Abstrak —Berbagai  modifikasi  pada  mesin  diesel  dewasa  ini telah  banyak  dilakukan.  Mesin  diesel  mengalami  pemodifikasian tidak  lain  adalah  untuk  meningkatkan  unjuk  kerja  atau performa.  Bagian  mesin  diesel  yang  paling  banyak  dimodifikasi adalah Intake Manifold. Pada permukaan dalam intake manifold ditambahkan  pelat  yang  berbentuk  ulir.  Penambahan  ulir  akan mengakibatkan  meningkatnya  turbulensi  aliran  udara  (swirl) yang akan masuk ke dalam ruang bakar. Semakin meningkatnya turbulensi  aliran  udara  yang  mengalir  ke  ruang  bakar menghasilkan  pencampuran  udara  dan  bahan  bakar  yang  lebih baik  sehingga  kualitas  proses  pembakaran  akan  semakin  baik. Hal  ini  terlihat  dari  hasil  analisa  aliran  yang  dilakukan  pada software. Dengan memodifikasi
Intake Manifold dapat meningkatkan performa mesin diesel dimana terjadi pengurangan pembentukan jelaga pada gas buang, meningkatkan efisiensi  konsumsi  bahan  bakar  yang  diuji  lansung  pada  mesin diesel.  Hasil  terbaik  dari  pengujian  diperoleh  penggunaan  ulir dengan panjang gelombang 100 mm.
Kata  Kunci —  Mesin  diesel,  performa,  swirl,  analisa  aliran, Intake Manifold.

## I. PENDAHULUAN
NTUK  artikel  meningkatkan  kemampuan  mesin  diesel dalam  menghasilkan  daya,  dewasa  ini  banyak  sekali dilakukan  pemodifikasian  pada  bagian-bagian  mesin  diesel. Modifikasi yang dalam artian membuat perubahan bentuk pada beberapa  bagian  elemen  mesin  diesel,  sedikit  banyak  cukup mampu  untuk  meningkatkan  kinerja  atau  performa  mesin. Modifikasi  yang  dilakukan  bisa  berupa  pengurangan  bobot pada  roda  gila(fly  wheel)  yang  mengakibatkan  terjadinya peningkatan  putaran  motor,  mengurangi  ketinggian  silinder head yang bertujuan untuk meningkatkan rasio kompresi pada ruang  bakar  yang  nantinya  akan  meningkatkan  juga  daya keluaran mesin. Selain kedua jenis modifikasi tersebut terdapat metode  pemodifikasian  yang  relatif  mudah  untuk  dilakukan, yaitu  membuat  perubahan  di  bagian  intake  manifold  pada mesin  diesel.  Adapun  perubahan  yang  bisa  dilakukan  pada intake  manifold  ini  adalah  pemberian  ulir  pada  permukaan dalam intake manifold dengan panjang gelombang ulir yang Perlakuan  perubahan  bentuk  berupa  pemberian  ulir  pada permukaan dalam intake manifold diharapkan akan menghasilkan proses pembakaran yang terjadi pada
silinder/ruang bakar mesin diesel akan lebih sempurna. Hal ini akan  tampak  dari  pengaruh  pemberian  ulir  pada  permukaan dalam  intake  manifold  yang  mengakibatkan  aliran  udara yang masuk  ke  dalam  silinder  bersifat  turbulen  (Swirl  Flow). Belakangan telah ada penelitian mengenai perubahan bentuk pada intake manifold mesin diesel yang memang terbukti telah mampu meningkatkan performa mesin. Akan tetapi perubahan yang  dilakukan  terbatas  pada  perbesaran  diameter  sisi  inlet yang  juga  akan  memperbesar  sudut  masuk  inlet  intake manifold  itu  sendiri.  Berdasarkan  penelitian  terdahulu,  maka dilakukan  penelitian  lebih  lanjut  dengan  menambahkan  ulir pada  permukaan  dalam  intake  manifold  mesin  diesel. Pengaturan  suplai  udara  ke  dalam  ruang  bakar  merupakan salah  satu  aspek  penting  yang  sangat  mampu  mempengaruhi emisi  gas  buang,  efisiensi  bahan  bakar  dan  performa  mesin. Mengatur  udara  yang  dibutuhkan  untuk  pembakaran  adalah proses  yang  digunakan  untuk  memastikan  bahwa  udara  benar disuplai  masuk  ke  dalam  ruang  bakar  dalam  semua  kondisi operasi  mesin.  Pada  mesin,  konfigurasi  sistem  intake  sangat berperan  penting  dalam  menentukan  baik  tidaknya  suatu performa mesin.  Intake  manifold    merupakan  salah  satu komponen terpenting pada mesin diesel sebab intake manifold merupakan saluran pemasukan udara. Udara sangat dibutuhkan pada saat pembakaran di combustion chamber sehingga intake manifold  memegang  peranan  penting  untuk  pemasukan  udara bebas dari lingkungan. Pada intake manifold terdapat berbagai komponen  penyusun  yang  salah  satunya  intrunner  valve  yang merupakan  lubang  pemasukan  udara  bagian  dalam  sebelum udara masuk ke ruang pembakaran.

