TUGAS AKHIR
KAJIAN EKSPERIMENTAL TENTANG PENGARUH VARIASI CDI DAN
KNALPOT TERHADAP KINERJA MOTOR BENSIN EMPAT LANGKAH
150 CC BERBAHAN BAKAR PERTAMAX PLUS
Diajukan guna memenuhi persyaratan untuk mencapai derajat sarjana strata-1 pada fakultas Teknik Jurusan Teknik Mesin
Universitas Muhammadiyah Yogyakarta
Bayu Joko S
20110130154
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA
YOGYAKARTA
TUGAS AKHIR
KAJIAN EKSPERIMENTAL TENTANG PENGARUH VARIASI CDI DAN
KNALPOT TERHADAP KINERJA MOTOR BENSIN EMPAT LANGKAH
150 CC BERBAHAN BAKAR PERTAMAX PLUS
Diajukan guna memenuhi persyaratan untuk mencapai derajat sarjana strata-1 pada fakultas Teknik Jurusan Teknik Mesin
Universitas Muhammadiyah Yogyakarta
Bayu Joko S
20110130154
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA
YOGYAKARTA
LEMBAR PERNYATAAN
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi ini adalah asli hasil karya saya 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 dalam daftar pustaka.
Yogyakarta, 2 september 2016
MOTTO
“SESUNGGUHNYA ALLAH TIDAK MENGUBAH SUATU KAUM, SEHINGGA MEREKA MENGUBAH KEADAAN YANG ADA PADA DIRI SENDIRI”
(AL-QUR’AN, SURAT AR-RA’D:11)
“BARANG SIAPA MENEMPUH JALAN UNTUK MENCARI ILMU, MAKA ALLAH MEMUDAHKAN JALAN BAGINYA MENUJU SURGA”
(H.R. MUSLIM DAN TIRDMIZI)
JADIKAN MASALALU GURU YANG MENGAJARKAN BAGAIMANA MENGHADAPI MASA
DEPAN…!!!
BIASAKAN YANG BENAR JANGAN MEMBENAKAN SUATU YANG BIASA…!!!
JANGAN JADIKAN MASALALU SEBAGAI HAMBATAN BAGI MASA DEPAN…!!!
GUNAKAN WAKTU SEBAIK MUNGKIN KARENA SEDIKITPUN IA TAK AKAN
KEMBALI…!!!
TIADA KESUKSESAN TANPA ADA DO’A DAN DUKUNGAN DARI ORANG YANG BERADA
PERSEMBAHAN
Dengan Mengucap Bismillah Serta Sujud Syukur Kepada Allah SWT, Saya
Persembahkan Karya Ini Kepada :
Allah SWT
Yang Selalu Melimpahkan Nikmat, Rahmat dan Hidayah-Nya
Ke-2 Orang Tua Ku dan Juga Keluarga Yang Selalu Memberikan Dukungan
SERTA DO’A TANPA HENTI-Hentinya
Teddy Nurcahyadi, S.T., M.Eng. Selaku Dosen Pembimbing I, Wahyudi, S.T., M.T.
Selaku Dosen Pembimbing II, dan Tito Hadji Agung Santoso , S.T., M.T. Selalu
Dosen Penguji
Someone Spesialku Yang Senantiasa Selalu Memberikan Perhatian dan
Dukungannya Tanpa Henti Disetiap Langkahku
Teman – Teman Fakultas Teknik Mesin Yang Telah Banyak Memberikan
Dukungan Selama Masa KULIAH “SOLIDARITY M FOREVER”
Kepada Semua Pihak Yang Tidak Dapat Disebutkan Satu Persatu, Yang
Telah Banyak Membantu Penyusunan Dalam Menyelesaikan
DAFTAR ISI
1.4Tujuan Penelitian ………..………….… 3
1.5Manfaat Penelitian ……….……… 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI ……….….. 4
2.1 tinjauan Pustaka ………..………...…… 4
2.2 Dasar Teori ……….………...… 5
2.2.1 Pengertian Motor Bakar ………..……….... 5
2.2.2 Siklus Termodinamika ………..………..… 7
2.2.3 Prinsip Kerja Motor Bakar ………..………… 8
2.2.3.1 Motor Bensin Empat Langkah ………..………... 8
2.2.4 Sistem Pengapian ………..……….11
2.24.1 Sistem Pengapian Konvensional ………..………... 12
2.2.4.2 Sistem Pengapian Elektronik ………..………... 14
2.2.5 Pengaruh Pengapian ………..……… 17
2.6 Bahan Bakar ………..……….….. 18
2.2.6.1 Pertamax Plus ……….……….….. 18
2.2.6.2 Keunggulan Pertamax Plus ………..……….…. 19
2.2.6.3 Kestabilan Kimia dan Kebersihan Bahan Bakar ……….……….…. 20
2.2.6.4 Efisiensi bahan Bakar dan Efisiensi Panas ………..…….…. 21
2.2.6.5 Dynamometer ………..………... 21
2.2.6.6 Perhitungan Torsi, Daya, dan Konsumsi Bahan Bakar Spesifik (SFC) ……….…... 22
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ……….……… 24
3.1 Bahan Penelitian ……….……….……… 24
3.2 Alat Penelitian ………..………... 27
3.3 Tempat Penelitian ………..………….. 32
3.4.1 Diagram Alir Penelitian Torsi, daya dan konsumsi Bahan Bakar ………...……... 32
3.4.2 Persiapan Pengujian ………..……… 33
3.4.3 Tahap Pengujian ……….……….. 33
3.4.4 Skema Alat Uji ……….………....… 35
3.4.5 Metode Pengujian ………..………... 37
3.4.6 Metode Pengambilan Data ……….……….…. 37
3.4.7 Metode Perhitungan Torsi, Daya, dan Konsumsi Bahan Bakar ………..….………. 37
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ……… 39
4.1 Contoh Perhitungsn dan Hasil Pengujian ……….... 39
4.2Pembahasan Hasil Pengaruh Penggunaan CDI standar dan CDI racing menggunakan knalpot standar ……….…… 40
4.2.1 Hasil Pengujian Torsi (N.m) ……….………....… 41
dan knalpot racing menggunakan CDI Standar ……….... 42
4.3.1 Hasil Pengujian Torsi (N.m) ……….….... 42
4.3.2 Hasil Pengujian Daya (HP) ……….…………..… 43
4.4 Pembahasan Hasil Pengaruh Penggunaan CDI standar dan knalpot standar dengan CDI racing dan knalpot racing ……….…………..…. 44
4.4.1 Hasil Pengujian Torsi (N.m) ……….………..….. 44
4.4.2 Hasil Pengujian Daya (HP) ……….……….….… 45
4.5 Grafik Torsi dan Daya dengan variasi CDI dan knalpot ……….…….... 46
4.5.1 Hasil Pengujian Torsi (N.m) ……….……….... 46
4.5.2 hasil Pengujian Daya (HP) ……….………..…. 47
4.6 Hasil Pengujian Konsumsi Bahan Bakar ……….……..….. 48
BAB V PENUTUP ………... 49
5.1 Kesimpulan ………...…… 49
5.2 Saran ………...… 50
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1: Tabel pengujian Torsi pada Motor Bensin Empat Langkah 150 cc Berbahan Bakar Pertamax Plus.
Lampiran 2: Tabel pengujian Daya pada Motor Bensin Empat Langkah 150 cc Berbahan Bakar Pertamax Plus.
Lampiran 3: Tabel data Konsumsi Bahan Bakar Berbahan Bakar Pertamax Plus.
Lampiran 4: Grafik Pengujian Torsi dan Daya pada Variasi CDI standar dan Knalpot standar.
Lampiran 5: Grafik Pengujian Torsi dan Daya pada Variasi CDI BRT knalpot standar.
Lampiran 6: Grafik Pengujian Torsi dan Daya pada Variasi CDI standar knalpot racing.
DAFTAR GAMBAR
Tabel 2.1 Spesifikasi Pertamax Plus ……….... 18 Table 2.2 Angka oktan Untuk Bahan Bakar ………..….. 19
ix
KAJIAN EKSPERIMENTAL TENTANG PENGARUH VARIASI
CDI DAN KNALPOT TERHADAP KINERJA MOTOR BENSIN
EMPAT LANGKAH 150 CC BERBAHAN BAKAR PERTAMAX
PLUS
Bayu joko S
Intisari
Seiring berkembangnya tekhnologi otomotif semakin banyak komponen yang ditawarkan dipasaran otomotif untuk memenuhi permintaan para pecinta modifikasi maupun berkecimpung didunia balap. Kebanyakan komponen paling utama yang sering diganti salahsatunya adalah CDI racing dan knalpot racing. Penggantian CDI racing dan knalpot racing bertujuan untuk meningkatkan performa kinerja mesin yaitu mengalami peningkatan torsi dan daya. Berdasarkan data diatas yang perlu dilakukan adalah mengenai pengaruh penggantian komponen terhadap torsi, daya dan konsumsi bahan bakar pertamax plus pada motor 4 langkah 150 cc.
