TUGAS AKHIR
KAJIAN EKSPERIMENTAL PENGARUH PENGGUNAAN KARBURATOR RACING TERHADAP KINERJA
MOTOR 2-LANGKAH 150 CC Diajukan Guna
Memenuhi Persyaratan Untuk Mencapai Derajat Sarjana Strata-1 Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Yogyakarta
Disusun oleh : ANDRIANSYAH
20120130116
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA
iii PERNYATAAN
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir ini adalah asli karya saya sendiri dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di perguruan tinggi dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau dipublikasikan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis disebutkan sumbernya dalam naskah dan daftar pustaka.
Yogyakarta, 2016
iv HALAMAN PERSEMBAHAN
Alhamdulillahirabilalamin...
Terimakasih Ya Allah atas segala yang engkau berikan
kepadaku
Kupersembahkan karya ini untuk mereka yang telah
berjasa dalam hidupku
Ibunda dan Ayahanda Tercinta
Terimakasih atas segalanya, untuk limpahan cinta dan
kasih sayang yang teramat dalam serta doa yang
senantiasa menyertai langkahku, yang tak mungkin dapat
terbalaskan.
Kedua
Adikku
tersayang
yang
selalu
menjadi
penyemangat untuk menjalani pembelajaran.
Ananda Cinta yang selalu memberikan dukungan penuh
selama penulis menjalani pembelajaran.
Untuk seluruh teman-teman terimakasih atas semua
dukungannya.
Almamaterku
v MOTTO
“Secapek-capeknya kita menjalani kuliah, masih lebih capek yang mencarikan biaya untuk kita kuliah”
vi KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penyusunan tugas akhir dengan judul “Kajian Eksperimental Pengaruh Penggunaan Karburator Racing Terhadap Kinerja Motor 2-Langkah 150 Cc” dapat diselesaikan dengan baik. Adapun tujuan dari penulisan laporan tugas akhir ini adalah dalam rangka memenuhi salah satu syarat utama untuk menyelesaikan pendidikan strata satu (S-1) Teknik Mesin pada Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.
Penulis menyadari bahwa penyusunan laporan tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Untuk itu, dalam kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Novi Caroko, S.T, M.Eng., selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Yogyakarta. 2. Bapak Teddy Nurcahyadi, S.T, M.Eng., selaku Dosen
Pembimbing I yang telah memberikan arahan dan bimbingan selama tugas akhir.
3. Bapak Wahyudi, S.T, M.T., selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan arahan dan bimbingan selama tugas akhir. 4. Bapak Ir. Aris Wdyo Nugroho, M.T., Ph.D., selaku dosen penguji
yang telah memberikan saran dan masukan dalam tugas akhir. 5. Staff Pengajar, Laboran dan Tata Usaha Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Yogyakarta. 6. Ayahanda, Ibunda dan Segenap keluarga tercinta yang senantiasa
mendoakan, selalu memberikan dorongan semangat, kasih sayang, materi, dengan penuh kesabaran.
vii 8. Si ijo yang selalu menemani dan menjadi objek dalam penelitian
tugas akhir ini.
Penyusun sangat menyadari bahwa penyusunan tugas akhir ini masih kurang dari sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun supaya dalam penyusunan laporan berikutnya dapat menjadi lebih sempurna. Akhir kata, penulis berharap semoga tugas akhir ini dapat berguna bagi semua pihak yang membutuhkan.
Yogyakarta, 2016
viii DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
PERNYATAAN ... iii
HALAMAN PERSEMBAHAN ... iv
MOTTO ... v
2.2.1 Pengertian Motor Bakar ... 8
2.2.2 Motor Bakar Torak ... 8
2.2.3 Siklus Termodinamika ... 9
2.2.4 Prinsip Kerja Motor Bakar Torak ... 11
2.2.5 Bagian-Bagian Motor Bakar Torak ... 15
ix
2.2.7 Torsi dan Daya ... 30
2.2.8 Rasio Kompresi ... 30
2.2.9 Konsumsi Bahan Bakar ... 31
BAB III METODE PENELITIAN ... 32
3.1 Bahan dan Alat Penelitian ... 32
3.1.1 Bahan Penelitian ... 32
3.1.2 Alat Penelitian ... 33
3.2 Prinsip Kerja Alat Uji ... 36
3.3 Persiapan Pengujian ... 36
3.4 Tahap Pengujian ... 37
3.5 Parameter yang Digunakan Dalam Perhitungan ... 38
3.6 Skema Alat Uji ... 38
3.7 Pengujian ... 39
3.8 Diagram Alir Penelitian ... 40
BAB IV HASIL PEMBHASAN ... 44
4.1 Perhitungan ... 44
4.1.1 Pembahasan hasil pengujian daya, torsi, dan konsumsi bahan bakar pada kondisi karburator standar dengan bahan bakar Pertalite, Pertamax, dan Pertamax Plus ... 45
4.1.2 Pembahasan hasil pengujian daya, torsi, dan konsumsi bahan bakar pada kondisi karburator racing dengan bahan bakar pertalite, pertamax, dan pertamax plus... 49
4.1.3 Pembahasan Perbandingan daya, torsi, dan konsumsi bahan bakar penggunaan karburator standar dan karburator racing dengan bahan bakar Pertalite... 53
4.1.4 Pembahasan Perbandingan daya, torsi, dan konsumsi bahan bakar penggunaan karburator standar dan karburator racing dengan bahan bakar Pertamax ... 56
x
4.2 Perbandingan jasil penelitian dengan penelitian yang sudah ada ... 64
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 65
5.1 Kesimpulan ... 65
5.2 Saran ... 66
DAFTAR PUSTAKA ... 67
xi DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Motor Bakar Torak ... 9
Gambar 2.2 Diagram P vs V Siklus Volume Konstan ... 9
Gambar 2.3 Skema Gerakan Torak 4-Langkah... 11
Gambar 2.4 Skema Gerakan Torak 2-Langkah... 13
Gambar 2.5 Blok silinder ... 15
Gambar 2.6 Kepala silinder ... 16
Gambar 2.7 Torak ... 17
Gambar 2.8 Ring torak ... 18
Gambar 2.9 Pena torak ... 18
Gambar 2.10 Batang penggerak ... 19
Gambar 2.11 Poros engkol ... 20
Gambar 2.17 Jarum dan pelampung karburator ... 24
Gambar 2.18 Cara kerja pelampung dan jarum karburator ... 25
Gambar 2.19 Main jet ... 25
Gambar 2.20 Jet needle ... 26
Gambar 2.21 Air screw ... 26
Gambar 2.22 CDI ... 28
Gambar 2.23 Busi ... 28
Gambar 3.1 Dynamometer ... 33
xii
Gambar 3.3 Tripmeter ... 34
Gambar 3.4 Buret ... 34
Gambar 3.5 Gps trip recorder... 35
Gambar 3.6 Tangki mini ... 35
Gambar 3.7 Komputer ... 36
Gambar 3.8 Skema alat uji ... 38
Gambar 3.9 Flow Chart Pengujian Daya dan Torsi ... 41
Gambar 3.10 Flow Chart pengujian konsumsi bahan bakar ... 43
Gambar 4.1 Grafik daya terhadap putaran mesin pada kondisi karburator standar dengan bahan bakar Pertalite, Pertamax, Pertamax Plus ... 45
Gambar 4.2 Grafik torsi terhadap putaran mesin pada kondisi karburator standar dengan bahan bakar Pertalite, Pertamax, Pertamax Plus ... 46
Gambar 4.3 Grafik konsumsi bahan bakar pada kondisi karburator standar dengan bahan bakar Pertalite, Pertamax, Pertamax Plus ... 48
Gambar 4.4 Grafik daya terhadap putaran mesin pada kondisi karburator racing dengan bahan bakar Pertalite, Pertamax, Pertamax Plus ... 49
Gambar 4.5 Grafik torsi terhadap putaran mesin pada kondisi karburator racing dengan bahan bakar Pertalite, Pertamax, Pertamax Plus ... 50
Gambar 4.6 Grafik konsumsi bahan bakar pada kondisi karburator racing dengan bahan bakar Pertalite, Pertamax, Pertamax Plus ... 52
xiii Gambar 4.10 Grafik daya terhadap putaran mesin penggunaan karburator standar dan karburator racing dengan bahan bakar Pertamax ... 57 Gambar 4.11 Grafik torsi terhadap putaran mesin penggunaan karburator
standar dan karburator racing dengan bahan bakar Pertamax ... 58 Grafik 4.12 Perbandingan konsumsi bahan bakar karburator standar dan
karburator racing dengan bahn bakar Pertamax ... 59 Gambar 4.13 Grafik daya terhadap putaran mesin penggunaan karburator
standar dan karburator racing dengan bahan bakar Pertamax Plus ... 61 Gambar 4.14 Grafik torsi terhadap penggunaan putaran mesin karburator
standar dan karburator racing dengan bahan bakar Pertamax Plus ... 62 Gambar 4.15 Grafik perbandingan konsumsi bahan bakar karburator
xiv DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Angka oktan bahan bakar ... 30 Tabel 4.1 Konsumsi bahan bakar pada kondisi karburator standar dengan
bahan bakar Pertalite, Pertamax, Pertamax Plus ... 47 Tabel 4.2 Konsumsi bahan bakar pada kondisi karburator racing dengan
bahan bakar Pertalite, Pertamax, Pertamax Plus ... 51 Tabel 4.3 Perbandingan konsumsi bahan bakar karburator standar dan
karburator racing dengan bahn bakar Pertalite ... 55 Tabel 4.4 Perbandingan konsumsi bahan bakar karburator standar dan
karburator racing dengan bahn bakar Pertamax ... 59 Tabel 4.5 Perbandingan konsumsi bahan bakar karburator standar dan
xv KAJIAN EKSPERIMENTAL PENGARUH PENGGUNAAN KARBURATOR RACING TERHADAP KINERJA MOTOR
2-LANGKAH 150 CC
andriansyah.on@gmail.com
INTISARI
Berkembangnya teknologi dibidang otomotif, maka produk yang ditawarkan di pasaran juga semakin banyak jeninya. Karburator racing merupakan komponen yang banyak dijumpai di pasaran otomotif. Karburator merupakan salah satu komponen penting dalam sepeda motor dan sangat berpengaruh terhadap kinerja mesin. Karburator berfungsi untuk mencampur bahan bakar dan udara yang dibuat kabut seblum masuk ke dalam silinder. Untuk meningkatkan kinerja mesin salah satunya dilakukan dengan cara penggantian karburator standar dengan karburator racing. Maka dalam hal ini perlu dilakukan penelitian tentang karburator racing dengan lubang ventury 28 mm supaya mengetahui peforma yang dihasilkan.
Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan motor bensin 2-langkah 150 cc dengan menggunakan bahan bakar Premium, Pertammax, Pertamax Plus. Dalam penelitian ini diambil data daya, torsi, dan konsumsi bahan bakar. Pengambilan data daya dan torsi dilakukan dengan metode thorttle spontan menggunakan alat Dynotes, tahapan dalam thorttle spontan ini pertama motor dihidupkan, kemudian dimasukkan pada gigi rasio ke-4, kemudian thorttle ditahan pada 6000 rpm setelah stabil pada 6000 rpm thorttle dinaikkan secara spontan sampai putaran maksimum. Pengambilan data konsumsi bahan bakar dilakukan dengan uji jalan dengan jarak 3,7 km.
Dari hasil pengujian, menunjukkan bahwa pada kondisi karburator racing torsi dan daya lebih tinggi dibandingkan kondisi karburator standar. Konsumsi bahan bakar kondisi karburator racing lebih boros dibandingkan kondisi karburator standar pada bahan bakar Pertalite, Pertamax, Pertamax Plus. Hal ini disebabkan karburator racing memilki lubang ventury 28 mm sedangkan karburator standar memiliki lubang ventury 26 mm.
1
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Penggunaan sepeda motor semakin meningkat, kebutuhan alat transportasi ini sangat membantu aktifitas dan rutinitas sehari-hari. Dengan sangat pentingnya alat transportasi ini maka masyarakat akan menginginkan sepeda motor yang bertenaga besar. Modifikasi sepeda motor mengalami perkembangan yang pesat. Modifikasi yang dilakukan bertujuan untuk mendapatkan unjuk kerja yang lebih baik dari sebuah sistem kerja sepeda motor. Dari sistem kerja yang standar, merubah spesifikasi komponen ataupun dengan cara memberi komponen tambahan.
Karburator merupakan salah satu komponen penting dalam sepeda motor. Penggantian karburator standar dengan karburator racing adalah salah satu cara yang dilakukan untuk meningkatkan kinerja mesin. Kinerja motor bakar torak sangat dipengaruhi oleh karburator, pada saat ini kebanyakan mekanik yang ada di bengkel-bengkel masih menggunakan perkiraan untuk pemilihan ukuran karburator. Pemilihan karburator yang ukurannya tidak sesuai dengan kapasitas motor akan menghasilkan kinerja yang kurang sempurna. Hal tersebut dikarenakan kurangnya ketersediaan data acuan. Untuk itu perlu dilakukan penelitian tentang karburator racing agar dapat mengetahui kinerja yang dihasilkan.
Karburator terdiri dari beberapa komponen yang kompleks dan saling berpengaruh. Karburator di dalamnya terdapat 5 pengukur; yaitu perangkat pilot jet, main jet, jet needle, chooke,fuel screw fload pivot rod dan bukaan katup throotle.
2
Skep dan Gas Screw Karburator terhadap Motor Suzuki 4-langkah 110 cc pada Kondisi Standar. Garnida (2012) melakukan penelitian kajian eksperimental tentang penggaruh penggunaan kenalpot racing terhadap kinerja motor bensin 2-langkah silinder tunggal.
Dalam penelitian ini akan dilakukan uji coba perbandingan antara karburator standar pabrik Kawasaki Ninja 2-langkah 150 cc dengan karburator racing PWK dengan diameter venturi 28 mm, menggunakan sepeda motor Kawasaki Ninja 2-langkah 150 cc. Dari hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi dan pengetahuan kepada masyarakat dari kinerja yang dihasilkan karburator racing.
1.2 Rumusan Masalah
Permasalahan yang akan menjadi pokok bahasan adalah bagaimana pengaruh karburator racing pada mesin standar motor Kawasaki Ninja 2-langkah 150 cc.
1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah dari penelitian ini meliputi :
1. Motor yang digunakan adalah motor standar 2-langkah 150 cc.
2. Perbandingan karburator standar dengan karburator PWK dengan diameter lubang venturi 28 mm.
3. Data yang diambil meliputi daya, torsi, dan konsumsi bahan bakar. 4. Bahan bakar yang digunakan adalah Pertalite, Pertamax, Pertamax
3
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini meliputi :
1. Mengetahui hasil pengujian daya, torsi, dan konsumsi bahan bakar pada kondisi karburator standar dengan lubang ventury 26 mm.
2. Mengetahui hasil pengujian daya, torsi, dan konsumsi bahan bakar pada kondisi karburator racing dengan lubang ventury 28 mm
3. Mengetahui perbandingan daya, torsi dan konsumsi bahan bakar penggunaan karburator standar dan karburator racing.
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat yang diperoleh dari penelitian ini adalah : 1. Sebagai acuan dalam pengembangan teknologi otomotif.
2. Memberi informasi kepada masyarakat tentang pengaruh penggunaan karburator standar dan karburator racing terhadap kinerja dan konsumsi bahan bakar pada motor bensin 2-langkah 150 cc.
4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kajian Pustaka
5
dari mesin yang menggunakan karburator standar, karena pengaruh konsumsi bahan bakar yang yang meningkatdi dalam ruang bakar.
Sukoco (2010) melakukan penelitiantentang Pengaruh Variasi Posisi Jarum Skep dan Gas Screw Karburator terhadap Motor Suzuki 4-langkah 110 cc pada Kondisi Standar. Hasil penelitiannya adalah perubahan posisi jarum skep dan putaran gas screw pada pengaturan karburator mempengaruhi jumlah bahan bakar yang masuk ke dalam ruang bakar. Campuran bahan bakar dan udara harus tepat, tidak terlalu kaya atau terlalu miskin sehingga terjadi pembakaran yang sempurna. Hasil pengujian prestasi mesin dengan variasi posisi clip jarum skep (posisi 2, 3, dan 4) dan putaran gas screw (naik dan turun 0,5 putaran) menunjukan adanya perubahan nilai torsi, daya, dan tekanan efektif rata-rata (BEMP) yang bervariasi dibanding kondisi standar. Torsi tertinggi diperoleh pada kondisi clip jarum skep posisi 2 dengan putaran gas screw feeling 2½ putaran kondisi clip jarum skep posisi 2 dengan putaran gas screw feeling 3 putaran pada putaran mesin 6500 rpm sebesar 0,124 ⁄ , pada kondisi ini dengan putaran yang sama diperoleh brake thermal efficiency tertinggi sebesar 65,94 %. Untuk mendapatkan performa mesin yang optimal dengan konsumsi bahan bakar yang rendah dapat dilakukan dengan pengaturan karburator pada kondisi clip jarum skep posisi 2 dengan gas screw feeling 2½ putaran.
