Sejarah Mobil

Mobil (kependekan dari otomobil yang berasal dari bahasa Yunani 'autos' (sendiri) dan Latin 'movére' (bergerak)) adalah kendaraan beroda empat atau lebih yang membawa mesin sendiri. Jenis mobil termasuk bus, van, truk. Pengoperasian mobil disebut menyetir.

1 Sejarah 1.1 Kepopuleran 1.2 Inovasi 2 Keamanan 3 Kemungkinan bagian utama 4 Lihat pula

• Sejarah

Replika Benz Motorwagen 1886.

Kendaraan tenaga uap pertama dibuat pada akhir abad 18. Nicolas-Joseph Cugnot dengan sukses mendemonstrasikan kendaraan tersebut pada tahun 1769. Kendaraan pertama menggunakan tenaga mesin uap, mungkin peningkatan mesin uap yang paling dikenal, dikembangkan di Birmingham, Inggris oleh Lunar Society. Dan juga di Birmingham mobil tenaga bensin pertama kali dibuat di Britania pada tahun 1896 oleh Frederick William Lanchester yang juga mematenkan rem cakram. Pada tahun 1890-an, etanol digunakan sebagai sumber tenaga di A.S.

• Kepopuleran

Penemuan Cugnot penggunaannya dilihat secara rendah di tempat asalnya Prancis, dan penemuan tersebut diteruskan ke Britania, di mana Richard Trevithick menjalankan gerobak-uap di tahun 1801. Kendaraan tersebut dianggap aneh pada awalnya, namun penemuan dalam dekade setelahnya, seperti rem tangan, transmisi multi-kecepatan, dan peningkatan kecepatan dan setir, membuatnya sukses.
Sekarang ini, Amerika memiliki mobil lebih banyak dari negara lainnya. Jepang memimpin dalam pembuatan mobil, tetapi penduduk Jepang tidak mampu membiayai menjalankan mobil karena tempat parkir yang jarang dan harga bahan bakar yang mahal

• Inovasi

Mobil "Velo" Karl Benz (1894).

Paten mobil pertama di Amerika Serikat diberikan kepada Oliver Evans pada 1789; pada 1804 Evans mendemonstrasikan mobil pertamanya, yang bukan hanya mobil pertama di AS tapi juga merupakan kendaraan amfibi pertama, yang kendaraan tenaga-uapnya sanggup jalan di darat menggunakan roda dan di air menggunakan roda padel.
Umumnya mobil pertama mesin pembakaran dalam yang menggunakan bensin dibuat hampir bersamaan pada 1886 oleh penemu Jerman yang bekerja secara terpisah. Carl Benz pada 3 Juli 1886 di Mannheim, dan Gottlieb Daimler dan Wilhelm Maybach di Stuttgart.
Pada 5 November 1895, George B. Selden diberikan paten AS untuk mesin mobil dua tak. Paten ini memberi dampak negatif pada perkembangan industri mobil di AS. Penerobosan spektakuler dilakukan oleh Berta Benz pada 1888. Mesin-uap, listrik, dan bensin bersaing untuk beberapa dekade, dengan mesin bensin pembakaran dalam meraih dominasi pada 1910-an.
Garis-produksi skala besar pembuatan mobil harga terjangkau dilakukan oleh Oldsmobil pada 1902, dan kemudian dikembangkan besar-besaran oleh Henry Ford pada 1910-an. Dalam periode dari 1900 ke pertengahan 1920-an perkembangan teknologi otomotif sangat cepat, disebabkan oleh jumlah besar (ratusan) pembuat mobil kecil yang semuanya bersaing untuk meraih perhatian dunia.
Pengembangan utama termasuk penyalaan elektronik dan self-starter elektronik (keduanya oleh Charles Kettering, untuk Perusahaan mobil Cadillac di tahun 1910-1911), suspensi independen, dan rem empat ban.

Ford Model T adalah salah satu mobil pertama yang harganya terjangkau konsumen (1927).

Pada tahun 1930-an, kebanyakan teknologi dalam permobilan sudah diciptakan, walaupun sering diciptakan kembali di kemudian hari dan diberikan kredit ke orang lain. Misalnya, pengemudian roda-depan diciptakan kembali oleh Andre Citroën dalam peluncuran Traction Avant pada 1934, meskipun teknologi ini sudah muncul beberapa tahun sebelumnya dalam mobil yang dibuat oleh Alvis dan Cord, dan di dalam mobil balap oleh Miller (dan mungkin telah muncul pada awal 1897).
Setelah 1930, jumlah produsen mobil berkurang drastis berpasan dengan industri saling bergabung dan matang. Sejak 1960, jumlah produsen hampir tetap, dan inovasi berkurang. Dalam banyak hal, teknologi baru hanya perbaikan dari teknologi sebelumnya. Dengam pengecualian dalam penemuan manajemen mesin, yang masuk pasaran pada 1960-an, ketika barang-barang elektronik menjadi cukup murah untuk produksi massal dan cukup kuat untuk menangani lingkungan yang kasar pada mobil. Dikembangkan oleh Bosch, alat elektronik ini dapat membuat buangan mobil berkurang secara drastis sambil meningkatkan efisiensi dan tenaga.