Pengujian dilakukan dengan menggunakan motor bensin 4 langkah Suzuki Satria F 150 cc dengan alat uji dynamometer untuk pengujian torsi, daya dan uji jalan untuk mengetahui konsumsi bahan bakar menggunakan Pertamax Plus. Pengujian dilakukan pada empat kondisi yaitu CDI standar knalpot standar (kondisi 1), CDI standar knalpot racing (kondisi 2), CDI racing knalpot standar (kondisi 3), CDI standar kanlpot racing (kondisi 4). Parameter yang dicari adalah Torsi, Daya dan Konsumsi Bahan Bakar. Variasi pada putaran mesin 6000, 7000, 8000, 9000, 10.000, 11.000, 12.000.
Perbandingan torsi tertinggi dihasilkan pada variasi CDI racing dan knalpot racing 11,9 yaitu (N.m) pada putaran mesin 8000 rpm dan daya paling terbesar dihasilkan CDI racing dan knalpot racing yaitu 15,6 (HP) pada putaran mesin 10250 rpm. Hal ini dikarenakan penggunaan CDI racing dan knalpot racing menghasilkan pengapian dan gas buang yang lebih besar dibandingkan dengan standarnya. Konsumsi bahan bakar paling rendah dihasilkan pada penggunaan CDI standar, sedangkan konsumsi bahan bakar tertinggi dihasilkan pada CDI racing. Penggunaan CDI racing dan knalpot racing mempengaruhi bahan bakar karena memiliki pengapian dan gas buang yang lebih sempurna dan maksimal.
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Di Indonesia sepeda motor merupakan alat transportasi yang banyak diminati masyarakat. Selain digunakan sebagai alat transportasi yang sangat membantu aktivitas dan rutinitas sepeda motor juga kerap digunakan untuk touring. Sepeda motor yang beredar di indonesia bervariasi kapasitas silindernya, diantaranya adalah 110 cc, 125 cc, 150 cc dan 200 cc. Sepeda motor dengan kapasitas 150 cc banyak digunakan untuk touring dan race. Pada keperluan touring dan race yang dilakukan adalah dengan memodifikasi salah satunya dengan cara mengganti CDI dan knalpot. Akan tetapi bagaimana kalau komponen tersebut dipasang pada motor standar. Seiring perkembangan tekhnologi otomotif semakin banyak komponen yang ditawarkan dipasaran otomotif untuk memenuhi permintaan para pecinta modifikasi maupun berkecimpung didunia balap. Kebanyakan komponen paling utama yang sering diganti salahsatunya adalah CDI racing dan knalpot racing. Penggantian CDI racing dan knalpot racing bertujuan untuk meningkatkan performa kinerja mesin yaitu mengalami peningkatan torsi dan daya. Bahan bakar yang digunakan untuk touring dan race adalah pertamax plus. Berdasarkan data diatas yang perlu dilakukan adalah mengenai pengaruh penggantian komponen terhadap torsi, daya dan konsumsi bahan bakar pertamax plus pada motor 4 langkah 150 cc. Pengujian dilakukan dengan menggunakan motor bensin 4 langkah Suzuki Satria F 150 cc dengan alat uji dynamometer untuk pengujian torsi, daya dan uji jalan untuk mengetahui konsumsi bahan bakar.
2
beragam jenis CDI yang ditawarkan di pasaran pengguna bisa memilih CDI sesuai kebutuhan dan harga. Untuk CDI BRT (Bintang Racing Team) memiliki kelebihan meningkatkan performa mesin dan menghemat bahan bakar namun harganya mahal, dalam penelitian ini akan dikaji unjuk kerja CDI pada motor empat langkah 150 cc kondisi standar. Dengan dilakukannya penelitian ini supaya mengetahui kinerja pengapian pada tenaga mesin yang dihasilkan dan konsumsi bahan bakar jika digunakan untuk touring dengan jalan menanjak dan jalan lurus yang panjang ataupun digunakan untuk transportasi harian.
Untuk itu perlu dilakukan penelitian tentang sistem pengapian pada mesin motor standar dengan menggunakan CDI standar dan CDI racing dengan knalpot standar dan knalpot racing untuk mengetahui kinerja yang dihasilkan dengan menggunakan motor yang sama. Dari hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi dan pengetahuan kepada masyarakat dari kinerja yang dihasilkan pengapian racing. Dengan demikian semoga menjadi inspirasi betapa pentingnya pengaruh kinerja dengan cara menggunakan pengapian racing.
1.2 Rumusan masalah
Permasalahan yang akan menjadi pokok pembahasan adalah pengaruh penggantian komponen CDI dan knalpot terhadap torsi, daya, dan konsumsi bahan bakar pada motor empat langkah 150 cc berbahan bakar pertamax plus.
1.3Batasan masalah
Batasan masalah dari penelitian ini meliputi :
1. Motor bensin yang digunakan untuk pengujian ini adalah motor bensin empat langkah 1 silinder 150 cc dengan merek Suzuki Satria F 150 cc. 2. Variasi yang digunakan dalam penelitian ini CDI dan knalpot.
3. Unsur yang diamati adalah torsi, daya dan konsumsi bahan bakar.
3
1.4 Tujuan penelitian
Adapun tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui :
1. Kinerja motor ketika menggunakan CDI standar dan knalpot standar. 2. Pengaruh penggunaan CDI racing dan CDI standar dengan menggunakan
knalpot standar terhadap kinerja motor.
3. Pengaruh penggunaan knalpot racing dan knalpot standar dengan menggunakan CDI standar terhadap kinerja motor.
4. Pengaruh antara gabungan CDI racing dan knalpot racing terhadap kinerja motor.
1.5 Manfaat penelitian
Manfaat yang diperoleh dari penelitian ini adalah :
1. Memberikan informasi kepada masyarakat tentang pengaruh penggunaan teknologi komponen CDI racing dan knalpot racing terhadap kinerja torsi, daya dan konsumsi bahan bakar pada motor bensin empat langkah 1 silinder 150 cc berbahan bakar pertamax plus.
2. Dari hasil analisis ini diharapkan akan diperoleh hasil performance atau unjuk kerja mesin yang lebih optimum.
1
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka
Mahendro (2010) melakukan penelitian tentang pemakaian bahan bakar Shell Super, Petronas Primax 92, dan Pertamax terhadap untuk kerja motor empat langkah, dengan hasil bahwa dengan metode gas spontan bahan bakar petronas primax 92 menghasilkan daya, torsi, dan BMEP tertinggi. Kinerja mesin rata – rata terdapat perbedaan + 2,5% antara penggunaan bahan bakar yang satu dengan yang lain.
Hartono (2011) melakukan penelitian tentang pengaruh penggunaan bahan bakar premium, pertamax dan pertamax plus terhadap unjuk kerja motor bakar bensin, dengan hasil bahwa torsi maksimum didapat dengan penggunaan bahan bakar pertamax, diikuti dengan bahan bakar pertamax plus dan bahan bakar premium. Sedangkan daya maksimum juga didapat dengan penggunaan bahan bakar pertamax, diikuti bahan bakar premium, kemudian bahan bakar pertamax plus. Untuk konsumsi bahan bakar spesifik minimal didapat dengan penggunaan bahan bakar pertamax plus, diikuti bahan bakar pertamax, dan kemudian bahan bakar premium.
2
Subagio (2014) meneliti tentang penggunaan bahan bakar premium dengan variasi timming pengapian pada motor empat langkah Honda Grand 100 cc. Parameter yang dicari adalah daya, torsi dan konsumsi bahan bakar (mf). Hasil penlitian menunjukan torsi tertinggi pada CDI standar sebesar 6,40 N.m pada putaran mesin 3740 rpm dengan timing pengapian 300 sebelum TMA. Daya tertinggi didapat tertinggi pada CDI BRT dengan timing standar pada putaran mesin 6430 rpm, timing pengapian 330 sebelum TMA yaitu 5,4 HP. Konsumsi bahan bakar (mf) dicari dengan uji statis, hasilnya motor standar dengan bahan bakar premium dan CDI racing lebih boros dibandingkan CDI standar.
2.2. Dasar Teori
2.2.1. Pengertian Motor Bakar
Motor bakar adalah salah satu jenis mesin kalor yang mengubah energi termal untuk melakukan kerja mekanik atau mengubah tenaga kimia bahan bakar menjadi tenaga mekanis. Sebelum menjadi tenaga mekanis, energi kimia bahan bakar diubah dulu menjadi energy termal atau panas melalui pembakaran bahan bakar dengan udara, pembakaran ini adalah yang dilakukan di dalam mesin kalor dapat diklasifikasikan menjadi 2 yaitu :
a) Motor pembakaran luar atau External Combustion Engine (ECE) adalah proses pembakaran bahan bakar terjadi di luar mesin, sehingga untuk melakukan pembakaran digunakan mesin tersendiri. Panas dari hasil pembakaran bahan bakar tidak langsung diubah menjadi tenaga mekanis. Misalnya turbin Uap
b) Motor pembakaran dalam atau Internal Combustion Engine (ICE) adalah proses pembakaran berlangsung di dalam motor bakar, sehingga panas dari hasil pembakaran langsung bisa diubah menjadi tenaga mekanik. Misalnya motor bakar pada torak.