6
7
Perbandingan kinerja pada sepeda motor 135 cc standar pabrik dengan sepeda motor 135 cc hasil modifikasi adalah, Perbandingan daya yang dihasilkan pada putaran rendah, mesin modifikasi knalpot standar dan mesin modifikasi knalpot racing lebih tinggi dibanding mesin standar knalpot standar, mesin standar knalpot racing. Pada putaran berikutnya sampai putaran 9081 RPM mesin modifikasi knalpot racing lebih tinggi dayanya. Untuk perbandingan torsi antara mesin standar knalpot standar, mesin standar knalpot racing, mesin modifikasi knalpot standar dan mesin modifikasi knalpot racing perbedaan torsi sangat signifikan terlihat jelas 77 pada grafik, bahwa pada mesin modifikasi knalpot racing torsinya lebih tinggi. Karena pergantian komponen karburator yang memilki lubang ventury lebih besar, CDI racing, dan knalpot racing yang menyebabkan mesin modifikasi lebih tinggi. Untuk pemakaian bahan bakar mesin modifikasi knalpot racing lebih boros karena penggantian komponen karburator yang mempunyai lubang ventury lebih besar, CDI racing, dan knalpot racing.
8
2.2 Dasar Teori
2.2.1 Pengertian Motor Bakar
Motor bakar adalah salah satu jenis dari mesin kalor, yaitu mesin yang mengubah energi termal untuk melakukan kerja mekanik atau mengubah tenaga kimia bahan bakar menjadi tenaga mekanik. Sebelum menjadi mekanis, energi kimia bahan bakar diubah dulu menjadi energi panas melalui pembakaran bahan bakar dan udara.
Jika ditinjau dari cara memperoleh energi panas ini (proses pembakaran bahan bakar), maka motor bakar dapat dibagi menjadi 2 golongan yaitu : motor pembakaran luar dan motor pembakaran dalam.
1. Motor Pembakaran Luar
Motor pembakaran luar atau External Combustion Engine (ECE) adalah proses pembakaran bahan bakar terjadi di luar motor, sehingga untuk melakukan pembakaran digunakan mekanisme tersendiri, misalnya : pada ketel uap dan turbin uap.
2. Motor Pembakaran Dalam
Motor pembakaran dalam atau Internal Combustion Engine (ICE) adalah proses pembakarannya berlangsung di dalam motor bakar, sehingga panas dari hasil pembakaran langsung bisa diubah menjadi tenaga mekanik, misalnya : pada turbin gas dan motor bakar torak.
2.2.2 Motor Bakar Torak
9
mendorong torak bergerak translasi dan menghasilkan gerak rotasi poros engkol (crankshaft) sebagai keluaran mekanis motor (Kristanto, 2015).
Gambar 2.1 Motor Bakar Torak (Kristanto, 2015)
2.2.3 Siklus Termodinamika
Siklus udara volume konstan (siklus otto) dapat digambarkan dengan grafik P dan V seperti terlihat pada (gambar 2.2) di bawah ini
10
P = tekanan fluida kerja, (kg/cm2). V = Volume spesifik, (m3/kg).
Qm = jumlah kalor yang dimasukan, kcal/kg Qk = jumlah kalor yang dikeluarkan, kcal/kg VL = volume langkah torak, m3 atau cm2
Vs = volume sisa, m3 atau cm3
TMA = Titik mati atas. TMB = Titik mati bawah.
Penjelasan :
1. Fluida kerja dianggap sebagai gas ideal dengan kalor spesifik yang konstan.
2. Langkah isap (0-1) merupakan proses tekanan konstan. 3. Langkah kompresi (1-2) ialah proses isentropik.
4. Proses pembakaran volume konstan (2-3) dianggap sebagai proses pemasukan kalor pada volume konstan.
5. Langkah kerja (3-4) ialah proses isentropik.
6. Proses pembuangan (4-1) dianggap sebagai proses pengeluaran kalor pada volume konstan.
7. Langkah buang (1-0) ialah proses tekanan konstan.
11
2.2.4 Prinsip Kerja Motor Bakar Torak
Berdasarkan prinsipnya, terdapat dua prinsip kerja motor bakar torak, yaitu empat langkah dan dua langkah.
1. Prinsip Kerja Motor 4-Langkah
Motor empat langkah (Four stroke engine) membutuhkan dua kali putaran poros engkol untuk menyelesaikan satu siklus di dalam silinder. Dengan kata lain, setiap silinder membutuhkan empat langkah torak pada dua putaran poros engkol untuk menyelesaikan siklusnya, dapat dilihat pada (gambar 2.3) di bawah ini.
Gambar 2.3 Skema Gerakan Torak 4-Langkah (Kristanto, 2015)
a. Langkah Hisap
12
bakar ke dalam silinder disebabkan adanya tekanan udara luar ( atmospheric pressure).
b. Langkah Kompresi
Piston bergerak dari TMB ke TMA. Dalam langkah ini, campuran udara dan bahan bakar dikompresikan/dimampatkan. Katup isap dan katup buang tertutup. Waktu torak mulai naik dari titik mati bawah (TMB) ke titik mati atas (TMA) campuran udara dan bahan bakar yang diisap tadi dikompresikan. Akibatnya tekanan dan temperaturnya menjadi naik, sehingga akan mudah terbakar.
c. Langkah Kerja
13
2. Prinsip Kerja Motor 2-Langkah
Motor dua langkah hanya membutuhkan satu kali putaran poros engkol untuk menyelesaikan satu siklus di dalam silinder. Kerja (langkah daya) dihasilkan pada setiap putaran poros engkol. Motor dua langkah beroperasi tanpa katup. Sebagai pengganti katup, motor dua langkah menggunakan lubang saluran di dinding silinder yang di buka dan ditutup oleh torak ketika bergerak naik dan turun di dalam silinder. Motor dua langkah menggunakan katup pasif atau kelopak penutup yang disebut katup buluh untuk membantu menutup bak engkol setelah campuran udara atau bahan bakar di hisap, dapat dilihat pada (gambar 2.4) di bawah ini.
Gambar 2.4 Skema Gerakan Torak 2-Langkah (Kristanto, 2015)
14
a. Langkah Hisap
Torak bergerak dari TMB ke TMA, pada saat saluran bilas masih tertutup oleh torak, di dalam bak mesin terjadi kompresi terhadap campuran bensin dengan udara. Pada bagian atas torak, gas sisa pembakaran dari hasil pembakaran sebelumnya sudah mulai terbuang keluar saluran buang. Saat saluran bilas sudah terbuka, campuran bensin dengan udara mengalir melalui saluran bilas terus masuk ke dalam ruang bakar.
b. Langkah Kompresi
Torak bergerak dari TMB ke TMA, rongga bilas dan rongga buang tertutup, terjadi langkah kompresi dan setelah mencapai tekanan tinggi busi memercikkan bunga api listrik untuk membakar campuran bensin dengan udara tersebut. Pada saat yang bersamaan, di bawah (di dalam bak mesin) bahan bakar dan udara yang baru masuk ke dalam bak mesin melalui saluran masuk.
c. Langkah Kerja
Torak kembali dari TMA ke TMB akibat tekanan besar yang terjadi pada waktu pembakaran bahan bakar. Saat itu torak turun sambil mengkompresi bahan bakar baru di dalam bak mesin.
d. Langkah Buang
15
2.2.5 Bagian-Bagian Motor Bakar Torak 1. Blok Silinder
Blok Silinder adalah sebagai tempat pembakaran campuran bahan bakar dengan udara untuk mendapatkan tekanan dan temperatur yang tinggi. Bahan logam yang dipergunakan adalah bahan yang berkualitas baik sehingga tahan lama, tahan gesekan, serta tahan terhadap temperatur tinggi, dapat dilihat pada (gambar 2.5) di bawah ini.
Gambar 2.5 Blok silinder
2. Kepala Silinder
16
Gambar 2.6 Kepala silinder 3. Torak
17
Gambar 2.7 Torak
4. Ring torak (Ring)
Pegas torak (ring piston) di pasang dalam alur ring (ring groove) pada torak. Ring torak memiliki 2 tipe. Ring kompresi dan ring oli dapat dilihat pada (gambar 2.8).
a. Ring kompresi berfungsi untuk pemampatan volume dalam silinder serta menghapus oli pada dinding silinder. Kemampuan kompresi ring piston yang sudah menurun mengakibatkan performa mesin menurun.
18
Gambar 2.8 Ring torak
5. Pena Torak
Pena torak berfungsi sebagai pengikat torak terhadap batang penggerak. Selain itu, pena torak juga berfungsi sebagai pemindah tenaga torak ke batang penggerak agar gerak bolak-balik dari torak dapat diubah menjadi gerak putar pada poros engkol. Pena torak terbuat dari bahan baja paduan yang bermutu tinggi agar tahan terhadap beban yang sangat besar, dapat dilihat pada (gambar 2.9) di bawah ini.
