Pembangkit Listrik Portable pada Roda Empat

26
USULAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA JUDUL PROGRAM PEMBANGKIT LISTRIK PORTABLE MEMANFAATKAN FENOMENA PANAS MESIN DIESEL KENDARAAN RODA EMPAT BIDANG KEGIATAN: PKM-GAGASAN ILMIAH Diusulkan oleh: Moch suly D41112278 (Angkatan 2012) Muh. Riski Hatsa D41112272 (Angkatan 2012) Takdir D21113022 (Angkatan 2013) UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2014

description

PKMGT dari Mahasiswa Unhas

Transcript of Pembangkit Listrik Portable pada Roda Empat

Page 1: Pembangkit Listrik Portable pada Roda Empat

USULAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

JUDUL PROGRAM

PEMBANGKIT LISTRIK PORTABLE MEMANFAATKAN

FENOMENA PANAS MESIN DIESEL KENDARAAN RODA

EMPAT

BIDANG KEGIATAN:

PKM-GAGASAN ILMIAH

Diusulkan oleh:

Moch suly D41112278 (Angkatan 2012)

Muh. Riski Hatsa D41112272 (Angkatan 2012)

Takdir D21113022 (Angkatan 2013)

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2014

Page 2: Pembangkit Listrik Portable pada Roda Empat

ii

Page 3: Pembangkit Listrik Portable pada Roda Empat

iii

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL ........................................................................................ i

HALAMAN PENGESAHAN................................................................................ ii

DAFTAR ISI ......................................................................................................... iii

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... iv

RINGKASAN ....................................................................................................... 1

PENDAHULUAN....................................................................................... 2

GAGASAN ......………………………………...……………………..… 5

KESIMPULAN .…………………………….......................................... 16

DAFTAR PUSTAKA ……………………………………….…………….…... 17

LAMPIRAN-LAMPIRAN............................………………………….……..… 18

Page 4: Pembangkit Listrik Portable pada Roda Empat

iv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Rangka Bawah………………………………………………………. 9

Gambar 2. Gear…………………………………………………………………. 10

Gambar 3. Katup pada pipa yang menghubungkan kompresor-Tabung (Tampak

Atas)…………………………………………………………………………….. 11

Gambar 4. Tekanan F1 di pipa satu sama besar dengan gaya angkat di pipa dua.

..………………………………………………………………………………… 12

Gambar 5. Mesin diesel…………………………………………………………. 14

Gambar 6. Bagan proses pembangkitan listrik……………………………...….. 14

Page 5: Pembangkit Listrik Portable pada Roda Empat

1

Pembangkit Listrik Portable memanfaatkan Fenomena Panas Mesin

Diesel Kendaraan Roda Empat

Moch.Suly, Muh.Rizky Hatsa, Takdir

RINGKASAN

Energi memegang peranan yang sangat penting bagi kehidupan manusia dankemajuan suatu negara. Pada dasarnya energi tidak dapat diciptakan dandimusnahkan, oleh karena itu energi mempunyai sifat yang kekal sehingga energihanya dapat dirubah dari suatu besaran menjadi besaran yang lain yang bertujuanuntuk pemenuhan berbagai kebutuhan manusia.

Mesin adalah suatu alat yang berguna untuk dapat merubah besaran energi,sesuai dengan sifat kekekalan energi maka untuk dapat menjalankan suatu mesindibutuhkan suatu bahan bakar. Energi fosil adalah suatu bahan bakar yang dapatdirubah menjadi energi gerak. Perubahan energi fosil menjadi energi gerak selaludisertai dengan perubahan energi panas yang terbuang percuma. Energi panas inilah yang menjadi masalah yang menjadi penyebab melambatnya kinerja suatumesin bahkan rusaknya suatu mesin karena kesalahan penanganan.

Untuk meminimalisir perubahan energi panas yang berdampak buruk bagimesin, kami menggagas suatu solusi. Pertama, pencegahan overheating denganmemanfaatkan panas yang terbuang menjadi energi listrik. Panas mesin yangberlebihan akan dikonduksikan ke udara yang bertekan sehingga tekanan udara inimemuai dan digunakan untuk memutar turbin.

Kedua, pemanfaatan putaran propeller untuk menggerakkan compresor gunamenyetabilkan arus listrik yang disuplai. Untuk dapat menstabilkan listrikdibutuhkan suatu suplai udara yang kontinu untuk dapat dimuaikan memanfaatkanpanas mesin yang terbuang percuma. Setelah memuai udara berteknan dialirkanuntuk memutar turbin dan digunakan pada rem udara.