Hal-hal yang harus diperhatikan dalam menentukan motor yang akan digunakan adalah :
1. Motor pembakaran luar yaitu :
3
b) Dapat memakai bahan bakar yang bermutu rendah. c) Lebih cocok dipakai untuk daya tinggi.
2. Motor pembakaran dalam yaitu : a) Pemakaian bahan bakar irit.
b) Berat tiap satuan tenaga mekanis lebih kecil.
c) Konstruksi lebih sederhana, karena tidak memerlukan ketel uap dan kondensor.
Motor bakar dalam dibagi menjadi 2 jenis utama yaitu : motor bensin (Otto) dan Motor Diesel. Perbedaan kedua motor tersebut yaitu jika motor bensin
menggunakan bahan bakar bensin premium, sedangkan motor diesel meggunakan bahan bakar solar. Perbedaan utama yang terlatak pada sistem penyalaannya, di mana pada motor bensin digunakan busi sebagai system penyalaannya sedangkan pada motor diesel memanfaatkan suhu kompresi yang tinggi untuk dapat membakar bahan bakar.
2.2.2. Siklus Termodinamika
Siklus udara volume konstan (siklus otto) dapat digambarkan dengan grafik P dan V seperti terlihat pada gambar 2.1 sebagai berikut :
Gambar 2.1. Diagram P dan V dari siklus Volume konstan (sumber: Arismunandar, 1988)
4
qm = Jumlah kalor yang dimasukan (Joule/kg) qk = Jumlah kalor yang dikeluarkan (Joule/kg) VL = Volume langkah torak (m3)
Vs = Volume sisa (m3) TMA = Titik Mati Atas TMB = Titik Mati Bawah
2.2.3. Prinsip Kerja Motor bakar 2.2.3.1. Motor Bensin Empat Langkah
Motor empat langkah adalah motor yang menyelesaikan satu siklus pembakaran dalam empat langkah torak atau dua kali putaran poros engkol, jadi dalam satu siklus kerja telah mengadakan proses pengisian, kompresi dan penyalaan, ekspansi serta pembuangan. Dibandingkan dengan motor 2 tak, motor 4 tak lebih sulit dalam perawatan karena banyak komponen-komponen pada bagian mesinnya. Pada motor empat tak titik paling atas yang mampu dicapai oleh gerakan torak disebut titik mati atas (TMA), sedangkan titik terendah yang mampu dicapai torak pada silinder disebut titik mati bawah (TMB). Dengan asumsi bahwa katup isap dan katup buang terbuka tepat pada waktu piston berada pada TMA dan TMB, maka siklus motor 4 langkah dapat diterangkan sebagai berikut :
5
Penjelasan prinsip kerja motor empat langkah dijelaskan sebagai berikut : a) Langkah Hisap
KI KB
Gambar 2.3. Proses langkah hisap motor 4 langkah (Aris Munandar, 1988) Penjelasan :
1. Piston bergerak dari TMA ke TMB.
2. Katup masuk terbuka dan katup buang menutup.
3. Campuran bahan bakar dengan udara yang telah tercampur di dalam karburator masuk ke dalam ruang silinder melalui katub inlet.
4. Saat piston berada di TMB, maka katub masuk akan menutup. b) Langkah Kompresi
KI KB
Gambar 2.4. Skema proses langkah kompresi motor empat langkah (Aris Munandar, 1988)
TMA TMB
6 Proses penjelasan :
Proses langkah kompresi adalah untuk meningkatkan suhu yang berada di dalam ruang silinder sehingga campuran udara dan bahan bakar dapat tercampur dengan baik, pada proses ini bunga api sebagai sumber pemicu percikan api yang berasal dari busi.
c) Langkah Kerja/Ekspansi
KI KB
TMA TMB
Gambar 2.5. Proses langkah kerja/ekspansi motor empat langkah (Aris Munandar, 1988)
Proses Penjelasan:
1. Katup masuk dan katub buang dalam keadaan tertutup.
2. Gas yang terbakar dalam tekanan tinggi akan mengembang kemudian menekan piston turun ke bawah dari TMA ke TMB.
7 d) Langkah Pembuangan
KI KB
TMA TMB
Gambar 2.6. Proses Langkah Buang motor empat langkah (Aris Munandar,1988)
Proses penjelasan :
Langkah buang menjadi sangat penting untuk menghasilkan operasi kinerja mesin menjadi lebih lembut dan efisien. Piston bergerak mendorong gas sisa hasil pembakaran menuju kekatub buang, kemudian akan diteruskan keluar dengan menggunakan kenalpot agar tidak menimbulkan kebisingan. Proses ini harus dilakukan dengan baik dan total, agar tidak terdapat hasil sisa pembakaran yang tercampur pada pembakaran gas baru yang dapat mengurangi potensial tenaga yang dihasilkan menurun.
2.2.4. Sistem Pengapian
8
2.2.4.1. Sistem Pengapian Konvensional
Sistem pengapian konvensional ada dua macam yaitu sistem pengapian baterai dan sistem pengapian magnet.
a. Sistem Pengapian Magnet
Sistem pengapian magnet adalah loncatan bunga api pada busi menggunakan arus dari kumparan magnet (AC).
Ciri-ciri umum pengapian magnet :
1. Untuk menghidupkan mesin menggunakan arus listrik dari generator AC. 2. Platina terletak di dalam rotor.
3. Menggunakan koil AC.
4. Menggunakan kiprok plat tunggal.
5. Sinar lampu kepala tergantung putaran mesin. Semakin cepat putaran mesin semakin terang sinar lampu kepala.
9
Gambar 2.7. Rangkaian Sistem Pengapian Magnet (Sumber : Daryanto, 2008)
b. Sistem Pengapian Baterai
Sistem pengapian dengan baterai seperti terlihat pada (Gambar 2.8.) di bawah ini :
Gambar 2.8. Rangkaian Sistem Pengapian Baterai (Sumber : Daryanto, 2008)
Yang dimaksud sistem pengapian baterai adalah loncatan bunga api pada elektroda busi menggunakan arus listrik dan baterai. Sistem pengapian baterai mempunyai ciri-ciri :
1. Platina terletak di luar rotor / magnet. 2. Menggunakan koil DC.
3. Menggunakan kiprok plat ganda.
4. Sinar lampu kepala tidak dipengaruhi oleh putaran mesin.
10
baterai ke kumparan primer koil, dari kumparan primer koil kemudian ke kondensor dan platina. Jika platina dalam keadaan tertutup maka arus listrik ke masa. Jika platina dalam keadaa mambuka arus listrik akan berhenti dan di dalam kumparan sekunder akan diinduksikan arus listrik tegangan tinggi yang diteruskan ke busi sehingga pada busi timbul loncatan api.
2.2.4.2. Sistem Pengapian Elektronik
Sistem pengapian elektronik adalah sistem pengapian yang relatif baru, sistem pengapian ini sangat populer dikalangan para pembalap untuk digunakan pada sepeda motor racing. Akhir-akhir ini khususnya di Indonesia, telah digunakan sistem pengapian elektronik pada beberapa merk sepeda motor untuk penggunaan di jalan raya.
Maksud dari penggunaan sistem pengapian elektronik adalah agar platina dapat bekerja lebih efisien dan tahan lama, atau platina dihilangkan sama sekali. Bila platina dihilangkan, maka sebagai penggantinya adalah berupa gelombang listrik atau pulsa yang relatif kecil, di mana pulsa ini berfungsi sebagai pemicu (trigger).
Rangkaian elektronik dari sistem pengapian ini terdiri dari transistor, diode, capacitor, SCR (Silicon Control Rectifier) dibantu beberapa komponen
lainnya. Pemakaian sistem elektronik pada kendaraan model sepeda motor sama sekali tidak lagi memerlukan adanya penyetelan berkala seperi pada sistem pemakaian biasa. Api pada busi dapat menghasilkan daya cukup besar dan stabil, baik putaran mesin rendah atau putaran mesin tinggi.
Pulsa pemicu rangkaian elektronik berasal dari putaran magnet yang tugasnya sebagai pengganti hubungan pada sistem pengapian biasa, magnet akan melewati sebuah kumparan kawat yang kecil, yang efeknya dapat memutuskan dan menyambungkan arus pada kumparan primer di dalam koil pengapian. Jadi dalam sistem pengapian elektronik, koil pengapian masih tetap harus digunakan. Kelebihan sistem pengapian elektronik :
11 4. Polusi gas buang yang ditimbulkan kecil.
Ada beberapa pengapian elektronik antara lain adalah PEI (Pointless Electronik Ignition). Sistem pengapian ini menggunakan magnet dengan tiga buah
kumparan untuk pengisian, pengapian dan penerangan. Untuk pengapian terdapat dua buah kumparan yaitu kumparan kecepatan tinggi dan kumparan kecepatan rendah.