19
6. Batang Penggerak
Batang penggerak menghubungkan torak atau piston ke poros engkol. Batang penggerak memindahkan gaya torak dan memutar poros engkol. Ketika berhubungan dengan poros engkol, batang penggerak mengubah gerakan bolak-balik torak kedalam gerakan putaran dari poros engkol dan roda gigi. Batang penggerak pada umumnya dibuat dari bahan campuran baja yang bermutu tinggi dan tahan akan temperatur tinggi, dapat dilihat pada (gambar 2.10) di bawah ini.
Gambar 2.10 Batang penggerak
7. Poros Engkol
20
penumpu dari poros engkol agar tidak mudah terpuntir dan berubah bentuk, dapat dilihat pada (gambar 2.11) di bawah ini.
Gambar 2.11 Poros engkol
8. Roda Gaya atau Roda Penerus
21
Gambar 2.12 Roda penerus
9. Bak Mesin
Bak mesin merupakan tempat penempatan poros engkol dan gigi tranmisi. Bak mesin umumnya dibuat dari bahan logam almunium paduan. Pada jenis motor 2-langkah pada bagian bak mesinnya terdapat saluran yang dihubungkan dengan karburator sebagai pemasukan bahan bakar. Pada motor empat langkah bak mesin merupakan tempat minyak pelumas sekaligus juga sebagai pendingin minyak pelumas didalam sirkulasi, dapat dilihat pada (gambar 2.13) di bawah ini.
22
10. Katup
Katup hanya terdapat pada motor 4-langkah, sedangkan motor dua langkah umumnya tidak memakai katup. Katup pada motor empat langkah terpasang pada kepala silinder. Fungsi katup adalah untuk membuka dan menutup ruang bakar. Setiap silinder dilengkapi dengan dua jenis katup yaitu katup isap dan katup buang. Pembukaan dan penutupan kedua katup ini diatur dengan sebuah poros yang disebut poros cam (camshaft), dapat dilihat pada (gambar 2.14) di bawah ini.
Gambar 2.14 Katup
11. Karburator
23
Gambar 2.15 Karburator PWK 28
a. Pilotjet
Pilot jet bentuknya kecil dan panjang dan juga mempunyai lubang-lubang kecil seperti seruling, spuyer ini akan bereaksi disaat menerima hawa dari sekrup udara. Pilot jet bekerja maksimal pada putaran rendah, jadi untuk hidupnya mesin pada awalnya akan sangat tergantung pada spuyer pilot jet ini, dapat dilihat pada (gambar 2.16) di bawah ini.
24
b. Jarum pelampung dan pelampung karburator
Tugas serta fungsi Jarum Pelampung dan pelampung yang terletak pada mangkuk karburator ini adalah sebagai pengatur jumlah bahan bakar dalam mangkuk karburator, tugas jarum pelampung untuk menutupi saluran bensin pada lubang saluran masuk ke mangkuk karburator dari tangki bahan bakar. Sedangkan pelampung tugasnya menakar jumlah bahan bakar yang dibutuhkan pada mangkuk karburator, dapat dilihat pada (gambar 2.17) di bawah ini.
Gambar 2.17 Jarum dan pelampung karburator
25
Gambar 2.18 Cara kerja pelampung dan jarum karburator (Sumber : Sumito, 2013)
c. Mainjet
Bentuk dari spuyer ini gemuk dan pendek, tugasnya mengatur jumlah debit bahan bakar saat mesin bekerja pada putaran tinggi atau saat di atas 5000/6000 rpm, tapi ini juga didukung atau pilot jet yang membantu saat putaran rendah. Main Jet ini dilengkapi juga dengan lubang lubang kecil yang berfungsi untuk pengabutan dan mengandalkan udara dari luar atau dari boks saringan udara/filter udara karburator secara langsung karena tidak melalui air screw/baut setelah udara, dapat dilihat pada (gambar 2.19) di bawah ini.
Gambar 2.19 Mainjet
d. Jetneedle
26
adalah tirus sehingga saat jet needle ditarik diameter lubang jet needle dapat bervariasi sesuai bukaan throttle valve, dapat dilihat pada (gambar 2.20) di bawah ini.
Gambar 2.20 Jet needle
e. Air screw
Sekrup udara (air screw), tugasnya mengatur suplai udara dari lubang kecil di ujung karburator ke pilot-jet atau bertugas untuk mengatur debit udara yang akan bercampur dengan bensin dalam karburator, dapat dilihat pada (gambar 2.21) di bawah ini.
27
12. Sistem Pengapian
Sistem pengapian adalah memulai pembakaran atau menyalakan campuran bahan bakar dan udara pada saat dibutuhkan, sesuai beban dan putaran motor.
a. Koil
Koil pengapian berfungsi untuk membentuk arus tegangan tinggi utuk disalurkan pada busi selanjutnya kembali lagi melalui massa. Koil di dalamnya terdapat inti besi, dimana inti besi tersebut dililit oleh gulungan kawat halus yang terisolasi.
b. CDI
28
Gambar 2.22 CDI
c. Busi
Busi adalah suatu komponen yang terdapat pada mesin kendaraan dengan ujung elektroda pada ruang bakar. Busi ini akan menghasilkan bunga atau percikan api. Percikan busi berupa percikan elektrik, percikan pada busi berasal dari elektroda yang dihubungkan dengan kabel ke koil pengapian (ignition coil) di luar busi, dan dengan ground pada bagian bawah busi, membentuk suatu celah percikan di dalam silinder, dapat dilihat pada (gambar 2.23) di bawah ini.
29
Ada 2 macam busi yaitu : 1) Busi Panas
Busi panas adalah busi yang mampu menyerap serta melepas panas lebih lambat. Busi panas tidak bekerja dengan baik pada ruang bakar temperatur tinggi, bila temperatur ruang bakar mencapai sekitar 870 °C, maka akan terjadi proses pre ignition, dimana bahan bakar akan menyala sebelum waktunya sebelum busi memercikkan bunga api yang menyebabkan motor akan berjalan tidak sesuai.
2) Busi Dingin
Busi dingin adalah busi yang mampu menyerap serta melepas panas lebih baik atau lebih cepat. Busi dingin ini tidak bekerja dengan baik pada temperatur ruang bakar yang rendah. Jika temperatur ruang bakar terlalu rendah hingga di bawah 400 °C, maka akan terjadi proses carbon fouling, dimana bahan bakar tidak terbakar habis atau sempurna sehingga bahan bakar tadi akan menumpuk pada busi.
2.2.6 Bahan Bakar Bensin
Bahan bakar bensin merupakan campuran senyawa hidrokarbon cair yang sangat volatile. Bensin terdiri dari parafin, naptalene, aromatik, dan olefin, bersama-sama dengan beberapa senyawa organik lain dan kontaniman. Struktur molekulnya terdiri dari C4 - C9 (parafin, olefin,
30
Tabel 2.1 Angka oktan bahan bakar (Efendi, 2016)
Jenis bahan bakar Angka oktan
Pertalite 90
Pertamax 92
Pertamax Plus 95
2.2.7 Torsi dan Daya
Torsi dan daya adalah ukuran yang menggambarkan output kinerja dari motor pembakaran dalam. Kedua parameter ini menjelaskan kedua elemen kinerja yang berbeda, tergantung penggunaan kendaraan. Jadi pada saat merancang kendaraan, produsen harus mempertimbangkan kendaraan akan digunakan untuk apa. Sebagai contoh, mobil sport memerlukan daya yang besar, namun karena ringan maka tidak memerlukan torsi yang besar. Sebaliknya, kendaraan yang dirancang untuk beban berat memerlukan torsi yang lebih besar. Torsi merupakan ukuran kemampuan motor untuk melakukan kerja, daya adalah seberapa besar kerja yang dapat dilaukan suatu periode waktu tertentu. Torsi menentukan apakah suatu motor dapat menggerakkan kendaraan melalui suatu rintangan, maka daya menentukan seberapa cepat kendaraan mampu bergerak di atas rintangan itu ( Kristanto, 2015).
2.2.8 Rasio Kompresi
31
Oleh karena itu bahan bakr dengan oktan tinggi diperlukan untk meniadakan detonasi ketika rasio kompresi ditingkatakan (Kristanto, 2015).
2.2.9 Konsumsi Bahan Bakar
Konsumsi bahan bakar adalah seberapa banyak suatu kendaraan menghabiskan bahan bakar dalam menempuh jarak tertentu. Konsumsi bahan bakar diukur sebagai laju aliran volume bahan bakar per satuan kilometer (Km).