Maka, dengan adanya gagasan baru diatas, diharapkan overheating mesinyang menjadi dilema selama ini dapat teratasi sekaligus dapat dimanfaatkanmenjadi sumber energi yang berguna dalam peningkatan mutu mobil yang dibuat.

Page 6: Pembangkit Listrik Portable pada Roda Empat

2

PENDAHULUAN

Di era globalisasi seperti ini kebutuhan akan energi mengalami

peningkatan secara drastis, tapi tidak diimbangi dengan energi yang diperoleh dari

berbagai sumber energi di sekitar kita, misalnya energi batubara, energi angin, dan

energi-energi lainnya. Semakin lama energi-energi tersebut semakin berkurang

dan pada periode tertentu akan habis. Energi adalah suatu bentuk kekuatan yang

dihasilkan atau dimiliki oleh suatu benda (Pardiyono). Ingat energi tidak dapat

diciptakan dan tidak dapat pula dimusnahkan. Pada dasarnya, energi di sekitar kita

yang dapat diubah menjadi energi listrik ada dua, yaitu energi konvensional dan

energi terbarukan. Energi konvensional merupakan energi alam yang pada

umumnya telah dimanfaatkan secara besar-besaran diberbagai belahan bumi dan

energi tersebut terbatas (tidak dapat diperbaharui), misalnya pemanfaatan energi

batu bara, minyak bumi, gas alam. Sedangkan energi terbarukan adalah energi

yang tersedia secara terus menerus dikarenakan siklus alamiahnya dan pada saat

ini belum dimanfaatkan secara makasimal, contoh energi tersebut yaitu energi

angin, energi matahari, energi panas bumi (geotermal ) , biomassa (sampah,

kultivasi), energi kelautan (arus laut, gelombang, pasang surut, beda suhu), energi

badan air besar / danau (beda suhu).

Energi yang berada di sekitar kita sebenarnya sangat banyak. Tapi energi

yang dapat dimanfaatkan untuk diubah ke bentuk energi listrik sangat terbatas.

Untuk mengubah energi satu ke bentuk energi yang lain diperlukan sebuah alat,

alat itulah yang disebut mesin. setiap mesin pengkonversi energi memiliki

karakteristik yang berbeda-beda dalam mengubah energi. Jenis mesin yang

mengubah energi A menjadi energi B, tidak dapat digunakan mengubah energi C

menjadi energi D. Diperlukan mesin yang berbeda untuk dapat menghasilkan

energi yang berbeda pula, karena pada dasarnya prinsip setiap mesin

menggunakan satu hukum fisika. Selain dapat mengubah energi , mesin juga

berfungsi untuk memanipulasi hukum fisika untuk dapat menghasilkan energi

optimal dari setiap proses yang dilakukan. Tetapi setiap proses yang dilakukan

Page 7: Pembangkit Listrik Portable pada Roda Empat

3

untuk merubah energi pasti membutuhkan energi lain sebagai bahan bakar dari

mesin , seperti yang telah dijelaskan diatas bahwa energi itu kekal dan tidak dapat

dimusnakan , energi hanya dapat dirubah tetapi tidak bisa dibuat. Prinsip dasar

energi inilah yang membuat setiap proses dari mesin menghasilkan keluaran atau

yang biasa disebut output. Output inilah yang biasa dikenal dengan polusi.

Setiap perubahan energi akan menimbulkan dampak positif dan negatif

bagi kehidupan manusia. Dampak ini secara tidak langsung dapat mempengaruhi

kualitas hidup manusia bahkan secara tidak langsung berpengaruh juga pada

perubahan ekosistem alam. Semakin tinggi peradapan teknologi maka semakin

besar dampak positif dan negatif yang dapat dirasakan. Dampak positif

penggunaan energi yaitu energi dimanfaatkan guna menghasilkan listrik, energi

juga dimanfaatkan untuk dirubah menjadi energi gerak pada kendaraan

(mobil,motor,kereta api, pesawat dll), energi yang digunakan untuk bidang

kedoteran (pemanfaatan sinar x, pemanfaatan sinar ultraviolet, dll), dsb.

Sedangkan dampak negative adanya perubahan energi adalah asap/polusi udara

yang ditimbulkan dari hasil pembakaran pabrik, limbah nuklir yang memiliki nilai

kontaminasi yang berbahaya bagi manusia dan alam sekitar, pencemaran

lingkungan akibat limbah cair,dsb. Dewasa ini penggunaan energi mengalami

peningkatan yang sangat drastis, di indonesia sendiri komsumsi minyak bumi

mencapai 1,565 juta barel perhari. Hampir semua konsumsi energi itu akan

dirubah menjadi energi lain. Semakin tinggi penggunaan energi maka semakin

tinggi pula dampak positif dan dampak negatifnya bagi kehidupan manusia dan

alam. Hal ini mendorong pakar teknologi untuk lebih mengembangkan teknologi

terbarukan agar dapat mengurangi dampak negatif yang ditimbulkan dari adanya

perubahan energi yang ada. Selain itu energi ramah lingkungan juga mulai

berkembang pesat dan mulai digunakan sebagai pengganti energi fosil yang

berbahaya bagi manusia dan alam.

