PENGARUH PENGGUNAAN VARIASI 3 JENIS BUSI
TERHADAP KARAKTERISTIK PERCIKAN BUNGA API DAN
KINERJA MOTOR BENSIN 4 LANGKAH HONDA BLADE
110 CC BERBAHAN BAKAR PREMIUM DAN PERTAMAX 95
TUGAS AKHIR
Diajukan Guna Memenuhi Persyaratan untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata-1 pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Mesin
Universitas Muhammadiyah Yogyakarta
Disusun Oleh :
ERLANGGA BAGUS FIANDRY 2012 013 0228
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA
PENGARUH PENGGUNAAN VARIASI 3 JENIS BUSI
TERHADAP KARAKTERISTIK PERCIKAN BUNGA API DAN
KINERJA MOTOR BENSIN 4 LANGKAH HONDA BLADE
110 CC BERBAHAN BAKAR PREMIUM DAN PERTAMAX 95
TUGAS AKHIR
Diajukan Guna Memenuhi Persyaratan untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata-1 pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Mesin
Universitas Muhammadiyah Yogyakarta
Disusun Oleh :
ERLANGGA BAGUS FIANDRY 2012 013 0228
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA
PERNYATAAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama : Erlangga Bagus Fiandry
NIM : 2012 013 0228
Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa Tugas Akhir yang berjudul: “PENGARUH PENGGUNAAN VARIASI 3 JENIS BUSI TERHADAP KARAKTERISTIK PERCIKAN BUNGA API DAN KINERJA MOTOR BENSIN 4 LANGKAH HONDA BLADE 110 CC BERBAHAN BAKAR PREMIUM DAN PERTAMAX 95” adalah benar-benar hasil karya sendiri, kecuali jika disebutkan sumbernya dan belum pernah diajukan pada instansi manapun, serta bukan karya tiruan atau jiplakan. Saya bertanggung jawab atas keabsahan dan kebenaran isinya sesuai dengan sikap ilmiah yang harus dijunjung tinggi.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya dan sesadar-sadarnya, tanpa adanya tekanan dan paksaan dari pihak manapun serta bersedia mendapat sanksi akademik apabila ternyata di kemudian hari pernyataan ini tidak benar.
Yogyakarta, 01 Desember 2016 Yang menyatakan,
Erlangga Bagus Fiandry
MOTTO
“Maka sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan. Sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan. Maka apabila engkau telah selesai (dari sesuatu urusan), tetaplah bekerja keras (untuk urusan yang lain). Dan hanya kepada Tuhanmulah engkau berharap.” (QS. Al-Insyirah,6-8)
“Hai orang-orang yang beriman, apabila dikatakan kepadamu: "Berlapang-lapanglah dalam majelis", maka lapangkanlah, niscaya Allah akan memberi kelapangan untukmu. Dan apabila dikatakan: "Berdirilah kamu, maka berdirilah, niscaya Allah akan meninggikan orang-orang yang beriman di antaramu dan orang-orang yang diberi ilmu pengetahuan beberapa derajat. Dan Allah Maha Mengetahui apa yang kamu kerjakan.” (QS. Al-mujadilah 11)
“Pendidikan merupakan senjata paling ampuh yang bisa kamu gunakan untuk merubah dunia.” (Nelson Mandela)
“Memulai dengan penuh keyakinan.”
“Menjalankan dengan penuh keikhlasan.”
“Menyelesaikan dengan penuh kebahagiaan.”
“Jadilah diri sendiri dan jangan takut untuk melangkah, karena sebesar apapun jaraknya pasti selalu dimulai dengan langkah pertama.”
“ If you fall a thousand times, stand up millions of times because you don’t know how close you’re to success.”
“Don’t put off doing a job because nobody knows whether we can meet tomorrow or not.”
HALAMAN PERSEMBAHAN
Dengan penuh rasa syukur, tugas akhir ini saya persembahkan untuk :
1. Ayah dan Ibuku tercinta, Suparlan, S.H. dan Erma Wahyuningsih, S.H., Terima kasih atas support-nya baik materil maupun non-materil, bimbingan, kasih sayang, kesabaran, kepercayaan selama ini, sehingga aku mampu menyelesaikan Tugas Akhir ini. Semoga dimasa depan kelak aku dapat berguna dan membuatmu bangga.
2. Falia Keysya Adkharizka, adikku yang telah memberikan motivasi untuk sukses semuda mungkin, saya harap kamu lebih sukses daripada saya saat ini, semoga kamu bisa meraih apa yang kamu cita-citakan.