• Keamanan

Kecelakaan mobil hampir sama tua dengan mobil itu sendiri. Joseph Cugnot menabrak mobil tenaga-uapnya "Fardier" dengan tembok pada 1770. Kecelakaan mobil fatal pertama kali yang dicatat adalah Bridget Driscoll pada 17 Agustus 1896 di London dan Henry Bliss pada 13 September 1899 di New York City.
Setiap tahun lebih dari sejuta orang tewas dan sekitar 50 juta orang terluka dalam lalu lintas (menurut perkiraan WHO). Penyebab utama kecelakaan adalah pengemudi mabuk atau dalam pengaruh obat, tidak perhatian, terlalu lelah, bahaya di jalan (seperti salju, lubang, hewan, dan pengemudi teledor). Fasilitas keamanan telah dibuat khusus di mobil selama bertahun-tahun.
Mobil memiliki dua masalah keamanan dasar: Mereka memiliki pengemudi yang sering kali berbuat kesalahan dan ban yang kehilangan gesekan ketika pengereman mendekati setengah gravitasi. Kontrol otomatis telah diusulkan dan dibuat contoh.
Riset awal memfokuskan pada peningkatan rem dan mengurangi bahaya api sistem bahan bakar. Riset sistematik dalam keamanan tabrakan dimulai pada 1958 di Ford Motor Company. Sejak itu, banyak riset memfokuskan pada penyerapan energi luar dengan panel yang mudah hancur dan mengurangi gerakan manusia pada ruang penumpang.
Ada tes standar keamananan mobil, seperti EuroNCAP dan USNCAP. Ada juga tes yang dibantu oleh industri asuransi.
Meskipun peningkatan dalam teknologi, angka kematian dari kecelakaan mobil tetap tinggi, di AS sekitar 40.000 orang meninggal setiap tahun, angka yang tetap bertumbuh sesuai dengan peningkatan populasi dan perjalanan, dengan tren yang sama di Eropa. Angka kematian diperkirakan akan menjadi dua kali lipat di seluruh dunia pada 2020. Angka yang lebih banyak dari kematian adalah luka dan cacat.

RIWAYAT RUDOLF DIESEL

Diesel mengembangkan ide sebuah mesin pemicu kompresi pada dekade terakhir abad ke-19 dan menerima hak paten untuk alat tersebut pada 23 Februari 1893. Dia membangun prototipe yang berfungsi pada awal 1897 ketika bekerja di pabrik MAN di Augsburg. Mesin Diesel ini pun dinamakan untuk menghormati jasanya. Aslinya, ia bernama "mesin minyak".

Rudolf Diesel
Lahir	18 Maret, 1858 Paris, Perancis
Meninggal	29 September 1913 (umur 55) English Channel
Kewarganegaraan	Jerman
Orang tua	Theodor Diesel, Elise Diesel

Rudolf Diesel lahir dengan nama lengkap Rudolf Christian Karl Diesel lahir pada tanggal 18 Maret 1858 di Paris, Perancis, dari keluarga Jerman pengrajin kulit. Sejak kecil, dia dekenal sebagai seorang yang jenius. Pada sekitar usia 20 tahun, pada 1870, Diesel menerima penghargaan medali perunggu dari Société Pour L'Instruction Elémentaire, atas beberapa karya ilmiahnya yang cemerlang.Tetapi, pada tahun yang sama, keluarga Diesel terpaksa harus meninggalkan Paris karena kebijakan baru pemerintah Perancis saat itu tentang para imigran asing. Ayah Diesel gagal memperoleh izin menetap di Perancis. Mereka berangkat dan pindah ke London, Inggris. Hanya sebentar di sana, Rudolf kemudian berangkat sendiri ke Augsburg, Jerman, untuk melanjutkan sekolah dan tinggal bersama paman dan bibinya disana yang juga mengajar sebagai gurunya di Gewerbsschule. Tak lama kemudian Perang Jerman-Perancis meletus.
Pada tahun 1872, Rudolf mulai dikenal dan diakui sebagai calon mekanik handal. Ia menyelesaikan sekolahnya di Gewerbsschule sebagai salah seorang lulusan terbaik, kemudian melanjutkan ke Universitas Teknik (Institut Politeknik) Muenchen. Perang Jerman-Perancis pun berakhir dan untuk pertama kali dia dapat berkumpul dan bertemu kembali dengan keluarganya di Paris.
Sayang, Rudolf tak dapat mengikuti ujian akhir kesarjanaannya, pada tahun 1879 karena menderita serangan penyakit demam berdarah. Namun selama kuliah di Muenchen, dia mengukir banyak prestasi cemerlang, antara lain, pada tahun 1878, bersama profesornya, berhasil merancang suatu cetak biru mesin uap dengan efisiensi tertinggi yang pernah ada sampai saat itu. Dia juga mulai menulis beberapa makalah dan diterbitkan untuk umum. Segera setelah sembuh, Rudolf malah memilih mulai bekerja sebagai mekanik di perusahaan Sulzer di Winterthour, mengembangkan mesin pembuat es.
Akhirnya pada tahun 1880, Rudolf berhasil menyelesaikan ujian akhir kesarjanaannya sebagai insinyur mesin, dan menjadi lulusan terbaik yang pernah dihasilkan oleh Institut Politeknik Muenchen sepanjang sejarahnya hingga kini. Setelah lulus, dia memutuskan pindah menetap di Paris dan mendirikan cabang perusahaan mesin pembuat es disana. Dia malah rela bekerja tanpa dibayar. Tetapi, setahun kemudian, 1881, perusahaan mengangkatnya menjadi direktur pabrik tersebut di Paris, tahun inilah dia bertemu pertama kali dengan Heinrich Buz, Direktur Permesinan Augsburger, dan mereka bersepakat menguji coba dan mengembangkan suatu sistem permesinan pembuas es bening. Tahun itu juga Rudolf menerima sertifikat hak paten pertamanya atas temuannya memproduksi klareis dalam botol.
Tahun 1883, Rudolf mulai membangun pabrik es besar di Paris. Setahun kemudian, rencana pengembangan mesin amoniak mulai dikerjakan. Tahun 1886, pabriknya melebarkan sayapnya ke Belgia. Pada tahun 1887, gagasan tentang mesin penyerap amoniak untuk keperluan usaha skala menengah mulai terwujud. Pada saat inilah Rudolf membuktikan teori gelombang elektromagnetik pada putaran tinggi per detik. Pada tahun 1889, Rudolf mengikuti pameran teknik industri di Paris, memamerkan mesin pembuat es dan pendinginnya. Rudolf kemudian memberikan kuliah umum di suatu kongres internasional mengenai mesin-mesin terapan. Dia memperoleh sambutan meriah dan perusahaan Lindes segera menawarinya kontrak kerja berkedudukan di Berlin sejak tahun 1890.