Page 8: Pembangkit Listrik Portable pada Roda Empat

4

Tujuan dan Manfaat

a. Tujuan

Hasil akhir tulisan ini bertujuan untuk mengefisienkan panas mesin yang semula

merupakan permasalahan menurunnya kualitas bahkan rusaknya mesin menjadi,

energi baru yang dapat dimanfaatkan untuk kebutuhan sekaligus merupakan solusi

pendinginan mesin yang cukup relevan. Dari sinilah dilema panas mesin dapat

terselesaikan sehingga membuat mesin menjadi lebih tahan lama dan dapat

bekerja sesuai dengan tujuan pembuatannya.

b. Manfaat

1. Bagi pemilik kendaraan

Pemilik kendaraan tidak perlu khawatir lagi mengenai pembebanan mesin

untuk bekerja dalam waktu yang lama dan situasi yang berat. Sehingga

dapat lebih maksimal dalam melakukan pekerjaanya.

2. Bagi masyarakat

Dengan adanya alat ini, tercipta lapangan kerja baru untuk pemasangan

alat portable yang cukup mudah dan menjanjikan untung .

3. Bagi produsen

Produsen akan menigkatkan mutu mobil yang akan dibuat dengan

penambahan alat ini, sekaligus dengan penambahan beberapa fasilitas yang

dapat menunjang kenyamanan berkendara akan membuat nilai jual mobil

meningkat.

Page 9: Pembangkit Listrik Portable pada Roda Empat

5

GAGASANMesin diesel

Motor bakar diesel biasa disebut juga dengan Mesin diesel (atau mesin

pemicu kompresi) adalah motor bakar pembakaran dalam yang menggunakan

panas kompresi untuk menciptakan penyalaan dan membakar bahan bakar yang

telah diinjeksikan ke dalam ruang bakar. Mesin ini tidak menggunakan busi

seperti mesin bensin atau mesin gas. Mesin diesel memiliki efisiensi termal

terbaik dibandingkan dengan mesin pembakaran dalam maupun pembakaran luar

lainnya, karena memiliki rasio kompresi yang sangat tinggi. Mesin diesel

kecepatan-rendah (seperti pada mesin kapal) dapat memiliki efisiensi termal lebih

dari 50%. Mesin diesel dikembangkan dalam versi dua-tak dan empat-tak.

Prinsip kerja mesin diesel dimulai Ketika udara dikompresi suhunya akan

meningkat (seperti dinyatakan oleh Hukum Charles), mesin diesel menggunakan

sifat ini untuk proses pembakaran. Udara disedot ke dalam ruang bakar mesin

diesel dan dikompresi oleh piston yang merapat, jauh lebih tinggi dari rasio

kompresi dari mesin bensin. Beberapa saat sebelum piston pada posisi Titik Mati

Atas (TMA) atau BTDC (Before Top Dead Center), bahan bakar diesel

disuntikkan ke ruang bakar dalam tekanan tinggi melalui nozzle supaya

bercampur dengan udara panas yang bertekanan tinggi. Hasil pencampuran ini

menyala dan membakar dengan cepat. Penyemprotan bahan bakar ke ruang bakar

mulai dilakukan saat piston mendekati (sangat dekat) TMA untuk menghindari

detonasi. Penyemprotan bahan bakar yang langsung ke ruang bakar di atas piston

dinamakan injeksi langsung (direct injection) sedangkan penyemprotan bahan

bakar kedalam ruang khusus yang berhubungan langsung dengan ruang bakar

utama dimana piston berada dinamakan injeksi tidak langsung (indirect injection).

Ledakan tertutup ini menyebabkan gas dalam ruang pembakaran

mengembang dengan cepat, mendorong piston ke bawah dan menghasilkan tenaga

linear. Batang penghubung (connecting rod) menyalurkan gerakan ini ke

crankshaft dan oleh crankshaft tenaga linear tadi diubah menjadi tenaga putar.

Page 10: Pembangkit Listrik Portable pada Roda Empat

6

Tenaga putar pada ujung poros crankshaft dimanfaatkan untuk berbagai

keperluan.