3. Keluarga Besar, yang memberikan saran, support dan do’a nya. Sehingga Tugas Akhir ini dapat berjalan lancar.
4. Teddy Nurcahyadi, S.T., M.Eng. dan Tito Hadji Agung Santoso, S.T., M.T. Selaku dosen pembimbing, saya ucapkan terimakasih atas bimbingan, saran, dan nasihat bapak selama ini yang telah sabar dan selalu membantu sehingga saya bisa menyelesaikan Tugas Akhir ini sampai selesai.
5. Wahyudi, S.T., M.T. Selaku dosen penguji Tugas Akhir ini.
6. Abdul Rahman, S.T., Banu Dwi Setiawan, Yosa Wahyu Saputra, Ricky Eko Julianto, Sumardi, Wawan Hartanto, S.T., Taufik Wahyudi, S.T., Ahmad Faz Fero, Ahmad Yulizal, Muhammad Ali Nurdin, dan Yoganis Al-Ayubi yang bersedia motornya digunakan untuk penelitian Tugas Akhir ini.
7. Teman-teman Teknik Mesin UMY angkatan 2012 khususnya kelas D, kelas paling akhir di tahun itu dan semua angkatan yang selalu memberi dukungan satu sama lain “M Forever”.
8. Semua pihak yang telah mendukung penelitian ini, yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu saya ucapkan terima kasih.
DAFTAR ISI
2.2.5.1. Baterai ... 16
3.3.1. Diagram Alir Pengujian Percikan Bunga Api ... 42
3.3.2. Diagram Alir Pengujian Daya dan Torsi ... 44
3.3.3. Diagram Alir Pengujian Konsumsi Bahan Bakar ... 46
3.6. Skema Alat Uji... 51
3.6.1. Skema Alat Uji Daya Motor ... 51
3.7. Prinsip Kerja Alat Uji ... 52
3.8. Metode Pengujian ... 52
3.9. Metode Pengambilan Data ... 53
3.10. Metode Perhitungan Torsi, Daya, dan Konsumsi Bahan Bakar ... 53
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Pengujian Percikan Bunga Api Busi ... 54
4.2. Hasil Pengujian Kinerja Mesin ... 57
4.2.1. Torsi ... 57
4.2.2.Daya ... 63
4.2.3.Perbandingan Nilai Torsi dan Daya Pada Spesifikasi Motor Dengan Hasil Penelitian ... 70
4.2.4.Konsumsi Bahan Bakar ... 71
4.3. Perhitungan ... 73
4.4. Perbandingan Hasil Pengujian Karakteristik Percikan Bunga Api Dengan Pengujian Kinerja Mesin ... 76
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ... 78
5.2. Saran ... 80 DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Hasil pengujian Dynotest Busi DENSO Standard Berbahan Bakar Premium.
Lampiran 2. Hasil pengujian Dynotest Busi NGK Platinum Berbahan Bakar Premium.
Lampiran 3. Hasil pengujian Dynotest Busi DURATION Double Iridium Berbahan Bakar Premium.
Lampiran 4. Hasil pengujian Dynotest Busi DENSO Standard Berbahan Bakar Pertamax 95.
Lampiran 5. Hasil pengujian Dynotest Busi NGK Platinum Berbahan Bakar Pertamax 95.