Konsumsi bahan bakar Kbb =
v = volume bahan bakar yang digunakan s = jarak tempuh
jika :
v = 110 ml = 0,11 liter s = 3,7 km
maka :
Kbb =
32
BAB III
METODE PENELITIAN 3.1 Bahan dan Alat Penelitian
3.1.1 Bahan Penelitian
1. Bahan yang digunakan pada penelitian a. Premium, Pertamax, Pertamax plus
b. Karburator standar PWL dengan lubang venturi 26 mm c. Karburator PWK dengan lubang venturi 28 mm
2. Mesin 2 langkah yang diuji
Merek : Kawasaki
Tipe : KR 150 N (Ninja SS) Tahun produksi : 2011
Tipe mesin : 2-langkah, water cooled, super kips, HSAS Jumlah silinder : 1 silinder
Diameter x langkah : 59,0 x 54,4 mm Volume silinder : 150 cc
Perbandingan kompresi : 6,8 : 1 Susunan silinder : Satu berdiri Transmisi : 6 percepatan
Kopling : Basah
Karburator : PWL 26 mm Sistem starter : Starter engkol Tipe rangka : Delta box
33
Ban belakang : 110/80-18 Tube type
Panjang x lebar x tinggi : 1.975 mm x 719 mm x 1.090 mm Jarak poros roda : 1.305 mm
Jarak ke tanah : 145 mm
Berat : 124,5 kg
Kapasitas bensin : 10.8 liter Kapasitas oli samping : 1 liter Kapasitas coolant : 1.3 liter
3.1.2 Alat penelitian
1. Dynamometer
Dynamometer adalah alat untuk mengukur torsi sebuah mesin.
Gambar 3.1 Dynamometer
2. Tachometer
34
Gambar 3.2 Tachomete
3. Tripmeter
Tripmeter adalah alat untuk mengukur jarak tempuh kendaraan.
Gambar 3.3 Tripmeter
4. Burret
Burret adalah alat untuk mengukur volume bahan bakar.
35
5. GPStrip recorder
Gps trip recorder adalah aplikasi yang berfungsi sebagai pengukur jarak tempuh, kecepatan rata-rata, dan waktu tempuh kendaraan.
Gambar 3.5 Gpstrip recorder
6. Tangki mini
Tangki mini berfungsi sebagai penampung bahan bakar.
36
7. Satu unit komputer.
Komputer berfungsi sebagai akuisasi dari data dynotest.
Gambar 3.7 Komputer
3.2 Prinsip Kerja Alat Uji
Dynamometer adalah rotor yang digerakkan oleh motor yang akan diukur dan berputar dalam medan magnet. Kekuatan medan magnet dikontrol dengan mengubah arus sepanjang susunan kumparan yang ditempatkan pada kedua sisi rotor. Rotor ini berfungsi sebagai konduktor yang memotong medan magnet. Karena pemotongan medan magnet tersebut maka terjadi arus, dan arus ini diinduksikan dalam rotor sehingga rotor menjadi panas.
3.3 Persiapan Pengujian
Sebelum melakuakan pengujian, hal-hal yang harus diperhatikan adalah melakukan persiapan alat uji yang meliputi:
1. Sepeda motor
37
lainnya harus dalam keadaan bagus dan berada pada parameter yang sudah diatur oleh pabrik pembuatnya.
2. Alat ukur
Alat ukur dynamometer, tachometer, tripmeter, Burret, GPS trip recorder sebelum digunakan harus dalam keadaan normal. Alat ukur harus distandarkan atau disebut kalibrasi alat, supaya pada saat pengambialn data bisa maksimal.
3.4 Tahap Pengujian
Pengujian dan pengambilan data dapat dilakukan dengan langkah-langkag sebagai berikut:
1. Mempersiapkan alat yang akan digunakan, yaitu; dynamometer, tachometer, tripmeter, burret, GPS trip recorder, tangki mini.
2. Memeriksa sepeda motor yang akan di gunakan dalam pengujian, yang terdiri dari pemeriksaan jumlah bahan bakar, saluran bahan bakar, dan karburator.
3. Memriksa mesin dynamometer.
4. Menempatan sepeda motor pada unit dynamometer. 5. Mengikat sepeda motor dengan tali.
6. Menghidupkan mesin sepeda motor 4-5 menit untuk pemanasan. 7. Memposisikan panel-panel dynamometer pada posisi on.
8. Melakukan pengujian daya dan torsi.
9. Mencatat semua hasil pengujian daya dan torsi. 10. Melakukan pengujian konsumsi bahan bakar.
38
3.5 Parameter yang Digunakan Dalam Perhitungan Parameter yang di gunakan adalah:
1. Torsi (T) terukur pada hasil percobaan. 2. Daya (P) terukur pada hasil percobaan. 3. Konsumsi bahan bakar.
3.6 Skema Alat Uji
Skema alat uji dapat terlihat pada gambar 3.8 dibawah ini :
Gambar 3.8 Skema alat uji Keterangan gambar:
1. Burret 6. Komputer
2. Karburator 7. Dynamometer
3. Penahan motor 8. Kenalpot
4. Tachometer 9. Mesin
39
3.7 Pengujian
1. Uji dynotest (daya dan torsi)
Pengambilan data daya dan torsi dilakukan di Mototec, menggunakan alat Dynamometer. Standar pengujian yang dilakukan di Mototec menggunakan metode thorttle spontan. Metode thorttle spontan yaitu memainkan thorttle secara spontan mulai dari 6.000 rpm sampai putaran maksimum. Tahapan ini pertama-tama motor dihidupkan kemudian dimasukkan pada rasio 1 sampai dengan 4, kemudian thorttle ditahan pada 6.000 rpm setelah stabil pada 6.000 rpm baru thorttle dinaikkan secara spontan sampai putaran maksimum.
2. Uji jalan (konsumsi bahan bakar)
40
3.8 Diagram Alir Penelitian
Diagram alir penelitian yang dilakukan dengan prosedur adalah sebagai berikut seperti terlihat pada gambar 3.9 di bawah ini.
Persiapan Penelitian 1. Sepeda motor standar 2. Karburator standar 3. Karburator racing 4. Pertalite, Pertamax,
Pertamax Plus
Mengatur Kondisi Mesin
1. Mesin standar karburator standar 2. Mesin standar karburator racing
Ukuran Karburator 1. Lubang ventury 26 mm 2. Lubang ventury 28 mm
Menghidupkan Mesin
A B
41
Tidak
Ya
`
Gambar 3.9 Flow Chart Pengujian Daya dan Torsi A
Pengambilan Data
Pengolahan Data dan Analisis T dan P
Out Put
1. Putaran (rpm) 2. Daya (HP) 3. Torsi (Nm)
Semua Sudah Diuji
Pembahasan
1. Pengaruh karakteristik T pada putaran mesin 2. Pengaruh karakteristik P pada putaran mesin
Kesimpulan Mematikan Mesin
B
Pengujian
Metode thorttle spontan 6.000 rpm-putaran maksimum
42
Persiapan Penelitian 1. Sepeda motor standar 2. Karburator standar 3. Karburator racing
4. Pertalite, Pertamax, Pertamax Plus 5. Burret
6. Tangki mini
Mengatur Kondisi Mesin
1. Mesin standar karburator standar 2. Mesin standar karburator racing
Ukuran Karburator 1. Lubang ventury 26 mm 2. Lubang ventury 28 mm
Menghidupkan Mesin
C
D Jarak tempuh 3,7 km
43
Gambar 3.10 Flow Chart pengujian konsumsi bahan bakar C
Pengolahan Data dan Analisis konsumsi bahan bakar
Semua Sudah Diuji
Pembahasan
Jumlah bahan bakar yang dihabiskan dibagi jarak tempuh
Kesimpulan Mematikan Mesin
D
Pengujian
Menjalankan motor sampai jarak tempuh 3,7 km
SELESA Pengambilan Data
Out Put
44
BAB IV
HASIL PEMBAHASAN
Untuk memulai perhitungan dan pembahasan dimulai dari proses pengambilan dan pengumpulan data. Data yang dikupulkan meliputi data dan spesifikasi obyek penelitian dan hasil pengujian. Data-data tersebut diolah dengan perhitungan untuk mendapatkan variabel yang diinginkan kemudian dilakukan pembahasan. Berikut ini merupakan proses pengumpulan data, perhitungan, dan pembahasan.
