Perpustakaan Digital ITB

Untuk mengurangi penggunaan bahan bakar fosil dunia, insinyur berusaha untuk menciptakan motor bakar yang efisien. Salah satu cara untuk meningkatkan efisiensi dari motor bakar adalah dengan meningkatkan turbulensi di dalam silinder dengan aliran swirl sehingga mempersingkat durasi pembakaran bahan bakar. Aliran swirl dapat dibentuk dengan guide vane swirl and tumble device (GVSTD) pada intake port. Analisis pengaruh aliran swirl pada prestasi motor bakar perlu dilakukan karena aliran swirl menyebabkan peningkatan kerugian. Aliran swirl pada motor bakar dianalisis dengan melakukan simulasi 1D pada model motor bakar dan simulasi CFD aliran 3D pada intake port dengan GVSTD. Di Indonesia, Toyota Avanza yang menggunakan motor bakar Toyota K3-VE merupakan kendaraan dengan jumlah pengguna paling besar. Populasi yang tinggi menjadi alasan motor bakar tersebut dilipih menjadi objek penelitian. Analisis dilakukan dengan melakukan simulasi 1D pada model sistem motor bakar Toyota K3-VE secara 1D menggunakan Ricardo WAVE. Selain itu, simulasi CFD dilakukan pada intake port dengan GVSTD untuk menentukan nilai swirl ratio yang dihasilkan menggunakan perangkat lunak ANSYS Fluent. Selanjutnya, swirl ratio hasil simulasi CFD dijadikan sebagai keadaan awal pada simulasi 1D yaitu 4 dan 6. Hasil simulasi 1D kemudian digunakan untuk menganalisis pengaruh aliran swirl pada operasi motor bakar torak. Hasil simulasi 1D bahwa aliran swirl dapat meningkatkan daya dan efisiensi motor bakar apabila dioperasikan pada kecepatan putar di atas 4000 rpm. Pada kecepatan putar di bawah 4000 rpm, model dengan swirl menghasilkan daya dan efisiensi yang lebih rendah daripada model tanpa swirl. Berdasarkan analisis, nilai swirl ratio awal optimum pada motor bakar Toyota K3-VE adalah 4 pada operasi di atas 4000 rpm. Tugas akhir ini diharapkan dapat menjadi referensi untuk simulasi dan desain motor bakar yang lebih efisien di masa depan.