BAB II POMPA

2.1 Pengertian Pompa

Kompresor adalah suatu alat yang dapat dipergunakan untuk menghasilkan gas atau udara yang terkompresi atau bertekanan dengan cara memampatkannya, dan dikeluarkannya pada bagian discharge. Untuk itu, kompresor memerlukan gas atau udara sebagai bahan baku pembentuk gas atau udara bertekanan, dan ini diambil oleh kompresor lewat suction-nya, oleh karena itu kompresor juga berfungsi sebagai alat transportasi, dalam hal ini mampu menarik gas atau udara ke tempat lain. Kompresor yang beroperasi dengan tekanan gas masuk dibawah tekanan atmosfer dan dikompresi menjadi tekanan atmosfer atau lebih disebut kompresor vakum.

2.2 Jenis- Jenis KompresorSecara umum kompresor dibedakan atas beberapa jenis diantaranya berdasarkan cara mengoperasikan fluida, berdasarkan bentuk dan kedudukannya, berdasarkan tekanan yang dihasilkannya, berdasarkan putaran yang dibutuhkan, berdasarkan konstruksinya, berdasarkan fluida yang dikompresikannya, berdasarkan tingkat tekanan, dan berdasarkan pengoperasiannya. 1. Berdasarkan cara mengkompresikan fluida ( udara, gas, dan uap ), terdiri atas: a. Kompresor positif; yang termasuk kompresor ini adalah kompresor kompresor torak dan rotasinya. b. Kompresor non positif; yaitu kompresor kompresol sentrifugal. 2. Berdasarkan bentuk dan kedudukannnya, terdiri atas: a. Kompresor vertikal. b. Kompresor horizontal. c. Kompresor bersilinder banyak. d. Kompresor V (dua silinder). e. Kompresor Y (tiga silinder). f. Kompresor X (empat silinder).Kompresor Torak Page 3

3. Berdasarkan tekanan yang dihasilkannya,terdiri atas: a. Kompresor tekanan rendah. b. Kompresor tekanan menengah. c. Kompresor tekanan tinggi. 4. Berdasarkan putaran yang dibutuhkan,terdiri atas: a. Kompresor putaran rendah. b. Kompresor putaran tinggi. 5. Berdasarkan kontruksinya, terdiri atas: a. Kompresor torak. b. Kompresor arah radial (roda gigi). c. Kompresor skrup. d. Kompresor centrifugal. 6. Berdasarkan fluida yang dikompresikannya, terdiri atas: a. Kompresor udara. b. Kompresor gas. c. Kompresor uap 7. Berdasarkan tingkat tekanannya,terdiri atas: a. Kompresor satu tingkat. b. Kompresor banyak tingkat. 8. Berdasarkan pengoprasiannya.terdiri atas: a. Kompresor statisioner (diam ditempat). b. Kompresor tidak statisioner.

Kompresor Torak

Page 4

BAB III KOMPRESOR TORAK 3.1 Kompresor TorakKompresor torak adalah mesin fluida yang berfungsi mengubah energi gerak torak menjadi energi potensial tekanan. Kompresor tersebut merupakan salah satu positive displacement compressor dengan prinsip kerja memampatkan dan mengeluarkan udara / gas secara intermitten (berselang) dari dalam silinder. Pemampatan udara / gas dilakukan didalam silinder. Elemen mekanik yang digunakan untuk memampatkan udara / gas dinamakan piston / torak. Tekanan udara / gas yang keluar merupakan tekanan dischargeyang dihasilkan oleh kompresor reciprocating.