Komponen-komponen sistem pengapian PEI : a. Koil
Koil yang digunakan pada sistem PEI dirancang khusus untuk sistem ini. Jadi berbeda dengan koil yang digunakan untuk sistem pengapian konvensional. Koil ini tahan terhadap kebocoran listrik tegangan tinggi.
b. CDI (Capacitor Discharge Ignition)
Unit CDI merupakan rangkaian komponen elektronik yang sebagian besar adalah kondensor dan sebuah SCR (Silicon Controller Rectifier). SCR bekerja seperti katup listrik, katup dapat terbuka dan listrik akan mengalir menuju kumparan primer koil agar pada kumparan silinder terdapat arus induksi. Dari induksi listrik pada kumparan silinder tersebut arus listrik diteruskan ke elektroda busi.
c. Magnet
Magnet yang digunakan pada sistem ini mempunyai 4 kutub, 2 buah kutup selatan dan 2 buah kutub utara. Letak kutub-kutub tersebut bertolak belakang. Setiap satu kali magnet berputar menghasilkan dua kali penyalaan tetapi hanya satu yang dimanfaatkan yaitu yang tepat beberapa derajat sebelum TMA (Titik Mati Atas).
2.2.4.3 CDI (Capasitor Discharge Ignition)
12
diolah oleh CDI. Tentunya CDI didukung oleh koil sebagai pelipat tegangan yang dikirim ke busi.
Adapun komponen-komponen dari CDI sebagai berikut : a. Regulator
Tersusun dari elco atau alumunium capasitor dan SCR (Silicon Rectifier). Fungsinya sebagai stabiliser tegangan dari aki agar tetap 12 volt.
b. Inverter
Inverter fungsinya hampir mirip koil yaitu mengubah tegangan 12 volt DC (searah) menjadi 250 volt AC (bolak-balik). Bedanya koil tetap voltase DC, tidak ada perubahan arus. Komponen pendukungnya mirip koil, ada lilitanya juga.
c. Penyearah
Teganagan 250 volt AC kembali disearahkan menjadi DC. Komponen yang digunakan adalah dioda, mengubah tegangan 250 volt AC menjadi 200 volt DC.
d. Kapasitor
Komponen ini sebenarnya inti dari CDI. Nama CDI (Capasitor Discharge Ignition) berasal dari nama kapasitor. Biasanya dalam rangkaian berwarna
merah dan disebut metal film capasitor. Fungsinya untuk menyimpan sementara tegangan atau arus listrik bila sensor pulser tidak memberikan sinyal.
e. Feed back kontrol teganagan
Fungsinya mendeteksi arus atau tegangan. Kemudian diumpan balik ke kontrol oscilator.
f. Pembangkit Iscilator
Fungsinya sebagai pembangkit kontrol sinyal ke inverter. Dengan menghitungkan sinyal dari pulser dan dari feed back control.
g. IC (Integrated Computer)
13
2.2.5. Pengaruh Pengapian
Sistem pengapian CDI merupakan penyempurnaan dari sistem pengapian magnet konvensional (sistem pengapian dengan kontak platina) yang mempunyai kelemahan-kelemahan sehingga akan mengurangi efesiensi kerja mesin. Sebelumnya sistem pengapian pada sepeda motor menggunakan sistem pengapian konvesional.
Dalam hal ini sumber arus yang dipakai ada dua macam, yaitu dari baterai dan pada generator. Perbedaan yang mendasar dari sistem pengapian baterai menggunakan baterai (aki) sebagai sumber tegangan, sedangkan untuk sistem pengapian magnet menggunakan arus listrik AC (alternative current) yang berasal dari alternator.
Sekarang ini sistem pengapian magnet konvensional sudah jarang digunakan. Sistem tersebut sudah tergantikan oleh banyaknya sistem pengapian CDI pada sepeda motor. Sistem CDI mempunyai banyak keunggulan dimana tidak dibutuhkan penyetelan berkala seperti pada sistem pengapian dengan platina.
Dalam sistem CDI busi juga tidak mudah kotor karena tegangan yang dihasilkan oleh kumparan sekunder koil pengapian lebih stabil dan sirkuit yang ada di dalam unit CDI lebih tahan air dan kejutan karena dibungkus dalam cetakan plastik. Pada sistem ini bunga api yang dihasilkan oleh busi sangat besar dan relatif lebih stabil, baik dalam putaran tinggi maupun putaran rendah. Hal ini berbeda dengan sistem pengapian magnet di mana saat putaran tinggi api yang dihasilkan akan cenderung menurun sehingga mesin tidak dapat bekerja secara optimal. Kelebihan inilah yang membuat sistem pengapian CDI yang digunakan sampai saat ini.
14
2.2.6. Bahan Bakar 2.2.6.1. Pertamax Plus
Pertamax plus merupakan bahan bakar minyak produksi pertamina. Pertamax plus, seperti halnya pertamax dan premium, adalah produk BBM dari pengolahan minyak bumi, dihasilkan dengan penambahan zat aditif dalam proses pengolahannya di kilang minyak. Pertamax plus merupakan bahan bakar yang sudah memenuhi standar performa International World Wide Fuel Charter (IWWFC). Pertamax plus adalah bahan bakar untuk kendaraan yang memiliki
rasio kompresi 10,1 – 11,1, serta menggunakan tekhnologi Electronic Fuel Injectionb (EFI), Variable Valve Timing Intelligent (VVTI), (VTI), Turbochargers
dan catalytic converters. Pertamax plus sendiri memiliki Research Octane
Number (RON) sebesar 95. (www.Pertamina.com, 2015)
15
Tabel 2.1. Spesifikasi Pertamax Plus
No Sifat Batasan
8 Korosi bilah tembaga (3jam/50˚C) No.1 9 Uji doktor atau alternative belerang
mercapatan (% masa) 0,00
10 Warna Merah
(Keputusan Dirjen Migas No. 3674 K/24/DJM/2006)
2.2.6.2. Keunggulan Pertamax Plus
Dibawah ini adalah keunggulan dari Pertamax Plus : a) Bebas timbal.
b) Oktan atau Research Octane Number (RON) yang lebih tinggi dari pertamax, pertalite dan premium.
16
dengan gerakan piston. Gejala ini yang dikenal dengan ‘knocking’ atau mesin ngelitik.
d) Bisa membersihkan timbunan deposit pada fuel injector, inlet valve, ruang bakar yang dapat menurunkan performa mesin kendaraan mampu melarutkan air di dalam tangki mobil sehingga dapat mencegah karat dan korosi pada saluran dan tangki bahan bakar. Walaupun memiliki nilai oktan tinggi akan kuarang efektif bila di gunakan pada kendaraan yang memiliki kompresi rendah.
Tabel 2.2. Angka Oktan Untuk Bahan Bakar Jenis Bahan Bakar Angka Oktan Bensin
2.2.6.3. Kestabilan Kimia dan Kebersihan Bahan Bakar
Kestabilan kimia dan bahan bakar sangat penting berkaitan dengan kebersihan bahan bakar yang selanjutnya berpengaruh terhadap sistem pembakaran dan sistem saluran. Pada temperatur tinggi, seiring terjadi polimer yang berupa endapan-endapan gum. Endapan gum (getah) ini berpengaruh terhadap sistem saluran baik terhadap sistem saluran masuk maupun sistem saluran buang katup bahan bakar.
2.2.6.4. Efisiensi Bahan Bakar dan Efisiensi Panas
17
nilai kalornya, maka pembakaran dapat berlangsung dengan sempurna. Tetapi dapat juga ke tidak sempurnaan pembakaran.
Pembakaran yang kuran sempurna dapat mengakibatkan sebagai berikut :
a. Kerugian panas dalam motor menjadi besar, sehingga efisiensi motor menjadi menurun, usaha dari motor menjadi turun dan penggunaan bahan bakar menjadi tidak tetap.
b. Sisa pembakaran dapat menyebabkan pegas-pegas melekat pada piston pada alurnya, sehingga tidak berfungsi lagi sebagai pegas torak.
c. Sisa pembakaran dapat melekat pada lubang pembuangan antara katup dan dudukanya, terutama pada katup buang, sehingga katup tidak dapat menutup dengan baik.
d. Sisa pembakaran dapat menjadi kerak dan melekat dapat bagian dinding piston sehingga dapat menghalangi sistem pelumasan, dan dapt menyebabkan silinder atau dinding silinder mudah aus.
Efisiensi bahan bakar dan efisiensi panas sangat menentukan bagi efisiensi motor itu sendiri. Masing-masing motor mempunyai efisiensi yang berbeda-beda.
2.2.6.5. Dynamometer
Dalam dunia otomotif dynamometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur torsi, rpm, dan power yang dihasilkan sebuah mesin sehingga tidak diperlurlukan test dijalan, jenis dinamo antara lain:
a. Engine dyno
Mesin yang akan diukur parameter dinaikkan ke mesin dyno tersebut, pada dyno jenis ini tenaga yang terukur merupakan hasil dari putaran mesin murni.
b. Chassis dyno
18
2.2.6.6. Perhitungan Torsi, Daya, dan Konsumsi Bahan Bakar spesifik (SFC)
Torsi adalah indikator baik dari ketersediaan mesin untuk kerja. Torsi didefinisikan sebagai daya yang bekerja pada jarak momen dan apabila dihubungkan dengan kerja dapat ditunjukkan dengan persamaan (Heywood, 1988).
