhitungan viskositas kinematik terhadap jarak tempuh (km) pada temperatur 40º C dan 100º C.
15
kesimpulan
1
S E M A K I N L A M A M I NYA K P E LU M A S D I PA K A I ( YA N G D I B U K T I K A N DE N G A N JA R A K T E M P U H ) MAKA NILAI VI S KO SI TA S N YA AKAN SEMAKIN T U R U N . PA DA JA R A K T E M P U H 0 K M , N I L A I V I S KO S I TA S S E B E S A R 7 7 . 2 C P PA D A S U H U 4 0 º C DA N PA DA JA RA K T E M P U H 3 1 0 0 K M , N I L A I V I S KO S I TA S TURUN MENJADI 36.07CP PADA SUHU 40º C.
2
K E L AYA K A N PA K A I M I N YA K P E LU M A S A H M S PX 1 SA E 1 0 W 3 0 PA DA S E P E DA M OTO R H O N DA C I T Y SPORT 1 ( 4 TA K ) A DA L A H PA DA JA R A K T E M P U H 3 0 5 0 K M , K A R E N A N I L A I V I S KO SI TA S N YA SU DA H T U R U N D I BAWA H 5 0 % DA R I NI L A I V I SKO S I TA S AWAL.
23
saran
1
2
3
S E B A I K N YA D A L A M P E N G UJ I A N V I S KO S I TA S M I N YA K PELUMAS DENGAN METODE VISKOMETER BOLA J AT U H DIHARAPKAN S UAT U S A AT P E N G UJ I A N P E N G U K U R A N N YA TIDAK SECARA MANUAL MELAINKAN M E N G G U N A K A N A L AT P E N G U K U R A N WA K T U SECARA OTO M AT I S , DIKARENAKAN K E T E R B ATA S A N A L AT I N D E R A M A N U S I A
A L AT U K U R V I S KO M E T E R B O L A J AT U H , D A PAT D I J A D I K A N S E B A G A I A L AT P E R A G A P E N G U K U R A N V I S KO S I TA S PA D A M ATA KULIAH FISIKA DAN ELEMEN MESIN. S E B A I K N YA M E N G G U N A K A N B O L A K E L E R E N G YA N G B E R WA R N A C E R A H , S U PAYA L E B I H M U D A H K E L I H ATA N .
24
TUGAS AKHIR (TM 090340) KONVERSI ENERGI
Terima kasih