Gambar.1. Kompresor torak

3.2 Prinsip Kerja Kompresor TorakPrinsip kerja kompresor torak adalah sebagai berikut: Tenaga mekanik dari penggerak mula ditransmisikan melalui poros engkol dalam bentuk gerak rotasi dan diteruskan ke kepala silang (cross head) dengan perantaraan batang penghubung (connecting rod). Pada kepala silang gerakan rotasi diubah menjadi gerak translasi yang diteruskan ke torak melalui batang torak (piston rod). Gerakan torak bolak balik dalam silinder mengakibatkan perubahan volume dan tekanan sehingga terjadi proses pemasukan, kompresi, dan pengeluaran.Secara sederhana prinsip

Kompresor Torak

Page 5

kerja, perubahan tekanan dan volume dalam suatu kompresor torak Simplex Single Acting dapat diuraikan dalam bentuk diagram P-V sebagai berikut :

Gambar. 2. Diagram P-V Kompresor Torak

Torak memulai langkah kompresi pada titik (1), torak bergerak kekiri dan gas dimampatkan sehingga tekanannya naik ketitik (2). Pada titik ini tekanan di dalam silinder mencapai harga tekanan Pd yang lebih tinggi dari pada tekanan di dalam pipa keluar, sehingga katup keluar pada kepala silinder akan terbuka. Jika torak bergerak terus kekiri, gas akan didorong keluar silinder pada tekanan tetap sebesar Pd. Dititik (3) torak mencapai titik mati atas, yaitu titik akhir gerakan torak pada langkah kompresi dan pengeluaran.

Pada waktu torak mencapai titik mati atas ini, antara sisi atas torak dan kepala silinder masih ada volume sisa yang besarnya = Vc. Volume ini idealnya harus sama dengan nol agar gas dapat didorong seluruhnya keluar silinder tanpa sisa. Namun dalam praktiknya harus ada jarak (clearance) di atas torak agar tidak membentur kepala silinder. Selain itu juga harus ada lubang-lubang laluan pada katup-katup. Karena adanya volume sisa ini ketika torak mengakhiri langkah kompresinya, di atas torak masih ada sejumlah gasKompresor Torak Page 6

dengan volume sebesar Vc dan tekanan sebesar Pd. Jika kemudian torak memulai langkah isapnya (bergerak kekanan), katup isap tidak dapat terbuka sebelum sisa gas di atas torak berekspansi sampai tekanannya turun dari Pd menjadi Ps. Katup isap baru mulai terbuka dititik (4) ketika tekanannya sudah mencapai tekanan isap Ps. Disini pemasukan gas baru mulai terjadi dan proses pengisapan ini berlangsung sampai titik mati bawah (1). Dari uraian di atas dapat dilihat bahwa volume gas yang diisap tidak sebesar volume langkah torak sebesar Vs melainkan lebih kecil, yaitu hanya sebesar volume isap antara titik mati bawah (1) dan titik (4).

Gambar.3. Konstruksi kompresor torak Pada gambar 3. terlihat bentuk dan susunan konstruksi kompresor torak yang menjelaskan secara visual bahwa udara masuk melalui air intake filter diisap oleh torak sampai ke titik maksimum bawah. Sebelum masuk ke dalam torak, udara didalam kartel bersamaan diisap melalui pipa vaccum, sehingga terjadi vaccum didalam kartel. Kemudian udarayang vaccum di silinder keluar melalui pipa vaccum.

3.3 Proses Kompresi GasProses kompresi gas pada kompresor torak dapat dilakukan menurut tiga cara yaitu dengan proses isotermal, adiabatik reversible, dan politropik.

Kompresor Torak

Page 7

3.3.1 Kompresi IsotermalBila suatu gas dikompresikan, maka ini berarti ada energi mekanik yang diberikan dari luar kepada gas. Energi ini diubah menjadi energi panas sehingga temperatur gas akan naik jika tekanan semakin tinggi. Namun, jika proses ini dibarengi dengan pendinginan untuk mengeluarkan panas yang terjadi, sehingga temperatur dapat dijaga tetap dan kompresi ini disebut dengan kompresi isotermal (temperatur tetap). Proses isotermal mengikuti hukum Boyle, maka persamaan isotermal dari suatu gas sempurna adalah:

Proses kompresi ini sangat berguna dalam analisis teoritis, namun untuk perhitungan kompresor tidak banyak kegunaannya. Pada kompresor yang sesungguhnya, meskipun silinder didinginkan sepenuhnya adalah tidak mungkin untuk menjaga temperatur yang tetap dalam silinder. Hal ini disebabkan oleh cepatnya proses kompresi (beberapa ratus sampai seribu kali permenit) di dalam silinder.

