Muhammad Naufal Afiansyah

Nama: Muhammad Naufal Afiansyah NPM: 2206031914

Page ini akan membahas tentang apa saja yang saya dapati pada pelajaran sistem konversi energi dengan framework DAI5 yakni; intention, initial thinking, idealization, dan instruction, dengan bimbingan dosen bapak Ahmad Indra

Youtube Channel: https://www.youtube.com/@naufalafiansyah

18/11/24 Berikut adalah video pertama saya materi Hidrolik dan Pneumatik:

Tugas Besar

A. Project Title

Sistem Katup Berdasarkan Sistem Hidrolik dan Pneumatik

B. Author Complete Name

Muhammad Naufal Afiansyah

C. Affiliation

Universitas Indonesia, Teknik Mesin

D. Abstract

E. Author Declaration

1. Deep Awareness (of) I

Intention: penulis berharap untuk memperdalam pemahamannya mengenai sistem katup berbasisis hidrolik dam pneumatik.

Initial Thinking: Dengan asumsi bahwa penulis belum memahami seluruhnya mengenai sistem katup dan sistem hidrolik, penulis akan menjabar cara kerja dari kedua sistem secara terpisah telebih dahulu sebelum masuk dalam sisitem gabungannya.

Idealization: Mengetahui bahwasanya ini adalah property intelectual dari suatu organisasi, ada berbagai asumsi besar yang harus diambil, dengan data dimensi dan lain sebagainya.

Instruction set: Dengan pemahaman cara kerja kedua sistem tersebut dan asumsi mengenai cara kerja dan gabungan dari kedua sistem tersebut

2. Intention of the Project Activity

Tujuan dari makalah ini untuk menjabarkan prinsip kerja dari sistem katup, sistem hidrolik/pneumatik, dan sistem gabungan dari keduanya. Untuk mencari keunggulan dari sistem gabungan tersebut dibandingkan sistem konvensional.

F. Introduction

Sistem Katup adalah sub sistem dari suatu sistem mesin pembakaran dalam. Dengan fungsi mengantarkan udara keluar masuk dari ruang pembakarannya, yakni salah satu dari tiga komponen pembakaran. Dengan memegang salah satu kunci pembakaran ia menjadi subsistem yang krusial untuk berjalannya suatu sistem pembakaran dalam.

Sistem hidrolik dan pneumatik adalah sistem yang menggunakan hukum pascal sebagai prinsip dasar kerjanya, yakni kesamaan tekanan pada semua titik yang ada pada suatu fluida akan memiliki nilai yang sama. Dengan prinsip itu suatu sistem hidrolik biasanya digunakan untuk menghantarkan suatu gaya dari suaru titii ke titik lainnya.

Initial Thinking (about the Problem):

Sistem hidrolik/pneumatik adalah dua sistem berbeda dengan konsep kerja yang sama. Sistem hidrolik adalah sistem dengan penerapannya dilakukan pada suatu fluida sedangkan sistem pneumatik adalah sistem yang penyerapannya dilakukan pada suatu gas. Dengan perbedaan tersebut ia memegang fungsi yang beda pula pada suatu sistem di lingkungan nyata.

Penggabungan dari kedua sistem tersebut dapat dilakukan. Dengan harapan mendapati keunggulan dari kedua sistem tersebut.

Sistem katup pada mesin pembakaran dalam 4 tak bekerja menggunakan katup poppet. Dimana ia bekerja dengan mendorong poppet tersebut untuk membuka tutup aliran udara dan exhaust keluar masuk dari ruang pembakaran.

G. Methods

Penulis menggunakan metode studi literatur

Idealization:

Explain the assumptions, models, and simplifications used to conceptualize an ideal solution.

Instruction (Set):

Outline the procedural steps, including tools, algorithms, and protocols. Emphasize continuous refinement through interpretation and iteration.

H. Results & Discussion

Present the findings in a structured manner, using tables, figures, and graphs where necessary. Discuss the results in relation to the problem and existing literature, emphasizing insights and implications.

I. Conclusion, Closing Remarks, Recommendations

Summarize the key outcomes and their significance. Offer actionable recommendations or next steps for further work.

J. Acknowledgments

Recognize contributions and support from individuals, institutions, or funding sources.

K. (References) Literature Cited

List all sources cited in the report in a standard citation format.

L. Appendices

Include supplementary material such as data sets, calculations, or detailed protocols.