T = F x L ...(2.1) Dengan :
T = Torsi (N.m)
F = Gaya yang terukur pada Dynamometer (N) L = x = Panjang langkah pada Dynamometer (m)
Daya adalah besar usaha yang dihasilkan oleh mesin tiap satuan waktu, didefinisikan sebagai laju kerja mesin, ditunjukkan oleh persamaan (Heywood, 1988).
P = n
... (2.2)
Dengan :
P = Daya (kW)
n = Putaran mesin (rpm) T = Torsi (N.m)
Dalam hal ini daya secara normal diukur dalam kW, tetapi HP masih digunakan juga, dimana :
19
Konsumsi bahan bakar yang diambil dengan cara uji jalan yaitu dengan mengganti tangki mootor standar dengan tangki mini yang memiliki volume 420 ml lalu tangki di isi penuh dan digunakan untuk jalan memutar sampai premiumnya habis. Lalu dapat dirumuskan :
Kbb = ... (2.3) V = Volume bahan bakar yang dihabiskan (l)
s = Jarak tempuh (km)
Kbb = ... (2.4) V = Volume bahan bakar yang dihabiskan (l)
t = waktu (s)
Kbb = ... (2.5) m = massa bahan bakar (kg)
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Bahan penelitian
Dibawah ini adalah spesifiksi dari motor 4 langkah Suzuki Satria F 150 cc :
Gambar 3.1 Suzuki Satria F 150 cc
1.Motor 4 Langkah 150 cc :
Jenis kendaraan : Suzuki Satria F 150 cc
Tipe Mesin : 150 cc, 4 langkah, DOHC pendingin udara
Daya Maksimum : 16 Hp / 9500 rpm
Torsi Maksimum : 12.7 kgf.m / 8500 rpm
Sistem Transmisi : 6 speed
Rasio Kompresi : 10.2 : 1
Silinder : 1 silinder
Sistem stater : Elektrik dan kaki
Rem : Cakram depan belakang
Sistem suplai bbm : Karburator
Jarak sumbu roda : 1.280 mm
Jarak pijak : 140 mm
Berat kosong : 95 kg
Kapasitas Tangki : 4,2 liter
2. CDI Standar Suzuki Satria F 150 cc
CDI standar Suzuki Satria F 150 adalah CDI bawaan pabrik dari motor Suzuki Satria F dengan arus AC dan memiliki limit. Untuk merek yang dipakai yaitu Denso, ditunjukkan pada gambar 3.2
Gambar 3.2 CDI Standar Suzuki Satria F 150 cc
Dibawah ini adalah spesifiksi dari CDI standar Suzuki Satria F 150 cc :
Merek : Denso
Type : Digital AC System
Operating Voltage : 4 s/d 14 VDC
Current Consumption : 0.05 s/d 0.50 A
Output Max : 150 Volt
Operation Temp : -50 to 600 C
3. CDI BRT (Bintang Racing Team) Dualband
Dualband adalah CDI digital yang dikendalikan menggunakan
microchip canggih buatan NXP Founded by Philips Semiconductor
Belanda. CDI BRT Satria F 150 dengan arus DC dan nolimit. Untuk spesifikasi CDI BRT Dualband sebagai berikut :
Gambar 3.3 CDI racing BRT Dualband
Model : Dualband
Type : Digital DC System
Operating Voltage : 8 s/d 18 VDC
Current Consumption : 0.05 s/d 0.75 A
Output Max : 300 Volt
Operation Temp : -150 to 800 C
Operation Freq : 400 to 20.000 Rpm
P/N : 102N-KCJ-F2030C-30R
S/N : 14077212
Date : 19/07/2014
4. Pertamax Plus
Pertamax plus adalah bahan bakar minyak, memiliki nilai oktan 95 dan sebagai sumber energi utama pada motor bensin, ditunjukkan pada gambar 3.4
Gambar 3.4 Pertamax Plus
3.2. Alat penelitian
1. Dynamometer, adalah alat yang digunakan untuk mengukur torsi dan daya sebuah kinerja mesin, ditunjukkan pada gambar 3.5
2. Laptop, berfungsi sebagai akuisasi data dari Dynamometer, ditunjukkan pada gambar 3.6
Gambar 3.6 Laptop Dynamometer
3. Gelas ukur, adalah alat untuk mengukur volume bahan bakar, ditunjukkan pada gambar 3.7
4. Stop Watch, adalah alat untuk menghitung waktu dalam pengambilan data konsumsi bahan bakar, ditunjukkan pada gambar 3.8
Gambar 3.8 Stop watch
5. Torong kaca, digunakan untuk membantu memasukkan Pertamax Plus kedalam tangki bahan bakar, ditunjukkan pada gambar 3.9
6. Tangki mini, digunakan untuk mengganti tangki standar yang fungsinya agar penghintungan bahan bakar yang digunakan lebih akurat, ditunjukkan pada gambar 3.10
Gambar 3.10 Tangki Mini
7. Tire Pressure Meter, digunakan untuk mengukur tekanan angin ban, ditunjukkan pada gambar 3.11
8. Termometer digital, digunakan untuk mengetahui suhu ruangan, ditunjukkan pada gambar 3.12
Gambar 3.12 Termometer Digital
9. Knalpot racing, digunakan untuk uji coba motor satria F 150 ingin membandingkan dengan knalpot standar, ditunjukkan pada gambar 3.13
10.Knalpot standar, digunakan untuk uji coba motor satria F 150 ingin membandingkan dengan knalpot racing, ditunjukkan pada gambar 3.14
Gambar 3.14 knalpot standar Suzuki Satria F 150 cc
3.3.Tempat penelitian
Tempat penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah : a. Laboratorium Teknik Mesin UMY.
Diagram alir penelitian Torsi dan Daya
Tidak
Ya Mulai
Studi literature
Pengaruh kinerja mesin standar dengan variasi CDI standar, CDI racing, knalpot standa knalpot racing
Persiapan alat dan bahan :
1. Persiapan pengujian 2. Pengadaan alat dan bahan 3. Service menyeluruh
Kondisi 1 : CDI standar, knalpot standar kondisi 3 : CDI BRT, knalpot standar.
Kondisi 2 : CDI standar, knalpot racing kondisi 4 : CDI BRT, knalpot racing.
Menghidupkan Mesin
Transmisi 1 sampai 4
Data output (rpm, T, P) didapat dari komputer
Mematikan mesin
Sesuai kondisi
Analisa dan pengolahan data P dan T
Kesimpulan dan saran
Pembahasan
karakteristik T pada berbagi putaran mesin karakteristik P pada berbagi putaran mesin
selesai
Tidak
Ya Mulai
Studi literature
Pengaruh kinerja mesin standar dengan variasi CDI standar , CDI racing, knalpot standar knalpot racing
Persiapan alat dan bahan :
4. Persiapan pengujian 5. Pengadaan alat dan bahan 6. Service menyeluruh
Kondisi 1 : CDI standar, knalpot standar. kondisi 3 : CDI BRT, knalpot standar.
Kondisi 2 : CDI standar, knalpot racing,. kondisi 4 : CDI BRT, knalpot racing.
Menghidupkan Mesin
Mengatur kondisi bahan bakar : Pertamax plus
Pencatatan data hasil pengujian waktu dan jarak
Mematikan mesin
Sesuai kondisi
Analisa dan pengolahan data mf dan SFC
Kesimpulan dan saran
Pembahasan
karakteristik mf pada berbagi putaran mesin karakteristik SFC pada berbagi putaran
selesai transmisi 1 - 6
3.4.2. Persiapan pengujian
Persiapan awal yang dilakukan sebelum melakukan penelitian adalah memeriksa keadaan alat dan mesin kendaraan yang akan diuji, supaya data yang diperoleh lebih akurat atau lebih teliti, adapun langkah-langkah pemeriksaan meliputi:
1. Sepeda motor
Sebelum dilakukan pengujian sepeda motor harus diperiksa terlebih dahulu. Mesin, komponen lainnya, dan oli mesin harus dalam keadaan bagus dan normal sesuai dengan kondisi standar. Dalam pengujian mesin harus dalam keadaan stedy terlebih dahulu.
2. Alat ukur
Alat ukur seperti gelas ukur dan stopwatch, sebelum digunakan harus diperiksa dan dipastikan dalam kondisi normal dan standar, atau disebut dengan kalibrasi alat.
3. Bahan bakar
Dalam pengujian ini bahan bakar yang digunakan jenis bahan bakar premium, sebelum pengujian dilakukan bahan bakar pada tangki sepeda motor harus dipastikan dalam kondisi full dan secukupnya pada saat pengujian dilakukan.