3.3.2 Kompresi AdiabatikJika silinder diisolasi secara sempurna terhadap panas, maka kompresi akan berlangsung tanpa ada panas yang keluar dari gas atau masuk kedalam gas. Proses semacam ini disebut adiabatik. Dalam praktiknya proses ini tidak pernah terjadi secara sempurna karena isolasi terhadap silinder tidak pernah dapat sempurna pula. Namun proses adiabatik reversible sering dipakai dalam pengkajian teoritis proses kompresi.

Kompresor Torak

Page 8

Hubungan antara tekanan dan volume dalam proses adiabatic dapat dinyatakan dalam persamaan:

Jika rumus ini dibandingkan dengan rumus kompresi isotermal dapat dilihat bahwa untuk pengecilan volume yang sama, kompresi adiabatik akan menghasilkan tekanan yang lebih tinggi dari pada proses isotermal. Karena tekanan yang dihasilkan oleh kompresi adiabatik lebih tinggi dari pada kompresi isotermal untuk pengecilan volume yang sama, maka kerja yang diperlukan pada kompresi adiabatik juga lebih besar.

3.3.3 Kompresi PolitropikKompresi pada kompresor yang sesungguhnya bukan merupakan proses isotermal, karena ada kenaikan temperatur, namun juga bukan proses adiabatik karena ada panas yang dipancarkan keluar. Jadi proses kompresi yang sesungguhnya, ada di antara keduanya dan disebut kompresi politropik. Hubungan antara P dan v pada proses politropik dapat dinyatakan dengan persamaan:

Pada kondisi dimana tidak dilakukan pendinginan pada ruang kompresi (kompresor sentrifugal pada umumnya), maka harga n > k. Bila ada pendinginan pada ruang kompresi (pada kompresor torak), maka harga n terletak antara 1< n < k. Perhitungan dapat dilakukan baik dengan pendekatan kondisi adiabatik reversible maupun kondisi politropik.Kompresor Torak Page 9

BAB IV SNOWASH 4.1 PengertianPada studi lapangan yang dilakukan di tempat pencucian mobil dan motor CM99 adalah untuk meneliti secara lengkap tipe kompresor yang digunakan. Snowash merupakan salah satu produk dari PT. Sharprindo Dinamika Prima. Produk ini merupakan penggabungan dari Kompresor Angin, Power Sprayer, Gasoline Engine, dan Tank Snow. Alat ini digunakan dalam bisnis pencucian kendaraan diantaranya motor, mobil, dsb. Alat ini sangat populer digunakan karena memiliki tiga fungsi yang tergabung pada suatu alat.

Gambar.4. Snowash Kompresor yang tergabung pada alat ini termasuk kedalam jenis kompresor torak. Dimana udara bertekanan ini berfungsi sebagai pembuat snow/foam atau busa, selain itu juga udara bertekan tersebut digunakan untuk menyeprotkan air (power sprayer) dengan tekanan yang besar. Kompresor torak tersebut digerakkan oleh sebuah motor bakar torak atau mesin bensin sebagai prime overnya.