Mesin Diesel Pertama

Pada tahun 1892, Rudolf menerima hak patennya atas penemuan cara kerja mesin pembakaran dalam (internal combustion engine). Rudolf segera memulai proyek besarnya mengembangkan apa yang dekmudian hari dikenal sebagai mesin diesel. Dan pada 10 Agustus 1893, Rudolf pun berhasil mewujudkan impiannya yakni terciptanya mesin diesel pertama di dunia. Atas temuannya itu, ia mendapatkan hak paten bernomor 608845. Pada tahun yang sama terbit bukunya yang berjudul "Theory and Construction of A Rational Heat Engine for Substitution of the Steam Engines and that Today Admitted Combustion Engines", melalui penerbit Springer, Berlin. Saat itu pula, Rudolf menandatangani kontrak kerja dengan Augusburger, Krupp, dan Sulzer, sambil menerbitkan buku berikutnya, "Nachtraege for the Theory og the Diesel Engine".
Prototipe awal mesinnya dipamerkan di Pekan raya Chicago, Amerika Serikat dan mendapat sambutan yang cukup lumayan. Dia melanjutkan percobaannya. Pada tahun 1895, Komisi Hak Paten mensahkan bahwa mesin ciptaannya memang bekerja baik. Dia pindah ke Muenchen, tahun 1896. Sampai awal tahun berikutnya (1897), dia menyelesaikan rencana lanjut mesin temuannya dengan empat langkah (4 tak). Tetapi perusahaan Deutz AG mencoba menandinginya. Krupp mendukung Rudolf yang akhirnya melahirkan kesepakatan antara Deutz, Krupp dan Augsburger untuk membantu Rudolf melakukan rangkaian akhir percobaan lanjutan untuk menyempurnakan mesin temuannya.
Tahun itu adalah tahun yang sibuk bagi Rudolf. Dia melakukan perjalanan ke Skotlandia, lalu ke Paris untuk membuat satu pesawat terbang, menandatangani kontrak dengan Adolphus-shrubs, dan kemudian memperagakan contoh mesinnya di depan umum di Augsburg. Lalu memeberi ceramah umum di Kassel, meresmikan perkumpulan masyarakat mesin diesel di Paris, namun juga menghadapi gugatan atas hak patennya oleh Emil Captaine. Bahkan sempat mengalami kehilangan dalam uji coba laboratoriumnya. Tetapi, pabrik mesin diesel di Augsburg akhirnya dapat dibangun pada tahun 1898. Empat contoh mesin produksi awalnya segera dipamerkan di Pekar raya Muenchen dan dia berhasil menyelesaikan mesin diesel pertama dengan kompresor untuk perusahaan Deutz AG. Cobaan datang lagi. Ia sempat masu rumah sakit jiwa di Neuwittelsbach, Muenchen. Tetapi pabrik mesin diesel pertama di Amerika selesai dibangun tahun itu juga. Cobaan datang terus. Pada tahun berikutnya 1899 Pabrik pertama di Augsburg ditutup karena gagal mencapai target jumlah produksi. Tetapi, tahun itu pula mesin diesel pertama kali digunakan di lapangan pengeboran minyak di Gailizien. Dia makin sering jatuh sakit.
lalu pada abad ke 20, tepatnya pada tahun 1900, pabrik mesin diesel pertama di London diresmikan. Peragaan mesinnya di Pekan raya Paris memperoleh perhatian istimewa dan mendapatkan hadiah utama. Karena semakin sering sakit, dia pindah ke pemukiman yang lebih segar di Muenchen pada tahun 1901. Sambil banyak beristirahat, dia menulis dan menerbitkan buku baru yang lebih filosofis ketimbang teknis yang berjudul "Solidarismus: natürliche wirtschaftliche Erlösung der Menschen", pada tahun 1903, yang memperlihatkan secara jelas sikap dan pandangan dasarnya sebagai seorang insinyur jenius yang juga peduli pada masalah-masalah sosial dan lingkungan hidup. Dua tahun kemudian, 1905, mesin diesel mulai digunakan sebagai mesin kereta api. Dan puncak prestasinya pada tahun 1910 ketika ia tampil di Pekan raya Paris dengan rancang bangun mesin diesel yang digerakkan dengan bahan bakar minyak kacang dan minyak ganja. Dua tahun kemudian (1912) ketika berpidato menerima hak patennya atas mesin barunya tersebut, dinia mencatat pernyataannya yang peling bersejarah tentang masa depan mesin yang dijalankan dengan bahan bakar minyak nabati yang sekarang dikenal sebagai biodiesel yakni "Der Gebrauch von Pflanzenöl als Krafstoff mag heute unbedeuntend sein. Aber derartige Produkte können im Laufe der Zeit obenso wichtig werden wie Petroleum und diese Kohle-Teer-Produkte von heute." (Pemakaian minyak nabati sebagai bahan bakar untuk saat ini sepertinya tidak berarti, tetapi pada saatnya nati akan menjadi penting, sebagaimana minyak bumi dan produk tir-batubara saat sekarang). Mesin biodiesel itu disempurnakan lagi oleh Ludwig Elsbett.
Rudolf Diesel meninggal secara misterius dan mengenaskan di Selat Inggris, pada tahun 1913, terjatuh dan tenggelam secara misterius. Hingga kini tidak diketahui pasti sebab peristiwa kecelakaan tragis itu.