Pada mesin truk pergerakan crankshaft digunakan untuk dapat

menggerakkan propeller, propeller ini tersambung langsung ke poros roda depan

dan belakang. Sebagian besar sumber putaran pada truk menggunakan sumber

putaran roda belakang hal ini dikarenakan sumber beban pada truk terdapat

dibagian belakang truk sehingga akan lebih efisien dan mudah untuk dapat

menggerakkan truk secara maksimal, ditemukan juga penggunaan mesin diesel

untuk dapat menggerakkan roda depan, pada kasus seperti ini akan lebih

memperberat kerja mesin diesel dalam perputaran crankshaftnya.

Untuk meningkatkan kemampuan mesin diesel, umumnya ditambahkan

komponen :

Turbocharger atau supercharger untuk memperbanyak volume udara yang

masuk ruang bakar karena udara yang masuk ruang bakar didorong oleh

turbin pada turbo/supercharger.

Intercooler untuk mendinginkan udara yang akan masuk ruang bakar.

Udara yang panas volumenya akan mengembang begitu juga sebaliknya,

maka dengan didinginkan bertujuan supaya udara yang menempati ruang

bakar bisa lebih banyak.

Mesin diesel sulit untuk hidup pada saat mesin dalam kondisi dingin.

Beberapa mesin menggunakan pemanas elektronik kecil yang disebut busi

menyala (spark/glow plug) di dalam silinder untuk memanaskan ruang bakar

sebelum penyalaan mesin. Lainnya menggunakan pemanas "resistive grid" dalam

"intake manifold" untuk menghangatkan udara masuk sampai mesin mencapai

suhu operasi. Setelah mesin beroperasi pembakaran bahan bakar dalam silinder

dengan efektif memanaskan mesin.

Dalam cuaca yang sangat dingin, bahan bakar diesel mengental dan

meningkatkan viscositas dan membentuk kristal lilin atau gel. Ini dapat

Page 11: Pembangkit Listrik Portable pada Roda Empat

7

memengaruhi sistem bahan bakar dari tanki sampai nozzle, membuat penyalaan

mesin dalam cuaca dingin menjadi sulit. Cara umum yang dipakai adalah untuk

memanaskan penyaring bahan bakar dan jalur bahan bakar secara elektronik.

Untuk aplikasi generator listrik, komponen penting dari mesin diesel

adalah governor, yang mengontrol suplai bahan bakar agar putaran mesin selalu

pada putaran yang diinginkan. Apabila putaran mesin turun terlalu banyak

kualitas listrik yang dikeluarkan akan menurun sehingga peralatan listrik tidak

dapat bekerja sebagaimana mestinya, sedangkan apabila putaran mesin terlalu

tinggi maka dapat mengakibatkan over voltage yang bisa merusak peralatan

listrik. Mesin diesel modern menggunakan pengontrolan elektronik canggih untuk

mencapai tujuan ini melalui modul kontrol elektronik (ECM) atau unit kontrol

elektronik (ECU) - yang merupakan "komputer" dalam mesin. ECM/ECU

menerima sinyal kecepatan mesin melalui sensor dan menggunakan algoritma dan

mencari tabel kalibrasi yang disimpan dalam ECM/ECU, dia mengontrol jumlah

bahan bakar dan waktu melalui aktuator elektronik atau hidraulik untuk mengatur

kecepatan mesin.

Sistem pendinginan mesin

Mesin dengan temperatur yang stabil akan membuat kerja mesin bagus terlebih

untuk mesin kendaraan jenis Diesel, pastinya akan meningkatkan performa mesin.

Hal ini dikarenakan mesin diesel lebih tahan terhadap lingkungan dan kondisi

kerja yang berat misalnya cuaca panas dan macet. Akan tetapi tetap aja ada

ambang batas temperatur yang diijinkan untuk sebuah mobil baik itu mobil

bermesin bensin atau yang menggunakan solar seperti mesin Diesel.

Mesin dalam keadaan panas berlebih atau lebih dikenal dengan overheat adalah

kondisi yang terjadi akibat sistem pendingin tak bisa menurunkan suhu mesin.