Kompresor Torak

Page 10

4.1.1 SpesifikasiSnowash tersebut memilki sspesifikasi pabrik, diantaranya : Manufaktur / Model : Taiwan / Snowash BCL-353 Nomor Manufaktur : 99F120057G Tipe Kompresor Tahun : Kompresor Torak kerja tunggal satu tingkat : 2009 Tabel.1. Spesifikasi Snowash Product Type Displacement(L/min) Bore(mm) Stroke(mm) Max.Pressure(kg/cm) Max.Speed(rpm) Oil cap(ltr) Air cap(ltr) Air Compressor IZU-5114 78 51 38 7 1000 0,2 12 3600 0,6 Gasoline Engine SE-168s 163cc 68 45 Power Sprayer SS 22C 19 22 17 35 1000 0,3 12

4.2 Jenis Penggerak dan Transmisi Daya Poros 4.2.1 Jenis PenggerakSebagai penggerak utama dari kompresor torak atau snowash ini adalah dengan menggunakan motor bakar torak / motor bensin. Kompresor torak atau snowash termasuk alat portable / dapat digunakkan dimana saja jadi sebagai penggeraknya menggunakan mesin bensin. Untuk daya kecil sampai 5,5 kW dapat dipakai motor bensin dan untuk daya besar dipakai motor diesel(Sularso,1983).

Kompresor Torak

Page 11

Mesin bensin

Gambar.5. Mesin Bensin pada snowash

4.2.1.1 Data Spesifikasi Penggerak Jenis Penggerak Bahan Bakar No. Seri Tipe Katup Masuk Katup Buang : Motor Bensin / 4 stroke : Premium : 27761 : SE-168s : 0,15 0,02mm (0,006 0,001 in) : 0,20 0,02mm (0,008 0,001 in)

Jarak Elektroda Busi : 0,7 0,8mm

4.2.2 Transmisi Daya PorosUntuk mentransmisikan daya dari poros motor penggerak ke poros kompresor, digunakan sabuk-V sebagai alat transmisinya Keubntungan dari transmisi daya ini adalah dapat dipilih bebas sehingga dapat dipakai motor putaran tinggi.

V-belt Gambar.6. V-belt pada snowash

Kompresor Torak

Page 12

4.3 Prinsip Kerja SnowashPrinsip kerja alat ini cukup sederhana dan hampir sama seperti kompresor torak pada umumnya. Prinsip kerja dari alat ini dapat terjadi dengan beberapa tahapan. Tahap Pertama Pada tahap pertama adalah menjalankan alat penggeraknya (prime over) yaitu mesin bensin. Dimana tali / tuas stater yang berada pada unit mesin bensin ditarik yang bertujuan untuk menjalankan mula alat snowash secara keseluruhan. Setelah mesin bensin bekerja maka akan menghasilkan sebuah putaran yang nantinya akan dikopel dengan alat penyemprot air (power sprayer).

Gambar.7. Mesin Bensin Tahap Kedua Pada tahap kedua ini, putaran yang dihasilkan mesin bensin kemudian ditransmisikan terhadap alat penyemprot air (power sprayer). Putaran tersebut dibuat menjadi 3 buah fungsi yaitu sebagai penyedot air, bertekan dan dihubungkan dengan sebuah kompresor torak. penyemprot air

Gambar.8. Proses Transmisi DayaKompresor Torak Page 13

Tahap Ketiga Pada tahap ini adalah akhir dari proses transmisi daya yang bermula dari mesin bensin kemudian diteruskan ke bagian unit power sprayer yang akan ditransmisikan lagi ke sebuah kompresor torak. Putaran yang ditransmisikan berfungsi untuk menggerakkan kompresor torak untuk menghisap udara yang nantinya akan disimpan kedalam sebuah tabung.

Gambar.9. Kompresor Torak

Udara yang dihasilkan oleh kompresor torak dialirkan melalui pipa-pipa dan akan dialirkan kepada dua tabung yang berbeda. Tabung yang pertama yaitu sebagai tempat dimana udara yang dihasilkan disimpan. Tabung yang kedua yaitu dimana udara dialirkan untuk membuat sabun cair khusus dibuat menjadi sebuah busa atau foam. Semua tahapan-tahapan prinsip kerja dari alat snowash tersebut harus berdasarkan spesifikasi yang dimiliki alat tersebut. Hal yang perlu diperhatikan adalah putaran dari ketiga unit, kapasitas penampungan udara dalam tangki yaitu dengan maksimum tekanan 7 kg/cm. Hal tersebut harus diperhatikan untuk menjaga keamanan pengguna dalam menggunakan alat snowash tersebut. Selain daripada itu ketika mesin beroperasi untuk menyemprotkan air dimana kapasitas udara yang tertampung sudah terlampau penuh atau hampir maksimum, maka tarik tuas dekat kompresor guna menghentikan proses transmisi daya terhadap kompresor tersebut.