ENGINE DIESEL

Mesin diesel adalah sejenis mesin pembakaran dalam; lebih spesifik lagi, sebuah mesin pemicu kompresi, dimana bahan bakar dinyalakan oleh suhu tinggi gas yang dikompresi, dan bukan oleh alat berenergi lain (seperti busi).

Mesin ini ditemukan pada tahun 1892 oleh Rudolf Diesel, yang menerima paten pada 23 Februari 1893. Diesel menginginkan sebuah mesin untuk dapat digunakan dengan berbagai macam bahan bakar termasuk debu batu bara. Dia mempertunjukkannya pada Exposition Universelle (Pameran Dunia) tahun 1900 dengan menggunakan minyak kacang (lihat biodiesel). Kemudian diperbaiki dan disempurnakan oleh Charles F. Kettering.
BAGAIMANA MESIN DIESEL BEKERJA
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. Tenaga putar pada ujung poros crankshaft dimanfaatkan untuk berbagai keperluan.

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 mempengaruhi 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 para putaran yang diinginkan. Apabila putaran mesin turun terlalu banyak kualitas listrik yang dikeluarkan akan menurun sehingga peralatan listrik tidak dapat berkerja sebagaimana mestinya, sedangkan apabila putaran mesin terlalu tinggi maka bisa mengakibatkan over voltage yang bisa merusak peralatan listrik. Mesin diesel modern menggunakan pengontrolan elektronik canggih mencapai tujuan ini melalui elektronik kontrol modul (ECM) atau elektronik kontrol unit (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 hidrolik untuk mengatur kecepatan mesin.

Koleksi foto-foto Motor drag style

Konsep Tenaga dan Pengukurannya

1. KONSEP TENAGA (DAYA)
 

Tenaga atau daya adalah kemampuan untuk melakukan kerja yang dinyatakan dalam satuan Nm/s, Watt, ataupun HP. Menurut sejarah besarnya satuan 1 HP (horse power) pertama kali dinyatakan sebagai setara dengan kemampuan seekor kuda menarik beban 366 pound dengan kecepatan 1 foot per second seperti yang ditunjjukkan pada gambar diatas.

2. METODA PENGUKURAN TENGAGA (DAYA)

Kita harus mengerti dengan benar mengenai daya dan cara pengukurannya.
Daya adalah kemampuan untuk melakukan kerja, satuannya Nm/s ( watt ).

Brake power adalah daya yang diberikan oleh poros engkol.
Drawbar power adalah daya pada drawbar dan tersedia untuk menarik beban.
Friction power adalah Daya yang digunakan untuk mengatasi gesekan-gesekan pada motor.
Indicated power adalah daya yang timbul dalam ruang pembakaan datar diterima oleh piston.


Dimana       Ip      = indicated power, kw
                  P       = mean effective
                  L       = panjang stroke, mm
                  A      = luas piston, mm2
                  N      = kecepatan, rpm
                  n       = jumlah silinder


Untuk siklus mesin 4 langkah N harus dibagi 2, karena untuk 1 kekuatan untuk tiap silinder per 2 revolusi. Dibagi dua tidak diperlukan untuk siklus mesin 2 langkah karena tiap kekuatan langkah untuk tiap silinder bagi tiap revolusi.
Hubungan indicated power dengan net brake power dan friction power adalah
Gross indicated power = net brake power + friction power.

Gambar 1. Definisi indicated power pada diagram P-V

Brake power maksimum adalah kekuatan mesin maksimal untuk membuka dengan penuh throttle dengan kecepatan tertentu. Namun kita harus ingat bahwa pengujian taktor harus dibandingkan dengan pengujian mesin.
Obsemed power adalah daya yang diukur dengan dinamometer tanpa memperhatikan temperatur atmosfer, takanan atau tekanan uap.
Corrected power adalah observed power yang memperhatikan tekanan permukaa air laut ( 1.013 x 105 Pa), suhu 15.5oC
dan tekanan uap 0.
Kilowatt-hour adalah satu kilowatt yang bekerja selama satu jam sebesar 3.6 x 106 joule.
Dynamometer adalah alat untuk menentukan besarnya daya.