3.4.3. Tahap pengujian
a. Pengujian Daya dan Torsi
Proses pengujian dan pengambilan data daya dan torsi dengan langkah-langkah sebagai berikut :
1. Mempersiapkan alat ukur seperti Dynamometer, CDI standar, CDI BRT dan kenalpot racing.
2. Mengisi bahan bakar pada tangki kendaraan sebelum melakukan pengujian, pengeceken sistem karburasi, sistem kelistrikan, dan oli. 3. Penggantian antara CDI standar dengan CDI BRT dan knalpot racing. 4. Menempatkan sepeda motor pada tempat pengujian yaitu pada unit
5. Melakukan pengujian dan pengambilan data yaitu, daya dan torsi dengan sesuai prosedur.
6. Melakukan pengecekan pada kendaraan jika terjadi perubahan pada suara kendaraan.
7. Membersihkan dan merapikan tempat setelah melakukan pengujian.
b. Pengujian bahan bakar
Proses pengujian dan pengambilan data konsumsi bahan bakar uji jalan dengan langkah-langkah sebagai berikut:
1. Mempersiapkan alat ukur seperti gelas ukur, tanki mini, stop wach, CDI standar, CDI BRT dan knalpot racing.
2. Mengisi bahan bakar pada tangki kendaraan sebelum melakukan pengujian, pengeceken sistem karburasi, sistem kelistrikan dan oli. 3. Penggantian antara CDI standar dengan CDI BRT dan knalpot
racing.
4. Melakukan pengujian dan pengambilan data yaitu, data konsumsi bahan bakar dengan sesuai prosedur uji jalan.
5. Melakukan pengecekan pada kendaraan jika terjadi perubahan pada suara kendaraan.
3.4.4. Skema alat uji
a. Skema alat uji dapat dilihat pada gambar 3.18 di bawah ini :
Gambar 3.17 Skema alat uji daya motor Keterangan gambar :
1. Komputer 6. Penahan Motor 2. Torsiometer 7. Karburator
3. Termometer 8. Knalpot
4. Penahan motor 9. Dynamometer 5. Layar Monitor 10. Mesin
b. Prinsip Kerja Alat Uji (Dynamometer)
Dynamometer terdiri dari suatu rotor yang digerakkan oleh motor
c. Cara Pemasangan Tangki Mini
Tanki mini digunakan untuk mengambil data konsumsi bahan bakar, adapun cara pemasanganya sebagai berikut :
1. Pertama – tama menyiapkan terlebih dahulu tangki mini dan persiapkan dry.
2. Melepaskan cover atas penutup mesin.
3. Melepaskan baut cover atas mesin yang berjumlah 3 buah dan lepas semuanya.
4. Kemudian memasang tangki mini dengan memasang baut pada dudukan tangki ke salah satu baut dudukan rangka mesin.
5. Sebelum dikencangkan mengatur posisi tangki tegak lurus agar bahan bakar rata.
Gambar 3.18 Pemasangan tangki mini d. Cara Penggunaan Tangki Mini
Tanki mini digunakan untuk mengambil data konsumsi bahan bakar memiliki volume 400 ml, adapun cara penggunaanya sebagai berikut :
1. Pertama memasang tangki mini pada motor.
2. Sebelum diuji jalan motor dipanasi terlebih dahulu sekitar ±3 menit.
3. Mengosongkan tangki mini dan karburator dari bahan bakar. 4. Menakar bahan bakar premium dengan menggunakan gelas ukur
5. Sebelum bahan bakar premium dituangkan kedalam tangki mini, keran pada tangki di offkan terlebih dahulu.
6. Motor siap diuji jalan.
3.4.5 Metode Pengujian
Sebelum melakukan pengujian daya dan torsi, agar pengujian optimal dan valid maka bahan uji harus dalam kondisi baik. Sepeda motor terlebih dahulu harus diservis secara menyeluruh dan alat sebelum digunakan dalam pengujian harus terlebih dahulu dilakukan kalibrasi, dan segi keselamatan dalam pengujian harus perhatikan.
3.4.6 Metode pengambilan data
Metode pengujian menggunakan metode throttle spontan, throttle spontan adalah throttle motor ditarik secara spontan mulai dari 6250 rpm sampai 11250 rpm. Tahapan dalam throttle spontan ini pertama-tama motor dihidupkan kemudian dimasukan perseneling 1 sampai dengan 4, kemudian throttle distabilkan pada posisi 6250 rpm setelah stabil pada posisi 6250 rpm, secara spontan throttle ditarik hingga pada posisi 11250 rpm lalu throttle dilepas hingga menurun sanpai 6250 rpm lalu diulang kembali.
3.4.7 Metode perhitungan Torsi, Daya, dan Konsumsi Bahan Bakar
Data torsi dan daya diambil langsung melalui uji dengan Dynamometer hasilnya dibaca dan diolah menggunakan komputer ketika jadi dalam bentuk grafik dan tabel jadi satu dalam kertas print.
Kbb = ...(3.1)
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Perhitungan dan pembahasan dari proses pengambilan data dan pengumpulan data yang dikumpulkan meliputi data spesifikasi obyek penelitian dan hasil pengujian. Data – data tersebut diolah dengan perhitungan untuk mendapatkan variabel yang diinginkan kemudian dilakukan hasil pembahasan . Berikut ini perhitungan data, pengumpulan data dan pembahasan yang dilakukan melalui perhitungan untuk kerja mesin berdasarkan data – data pengujian motor standar adalah sebagai berikut :
4.1 Contoh perhitungan dan hasil pengujian
Dari data yang didapat perhitungan Torsi, Daya dan Konsumsi bahan bakar ini berdasarkan data – data pengujian motor Suzuki Satria F 150 cc dalam kondisi standar.
1. Torsi (T), Terukur dari hasil data pengujian. 2. Daya (P), Terukur dari hasil data pengujian.
4.2 Pembahasan hasil pengaruh penggunaan CDI standar dan CDI racing menggunakan knalpot standar.
4.2.1 Hasil pengujian Torsi (N.m)
Pengujian ini untuk mengetahui perbandingan torsi kinerja mesin motor 4 langkah 150 cc dengan variasi CDI dan knalpot dengan menggunakan pertamax plus, ditunjukkan pada gambar 4.1
Gambar 4.1 Grafik perbandingan torsi dengan variasi CDI dan knalpot menggunakan bahan bakar pertamax plus.
4.2.2 Hasil pengujian Daya (HP)
Pengujian ini untuk mengetahui perbandingan daya kinerja mesin motor 4 langkah 150 cc dengan variasi CDI dan knalpot dengan menggunakan pertamax plus, ditunjukkan pada gambar 4.2
Gambar 4.2 Grafik perbandingan daya dengan variasi CDI dan knalpot menggunakan bahan bakar pertamax plus.
Kinerja motor standar pabrikan yang telah di uji coba dengan dynotest menghasilkan torsi maksimal 12,7 (N.m) pada putaran mesin 9500 rpm, daya maksimal 16 (HP) pada putaran mesin 9500 rpm dan konsumsi bahan bakar 34,4 km/l.
Pada variasi CDI Standar dan knalpot standar dengan CDI racing knalpot standar berbahan bakar pertamax plus mengalami peningkatan torsi dan daya, torsi CDI standar dan knalpot standar yaitu 11 N.m pada putaran mesin 8249 rpm dan daya 13,5 HP pada putaran mesin 9345 rpm sedangkan torsi CDI BRT knalpot standar yaitu 11,75 N.m pada putaran mesin 8352 rpm, dan daya 14,5 HP pada putaran mesin 9345 rpm. Hal ini dikarenakan penggunaan CDI racing menghasilkan pengapian yang lebih sempurna dan maksimal dibandingkan CDI standar. Ketika pengapian lebih sempurna terjadi hasilnya tekanan menjadi lebih besar. Sedangkan pada putaran mesin yang mengalami penurunan torsi. Ini
disebabkan karena adanya siklus yang cepat sehingga bahan bakar yang masuk kedalam ruang bakar tidak terbakar seluruhnya dan sisa bahan bakar ikut terbuang keluar lingkungan sekitar.
4.3 Pembahasan hasil pengaruh penggunaan knalpot standar dan knalpot
racing menggunakan CDI standar.
4.3.1 Hasil pengujian Torsi (N.m)
Pengujian ini untuk mengetahui perbandingan torsi kinerja mesin motor 4 langkah 150 cc dengan variasi CDI dan knalpot dengan menggunakan pertamax plus, ditunjukkan pada gambar 4.3
Gambar 4.3 Grafik perbandingan torsi dengan variasi CDI dan knalpot menggunakan bahan bakar pertamax plus.
4.3.2 Hasil pengujian Daya (HP)
Pengujian ini untuk mengetahui perbandingan daya kinerja mesin motor 4 langkah 150 cc dengan variasi CDI dan knalpot dengan menggunakan pertamax plus, ditunjukkan pada gambar 4.4
Gambar 4.4 Grafik perbandingan daya dengan variasi CDI dan knalpot menggunakan bahan bakar pertamax plus.