Kompresor Torak

Page 14

BAB V PEMASANGAN, OPERASI, DAN PERAWATAN 5.1 Pemasangan 5.1.1 PenempatanPemasangan alat snowash ini bertujuan untuk melakukan usaha bisnis pencucian motor dan mobil. Untuk memudahkan usahanya, pemasangan alat ini

ditempatkandisebuah pinggir jalan dengan tempat pencucian tebuka yang bertujuan seperti dibawah ini. 1. Menarik pelanggan untuk mencuci motor dan mobil. 2. Instalasi kompresor dapat berjalan lancar disebuah tempat yang terdapat udara bebas. 3. Tempat tersebut tehindar dari gas yang mudah terbakar atau zat yang mudah meledak. Dan peletakan snowash ditempatkan disebuah tempat yang aman dari bahan-bahan yang mudah terbakar. 4. Temperatur di tempat pencucian tersebut lebih rendah dari 40 C. Kompresor tersebut mengeluarkan panas pada saat beroperasi, apabila temperatur naik maka udara yang diisap ke dalam kompresor juga naik. Hal tersebut membuat kompresor bekerja pada temperatur diatas normal yang membuat alat tersebut umurnya tidak panjang.

5.1.2 Kondisi PengisapanKondisi pengisapan udara dari atmosfir pada alat snowash ini sangat diperhatikan yaitu : 1. Temperatur udara yang diisap dijaga untuk tidak lebih dari 40 C. 2. Kandungan debu ditempat pencucian sangat diperhatikan, yaitu dengan cara menggunakan saringan pada kompresor di snowash tersebut. 3. Udara yang diisap harus kering , tidak lembab.

Kompresor Torak

Page 15

5.1.3 PemasanganDitempat pencucian motor dan mobil CM99, snowash tidak dipasang secara permanen. Alat tersebut diletakkan diatas sebuah lantai yang berpondasi tanah yang sudah dilapisi semen.

5.2 OperasiUntuk pengoperasian sehari-hari, ditempat pencucian motor dan mobil CM99 selalu menaati petunjuk-petunjuk buku penggunaan alat snowash tersebut, diantaranya : 1. Buku catatan operasi (buku log)yang diisi disetiap harinya. Dimana didalam buku tersebut perlu dicatat adalah temperatur, tekanan, konsumsi bahan bakar, konsumsi minyak pelumas, kebocoran-kebocoran(udara, minyak, dan air), dan perubahan bunyi dan getaran 2. Katup penngamanan harus dioperasoikan dengan tangan disetiap harinya. 3. Zat cair di dalam tangki udara baik udara yang mengembun ataupun air sabun harus dikuras setiap dua kali sehari. 4. Apabila mesin tidak diopersikan dalam jangka waktu yang lama, alat snowash harus dilapisi minyak pencegah karat pada bagian dalam kompresor. 5. Apabila keadaan tempat berdebu, alat cuci motor dan mobil atau snowash harus ditutup oleh lembar plastik ditempat seperti kompresor, mesin bensin, power sprayer,dan alat-alat instrumentasi.

5.3 Perawatan (Maintenance)Guna menjaga agar kelangsungan umur mesin berjanga cukup lama diperlukan tahapTahap seperti pemeriksaan dan pemeliharaan mesin.