## II. METODOLOGI
Metode  simulasi  akan  dilakukan  dalam  pengerjaan  skripsi ini.  Hal  ini  dilakukan  dengan  tujuan  untuk  melakukan  analisa terhadap  performa  mesin  yang  telah  dimodifikasi  intake manifold-nya.  Pada  simulasi  nantinya  akan  dilakukan  dengan bantuan  software.  Dengan  bantuan  software  ini  diharapkan dapat  dilakukan  perhitungan  performansi  mesin  diesel  baik dalam  bentuk  tabel  maupun  dalam  bentuk  grafik  Pemodelan ulir  di  permukaan  dalam  intake  manifold  dibuat  dengan ketebalan  1mm  dan  lebar  5  mm.  Panjang  gelombang  ulir divariasikan sebanyak tiga yaitu, 40 mm, 70 mm dan 100 mm.

## Pengaruh Perubahan Bentuk Intake Manifold Terhadap Unjuk Kerja Motor Diesel dengan Metode Simulasi
Daniel Fr Sinaga, Semin Sanuri, dan Aguk Zuhdi Jurusan Teknik Sistem Perkapalan, Fakultas Teknologi Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia e-mail : semin@its.ac.id
U
Gambar Intake manifold
Gambar 1  Model Intake Manifold
Gambar 2  Intake Manifold dengan Ulir 1
Gambar 3 Intake Manifold dengan Ulir 2
Gambar 4  Intake Manifold dengan Ulir 3
Gambar 5  Analisa Aliran pada Intake Manifold tanpa ulir
Gambar 6  Analisa Aliran pada Intake Manifold dengan Penambahan Ulir Pertama
Gambar 7  Analisa Aliran pada Intake Manifold dengan Penambahan Ulir Kedua
Gambar 8  Analisa Aliran pada Intake Manifold dengan Penambahan Ulir Ketiga
Grafik 1 Beban penuh Intake manifold standar
Grafik 2 Beban penuh Intake manifold 1

## Grafik 3 Beban penuh Intake manifold 2

## Grafik 4 Beban penuh Intake manifold 3

## III. ANALISA DAN PEMBAHASAN
Selanjutnya  akan  dilakukan  proses  analisa  terhadap  bentuk aliran  udara  yang  melewati  pipa  intake  manifold  yang  telah selesai dimodelkan. Analisa dilakukan pada kondisi katub inlet pada  ruang  bakar  terbuka  penuh  dan  katub  exhaust  pada kondisi  tertutup.  Selain  itu,  kondisi  kecepatan  aliran  udara  di awal  masuk  ke  pipa  intake  manifold  diatur  berdasarkan
putaran  maksimum  mesin  yaitu,  2200  RPM  dan  dikonversi menjadi  6,78  m/s.  Dimensi  mesin  yang  akan  digunakan memiliki  bore  75  mm  dan  panjang  langkah  80  mm.  Untuk analisa  pertama  akan  dilakukan  pada  desain  intake  manifold tanpa penambahan ulir di permukaan dalamnya.
Analisa  pada  intake  manifold  tanpa  penambahan  ulir  pada nyatanya tidak menghasilkan aliran berbentuk swirl atau tidak berputar.  Analisa  aliran  pada  intake  manifold  dengan penambahan  ulir  pertama  terlihat  bahwa  aliran  di  dalam  pipa intake  manifold  berputar.  Perputaran  ini  berpengaruh  pada beberapa  variabel  yang  telah  ditentukan  sebelumnya  yaitu, temperatur,  tekanan,  densitas  dan  kecepatan  aliran.  Analisa aliran  pada  intake  manifold  dengan  penambahan  ulir  kedua menunjukkan  terbentuknya  aliran  yang  berputar  pada  pipa intake  manifold.  Bentuk  aliran  yang  berputar  ini  juga  terjadi pada  analisa  aliran  untuk  desain  intake  manifold  dengan penambahan ulir ketiga. Perputaran aliran yang terbentuk pada masing-masing desain intake manifold berpengaruh besar pada kualitas proses pembakaran di ruang bakar.
Dari  semua  data  yang  telah  diperoleh  pada  pengujian langsung pada mesin diesel maka diperoleh grafik-grafik yang menunjukkan kebutuhan spesifik bahan bakar yang dibandingkan  dengan  daya  pembebanan.  Kebutuhan  spesifik bahan  bakar  pada  pengujian  dengan  intake  manifold  standar digunakan  sebagai  pembanding  terhadap  kebutuhan  spesifik bahan bakar untuk setiap pergantian intake manifold.