                                                    Skema Pengujian Motor Bakar

 3. DYNAMOMETER ABSORBSI � PRONY BRAKE

Dinamometer absorbsi adalah salah satu alat untuk mengukur daya dan pada alat tersebut juga mengubah bentuk kerja menjadi panas. Prinsip dari alat prony brake ini adalah sebuah gelang kayu (a) ditangkupkan dengan puli motor (b) dan himpitan a terhadap b dapat diatur oleh alat (c) kemudian gelang (a) dihubungkan dengan batang (d) pada alat timbang (e). Misalkanpun (b) berputar/putaran maka kerja yang dilakukan adalah 2 lw. Jika puli ini dihimpit oleh gelang kayu (a) maka kerja yang dilakukan sama dengan kerja yang dibutuhkan untuk mengatasi gesekan antara puli dan gelang kayu, yaitu 2 lw. Jika puli berputar n kali kerja per menit kerja adalah 2 lw atau :

Dimana:
I           =          panjang lengan (ft)
w         =          gaya gesekan terhadap gelang kayu dan lengan ( lbs )
n          =          jumlah putaran per menit
Torsi    =          wl, sehingga pada persamaan diatas :

Dimana:
T       =             Torsi

Untuk setiap dinamometer 2 I = K adalah konstan sehingga bhp = Kwn. Sedangkan bentuk dari Prony Brake itu sendiri terlihat seperti gambar 2

Gambar 2. Prony Brake

4. DYNAMOMETER ABSORBSI - HIDROLIK

Prinsip kerjanya sama dengan Prony Brake yaitu dengan merubah kerja menjadi panas. Air dalam suatu housing yang berputar bebas terhadap shaft mengalami gesekan akibat putaran staft tersebut. Housing dihubungkan dengan lengan torsi sama seperti Prony Brake. Rumus- rumus yang dimiliki sama dengan Prony Brake namun kesalahan yang dijinkan adalah 0.5%. HaI ini menjadi bahaya bila mesin "running away" melewati batas jadi hidrolik ini lebih berbahaya dari pada prony brake.
Bentuk dari alat hidrolik ini dapat dilihat pada gambar 3.

Gambar 3. Dinamometer hidrolik

5. DINAMOMETER ABSORBSI � AIR BRAKE

Air atau Fan Brake sangat berguna di dalam mesin bermuatan yang bergerak dan untuk pengujian kekuatan pada kecepatan tinggi. Daya ditansmisikan pada udara dengan menggunakan fan yang besarnya tergantung ukuran piring, jarak piring dan pisat rotasi dan rpm pada kubus. Kesalahan yang diijinkan oleh fan brake adalah 20%. Sejak brake dipengaruhi oleh temperatur dan suhu udara. Sebelum digunakan brake harus dikalibrasi. Untuk mengetahui besarnya daya kita harus membaca rpm dari kipas angin (fan).

6. DINAMOMETER ABSORBSI � EDDY CURRENT

Dinamometer Eddy Currend sangat diperlukan untuk mengoperasikan rotor yang dihubungkan dengan stator. Rotor adalah baja tuang padat dangan tonjolan gigi tape pada daerah kutub. Stator adalah pasangan magnetik yang dihubungkan oleh tenaga putar dengan rotor yang dilengkapi dengan koil untuk hubungan langsung dan bearing.
Karena Eddy Current adalah dinamometer absorbsi maka sirkulasi membawa panas generator ke mesin. Tenaga putar sangat berpengaruh pada pengontrolan field excication, field excication memiliki tenaga friksi yang besarnya sama dengan total daya yang masuk pada mesin.

7. DINAMOMETER ELEKTRIK DIRECT CURRENT

Pada direct current terdapat generator dan field excication. Field frame bebas untuk berputar. Resultan putaran menyebabkan skala bergerak. Keakuratan yang diperoleh adalah 0.25 %. Alat ini biasanya dioperasikan pada motor. Gambar dari atat ini bisa dillihat pada gambar 4. Rumus yang digunakan pada alat ini adalah

Gambar 4. DC Electric Dynamometer

8. SHOP � DINAMOMETER

Alat ini layak digunakan untuk mengukur daya pto traktor di lahan atau di toko dealer alat-alat untuk memperbaiki. Dinamometer seperti pada gambar 3 atau 4 terlalu mahal dan sulit untuk digunakan kecuali dilaboratorium, disana dapat dibuat suatu pengembangan sehingga tidak menjadi mahal dan portabel, dan diklasifikasikan di tipe shop atau pada dinamometer pada gambar 5.

Gambar 5. Shop type of agricultural dynamometer

Tugas utama dari dinamometer jenis ini adalah menentukan jenis mesin dan juga untuk menyakinkan konsumen mengenai kemampuan mesin traktor bila memerlukan penelitian yang sangat telili, pemeliharaan atau pengaturan.
Prinsip alat ini sama dengan prinsip hidrolik atau dinamometer Prony Brake. Pompa hidrolik kadangkala juga digunakan sejak dinamometer strop tidak memiliki kontruksi dengan ketelitian atau pemeliharaan pada laboratorium dinamometer, maka tidak dapat diharapkan untuk mendapatkan ketelitian yang digunakan di laboratorium permesinan.
Alat ini memiliki tekanan gage untuk mengukur daya pada lengan torsi, kecepatan pto biasanya diukur dergan indikator kecepatan yang dibaca langsung pada beberapa kasus daya dibaca langsung pada tekanan gage dengan koreksi pada kecepatan pto.