4.1 Perhitungan
Perhitungan unjuk kerja mesin berdasarkan hasil pengujian kondisi yang dilakukan pada 6000 (rpm) sampai dengan putaran mesin maksimal, dengan sistem thorttle spontan adalah sebagai berikut:
1. Torsi (T), terukur pada hasil pengujian. 2. Daya (P), terukur pada hasil pengujian. 3. Konsumsi bahan bakar.
Kbb =
45
4.1.1 Pembahasan hasil pengujian daya, torsi, dan konsumsi bahan bakar pada kondisi karburator standar dengan bahan bakar Pertalite, Pertamax, dan Pertamax Plus
1. Pembahasan hasil pengujian daya
Grafik 4.1 menunjukkan hubungan antara kecepatan putar mesin (rpm) dan daya (HP) pada kondisi mesin standar menggunakan karburator standar dengan bahan bakar Pertalite, Pertamax, Pertamax Plus. Pada kondisi karburator standar daya tertinggi didapat 26,2 (HP) pada 11.539 (rpm) dengan bahan bakar Pertalite, 26,4 (HP) pada 10.797 (rpm) dengan bahan bakar Pertamax, 25,6 (HP) pada 11.480 (rpm) dengan bahan bakar Pertamax Plus.
Gambar 4.1 Grafik daya terhadap putaran mesin pada kondisi karburator standar dengan bahan bakar Pertalite, Pertamax, Pertamax Plus
Pada rpm 6.000-12.000 daya tertinggi didapat 26,4 (HP) pada 10.797 (rpm) dengan bahan bakar Pertamax. Karena pada mesin Kawasaki ninja
6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000
DAYA KS PERTALITE DAYA KS PERRTAMAX DAYA KS PETAMAX PLUS
46
maka pada saat menggunakan bahan bakar Pertamax hasil pengujian daya lebih tinggi dibanding pada saat menggunakan bahan bakar Pertamax Plus, dimana bahan bakar dengan nilai oktan yang tinggi juga membutuhkan rasio kompresi yang tinggi pula yang tinggi pula (Kristanto, 2015).
2. Pembahasan hasil pengujian torsi
Grafik 4.2 menunjukkan hubungan antara kecepatan putar mesin (rpm) dan torsi (N.m) pada kondisi mesin standar menggunakan karburator standar dengan bahan bakar Pertalite, Pertamax, Pertamax Plus. Pada kondisi karburator standar torsi tertinggi didapat 16,38 (N.m) pada 10.592 (rpm) dengan bahan bakar Pertalite, 18,10 (N.m) pada 9.940 (rpm) dengan bahan bakar Pertamax, 16,40 (N.m) pada 10.364 (rpm) dengan bahan bakar Pertamax Plus.
Gambar 4.2 Grafik torsi terhadap putaran mesin pada kondisi karburator standar dengan bahan bakar Pertalite, Pertamax, Pertamax Plus 8
6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000
TORSI KS PERTALITE TORSI KS PERTAMAX TORSI KS PERTAMAX PLUS
47
Pada rpm 6.000-12.000 torsi tertinggi didapat 18,10 (N.m) pada 9.940 (rpm) dengan bahan bakar Pertamax. Karena pada mesin Kawasaki ninja 150 cc 2–langkah masih memiliki nilai rasio kompresi yang cukup rendah yaitu 6,8 : 1, maka pada saat menggunakan bahan bakar Pertamax hasil pengujian torsi lebih tinggi dibanding pada saat menggunakan bahan bakar Pertamax Plus, dimana bahan bakar dengan nilai oktan yang tinggi juga membutuhkan rasio kompresi yang tinggi pula yang tinggi pula (Kristanto, 2015).
3. Pembahasan hasil pengujian konsumsi bahan bakar
Tabel 4.3 menunjukkan hasil pengujian konsumsi bahan bakar pada kondisi karburator standar dengan bahan bakar Pertalite, Pertamax, Pertamax Plus. Dengan jarak tempuh 3,7 (km) bahan bakar yang dihabiskan sebanyak 122,1 (ml) dengan bahan bakar Pertalite, 112 (ml) dengan bahan bakar Pertamax, 110 (ml) dengan bahan bakar Pertamax Plus.
Tabel 4.1 Konsumsi bahan bakar pada kondisi karburator standar dengan bahan bakar Pertalite, Pertamax, Pertamax Plus
48
Gambar 4.3 Grafik konsumsi bahan bakar pada kondisi karburator standar dengan bahan bakar Pertalite, Pertamax, Pertamax Plus Pada grafik 4.3 menunjukkan konsumsi bahan bakar tertinggi pada penggunaan bahan bakar Pertalite dengan jumlah 30,3 km/liter. Konsumsi bahan bahan bakar terendah pada penggunaan bahan bakar Pertamax Plus dengan jumlah 33,63 km/liter. Hal tersebut dipengaruhi oleh nilai oktan bahan bakar Pertamax Plus lebih tinggi yaitu 95, sedangkan bahan bakar Pertalite memiliki nilai oktan lebih rendah yaitu 90. Nilai oktan mempengaruhi kesempurnaan pembakaran di ruang bakar mesin, sehingga mempengaruhi jumlah konsumsi bahan bakar. Perbedaan jumlah konsumsi bahan bakar Pertalite dengan Pertamax yaitu 8,2%, Pertamax dengan Pertamax Plus yaitu 1,7%, dan pertalite dengan Pertamax Plus 10%.
30,3
KS Pertalite KS Pertamax KS Pertamax plus
49
4.1.2 Pembahasan hasil pengujian daya, torsi, dan konsumsi bahan bakar pada kondisi karburator racing dengan bahan bakar pertalite, pertamax, dan pertamax plus.
1. Pembahasan hasil pengujian daya
Grafik 4.4 menunjukkan hubungan antara kecepatan putar mesin (rpm) dan daya (HP) pada kondisi mesin standar menggunakan karburator racing dengan bahan bakar Pertalite, Pertamax, Pertamax Plus. Pada kondisi karburator racing daya tertinggi didapat 30,7 (HP) pada 10.344 (rpm) dengan bahan bakar Pertalite, 31,9 (HP) pada 10.467 (rpm) dengan bahan bakar Pertamax, 31,1 (HP) pada 10.988 (rpm) dengan bahan bakar Pertamax Plus.
Gambar 4.4 Grafik daya terhadap putaran mesin pada kondisi karburator racing dengan bahan bakar Pertalite, Pertamax, Pertamax Plus Pada rpm 6.000-12.000 daya tertinggi didapat 31,1 (HP) pada 10.988 (rpm) dengan bahan bakar Pertamax. Karena pada mesin Kawasaki ninja
6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000
DAYA KR PERTALITE DAYA KR PERTAMAX DAYA KR PERTAMAX PLUS
50
maka pada saat menggunakan bahan bakar Pertamax hasil pengujian daya lebih tinggi dibanding pada saat menggunakan bahan bakar Pertamax Plus, dimana bahan bakar dengan nilai oktan yang tinggi juga membutuhkan rasio kompresi yang tinggi pula yang tinggi pula (Kristanto, 2015).
2. Pembahasan hasil pengujian torsi
Grafik 4.5 menunjukkan hubungan antara kecepatan putar mesin (rpm) dan torsi (N.m) pada kondisi mesin standar menggunakan karburator racing dengan bahan bakar Pertalite, Pertamax, Pertamax Plus. Pada kondisi karburator racing torsi tertinggi didapat 22,17 (N.m) pada 9.583 (rpm) dengan bahan bakar Pertalite, 22,51 (N.m) pada 9.678 (rpm) dengan bahan bakar Pertamax, 22,18 (N.m) pada 9.536 (rpm) dengan bahan bakar Pertamax Plus.
Gambar 4.5 Grafik torsi terhadap putaran mesin pada kondisi karburator racing dengan bahan bakar Pertalite, Pertamax, Pertamax Plus 5,00
6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000
TORSI KR PERTALITE TORSI KR PERTAMAX TORSI KR PERTAMAX PLUS
51
Pada rpm 6.000-12.000 torsi tertinggi didapat 18,10 (N.m) pada 9.940 (rpm) dengan bahan bakar Pertamax. Karena pada mesin Kawasaki ninja 150 cc 2–langkah masih memiliki nilai rasio kompresi yang cukup rendah yaitu 6,8 : 1, maka pada saat menggunakan bahan bakar Pertamax hasil pengujian torsi lebih tinggi dibanding pada saat menggunakan bahan bakar Pertamax Plus, dimana bahan bakar dengan nilai oktan yang tinggi juga membutuhkan rasio kompresi yang tinggi pula yang tinggi pula (Kristanto, 2015).
3. Pembahasan hasil pengujian konsumsi bahan bakar
Tabel 4.2 menunjukkan hasil pengujian konsumsi bahan bakar pada kondisi karburator racing dengan bahan bakar Pertalite, Pertamax, Pertamax Plus. Dengan jarak tempuh 3,7 (km) bahan bakar yang dihabiskan sebanyak 123,4 (ml) dengan bahan bakar Pertalite, 113 (ml) dengan bahan bakar Pertamax, 112 (ml) dengan bahan bakar Pertamax Plus.