5.3.1 PemeriksaanSebelum maupun setelah pemakaian alat cuci motor dan mobil atau snowash harus tetap melakukan pemeriksaan guna menjaga alat tersebut dibawah pengontrolan kita. Pemeriksaan yang dilakukan diantaranya. 1. Pemeriksaan harian Pemeriksaan harian itu meliputi memeriksa level bensin pada mesin bensin, memeriksa level oli, permukaan minyak, pembuang air pengembunan, pengukur tekanan, katup pengatur, dan katup pengamanan.

Kompresor Torak

Page 16

2. Pemeriksaan rutin Kompresor , mesin bensin, dan power sprayer harus diperiksa secara periodik. Hal yang harus diperiksa rutin adalah kondisi baut, mur ,dan sekrup yang kendor, penggantian oli, saringan isap kotor atau tersumbat, dan memperhatikan kondisi sabuk transmisi.

A

B

C

Gambar.10. a) menguras oli dan bbm, b) menguatkan baut dan mur, c) memeriksa sabuk-V

5.3.2 PemeliharanHal yang paling penting dalam perawatan mesin adalah pemeliharaan mesin guna kelangsungan mesin memiliki umur yang panjang. a). Membersihkan saringan udara dengan mencucinya dengan menggunakan minyak tanah / bensin. b). Membersihkan katup, silinder, dan kepala silinder c). Mebersihkan busi dan mengatur jarak elektroda busi 0,7-0,8mm d). Membersihkan karburator

Gambar.11. membersihkan silinder e). Membersihkan pipa keluar masuk udara f). Menghindarkan mesin dari tempat ekstrim yaitu terik matahari, gas berbahaya, dan menghindarkan bahan bakar dekat dengan mesin.

Kompresor Torak

Page 17

BAB VI PENUTUP 6.1 KesimpulanSetelah mengetahui penjelasan spesifik secara lengkap dan mendapat banyak informasi baik langsung dari narasumber dan berbagai macam media informasi maka dapat disimpulkan bahwa : Untuk memilih jenis kompresor yang dibutuhkan tergantung dari keperluan penggunaan dari komperesor tersebut. Sebagai parameter yang perlu diperhatikan adalah kapasitas udara yang tertampung, tekan udara yang diperlukan, jenis mesin penggerak (prime over), dan putaran suatu mesin untuk menghasilkan udara tersebut. Setelah diamati disertai bukti dari data spesifikasi pabrik bahwa mesin snowash ini memiliki tekanan maksimum 7 kg/cm dan maksimum speed 1000rpm untuk kompresor torak dan maksimum speed 3600rpm untuk mesin bensin. Dengan spesifikasi yang dimiliki mesin snowash, sangat tepat difungsikan sebagia alat untuk mencuci motor dan mobil. Pemeriksaan dan pemeliharaan alat sangat penting guna menjaga mesin tersebut memiliki umur yang panjang

6.2 SaranBagi pembaca yang masih belum jelas akan penggunaan kompresor torak untuk diaplikasikan sebagai alat pencuci motor dan mobil (snowash) sebaiknya mempelajari lagi dengan sumber-sumber lain. Apabila pembaca tertarik untuk mengaplikasikan alata tersebut sebagai bisnis yang menguntungkan sebaiknya mencobanya dengan

memperhatikan kemampuan dan data spesifik dari alat yang akan penbaca gunakan.

Kompresor Torak

Page 18

DAFTAR PUSTAKAHaruo, Tahara. dan Sularso. 1983. Pompa dan Kompresor.Jakarta: PT.Pradnya Paramitha. Petunjuk dan pemeliharaan mesin snowash PT.Sharpindo Dinamika Prima Wikipedia. Kompresor tersedia : http ://id.wikipedia.org/wiki/kompresor. ( 10 April 2011) Wikipedia. kompresor torak tersedia : http ://id.wikipedia.org/wiki/kompresor torak. ( 10 April 2011) Yuliawati, Sri Nur dan Hazma. 2009. Kiat penulisan Laporan Ilmiah. Bandung : Politeknik Negeri Bandung.

Kompresor Torak

Page 19