Dinamometer Drawbar
Untuk mengukur daya tarik traktor terhadap alat atau mesin-mesin yang digandengkan. Dinamometer ini mengukur gaya tarik traktor dalam lb atau kg. Dengan mengukur jarak yang ditempuh dapat dihitung drawbar hp traktor tersebut.

9. DINAMOMETER SPRING

Dinamometer spring merupakan unit drawbar yang paling sederhana terdiri atas pemanjangan pegas untuk tensi atau pemendekan pegas untuk kompresi. Gambar alat ini dapat dilihat pada gambar 6. Dinamometer jenis ini sangat cocok untuk pengukuan kasar atau kurang teliti untuk daya karena variasi yang berbeda untuk muatan yang biasanya berhubungan dengan perlengkapan pertanian.

Gambar 6. Dinamometer drawbar tipe spring

10. DINAMOMETER DRAWBAR - HIDROLIK

Dinamometer mobil digunakan untuk pengujian traktor di Universitas Norton seperti pada gambar 7 yang menggunakan silinder hidrolik untuk mentransmisi pada daya drawbar pada dinamometer mobil. Tekanan diukur dengan sinyal transduser tekanan dari rekorder atau komputer. Silinder hidrolik mengukur daya tarik drawbar yang dimanfaatkan tarik fluktuasi dinamometer pegas yang berdampak pada katup throttle.
Drawbar juga memiliki peralatan untuk mengukur kecepatan traktor, rpm mesin roda taktor, penggunaan bahan bakar, tekanan temperatur intake, cairan hidrolik pendinginan bahan-bakar hidrolik.

Gambar 7. Dinamometer yang menggunakan silinder hidrolik

11. STRAIN GAGE DYNAMOMETER

Salah satu metoda pengukuran daya tarik drawbar adalah dengan menggunakan elektrik pada tegangan gage yang dapat mendeteksi tegangan seperti gambar 8.

Gambar 8. Strain Gage

Dinamometer Torsi

Dengan keuntungan pengoperasian mesin-mesin pada pto traktor, banyak sejarah yang bercerita pencapaian tujuan yaitu penemuan alat untuk mentransmisi rotasi shaft.

12. METER TORSI, TIPE STRAIN GAGE

Perlawanan perkembangan elektrik dengan tegangan gage menyebabkan penemuan praktis mengenai torsi dan daya pada traktor pertanian dan mesin. Pemakaian meter torsi utama dengan tegangan gage telah dikembangkan. Seperti yang terlihat pada gambar 9.

Gambar 9. Meter Torsi

13. DINAMOMETER CHASSIS

Pengujian taktor diluar ruangan memilki faktor pembatas berupa cuaca. Salah satu metoda untuk mengatasi hal ini adalah dengan menggunakan dinamometer chassis. Seperti yang terlihat pada gambar 10. Drum digunakan sebagai wadah dengan batu bata dan karena itu diuji dengan pengujian batubata. Permukaan traksi mengubah cuaca sehingga memungkinkan untuk mangatasi masalah cuaca.

Sejak traktor tertahan tidak ada perputaran dengan roda hal ini sangat tidak menguntungkan. Cuaca dapat menjadi lebih baik regulasinya ketika pengujian traktor. Dinamometer ini dibuat di Institut Pengujian Swedia Nasional.

Gambar 10. Dinamometer Chassis

14. PENAKSIRAN DAYA � METODA LAHAN

Sangat diperlukan untuk mengetahui perkiraan daya yang digunakan taktor pada lahan. Akurasi tegangan gage pada meter torsi tidak diperlukan. Penaksiran daya traktor yang keluar diperlukan untuk melipat gandakan tekanan. Hubungan antara daya dan melipat gandakan tekanan adalah pencapaian utama dengan pengujian daya nanometer. Garis kelok hanya benar untuk throttle penuh atau men-set governor.

Keadaan atau kondisi mesin, temperatur udara, dan tekanan barometer berpengaruh pada kalibrasi garis kelok. Meskipun penting untuk merealisasikan metoda pencapaian tekanan namun hanya dapat digunakan dengan kalibrasi garis kelok Kurva dari penaksiran daya ini dapot dilihat pada gambar 11.

Gambar 11. Kurva Penaksiran Daya

15. ENGINE TEST APPARATUS � TESTER GAS PEMBUANGAN

Pada bab ini berhubungan dengan bahan-bakar dimana bahan bakar itu terdiri atas karbon dan hidrogen dan udara terdiri atas nitrogen dan karbon. Ketika bahan bakar habis terbakar oleh udara, maka secara prinsip memproduksi nitogen, air dan karbon dioksida. Ketika bahan bakar sebagian habis terbakar, karbon monoksida berubah menjadi karbon dioksida dan nikogen.

Hal ini dapat diukur dengan menggunakan emisi pengujian pembuangan pada NDIR. Metoda untuk mendeteksi dengan menggunakan prinsip absorbsi selektif energi infra merah menyebabkan memungkinkan menyerap gas untuk menjadi gas lain.
Analizer melewati batang infra merah menembus dua sel, satu sel referensi berisi gas non absorbsi dan sel contoh berisi contoh yang mengalir secara terus menerus. Selama operasi sebagian dari radiasi infra merah diabsorbsi dengan persentase yang proposional.
Detektor sperti pada gambar 12 memiliki energi antara sel contoh dan sel referensi yang kemudian diubah oleh amplifier sehingga memugkinkan untuk diukur oleh meter torsi, sangat disarankan menggunakan rekorder dan alat kontrol.
Pada gambar 13 menunjukkan lokasi karbon dioksida absorbsi infra merah pada garis 4.2 sampai 4.5 mm, dan karbon monoksida absorbsi infra merah pada 4.4 sampai 4.9 mm.