Bila hal ini terjadi, maka mesin tersebut akan kehilangan efisiensi dan

performanya serta akan kehilangan tenaga. Apabila terus didiamkan, kondisi ini

bisa menyebabkan kerusakan. Paling parah jika panas sampai membuat kepala

silinder memuai dan melengkung. Untuk dapat menghindari situasi seperti ini

Page 12: Pembangkit Listrik Portable pada Roda Empat

8

dibutuhkan sistem pendinginan pada mesin, sistem yang digunakan oleh mesin

diesel adalah sistem tertutup (close loop). Air merupakan media pendingin dari

sistem ini. Tujuan dari sistem ini adalah mengurangi panas berlebih yang

dihasilkan oleh kerja mesin diesel. Sehingga material komponen mesin diesel

tidak terjadi overheating, penyebab komponen atau spare part tertentu menjadi

rusak.Contoh komponen yang memerlukan pendinginan yaitu silinder liner dan

silinder head. Silinder liner merupakan komponen tempat terjadi gesekan antara

silinder liner dengan piston. Gerakan translasi piston menyebabkan panas

ditambah dengan panas hasil pembakaran menyebabkan silinder liner menjadi

sangat panas. Untuk melindungi panas yang berlebih dilakukan pendinginan

silinder liner pada sisi luar dari ruang bakar dengan cara mengalirkan air secara

kontinyu. Silinder head memerlukan pendingin karena pada bagian bawahnya

adalah ruang bakar dan juga tempat pertama keluarnya gas buang sebelum ke

exhaust manifold. Dalam silinder head juga terdapat banyak komponen yang

bergerak seperti gerakan rocker arm juga menambah panas yang terjadi sehingga

sangat memerlukan pendinginan. Starting system Ada banyak cara yang

digunakan sebagai penggerak awal mesin diesel. Mesin diesel memerlukan

penggerak awal untuk membantu langkah kompres sehingga dapat memicu

timbulnya tenaga awal dari mesin diesel. Cara yang paling banyak adalah dengan

menggunakan motor dc sebagai penggerak awalnya. Tetapi untuk mesin diesel

yang lebih besar dapat menggunakan motor bakar yang lebih kecil atau juga dapat

menggunakan udara yang bertekanan atau air starting or pneumatic starting.

GAGASAN YANG BARU

Mesin dalam keadaan panas berlebih atau lebih dikenal dengan overheat

adalah kondisi yang terjadi akibat sistem pendingin tak bisa menurunkan suhu

mesin. Bila hal ini terjadi, maka mesin tersebut akan kehilangan efisiensi dan

performanya serta akan kehilangan tenaga. Apabila terus didiamkan, kondisi ini

bisa menyebabkan kerusakan. Paling parah jika panas sampai membuat kepala

silinder memuai dan melengkung. Tentu keadaan seperti ini harus ditanggapi

Page 13: Pembangkit Listrik Portable pada Roda Empat

9

dengan serius karena jika terus dibiarkan akan dapat merusak mesin secara

keseluruhan. Seiring dengan perkembangan sistem pendinginan yang lebih baik

maka overheating ini berangsur dapat diatasi.

Dengan adanya berbagai permasalahan yang timbul, diperlukan solusi baru

yang diharapkan akan dapat diimplementasikan dan menyempurnakan solusi yang

telah ada sebelumnya. Adapun solusi yang kami gagas meliputi pencegahan

overheating dengan memanfaatkan panas yang terbuang menjadi energi listrik dan

pemanfaatan putaran propeller untuk menggerakkan kompresor guna

menyetabilkan arus listrik yang disuplai. Dua solusi tersebut berguna untuk

mengurangi overheating pada mesin sekaligus mengefisiensikan gerak propeller

pada roda untuk dapat menggerakkan kompresor yang menyuplai udara

bertekanan agar arus listrik yang dihasilkan konstan.

Pertama adalah pemanfaatan gerak propeller pada roda untuk dapat

menggerakkan kompresor yang menyuplai udara bertekanan agar arus listrik yang

dihasilkan konstan. Perputaran propeller terjadi ketika mesin mulai dinyalakan,

pada saat ini truk masih akan tetap diam sampai gigi dimasukkan. Pergerakan

propeller ini melambangkan pergerakan mesin diesel yang ditandai dengan

berjalannya proses pembakaran dalam pada mesin.

Gambar 1. Rangka Bawah

propeller

Page 14: Pembangkit Listrik Portable pada Roda Empat

10

Kompresor dipasang berdekatan dengan sumber gerakan pada propeller

untuk memudahkan pemasangan propeller dan gerak kompresor. Sumber gerakan

kompresor bergantung dari pergerakan propeller, untuk pemasangannya

menggunakan gear yang dipasang sejajar dengan kompresor sehingga bisa dipakai

secara protabel selain itu ini akan memudahkan pemasangan dari kompresor itu

sendiri.

Gambar 2. Gear

Setelah kompresor dipasang dan berhasil berputar sesuai keinginan,

selanjutnya adalah pemasangan selang atau pipa tambahan untuk menyalurkan

udara yang keluar dari kompresor untuk proses pemuaian udara yang bertekanan.