Pada variasi knalpot standar dan CDI standar dengan knalpot racing dan CDI standar berbahan bakar pertamax plus mengalami peningkatan torsi dan daya, torsi knalpot standar dan CDI standar yaitu 11 N.m pada putaran mesin 8249 rpm dan daya 13,5 HP pada putaran mesin 9345 rpm sedangkan torsi knalpot racing dan CDI standar 11,5 N.m pada putaran mesin 8249 rpm dan daya 14,3 HP pada putaran mesin 10000 rpm. Hal ini dikarenakan penggunaan knalpot racing menghasilkan gas buang yang lebih sempurna dan maksimal dibandingkan
4.4 Pembahasan hasil pengaruh penggunaan CDI standar dan knalpot standar dengan CDI racing dan knalpot racing.
4.4.1 Hasil pengujian Torsi (N.m)
Pengujian ini untuk mengetahui perbandingan torsi kinerja mesin motor 4 langkah 150 cc dengan variasi CDI dan knalpot dengan menggunakan pertamax plus, ditunjukkan pada gambar 4.5
Gambar 4.5 Grafik perbandingan torsi dengan variasi CDI dan knalpot menggunakan bahan bakar pertamax plus.
4.4.2 Hasil pengujian Daya (HP)
Pengujian ini untuk mengetahui perbandingan daya kinerja mesin motor 4 langkah 150 cc dengan variasi CDI dan knalpot dengan menggunakan pertamax plus, ditunjukkan pada gambar 4.6
Gambar 4.6 Grafik perbandinagn daya dengan variasi CDI dan knalpot menggunakan bahan bakar pertamax plus.
Pada variasi CDI standard dan knalpot standar dengan CDI racing dan knalpot racing berbahan bakar pertamax plus mengalami peningkatan torsi dan daya, torsi CDI standar dan knalpot standar yaitu 11 N.m pada putaran mesin 8249 rpm dan daya 13,5 HP pada putaran mesin 9345 rpm, sedangkan torsi CDI racing dan knalpot racing 11,9 N.m pada putaran mesin 8000 rpm dan daya 15,6
4.5 Grafik Torsi dan Daya dengan variasi CDI dan knalpot 4.5.1 Hasil pengujian Torsi (N.m)
Pengujian ini untuk mengetahui perbandingan torsi kinerja mesin motor 4 langkah 150 cc dengan variasi CDI dan knalpot dengan menggunakan pertamax plus, ditunjukkan pada gambar 4.7
Gambar 4.7 Grafik perbandingan torsi dengan variasi CDI dan knalpot menggunakan bahan bakar pertamax plus.
4.5.2 Hasil pengujian Daya (HP)
Pengujian ini untuk mengetahui perbandingan torsi kinerja mesin motor 4 langkah 150 cc dengan variasi CDI dan knalpot dengan menggunakan pertamax plus, ditunjukkan pada gambar 4.8
Gambar 4.8 Grafik perbandingan daya dengan variasi CDI dan knalpot menggunakan bahan bakar pertamax plus.
Pada variasi CDI BRT knalpot standar menggunakan bahan bakar pertamax plus 400 ml didapat daya yaitu 14,5 HP pada putaran mesin 9345 rpm, CDI standar knalpot racing 14,3 HP pada putaran mesin 10000 rpm CDI standar knalpot standar 13,5 HP pada putaran mesin 9345 rpm, dan CDI BRT kanlpot racing 15,6 HP pada putaran mesin 10250 rpm.
4.6 Hasil Pengujiaan Konsumsi Bahan Bakar
Di bawah ini menunjukkan data hasil perhitungan konsumsi bahan bakar terhadap variasi CDI dan knalpot berbahan bakar Pertamax plus. Dan uji ini dilakukan dengan cara uji jalan yaitu mengganti tangki bahan bakar standar dengan tangki mini yang telah dimodifikasi dengan volume 400 ml, ditunjukkan pada tabel 4.1 dan gambar 4.9
4.1 Tabel Hasil Data Pengujian Konsumsi Bahan Bakar Pertamax Plus
Gambar 4.9 Diagram perbandingan konsumsi bahan bakar dengan variasi CDI dan knalpot berbahan bakar pertamax plus.
Gambar 4.9 menunjukkan nilai konsumsi bahan bakar pertamax plus 400 ml, konsumsi bahan bakar terendah didapat pada percobaan menggunakan cdi standar dan knalpot standar 36 km/l, CDI racing dan knalpot standar 34,75 km/l, CDI standar dan knalpot racing 32,79 km/l, CDI BRT dan knalpot racing 31,16 km/l. Penggunaan CDI racing dan knalpot racing mempengaruhi konsumsi bahan bakar karena pengapian dan gas buang yang dihasilkan lebih besar dan maksimal sehingga pembakaran dan gas buang akan lebih sempurna di ruang bakar dibandingkan dengan CDI standar dan knalpot standar.
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dengan mengkaji kegiatan penelitian yang meliputi proses pengambilan data, hasil pengujian serta hasil perhitungan secara menyeluruh, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1. Kinerja motor standar pabrikan yang telah diuji coba dengan dynotest menghasilkan torsi maksimal 12,7 (N.m) pada putaran mesin 9500 rpm, daya maksimal 16 (HP) pada putaran mesin 9500 rpm dan konsumsi bahan bakar 34,4 km/l, sedangkan pada penelitian dynotest yang dilakukan didapat torsi maksimal 11 (N.m) pada putaran mesin 8249 rpm, daya 13,5 (HP) pada putaran mesin 9345 rpm dan konsumsi bakar 36 km/l.
4. Pada variasi CDI standard dan knalpot standar dengan CDI racing dan knalpot racing berbahan bakar pertamax plus mengalami peningkatan torsi dan daya, torsi CDI standar dan knalpot standar yaitu 11 N.m pada putaran mesin 8249 rpm, daya 13,5 HP pada putaran mesin 9345 rpm dan konsumsi bahan bakar 36 km/l, sedangkan torsi CDI racing dan knalpot racing 11,9 N.m pada putaran mesin 8000 rpm, daya 15,6 HP pada putaran mesin 10250 rpm dan konsumsi bahan bakar 31,16 km/l.
5.2 Saran
Saran yang dapat disimpulkan dari penelitian kajian eksperimental tentang pengaruh variasi CDI dan knalpot terhadap kinerja motor bensin empat langkah 150 cc yaitu :
1. Seharusnya untuk mahasiswa yang akan melakukan penelitian selanjutnya harus ditambah dengan variasi yang lain, tidak hanya CDI dan knalpot. Misalnya : penggantian karburator, maghnit, crank saft dan lain – lain. 2. Seharusnya pada pengujian torsi dan daya yang dilakukan pada mesin 4
langkah 150 cc lebih baik mesin diservis atau dicek terlebih dahulu, supaya dalam pengambilan data bisa mendapatkan hasil yang akurat. 3. Penggantian CDI standar dengan CDI racing hasilnya tidak begitu jauh
berbeda jika dilihat dari hasil torsi dan daya. Jadi untuk mendapatkan unjuk kerja mesin yang maksimal untuk penggantian CDI racing dapat diimbangi dengan penggantian part racing yang lain. Seperti penggantian pilot dan main jet pada karburator, pengubahan sudut crank saft, over size
diameter piston dan komonen pendukung lainnya.
DAFTAR PUSTAKA
Daryanto, 2008, Rangkaian system pengapian magnet, Jakarta.
http:/pertamina.com/2015/02/ katub, html (diakses 20 september 2015 jam 14.23 WIB)
Hartono, 2011, “Kajian eksperimental tentang pengaruh penggunaan bahan bakar Premium, Pertamax dan Pertamax Plus terhadap untuk kerja motor bakar
bensin”. Tugas akhir. Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.
Jamalludin, achmad, 2014, “Kajian eksperimental penggunaan bahan bakar premium dengan variasi timing pengapian pada motor bensin 4 langkah 160 cc
berbahan bakar campuran premium – etanol dengan kandungan etanol 15%”.
Tugas akhir. Universitas Muhammadiyah Yogyakarta. Keputusan Dirjen Migas No. 3674 K/24/DJM/2006 Munandar, Aris, 1988, motor bakar torak, ITB, bandung.
Mahendro, 2010, “kajian eksperimental penggunaan bahan bakar Shell Super, Petronas Primax 92, dan Pertamax terhadap untuk kinerja motor bensin empat
langkah”. Tugas akhir. Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.
Subagio, astu widi, 2014, “Kajian eksperimental tentang pengaruh variasi timing pengapian terhadap kinerja motor bensin 4 langkah 100 cc berbahan bakar
premium”. Tugas akhir. Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.
KAJIAN EKSPERIMENTAL TENTANG PENGARUH VARIASI CDI DAN KNALPOT TERHADAP KINERJA MOTOR BENSIN 4 LANGKAH 150 CC BERBAHAN BAKAR
PERTAMAX PLUS.
Bayu Joko S
Mahasiswa program studi S-1 Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.
Jl. Lingkar barat, tamantirto, kasihan bantul e-mail : Bayujoko124@gmail.com
Intisari
Seiring berkembangnya tekhnologi otomotif semakin banyak komponen yang ditawarkan dipasaran otomotif untuk memenuhi permintaan para pecinta modifikasi maupun berkecimpung didunia balap. Kebanyakan komponen paling utama yang sering diganti salahsatunya adalah CDI racing dan knalpot racing. Penggantian CDI racing dan knalpot racing bertujuan untuk meningkatkan performa kinerja mesin yaitu mengalami peningkatan torsi dan daya. Berdasarkan data diatas yang perlu dilakukan adalah mengenai pengaruh penggantian komponen terhadap torsi, daya dan konsumsi bahan bakar pertamax plus pada motor 4 langkah 150 cc. Pengujian dilakukan dengan menggunakan motor bensin 4 langkah Suzuki Satria F 150 cc dengan alat uji dynamometer untuk pengujian torsi, daya dan uji jalan untuk mengetahui konsumsi bahan bakar.