Tabel 4.2 Konsumsi bahan bakar pada kondisi karburator racing dengan bahan bakar Pertalite, Pertamax, Pertamax Plus
52
Gambar 4.6 Grafik konsumsi bahan bakar pada kondisi karburator racing dengan bahan bakar Pertalite, Pertamax, Pertamax Plus
Pada grafik 4.6 menunjukkan konsumsi bahan bakar tertinggi pada penggunaan bahan bakar Pertalite dengan jumlah 29,98 km/liter Konsumsi bahan bahan bakar terendah pada penggunaan bahan bakar Pertamax Plus dengan jumlah 33,03 km/liter Hal tersebut dipengaruhi oleh nilai oktan bahan bakar Pertamax Plus lebih tinggi yaitu 95, sedangkan bahan bakar Pertalite memiliki nilai oktan lebih rendah yaitu 90. Nilai oktan mempengaruhi kesempurnaan pembakaran di ruang bakar mesin, sehingga mempengaruhi jumlah konsumsi bahan bakar. Perbedaan jumlah konsumsi bahan bakar Pertalite dengan Pertamax yaitu 8,4%, Pertamax dengan Pertamax Plus yaitu 0,87%, dan pertalite dengan Pertamax Plus 9,2%.
29,98
KR Pertalite KR Pertamax KR Pertamax plus
53
4.1.3 Pembahasan Perbandingan daya, torsi, dan konsumsi bahan bakar penggunaan karburator standar dan karburator racing dengan bahan bakar Pertalite.
1. Perbandingan daya, penggunaan karburator standar dan karburator
racing dengan bahan bakar Pertalite.
Pada grafik 4.7 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan putar mesin (rpm) dan daya (HP) dengan kondisi mesin standar dan menggunakan dua kerburator yang berbeda yaitu karburator standar dan karburator racing dengan bahan bakar pertalie. Daya tertinggi untuk karburator standar adalah 26,2 (HP) pada putaran 11.539 (rpm), sedangkan karburator racing didapat 31,0 (HP) pada putaran 10.385 (rpm).
Gambar 4.7 Grafik daya terhadap putaran mesin penggunaan karburator standar dan karburator racing dengan bahan bakar Pertalite Pada rpm 6.000-12.000 penggunaan karburator racing menghasilkan daya lebih tinggi dibandingkan penggunaan karburator standar. Hal tersebut dikarenakan karburator standar memiliki lubang ventury 26 mm, sedangkan
5
6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000
DAYA KS PERTALITE DAYA KR PERTALITE
Poly. (DAYA KS PERTALITE) Poly. (DAYA KR PERTALITE)
Day
a
/ H
P
54
karburator standar memiliki lubang ventury 28 mm. Sehingga campuran bahan bakar dan udara yang diperoleh lebih kaya, dan yang masuk ke ruang bakar lebih banyak dan pembakaran di ruang bakar menghasilkan daya yang lebih besar.
2. Perbandingan torsi, penggunaan karburator standar dan karburator
racing dengan bahan bakar Pertalite.
Pada grafik 4.8 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan putar mesin (rpm) dan torsi (N.m) dengan kondisi mesin standar dan menggunakan dua kerburator yang berbeda yaitu karburator standar dan karburator racing dengan bahan bakar Pertalite. Torsi tertinggi untuk karburator standar adalah 16,38 (N.m) pada putaran 10.592 (rpm), sedangkan karburator racing didapat 22.17 (N.m) pada putaran 9.583 (rpm).
Gambar 4.8 Grafik torsi terhadap putaran mesin penggunaan karburator standar dan karburator racing dengan bahan bakar Pertalite 5,00
6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000
TORSI KS PERTALITE TORSI KR PERTALITE
Poly. (TORSI KS PERTALITE) Poly. (TORSI KR PERTALITE)
55
Pada rpm 6.000-12.000 penggunaan karburator racing menghasilkan torsi lebih tinggi dibandingkan penggunaan karburator standar. Hal tersebut dikarenakan karburator standar memiliki lubang ventury 26 mm, sedangkan karburator standar memiliki lubang ventury 28 mm. Sehingga campuran bahan bakar dan udara yang diperoleh lebih kaya, dan yang masuk ke ruang bakar lebih banyak dan pembakaran di ruang bakar menghasilkan torsi yang lebih besar.
3. Perbandingan konsumsi bahan bakar, penggunaan karburator standar dan karburator racing dengan bahan bakar Pertalite.
Tabel 4.3 menunjukkan hasil pengujian konsumsi bahan bakar pada kondisi karburator standar dan karburator racing dengan bahan bakar Pertalite. Dengan jarak tempuh 3,7 (km) bahan bakar yang dihabiskan sebanyak 122,1 (ml) pada kondisi karburator standar, 123,4 (ml) pada kondisi karburator racing.
Tabel 4.3 Perbandingan konsumsi bahan bakar karburator standar dan karburator racing dengan bahn bakar Pertalite
56
Gambar 4.9 Grafik perbandingan konsumsi bahan bakar penggunaan karburator standar dan karburator racing dengan bahan bakar Pertalite
Pada grafik di atas dapat dilihat jika konsumsi bahan bakar karburator racing 29,98 km/liter, lebih boros dibandingan karburator standar 30,3 km/liter. Hal tersebut dikarenakan karburator standar memiliki lubang ventury 26 mm, sedangkan karburator racing memiliki lubang ventury 28 mm. Perbedaan jumlah konsumsi bahan bakar yaitu 1%.
4.1.4 Pembahasan Perbandingan daya, torsi, dan konsumsi bahan bakar penggunaan karburator standar dan karburator racing dengan bahan bakar Pertamax.
1. Perbandingan daya, penggunaan karburator standar dan karburator
racing dengan bahan bakar Pertamax.
Pada grafik 4.10 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan putar mesin (rpm) dan daya (HP) dengan kondisi mesin standar dan menggunakan dua kerburator yang berbeda yaitu karburator standar dan karburator racing
57
dengan bahan bakar Pertamax. Daya tertinggi untuk karburator standar adalah 26,4 (HP) pada putaran 10.797 (rpm), sedangkan karburator racing didapat 31,9 (HP) pada putaran 10.467 (rpm).
Gambar 4.10 Grafik daya terhadap putaran mesin penggunaan karburator standar dan karburator racing dengan bahan bakar Pertamax
Pada rpm 6.000-12.000 penggunaan karburator racing menghasilkan daya lebih tinggi dibandingkan penggunaan karburator standar. Hal tersebut dikarenakan karburator standar memiliki lubang ventury 26 mm, sedangkan karburator standar memiliki lubang ventury 28 mm. Sehingga campuran bahan bakar dan udara yang diperoleh lebih kaya, dan yang masuk ke ruang bakar lebih banyak dan pembakaran di ruang bakar menghasilkan daya yang lebih besar.
6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000
DAYA KS PERRTAMAX DAYA KR PERTAMAX
Poly. (DAYA KS PERRTAMAX) Poly. (DAYA KR PERTAMAX)
Day
a
/ H
P
58
2. Perbandingan torsi, penggunaan karburator standar dan karburator
racing dengan bahan bakar Pertamax.
Pada grafik 4.11 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan putar mesin (rpm) dan torsi (N.m) dengan kondisi mesin standar dan menggunakan dua kerburator yang berbeda yaitu karburator standar dan karburator racing dengan bahan bakar Pertamax. Torsi tertinggi untuk karburator standar adalah 18,10 (N.m) pada putaran 9.940 (rpm), sedangkan karburator racing didapat 22.51 (N.m) pada putaran 9.678 (rpm).
Gambar 4.11 Grafik torsi terhadap putaran mesin penggunaan karburator standar dan karburator racing dengan bahan bakar Pertamax Pada rpm 6.000-12.000 penggunaan karburator racing menghasilkan torsi lebih tinggi dibandingkan penggunaan karburator standar. Hal tersebut dikarenakan karburator standar memiliki lubang ventury 26 mm, sedangkan karburator standar memiliki lubang ventury 28 mm. Sehingga campuran bahan bakar dan udara yang diperoleh lebih kaya, dan yang masuk ke ruang bakar lebih banyak dan pembakaran di ruang bakar menghasilkan torsi yang lebih besar.
6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000
59
3. Perbandingan konsumsi bahan bakar, penggunaan karburator standar dan karburator racing dengan bahan bakar Pertamax.
Tabel 4.4 menunjukkan hasil pengujian konsumsi bahan bakar pada kondisi karburator standar dan karburator racing dengan bahan bakar Pertamax. Dengan jarak tempuh 3,7 (km) bahan bakar yang dihabiskan sebanyak 112 (ml) pada kondisi karburator standar, 113 (ml) pada kondisi karburator racing.