Kedua adalah pemanfaatan panas yang berlebih pada mesin diesel untuk

dapat memuaikan udara yang bertekanan sehingga dapat memutarkan turbin. Hal

yang harus diperhatikan yang pertama adalah pemasangan tabung pada bagian

mesin secara langsung, guna mendapatkan suplai suhu secara berkelanjutan.

Pemasangan beberapa tabung ini dikondisikan agar tidak mengganggu proses

mesin secara normal sehingga dapat mengkondisikan sesuai dengan tujuan.

Masing – masing tabung dihubungkan dengan selang dan terhubung langsung

dengan kompresor dan output udara bertekanan. Pada pipa yang menghubungkan

kompresor dengan tabung (Mesin diesel) dipasang sebuah katup. Katup ini

berfungsi sebagai proteksi dari udara yang berbalik arah. Antara katup dan pipa

disediakan sebuah penyangga yang mempertahankan posisi katup terbuka pada

30O.

Page 15: Pembangkit Listrik Portable pada Roda Empat

11

Gambar 3. Katup pada pipa yang menghubungkan kompresor-Tabung (Tampak

Atas)

Untuk volume terhadap perubahan suhu pada tekanan tetap

Keterangan

V         = volume gas pada suhu t ( m3 )

Vo        = volume gas mula-mula ( m3 )

γp         = koefisien muai gas pada tekanan tetap ( /0C)

t1          = suhu mula-mula ( 0C )

t2          = suhu akhir ( 0C )

Tekanan terhadap perubahan suhu pada volume tetap 

 

Keterangan

P         = tekanan gas pada suhu t (  )

Po        = tekanan gas mula-mula (  )

γv         = koefisien muai gas pada volume tetap ( / )

t1          = suhu mula-mula (   )

t2          = suhu akhir (   )

Page 16: Pembangkit Listrik Portable pada Roda Empat

12

 

c. Muai volume gas 

Dari hasil eksperimen yang dilakukan ternyata koefisien muai untuk semua jenis

gas adalah sama yaitu 1/273 /K atau 0,00367 /K

Secara analisis sederhana, Hukum Pascal dapat digambarkan seperti pada Gambar

4.

Gambar 4. Tekanan F1 di pipa satu sama besar dengan gaya angkat di pipa

dua.

Tekanan oleh gaya sebesar F1 terhadap pipa 1 yang memiliki luas penampang

pipa A1 , akan diteruskan oleh fluida menjadi gaya angkat sebesar F2 pada pipa 2

yang memiliki luas penampang pipa A2 dengan besar tekanan yang sama. Oleh

karena itu, secara matematis Hukum Pascal ditulis sebagai berikut.

Dari Kompresor

Ke Turbin (Generator)

Page 17: Pembangkit Listrik Portable pada Roda Empat

13

p1 = p2

F1 / A1 = F2 / A2                 

dengan:

F1 = gaya pada pengisap pipa 1,

A1 = luas penampang pengisap pipa 1,

F2 = gaya pada pengisap pipa 2, dan

A2 = luas penampang pengisap pipa 2.

Setiap terminal tekanan menggunakan katub otomatis yang dapat terbuka

dan tertutup sesuai dengan tingkat tekanan yang diinginkan. Pada tabung primer

(tabung bertekanan pada mesin) akan dipasangkan sensor anti panas yang dapat

mengukur dan menentukan tingkat tekanan minimum untuk dapat membuka katub

pada output generator, hal ini dilakukan agar output udara hasil pemuaian berjalan

secara konstan dan menghasilkan putaran yang konstan pula. Udara hasil

pemuaian akan dihubungkan kembali ke dalam rem udara dan disalurkan untuk

memutar generator sesuai dengan daya yang akan dihasilkan. Generator yang

dipakai adalah jenis generator arus Direct Current (DC). Generator DC dipilih

agar daya yang dibangkitkan dapat digunakan pada berbagai peralatan kebutuhan,

karena sebagian besar peralatan menggunakan tipe Arus DC , meskipun beberapa

diantaranya menggunakan arus DC (Direct Current). Pada dasarnya, diperlukan

penelitian lebih lanjut untuk mengobservasi seberapa besar daya, arus, dan

tegangan yang dihasilkan oleh pembangkit listrik ini. Jika sumber tegangan kecil

maka Generator DC dipakai. Tapi jika sumber arus cukup tinggi, maka kami

menyarankan untuk memakai Generator AC. Udara bertekanan yang keluar akan

memiliki tekanan yang besar dan suara yang cukup mengganggu untuk itu

dipasangkan sekat/penghalang/peredam guna menstabilkan dan mengurangi suara

bising hasil dari proses pembangkitan.