## IV. KESIMPULAN/RINGKASAN
Dari Semua uraian pembahasan di atas maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Model  intake  manifold  telah  dibuat  dari  bahan  pipa dengan dimensi diameter dalam 32 mm serta ulir di permukaan dalam pipa dibuat dengan bahan baja tanpa spesifikasi khusus memiliki dimensi tebal 1 mm dan lebar 5 mm.
2. Aliran udara yang memiliki tingkat turbulensi aliran yang paling  baik  dihasilkan  dari  desain  intake  manifold  dengan panjang  ulir  yang  paling  kecil.  Semakin  rapat  jarak  antara gelombang  ulir,  maka  semakin  meningkat  turbulensi  aliran udara yang masuk ke dalam ruang bakar.
3. Dari  hasil pengujian diperoleh bahwa pemasangan setiap desain  intake  manifold  pada  mesin  diesel  mampu  beroperasi sampai pada pembebanan maksimal untuk putaran mesin yang sama.
4. Masing-masing  desain  intake  manifold  yang  diujikan padsa mesin diesel mampu mengurangi konsumsi bahan bakar 6% – 9 %..

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Sulaiman, A.S. H.M.S. Murad, I. Ibrahim, A.Z. Abdul Karim. Study Of Flow  in  Air-Intake  System  For  A  Single-Cylider  Go-Kart  Engine. Department  of  Mechanical  Engineering,  Universiti  Teknologi PETRONAS, Perak.
[2] Mohiuddin, A.K.M. Investigation Of The Swirl Effect On Engine Using Designed  Swirl  Adapter.  Mechanical  Engineering  Department, International Islamic University Malaysia (IIUM), Kuala Lumpur.
[3] Dempsey,  Paul.  1995.  Troubleshooting  And  Repairing  Diesel  Engines. McGraw-Hill, inc.
[4] Murtadho,  Muchammad  Sofyan.  2012.  Pengoptimalan  Volume  Udara Hisap Untuk Proses Pembakaran Motor Diesel Dengan Metode Cyclone Pada Intake Manifold. Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Surabaya.
[5] Jääskeläinen, Hannu. Magdi K. Khair. Rajender Kumar. 2011. “ Intake Air Management for Diesel Engines”.
http://www.dieselnet.com/tech/dieselair.php. 23 September 2013
[6] Rachmanto,  Tri.  2008.  Konsumsi  Bahan  Bakar  Spesifik  (SFEC)  Dan
Efisiensi  Thermal  Mesin  Diesel  IDI  Bahan  Bakar  Ganda  Multisilinder Solar-LPG  Denga  Variasi  Beban  Rendah  Bertingkat.  Jurusan  Teknik Mesin, Universitas Mataram. Mataram.
[7] Kristanto,  Philip.  Raharjo  Tirtoatmojo.  2000.  Pengaruh  Suhu  dan Tekanan  Udara  Masuk  Terhadap  Kinerja  Motor  Diesel  Tipe  4  JA  1. Jurusan Teknik Mesin, Universitas Kristen Petra, Surabaya.