Kesalahan pada NDIR disebabkan oleh contoh pembuangan terdiri atas radiasi yang memilki panjang yang sama dengan gas ini sehingga detektor mengabsorbsinya juga. Filter optik standart, filtergas, sel filter gas atau material jendela dapat digunakan untuk mengurangi hal ini.
Terdapat 200 macam perbedaan hidrokarbon yang tidak terbakar, setiap perbedaan komposisi, tidak dapat dideteksi dengan akurat. Konsentrasi dapat ditemukan dengan konsentrasi ekivalen n-heksana C6H12. Jadi wadah untuk detektor NDIR diisi dengan n-heksana. Akan lebih akurat bila metoda pengukuran tidak terbakarnya emisi hidrokarbon dalam detektor ionisasi.

Pabrik mesin pembakaran internal dan sistem pengukuran memilki beberapa alat pengukuran emisi yang berbeda prinsip operasi. Perbedaan sistem sangat berharga untuk menentukan penggunaan bahan bakar gasoline dan emisi bahan bakar diesel.

Gambar 12. Infrared Analyzer

Gambar 13 Grafik Absorbsi Inframerah

16. PENGUKURAN PERSEDIAAN UDARA
Pengukuran kuantitas udara adalah penting untuk pengujian mesin. Rumus yang digunakan adalah :

dimana :         M   =    massa kering perdetik, kg
                     A    =    luas, m2
                     C    =    koefisien
                     dx   =    densitas air, kg/m3
                     da   =    densitas udara, kg/m3
                     h     =    tekanar udara mmHg
                     .  =    997.9 kg/m2
Persamaan diatas dapat disederhanakan menjadi :

,  

gambar alat ini dapat dilihat pada gambar 14.

Gambar 14 Alat pengukuran penediaan air

17. INDIKATOR TEKANAN MESIN

Kecepatan rotasi tinggi pada mesin pembakaran internal modern menggunakan indikator tekanan silinder yang digunakan pada mesin uap. Metoda untuk mengukur hal ini adalah tansduser tekanm seperti gambar 15 dengan tegangan gage tipe DIEZO, meter. Tranduser seperti gambar 15 adalah instalasi normal dalam lubang spesial drill pada silinder head. Tekanan tansduser menggunakan kristal piezoelektrik yang juga telah dimodifikasi (15b). Pengembangan kenisbian elektrik baru-baru ini menggunakan sinyal transmisi radio (telemetri) ditambah proses waktu pada komputer. Penambahan ini untuk memberikan kesempatan kepada insiyur untuk mempelajari pengujian traktor dan mesin. Beberapa teknik dijabarkan oleh Deere dan Co Insiyur pada SAE-410.

Gambar 15. Transduser untuk pengukuran tekanan pembakaran pada wadah pembakaran

Ketika mesin lambat, maka indikator tekanan membuat diagram P-V seperti gambar 16 melewati 3600 membelah cakam diode elekkomisen.
Tekanan diukur dengan piezoelektrik tipe tekanan transduser dimana menyediakan proporsi perubahan elektrik ke tekanan silinder dengan mengubah amplifier ke voltase.

Gambar 16. Alur pembuatan tertangkapnya sinyak sehingga bisa dibuat grafik P-V.

Sirkuit hold dimana unit gudang transisi analog menjaga sinyal analog konstan. selama terjadi konversi. Sinyal tekanan yang berubah kemudian masuk ke mini komputer. Ukuran memori harus cukup untuk program dimana kontrol perolehan dari tekanan dan 2 tabel untuk data.

Osiloskop digunakan untuk menampilkan bermacam-rnacam sinyal logik untuk mendiagnosis sinyal yang salah dan akhirnya berpengaruh pada sistem ignition. Program komputer dibuat dengan fleksibilitas yang besar. Setelah operator memilih tombol star maka dipilih tipe kriteria seleksi, dimana dapat diketahui tekanan maksimum, tekanan sudut intensitas knock dan perolehan fase dimulai.

18. METERAN BAHAN BAKAR

Tipe luar dari variabel dari meteran bahan bakar melengkapi pembakaran rata-rata mengalirinya cairan atau gas. Orifice antara head dan dinding dalam tabung tape dimana barang-barang mengapung mengalir. Kekuatan atas dan bawah pada keadaan equilibrum didefinisikan sebagai elevasi rala-rata dari keduanya. Berat bersih dari tekanan ke bawah harus konstan meskipun adanya rata-rata karena float berada pada posisi yang lebih tinggi dari luas flow. Gambar dari alat ini bisa dilihat pada gambar 17.

19. PENGUJIAN TRAKTOR NEBRASKA

Pada tahun 1919 Dewan Pembuat Undang-Undang Nebraska menyatakan �A Bill for an Act to Provide for official tests for gas, gasoline, karosene, distillate or otlrer liquid fuel trantion engines in the state of Nebraska and to compel the maintance of adequate service station for same". Bill dikenalkan pada petani yang memilki taktor dan dicoba serta diobservasi dan kemudian dibuktikan dihadapan legislatif. Bill menjadi undang-undang pada 15 Juli 1919 dan pengujiannya telah dilakukan oleh Departemen Keteknikan Pertanian di Universitas State. Traktor pertama yang diuji telah mengalai 6 tes dan baru selesai pada tahun 1920.