Page 18: Pembangkit Listrik Portable pada Roda Empat

14

dddddd

Gambar 5. Mesin diesel

Gambar 6. Bagan proses pembangkitan listrik

Propeller kompresor

Tabungudara

Mesin

Udara muai

GeneratorRem udara

Baterai

Sensor + Mikrokontroller

Alat-alat listrik (DC)

Rizky
Textbox
Baterai
Rizky
Arrow
Rizky
Arrow
Rizky
Arrow
Rizky
Arrow
Rizky
Arrow
Rizky
Arrow
Rizky
Arrow
Rizky
Arrow
Rizky
Arrow
Page 19: Pembangkit Listrik Portable pada Roda Empat

15

Selanjutnya, listrik DC yang dibangkitkan oleh generator dialirkan ke

baterai yang berfungsi sebagai baterai/penyimpan daya tambahan bagi kendaraan.

Baterai yang berasal dari pembangkit listrik ini berbeda dengan baterai/aki yang

ada pada mobil. Alasan dari pengadaan baterai tambahan ini sebagai tambahan

sumber listrik yang ada pada mobil dan mengingat baterai/aki pada mobil

memiliki kapasitas yang terbatas. Lalu sumber listrik tersebut dialirkan ke

peralatan-peralatan listrik yang diinginkan.

Page 20: Pembangkit Listrik Portable pada Roda Empat

16

KESIMPULAN

Energi tidak dapat diciptakan dan juga tidak dapat dimusnahkan. Perubahan

energi oleh suatu mesin menghasilkan energi panas yang menjadi dilema dalam

dunia permesinan. Seiring dengan perkembangan zaman sistem pendinginan

mesin berkembang pesat.

Adapun solusi yang digagas meliputi optimisasi overheating mesin menjadi

energi listrik dan efisiensi gerak propeller untuk menggerakkan kompresor untuk

menstabilkan arus listrik. Dua solusi tersebut bertujuan untuk menghasilkan arus

listrik daya rendah sekaligus mengurai panas mesin yang berlebih dari proses

pembakaran di dalam mesin.

Pertama, pencegahan overheating dengan memanfaatkan panas yang

terbuang menjadi energi listrik. Panas mesin yang berlebihan akan dikonduksikan

ke tabung udara yang didalamnya terdapat udara bertekanan sehingga tekanan

udara ini memuai dan digunakan untuk memutar turbin.

Kedua, pemanfaatan putaran propeller untuk menggerakkan kompresor

untuk menstabilkan arus listrik yang disuplai. Untuk dapat menstabilkan listrik

dibutuhkan suatu suplai udara yang kontinu untuk dapat dimuaikan memanfaatkan panas

mesin yang terbuang percuma. Setelah memuai udara bertekanan dialirkan untuk

memutar turbin dan digunakan pada rem udara.

Maka, dengan adanya gagasan baru diatas, diharapkan overheating mesin

yang menjadi dilema selama ini dapat teratasi sekaligus dapat dimanfaatkan

menjadi sumber energi yang berguna sebagai acuan pembuatan mobil yang akan

datang.

Page 21: Pembangkit Listrik Portable pada Roda Empat

17

DAFTAR PUSTAKA

Hettyherawati2704. 2012. Sumber Daya Energi.

http://hettyherawati2704.wordpress.com/2012/01/28/sumber-daya-

energi/ . Diakses 24 Maret 2014

D Kata Data. 2013. Konsumsi Minyak Indonesia Peringkat 14 Besar Dunia.

http://www.katadata.co.id/1/1/news/konsumsi-minyak-indonesia-

peringkat-14-besar-dunia/198/ . Diakses 25 Maret 2014

Rumus Fisika. 2014. Pemuaian Zat Gas.

http://www.rumus-fisika.com/2012/10/pemuaian-zat-gas.html . Diakses 23

Maret 2014

Perpustakaan Cyber. 2013. Pengertian Fluida Statis dan Dinamis, Massa Jenis,

Tekanan Hidrostatis Total, Aplikasi, Tegangan Permukaan, Rumus,

Contoh Soal, Kunci Jawaban

. http://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/03/pengertian-fluida-statis-

dan-dinamis-massa-jenis-tekanan-hidrostatis-total-aplikasi-tegangan-

permukaan-contoh-soal-kunci-jawaban.html. Diakses 27 Maret 2014

Smakitan.2014. Apa itu Pengertian Energi.

http://smakita.net/pengertian-energi/. Diakses 26 Maret 2014

Page 22: Pembangkit Listrik Portable pada Roda Empat

LAMPIRAN-LAMPIRANLampiran 1. Biodata Ketua dan AnggotaBiodata KetuaA. Identitas Diri