Tabel 4.4 Perbandingan konsumsi bahan bakar karburator standar dan karburator racing dengan bahn bakar Pertamax
Bahan bakar Jarak tempuh
Grafik 4.12 Perbandingan konsumsi bahan bakar karburator standar dan karburator racing dengan bahn bakar Pertamax
60
Pada grafik di atas dapat dilihat jika konsumsi bahan bakar karburator racing 32,74 km/liter, lebih boros dibandingan karburator standar 33,03 km/liter. Hal tersebut dikarenakan karburator standar memiliki lubang ventury 26 mm, sedangkan karburator standar memiliki lubang ventury 28 mm. Perbedaan jumlah konsumsi bahan bakar yaitu 0,87%.
4.1.5 Pembahasan Perbandingan daya, torsi, dan konsumsi bahan bakar penggunaan karburator standar dan karburator racing dengan bahan bakar Pertamax Plus.
1. Perbandingan daya, penggunaan karburator standar dan karburator
racing dengan bahan bakar Pertamax Plus.
61
Gambar 4.13 Grafik daya terhadap putaran mesin penggunaan karburator standar dan karburator racing dengan bahan bakar Pertamax Plus
Pada rpm 6.000-12.000 penggunaan karburator racing menghasilkan daya lebih tinggi dibandingkan penggunaan karburator standar. Hal tersebut dikarenakan karburator standar memiliki lubang ventury 26 mm, sedangkan karburator standar memiliki lubang ventury 28 mm. Sehingga campuran bahan bakar dan udara yang diperoleh lebih kaya, dan yang masuk ke ruang bakar lebih banyak dan pembakaran di ruang bakar menghasilkan daya yang lebih besar.
2. Perbandingan torsi, penggunaan karburator standar dan karburator
racing dengan bahan bakar Pertamax Plus.
Pada grafik 4.14 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan putar mesin (rpm) dan torsi (N.m) dengan kondisi mesin standar dan menggunakan dua kerburator yang berbeda yaitu karburator standar dan karburator racing
6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000
DAYA KS PETAMAX PLUS DAYA KR PERTAMAX PLUS
Poly. (DAYA KS PETAMAX PLUS) Poly. (DAYA KR PERTAMAX PLUS) RPM
62
dengan bahan bakar Pertamax Plus. Torsi tertinggi untuk karburator standar adalah 16,40 (N.m) pada putaran 10.364 (rpm), sedangkan karburator racing didapat 22.18 (N.m) pada putaran 9.536 (rpm).
Gambar 4.14 Grafik torsi terhadap penggunaan putaran mesin karburator standar dan karburator racing dengan bahan bakar Pertamax Plus
Pada rpm 6.000-12.000 penggunaan karburator racing menghasilkan torsi lebih tinggi dibandingkan penggunaan karburator standar. Hal tersebut dikarenakan karburator standar memiliki lubang ventury 26 mm, sedangkan karburator standar memiliki lubang ventury 28 mm. Sehingga campuran bahan bakar dan udara yang diperoleh lebih kaya, dan yang masuk ke ruang bakar lebih banyak dan pembakaran di ruang bakar menghasilkan torsi yang lebih besar.
6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000
TORSI KS PERTAMAX PLUS TORSI KR PERTAMAX PLUS
Poly. (TORSI KS PERTAMAX PLUS) Poly. (TORSI KR PERTAMAX PLUS)
63
3. Perbandingan konsumsi bahan bakar, penggunaan karburator standar dan karburator racing dengan bahan bakar Pertamax Plus.
Tabel 4.5 menunjukkan hasil pengujian konsumsi bahan bakar pada kondisi karburator standar dan karburator racing dengan bahan bakar Pertamax Plus. Dengan jarak tempuh 3,7 (km) bahan bakar yang dihabiskan sebanyak 110 (ml) pada kondisi karburator standar, 112 (ml) pada kondisi karburator racing.
Tabel 4.5 Perbandingan konsumsi bahan bakar karburator standar dan karburator racing dengan bahn bakar Pertamax Plus
64
Gambar 4.15 Grafik perbandingan konsumsi bahan bakar karburator standar dan karburator racing dengan bahan bakar Pertamax Plus Pada grafik di atas dapat dilihat jika konsumsi bahan bakar karburator racing 33,03 km/liter, lebih boros dibandingan karburator standar 33,63 km/liter. Hal tersebut dikarenakan karburator standar memiliki lubang ventury 26 mm, sedangkan karburator standar memiliki lubang ventury 28 mm. Perbedaan jumlah konsumsi bahan bakar yaitu 1,7%.
4.2 Perbandingan dengan hasil penelitian dngan penelitian yang sudah ada sebelumnya.
Penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Sumito (2013), pengantian karburator standar dengan karburator racing, hasil yang didapat daya dan torsi lebih tinggi. Sukoco (2010) melakukan penelitian variasi posisi jarum skep, hasil yang didapat jarum skep posisi 2 torsi dan daya lebih tinggi. Garnida (2012) melakukan penelitian pengaruh kenalot racing, hasil yang didapat daya dan torsi lebih tinggi. Pada penelitian ini penggantian karburator standar dengan karburator racing daya dan torsi mengalami peningkatan yang singnifikan.
KS Pertamax plus KR Pertamax plus
65
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan
Dari data yang diperoleh dengan mengkaji hasil penelitian yang meliputi proses pengambilan data dan hasil pengujian serta hasil perhitungan secara menyeluruh, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Pada kondisi karburator standar daya tertinggi adalah 26,2 (HP) pada putaran 11.539 rpm dengan bahan bakar Pertaite, 26,4 (HP) pada putaran 10.797 (rpm) dengan bahan bakar Pertamax, 25,6 (HP) pada putaran 11.480 rpm dengan bahan bakar Pertamax Plus. Torsi tertinggi adalah 16,38 (N.m) pada putaran 10.962 rpm dengan bahan bakar Pertalite, 18,10 (N.m) pada putaran 9.940 (rpm) dengan bahan bakar Pertamax, 16,40 (N.m) pada putaran 10.364 (rpm) dengan bahan bakar Pertamax Plus. Konsumsi bahan bakar terendah adalah 33,63 km/liter atau 110 ml/3,7 km pada bahan bakar Pertamax Plus.
66
3. Hasil analisa perbandingan antara kondisi karburator standar dan karburator racing adalah
a. Pada kondisi karburator racing daya dan torsi lebih tinggi dibandingkan pada kondisi karburator standar, pada bahan bakar Pertalite, Pertamax, Pertamax Plus.
b. Pada karburator standar konsumsi bahan bakar lebih rendah dibandingkan pada kondisi karburator racing, pada bahan bakar Pertalite, Pertamax, Pertamax Plus.
5.2 Saran
Saran yang dapat disampaikan pada pengujian kondisi karburator standar dan karburator racing dengan bahan bakar Pertalite, Pertamax, Pertamax Plus adalah
1. Pada sepeda motor Kawasaki Ninja 2-langkah 150 cc, untuk mendapatkan peforma mesin yang lebih optimal dapat dilakukan pengantian karburator racing dengan diameter lubang ventury 28 mm.
67
DAFTAR PUSTAKA
Arismunandar, Wiranto. 2005. Motor Bakar Torak. Bandung: ITB.
Garnida, Ido. 2012. Kajian Eksperimental Tentang Pengaruh Penggunaan Knalpot Racing Terhadap Kinerja Motor Bensin Dua Langkah Silinder Tunggal. Tugas Akhir. UMY.
Kristanto, Philip. 2015. Motor Bakar Torak. Yogyakarta: Andi.
Marsudi, 2010. Teknisi Otodidak Sepeda Motor. Yogyakarta: Andi. Sudarminto, 1970. Motor Bakar. Bandung: Carya Remadja.
Sukoco, Irwan. 2010. Kajian Eksperimental Tentang Pengaruh Variasi Posisi Jarum Skep Dan Gas Screw Karburator Terhadap Kinerja Motor Suzuki Shogun 4-Langkah 110 CC Pada Kondisi Standar. Tugas Akhir. UMY.
68
LAMPIRAN
Tabel 1 hasil pengujian daya pada kondisi karburator standar dengan 3 bahan bakar
70
Tabel 2 hasil pengujian torsi pada kondisi karburator standar dengan 3 bahan bakar
72
Tabel 3 hasil pengujian daya pada kondisi karburator racing dengan 3 bahan bakar
74
Tabel 4 hasil pengujian torsi pada kondisi karburator racing dengan 3 bahan bakar
76
Tabel 5 perbandingan daya karburator standar dan karburator racing dengan bahan bakar Pertalite
RPM DAYA KS PERTALITE RPM DAYA KR PERTALITE