Perbandingan torsi tertinggi dihasilkan pada variasi CDI racing dan knalpot racing 11,9 yaitu (N.m) pada putaran mesin 8000 rpm dan daya paling terbesar dihasilkan CDI racing dan knalpot racing yaitu 15,6 (HP) pada putaran mesin 10250 rpm. Hal ini dikarenakan penggunaan CDI racing dan knalpot racing menghasilkan pengapian dan gas buang yang lebih besar dibandingkan dengan standarnya. Konsumsi bahan bakar paling rendah dihasilkan pada penggunaan CDI standar, sedangkan konsumsi bahan bakar tertinggi dihasilkan pada CDI racing. Penggunaan CDI racing dan knalpot racing mempengaruhi bahan bakar karena memiliki
pengapian dan gas buang yang lebih sempurna dan maksimal.
Latar Belakang
Di Indonesia sepeda motor merupakan alat transportasi yang banyak diminati masyarakat. Selain digunakan sebagai alat transportasi yang sangat membantu aktivitas dan rutinitas sepeda motor juga kerap digunakan untuk touring. Motor uji memiliki mesin satu silinder berkapasitas 150 cc, relatif lebih ringan dibandingkan motor sport lainya, menggunakan velg 17 inch, sudah double disc brake, rantai sudah model silent type dan shock model mono shock untuk jalan
Indonesia yang mayoritas hancur dan nyaman digunakan untuk touring. Namun selain kelebihan tersebut motor uji juga memiliki beberapa kekurangan seperti onderdil yang cukup mahal, kurangnya tenaga pada saat menempuh jalan lurus yang panjang, dan akselerasinya kurang pada tarikan awal. Melihat kekurangan tersebut para pengguna motor uji menyiasati dengan memodifikasi di beberapa sistem dan komponen yang berguna untuk meningkatkan performa kinerja mesin. Salah satunya dengan cara mengganti CDI dan knalpot. Akan tetapi bagaimana kalau komponen tersebut dipasang pada motor standar. Seiring perkembangan tekhnologi otomotif semakin banyak komponen yang ditawarkan dipasaran otomotif untuk memenuhi permintaan para pecinta modifikasi maupun berkecimpung didunia balap. Kebanyakan komponen paling utama yang sering diganti salahsatunya adalah CDI racing dan knalpot racing. Penggantian CDI racing dan knalpot racing bertujuan untuk meningkatkan performa kinerja mesin yaitu mengalami peningkatan torsi dan daya. Berdasarkan data diatas yang perlu dilakukan adalah mengenai pengaruh penggantian komponen terhadap torsi, daya dan konsumsi bahan bakar pertamax plus pada motor 4 langkah 150 cc. Pengujian dilakukan dengan menggunakan motor bensin 4 langkah Suzuki Satria F 150 cc dengan alat uji dynamometer untuk pengujian torsi, daya dan uji jalan untuk mengetahui konsumsi bahan bakar.
unjuk kerja CDI pada motor empat langkah 150 cc kondisi standar. Dengan dilakukannya penelitian ini supaya mengetahui kinerja pengapian pada tenaga mesin yang dihasilkan dan konsumsi bahan bakar jika digunakan untuk touring dengan jalan menanjak dan jalan lurus yang panjang ataupun digunakan untuk transportasi harian.
Untuk itu perlu dilakukan penelitian tentang sistem pengapian pada mesin motor standar dengan menggunakan CDI standar dan CDI racing dengan knalpot standar dan knalpot racing untuk mengetahui kinerja yang dihasilkan dengan menggunakan motor yang sama. Dari hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi dan pengetahuan kepada masyarakat dari kinerja yang dihasilkan pengapian racing. Dengan demikian semoga menjadi inspirasi betapa pentingnya pengaruh kinerja dengan cara menggunakan pengapian racing.
Rumusan masalah
Permasalahan yang akan menjadi pokok pembahasan adalah pengaruh penggantian komponen CDI dan knalpot terhadap torsi, daya, dan konsumsi bahan bakar pada motor empat langkah 150 cc berbahan bakar pertamax plus.
Batasan masalah
Batasan masalah dari penelitian ini meliputi :
1. Motor bensin yang digunakan untuk pengujian ini adalah motor bensin empat langkah 1 silinder 150 cc dengan merek Suzuki Satria F 150 cc.
2. Variasi yang digunakan dalam penelitian ini CDI dan knalpot. 3. Unsur yang diamati adalah torsi, daya dan konsumsi bahan bakar.
4. Pengambilan data dimulai pada putaran mesin terendah dan dilanjutkan dengan menaikkan kecepatan putar sampai dengan dicapainya kecepatan putar maksimal.
Tujuan penelitian
Adapun tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui :
1. Kinerja motor ketika menggunakan CDI standar dan knalpot standar.
2. Pengaruh penggunaan CDI racing dan CDI standar dengan menggunakan knalpot standar terhadap kinerja motor.
3. Pengaruh penggunaan knalpot racing dan knalpot standar dengan menggunakan CDI standar terhadap kinerja motor.
Manfaat penelitian
Manfaat yang diperoleh dari penelitian ini adalah :
1. Memberikan informasi kepada masyarakat tentang pengaruh penggunaan teknologi komponen CDI racing dan knalpot racing terhadap kinerja torsi, daya dan konsumsi bahan bakar pada motor bensin empat langkah 1 silinder 150 cc berbahan bakar pertamax plus.
2. Dari hasil analisis ini diharapkan akan diperoleh hasil performance atau unjuk kerja mesin yang lebih optimum.
3. Menambah pengetahuan ilmu teori maupun praktek dalam wawasan mengenai motor bakar dan otomotif.
Skema alat uji
a. Skema alat uji dapat dilihat pada gambar 3.16. di bawah ini :
Gambar Skema alat uji daya motor Keterangan gambar :
1. Komputer 6. Penahan Motor 2. Torsiometer 7. Karburator
3. Termometer 8. Knalpot
Prinsip Kerja Alat Uji (Dynamometer)
Dynamometer terdiri dari suatu rotor yang digerakkan oleh motor yang akan diukur
dan berputar dalam medan magnet. Kekuatan medan magnetnya 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 diinduksikan dalam rotor sehingga rotor menjadi panas.
Cara Pemasangan Tangki Mini
Tanki mini digunakan untuk mengambil data konsumsi bahan bakar, adapun cara pemasanganya sebagai berikut :
1. Pertama – tama siapkan terlebih dahulu tangki mini dan persiapkan dry. 2. Melepaskan cover atas penutup mesin.
3. Melepaskan baut cover atas mesin yang berjumlah 3 buah dan lepas semuanya. 4. Kemudian pasang tangki mini dengan membautkan dudukan tangki ke salah
satu baut dudukan rangka mesin.
5. Sebelum dikencangkan atur posisi tangki tegak lurus agar bahan bakar rata.
Gambar Pemasangan tangki mini
b. Cara Penggunaan Tangki Mini
1. Pertama pasang tangki mini pada motor.
2. Sebelum diuji jalan motor dipanasi terlebih dahulu sekitar ±3 menit. 3. Kosongkan tangki mini dan karburator dari bahan bakar.
4. Takar bahan bakar premium dengan menggunakan gelas ukur sebanyak 400 ml. 5. Sebelum bahan bakar premium dituangkan kedalam tangki mini, keran pada
tangki di offkan terlebih dahulu. 6. Motor siap diuji jalan.
Metode Pengujian
Sebelum melakukan pengujian daya dan torsi, agar pengujian optimal dan valid maka bahan uji harus dalam kondisi baik. Sepeda motor terlebih dahulu harus diservis secara menyeluruh dan alat sebelum digunakan dalam pengujian harus terlebih dahulu dilakukan kalibrasi, dan segi keselamatan dalam pengujian harus perhatikan.
Metode pengambilan data
Metode pengujian menggunakan metode throttle spontan, throttle spontan adalah throttle motor ditarik secara spontan mulai dari 6250 rpm sampai 11250 rpm. Tahapan dalam throttle spontan ini pertama-tama motor dihidupkan kemudian dimasukan perseneling 1 sampai dengan 4, kemudian throttle distabilkan pada posisi 6250 rpm setelah stabil pada posisi 6250 rpm, secara spontan throttle ditarik hingga pada posisi 11250 rpm lalu throttle dilepas hingga menurun sanpai 6250 rpm lalu diulang kembali.
Metode perhitungan Torsi, Daya, dan Konsumsi Bahan Bakar
Data torsi dan daya diambil langsung melalui uji dengan Dynamometer hasilnya dibaca dan diolah menggunakan komputer ketika jadi dalam bentuk grafik dan tabel jadi satu dalam kertas print.