1 Nama Lengkap Moch. Suly2 Jenis Kelamin L3 Program Studi Teknik Elektro4 NIM D411122785 Tempat dan Tanggal Lahir Surabaya, 24 Juli 19936 E-mail [email protected] Nomor Telepon/HP 087840623572

B. Riwayat PendidikanSD SMP SMA

Nama Institusi SDN Latsari1 Tuban

SMPN 2 Taman SMAN 1Krian

Jurusan - - IPATahun Masuk-Lulus 2000-2006 2006-2009 2009-2012

C. Pemakalah Seminar IlmiahNo.

Nama Pertemuan Ilmiah/Seminar

Judul ArtikelIlmiah

Waktu danTempat

1 - - -2 - - -

D. Penghargaan dalam 10 tahun terakhir (dari pemerintah, asosiasi, atau institusilainnya)No.

Jenis Penghargaan Institusi PemberiPenghargaan

Tahun

1 - - -2 - - -

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalahbenar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila dikemudian hari ternyata dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, sayasanggup menerima sanksi.Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhisalah satu persyaratan dalam pengajuan Hibah PKM-Gagasan Tertulis

Makassar, 31 Maret 2014Pengusul,

Moch. Suly

Page 23: Pembangkit Listrik Portable pada Roda Empat

Biodata Anggota 1A. Identitas Diri1 Nama Lengkap Muh. Rizky Hatsa2 Jenis Kelamin L3 Program Studi S1 Teknik Elektro4 NIM D411122725 Tempat dan Tanggal Lahir Kendari, 6 Februari 19946 E-mail [email protected] Nomor Telepon/HP 085342233594

B. Riwayat PendidikanSD SMP SMA

Nama Institusi SDN 6Baruga

SMPN 1Kendari

SMAN 1Kendari

Jurusan - - IPATahun Masuk-Lulus 2000-2006 2006-2009 2009-2012

C. Pemakalah Seminar IlmiahNo.

Nama Pertemuan Ilmiah/Seminar

Judul ArtikelIlmiah

Waktu danTempat

1 - - -2 - - -

D. Penghargaan dalam 10 tahun terakhir (dari pemerintah, asosiasi, atau institusilainnya)No.

Jenis Penghargaan Institusi PemberiPenghargaan

Tahun

1 - - -2 - - -

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalahbenar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila dikemudian hari ternyata dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, sayasanggup menerima sanksi.Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhisalah satu persyaratan dalam pengajuan Hibah PKM-Gagasan Tertulis

Makassar, 31 Maret 2014Pengusul,

Muh. Rizky Hatsa

Page 24: Pembangkit Listrik Portable pada Roda Empat

Biodata Anggota 2A. Identitas Diri1 Nama Lengkap Takdir2 Jenis Kelamin L3 Program Studi Teknik Mesin4 NIM D411130225 Tempat dan Tanggal Lahir Mangepong, 30 Mei 19956 E-mail [email protected] Nomor Telepon/HP 089609080774

B. Riwayat PendidikanSD SMP SMA

Nama Institusi SD InpresNo.133

MTs PP DarulIhsan

SMA NegeriKhusus

JenepontoJurusan - - IPATahun Masuk-Lulus 2001-2007 2007-2010 2010-2013

C. Pemakalah Seminar IlmiahNo.

Nama Pertemuan Ilmiah/Seminar

Judul ArtikelIlmiah

Waktu danTempat

1 - - -2 - - -

D. Penghargaan dalam 10 tahun terakhir (dari pemerintah, asosiasi, atau institusilainnya)No.

Jenis Penghargaan Institusi PemberiPenghargaan

Tahun

1 - - -2 - - -

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalahbenar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila dikemudian hari ternyata dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, sayasanggup menerima sanksi.Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhisalah satu persyaratan dalam pengajuan Hibah PKM-Gagasan Tertulis

Makassar, 31 Maret 2014Pengusul,

Takdir

Page 25: Pembangkit Listrik Portable pada Roda Empat

Lampiran 2. Susunan Organisasi Tim Kegiatan dan Pembagian Tugas

No.

Nama / NIM ProgramStudi

BidangIlmu

Alokasi Waktu(jam/minggu)

UraianTugas

1 Moch. Suly TeknikElektro

TeknikElektro

9 jam/minggu Penulis

2 Muh. Rizky Hatsa TeknikElektro

TeknikElektro

9 jam/minggu Penulis

3 Takdir TeknikMesin

TeknikMesin

9 jam/minggu ObservasiLapangan

Page 26: Pembangkit Listrik Portable pada Roda Empat

Lampiran 3. Surat Pernyataan Ketua Peneliti