Untuk mengetahui unjuk kerja motor pembakaran dalam yang beroperasi pada kondisi tertentu, beberapa parameter dasar harus diukur. Beberapa yang akan dibahas adalah:

  1. Pengukuran kecepatan putar
  2. Pengukuran Konsumsi bahan bakar
  3. Pengukuran Daya

Kita akan bahas satu per satu:

Pengukuran Kecepatan Putar

Salah satu dari pengukuran dasar adalah pengukuran kecepatan putar. Terdapat banyak macam peralatan pengukuran kecepatan putar yang tersedia di pasaran. Mulai dari tachometer mekanik sampai digital dan triggered electrical tachometer.

Metode terbaik pengukuran kecepatan putar adalah menghitung jumlah putaran untuk beberapa waktu yang ditentukan. Hal ini akan memberikan pengukuran kecepatan putar yang akurat . Banyak mesin telah dilengkapi dengan pengukur putaran ini.

Pengukuran Konsumsi Bahan Bakar

Terdapat dua metode pengukuran dasar konsumsi bahan bakar:

  • Metode Volumetrik
  • Metode Grafimetrik

Metode Volumetrik. Metode ini mengukur laju aliran volume bahan bakar yang dikonsumsi mesin. Metode yang paling sederhana dengan metode ini adalah metode burrete (gelas ukuran). Pada motode ini bahan bakar ditempatkan dalam burrete. Dari burrete ini bahan bakar dialirkan ke dalam mesin melalui selang. Volume bahan bakar yang dikonsumsi selama selang waktu tertentu kemudian dicatat. Demikian pula waktu mengkonsumsi bahan bakar.

Metode Grafimetrik. Metode ini mengukur laju aliran massa bahan bakar yang dikonsumsi mesin. Metode grafimetrik hampir sama dengan metode volumetrik, namun dalam metode ini tabung berisi bahan bakar ditimbang sehingga berat bahan bakar yang dikonsumsi selama selang waktu tertentu dapat diukur dan dicatat.

Pengukuran Daya

Pengukuran BHP adalah salah satu yang terpenting dari pengukuran-pengukuran dalam jadwal pengujian suatu mesin. Pengukuran ini melibatkan torsi dan kecepatan putar poros keluaran mesin. Alat pengukur torsi ini disebut dengan dinamometer.

Dinamometer

Gambar 1. Prinsip Dinamometer

Gambar 1 memperlihatkan prinsip dasar sebuah dinamometer. Rotor digerakkan oleh mesin yang sedang diuji, yang dikopel secara elektrik, hidrolik atau magnetik ke sebuah stator. Untuk setiap putaran poros, periferal rotor bergerak sepanjang 2πr melawan gaya kopling F, sehingga kerja yang dilakukan tiap putaran adalah

W = 2πr F

Momen luar atau torsi adalah sama dengan P x R

dimana P adalah skala gaya yang terbaca dan R adalah lengan. Momen ini mengimbangi momen putar r x F, yaitu:

P x R = r x F

Jadi,

Kerja dilakukan/putaran = 2πPR

Kerja dilakukan/menit = 2πPRn

di mana n adalah rpm. Dengan demikian daya diberikan oleh:

HP = 2πRn/ (75 x 60)

Dinamometer dapat diklasifikasikan secara garis besar menjadi dua jenis: absorption dynamometer dan transmission dynamometer.

Absorption dynamometer mengukur dan menyerap daya keluaran mesin dimana dinamometer tersebut dikopelkan. Daya yang diserap biasanya didisipasikan menjadi panas dalam beberapa cara. Contoh dinamometer jenis ini adalah prony brake, rope brake, hydraulic dyanometer , dll.

Transmission dynamometer mentransmisikan daya ke beban yang dikopel ke mesin setelah daya tersebut diindasikan pada beberapa jenis penskala. Dinamometer jenis ini juga disebut juga torsi-meter.

Metode Pengujian

Dalam pengujian motor pembakaran dalam dikenal dua metode pengujian, yaitu:

  1. Metode pengujian dengan kecepatan berubah (variable speed)
  2. Metode Pengujian dengan kecepatan tetap (constant speed)

Metode Kecepatan Berubah. Dalam metode ini bukaan katup ditetapkan penuh (full open throttle) atau sebagian (part open throttle). Beban pada dinamometer dikurangi secara bertahap dan pada tiap tahapan pengurangan beban berbagai parameter operasi mesin, seperti putaran mesin, konsumsi bahan bakar, beban dinamometer, dan lain-lain dicatat. Metode pengujian ini dilakukan pada mesin yang beroperasi pada putaran berubah seperti mesin-mesin otomotif.

Metode Kecepatan Tetap. Dalam metode ini putaran mesin ditetapkan, biasanya disesuaikan dengan putaran generator atau peralatan lain yang dikopel dengan mesin ini. Beban pada dinamometer diubah secara bertahap sementara putaran mesin dipertahankan tetap dengan mengatur bukaan katup. Pada setiap perubahan beban itu, dicatat berbagai parameter operasi mesin seperti putaran mesin, konsumsi bahan bakar, beban dinamometer dan lain-lain.  Metode pengujian ini dilakukan pada mesin yang beroperasi pada putaran tetap seperti mesin-mesin stasioner yang dikopel dengan generator listrik.

Semoga ada manfaatnya.....

Referensi: Mesin Konversi energi, Astu Pudjanarsa & Djati Nursuhud