Essay

Universitas Indonesia - Fakultas Teknik Nama: M. Naufal Afiansyah NIM: 2206031914 Kelas: SKE-02

Sistem Katup dengan Bantuan Hidrolik dan Pneumatik

Intention: Penulis berharap dapat menambah wawasan mengenai kerja katup hidrolik dan pneumatik.

Initial Thinking: Sistem hidrolik dan pneumatik adalah sistem yang andal dalam mentransfer suatu gaya melalui fluida, dengan reaksi yang cepat dan akurasi yang tepat.

Idealization: Ada berbagai asumsi yang harus diambil dalam bentuk sistem katupnya, hingga asumsi tekanan pada pneumatik dan hidroliknya.

Instruction Set: Dengan asumsi sebelumnya, kita dapat menghitung kebocoran dari katup dengan relasi pada tekanan yang diberikan.

Invention of Project: Sistem katup dengan bantuan hidrolik dan pneumatik dapat menggantikan sistem katup berbasis cam. Bertujuan untuk mengurangi engine space serta meningkatkan berbagai aspek seperti torsi, power, dan efisiensi.

Latar Belakang: Sistem katup adalah sistem yang mentransferkan udara masuk ke dalam ruang pembakaran dan menginsersikan gas buang keluar dari ruang pembakaran.

Sistem hidrolik adalah sistem yang menggunakan fluida liquid untuk mentransfer dan mengalirkan gaya pada outputnya. Bekerja pada basis hukum Pascal, ia memiliki sifat fluida incompressible.

Sedangkan sistem pneumatik adalah sistem yang menggunakan fluida gas sebagai media transfer dan amplifikasi gaya. Karena hidrolik yang berbentuk gas dan memiliki karakteristik compressible, sehingga mayoritas penerapannya ada pada aplikasi ringan.

Sistem Hidrolik dan Pneumatik

Prototipe Sistem: Sistem hidrolik dan pneumatik bekerja pada prinsip hukum Pascal. Yakni, dengan menekan fluida cair atau gas di dalam ruang tertutup, tekanan dapat didistribusikan secara merata. Dengan ini, hidrolik dapat digunakan untuk aplikasi beban berat, sedangkan pneumatik untuk beban lebih ringan.

Ilustrasi Diagram: (Terdapat gambar skema kerja sistem hidrolik dan pneumatik dengan label seperti High Pressure Air dan High Pressure Oil).

Isi:

Sistem Katup Sistem katup adalah sistem yang bertugas untuk membuka dan menutup saluran udara/gas atau cairan. Pada mesin 4-tak, katup bekerja dengan menutup ruang pembakaran dan mengeluarkan gas buang secara terkoordinasi.

Peran Sistem Hidrolik dan Pneumatik pada Katup Sistem ini digunakan pada katup modern untuk meningkatkan respons dan keakuratan. Sistem hidrolik lebih cocok pada aplikasi berat (misalnya mesin besar), sedangkan pneumatik pada aplikasi ringan seperti mesin kecil.

Keunggulan Sistem Hidrolik dan Pneumatik

Hidrolik mampu menghasilkan gaya besar dengan akurasi tinggi. Pneumatik lebih fleksibel dan lebih cepat untuk aplikasi dinamis.

Pada prototipe terdapat 4 gate dan 3 port, yaitu:

2 unit untuk gas Digunakan untuk mengontrol sirkulasi gas. 2 unit untuk oil dan air Digunakan untuk sirkulasi fluida cair (oil) dan gas. 2 port untuk gas dan 1 port untuk oil

Cara kerja dari katup:

Gas gate akan terbuka mendorong gas dari ruang katup dan tertutup. Agar poppet terdorong ke bawah.

Oli gate terbuka dan menutup memasukan oli dan menguncinya di dalam. Oli akan menahan poppet karena oli incompressible.

Gate gas akan terbuka kembali mendorong gas keluar dari ruangnya.

Oli akan terbuka dan mengembalikan poppet ke posisi awalnya dengan bantuan spring (pegas).

Rumus dan Perhitungan:

HP oil = Tekanan Hidrolik HP gas = Tekanan Pneumatik F lock = Gaya kunci pada sistem F gas = Gaya Pneumatik F bawah = Gaya ke bawah F balik = Gaya ke atas A poppet = Luas Bantalan poppet A stem = Luas batang poppet H = ketinggian katup dari titik diam

HP gas = (F gas)/(A poppet) F gas = HP gas x A poppet F spring = k x H

F bawah = F gas - F spring

Agar tidak gerak F spring = F lock F lock = HP oil x A stem

F balik = F spring