Undang-undang yang telah disahkan itu adalah :

1. Traktor yang akan digunakan dan akan beredar dikalangan petani harus lulus dari pengujian 3 teknisi dan Universitas State.
2. Pada setiap company, dealer atau orang-orang yang mengusahakan hal yang berkaitan dengan hal ini diijinkan untuk mengadakan pengembangan atau modifikasi model traktor dan boleh diedarkan dimasyarakat petani asalkan sudah diuji di Universitas dan kinerjanya juga sudah dibandingkan dengan traktor yang dikeluarkan oleh manufaktur.
3. Stasiun pelayanan harus memiliki suku cadang yang dibutuhkan oleh pemakai traktor untuk mengganti elemen-elemen yang telah aus atau rusak

Teks undang-undang ini secara penuh dapat ditemukan di Universitas Nebraska, Buletin Stasiun Percobaan Pertanian pada Pengujian Traktor.

Gambar 17. Fuel Flow Meter

Sebagai contoh untuk menunjukkan berbagai variabel dan kekuatan yang dikeluarkan terlihat dari gambar 18. Traktor yang memilki model yang sama dan pada pemasangan yang sama diuji pada hari yang sama. Variasi dari kekuatan yang dikeluarkan merupakan hal yang normal bagi ukuran bagian mesin dan jugabagi ignition dan sistem bahan bakar.

Gambar 18. Distribusi observasi daya pto pada pengujian 20 traktor.

20. PENGUJIAN TRAKTOR DI LUAR UNITED STATE

Banyak negara yang memiliki stasiun pengujian traktor, namun tiap negara belum memiliki standar yang sama, tetapi rekomendasi internasional sedang disiapkan oleh organisasi standar internasional.

21. KOREKSI UNTUK KONDISI ATMOSFER

Tidak pada setiap kondisi memungkinkan mengadakan pengujian karena kondisi identik dengan temperatur, tekanan dan juga kelembaban relatif. Namun kita dapat memprediksikan berdasarkan pengujian yang telah dilakukan sebelumnya. Pada kondisi standart SAE diasumsikan rasio bahan bakar � udara ditunjukkan bahwa efisiensi thermal atau suhu tidak berpengaruh pada perubahan keadaan atmosfer, temperatur dan kelembaban.

Untuk mesin diesel, faktor koreksinya menggunakan rumus:

Dimana :     P2   =    97,9 kPa
                  P1   =    Pembacaan barometer pada pengujian
                  T1   =    Temperatur absolut pada pengujian, K
                  T2   =    302,4 K

Kurva Torsi

Kriteria kerja taktor adalah �lugging ability� dari mesin. Ini dapat dittjukkan dengan persentase dari kekuatan maksimum torsi dengan kecepatan mesin. Atau dapat juga ditunjuktan dengan mesin torsi dalam Nm dengan kecepatan mesin dalam rpm.
Kurva torsi yang baik adalah penambahan significant selaras dengan pengurangan kecepatan oleh karena itu stabil. Kurva torsi merupakan hasil minimum dari variasi kecepatan pada mesin. Hal ini juga patut untuk kurva torsi ke ujung sejauh yang memungkinkan. Mesin traktor diesel akan normal bila pengurangan variasi kecepatan memberikan perubahan pada torsi dibandingkan dengan mesin gasoline portabel.
Sejak tahun 1959 kurva torsi, tidak dilaporkan di pengujian Nebraska. Pengujian yang tidak dilaporkan ini dinamakan pengujian Varrying Drawbar Pull dan Travel Speed karena merupakan kombinasi transmisi den mesin dan bagi pengguna traktor lebih mudah dimengerti.

22. KINERJA MESIN

Pada gambar 19 merupakan hasil dari tipe pengujian mesin taktor dimau crankshaft dihubungkan langsung dengan dinamometer. Pada mesin yang sama diletakkan pada traktor chassis yang memiliki kekuatan kurang dari pto karena gear dan pompa hidrolik. Rating kekuatan dari mesin mobil dan truk yang merupakan hasil pengujian dinamometer dari pergerakan mesin dari chassis. Pada kenyataannya ini merupakan kornbinasi dari mesin mobil yang diuji pada kecepatan atau mendekati kekuatan maksimum. Perhitungan lebar bertentangan atau berlawanan dengan kekuatan ouput dari mesin mobil dan kekuatan pto dari traktor yang memiliki ukuran yang sama.

Gambar 19. Performance curves

23. KELUARAN KEKUATAN AKTUAL DAN KONSUMSI BAHAN BAKAR

Kadang-kadang sangat diperlukan untuk menduga umur dari traktor, untuk mengetahui berapa beban yang bisa ditampung oleh traktor tersebut ketika digunakan pada lahan pertanian. Pengetahuan tentang keluaran kekuatan traktor dan kecepatan telah di desain oleh para insiyur pada pengujian taktor dibawah kondisi normal dengan �programming� beban yang sama dan sistem kontrol untuk dinamometer traktor. Oleh karena itu pengujian ketahanan taktor menjadi lebih cepat dan dilakukan di laboratorium.

Kemudian Ricketts membuat suatu alat yang digandengkan antara traktor dan recorder. Sedangkan hasilnya dapat dilihat pada gambar 21.

Gambar 21. Hasil Recorder