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.18. Diagram Alir Pengujian Percikan Bunga Api Pada Busi ... 42
Gambar 3.19. Diagram Alir Pengujian Torsi dan Daya ... 44
Gambar 3.21. Skema Alat Uji Daya Motor ... 51 Gambar 4.1. Percikan Bunga Api Busi ... 55 Gambar 4.2. Grafik Perbandingan Torsi dengan Variasi 3 jenis busi, Busi
DENSO Standar, NGK Platinum, dan DURATION Double Iridium, Menggunakan Bahan Bakar Premium ... 60 Gambar 4.3. Grafik Perbandingan Torsi dengan Variasi 3 jenis busi, Busi
DENSO Standar, NGK Platinum, dan DURATION Double Iridium, Menggunakan Bahan Bakar Pertamax 95 ... 60 Gambar 4.4. Grafik Perbandingan Torsi Pada Busi Denso Standar Dengan
Variasi 2 jenis Bahan Bakar ... 62 Gambar 4.5. Grafik Perbandingan Torsi Pada Busi NGK Platinum Dengan
Variasi 2 jenis Bahan Bakar ... 62 Gambar 4.6. Grafik Perbandingan Torsi Pada Busi DURATION Double
Iridium Dengan Variasi 2 jenis Bahan Bakar ... 63 Gambar 4.7. Grafik Perbandingan Daya dengan Variasi 3 jenis busi, Busi
DENSO Standar, NGK Platinum, dan DURATION Double Iridium, Menggunakan Bahan Bakar Premium ... 66 Gambar 4.8. Grafik Perbandingan Daya dengan Variasi 3 Jenis Busi, Busi
DENSO Standar, NGK Platinum, dan DURATION Double Iridium, Menggunakan Bahan Bakar Pertamax 95 ... 66 Gambar 4.9. Grafik Perbandingan Daya Pada Busi DENSO Standar
Dengan Variasi 2 jenis Bahan Bakar ... 68 Gambar 5.0. Grafik Perbandingan Daya Pada Busi NGK Platinum Dengan
Variasi 2 jenis Bahan Bakar ... 69 Gambar 5.1. Grafik Perbandingan Daya Pada Busi DURATION Double
Iridium Dengan Variasi 2 jenis Bahan Bakar ... 69 Gambar 5.2. Grafik Perbandingan Volume Konsumsi Bahan Bakar dengan
Gambar 5.3. Grafik Perbandingan Konsumsi Bahan Bakar dengan Variasi 3 jenis busi yaitu busi DENSO Standar, NGK Platinum, dan DURATION Double Iridium Menggunakan Bahan Bakar Premium dan Pertamax 95 ... 75
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1. Data Hasil Pengujian Percikan Bunga Api Dengan Variasi
3 Jenis Busi ... 56 Tabel 4.2. Perbandingan Nilai Torsi Dengan Variasi 3 Jenis Busi Berbahan
Bakar Premium ... 57 Tabel 4.3. Perbandingan Nilai Torsi Dengan Variasi 3 Jenis Busi Berbahan
Bakar Pertamax 95 ... 58 Tabel 4.4. Perbandingan Nilai Daya Dengan Variasi 3 Jenis Busi Berbahan
Bakar Premium ... 64 Tabel 4.5. Perbandingan Nilai Daya Dengan Variasi 3 Jenis Busi Berbahan
Bakar Pertamax 95 ... 65 Tabel 4.6. Perbandingan Nilai Torsi dan Daya ... 70 Tabel 4.7. Data Konsumsi Bahan Bakar Menggunakan Bensin Premium ... 71 Tabel 4.8. Data Konsumsi Bahan Bakar Menggunakan Bensin
Pertamax 95 ... 71 Tabel 4.9. Data Konsumsi Bahan Bakar Menggunakan Bensin Premium ... 74 Tabel 5.0. Data Konsumsi Bahan Bakar Menggunakan Bensin
Pertamax 95 ... 74 Tabel 5.1. Perbandingan Hasil Pengujian Percikan Bunga Api dengan Hasil
DAFTAR NOTASI DAN ISTILAH
DC = Directing Current (arus searah). Ah = ampere hours.
fps = frame per sekon.
K = Kelvin.
P = tekanan.
Pengaruh Penggunaan Variasi 3 Jenis Busi Terhadap Karakteristik Percikan
Bunga Api Dan Kinerja Motor Honda Blade 110 cc Berbahan Bakar
Premium Dan Pertamax 95. Erlangga Bagus Fiandry, 2016.
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Yogyakarta. e-mail: rangga.baguz@yahoo.co.id
ABSTRAK
Seiring dengan perkembangan jaman dan semakin berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK), maka dibutuhkan kendaraan yang memiliki unjuk kerja mesin yang baik dan konsumsi bahan bakar yang minimum. Dengan demikian upaya untuk mendapatkan unjuk kerja mesin yang baik salah satunya dengan memperbaiki kualitas pembakaran yang terjadi di dalam ruang bakar. Dengan pembakaran yang lebih baik tersebut maka efisiensi dari kinerja suatu mesin pasti akan meningkat, salah satunya dari konsumsi bahan bakar. Hal ini tentunya sangat diharapkan dapat tercipta pada era modern saat ini. Penelitian dilakukan dengan menggunakan mesin bensin 4 langkah 1 silinder dengan merk Honda Blade 110 cc tahun 2011.
Parameter proses penelitian ini adalah pada putaran mesin ± 2700 rpm untuk uji percikan bunga api dan putaran mesin 4250-9750 rpm untuk pengujian Torsi dan Daya. Kemudian dilakukan pengujian konsumsi bahan bakar menggunakan buret dengan jarak tempuh ± 2,5 km. Analisa dilakukan dengan melihat nilai kenaikan torsi, daya, dan konsumsi bahan bakarnya terhadap penggunaan 3 jenis busi yaitu busi DENSO Standar, NGK Platinum, dan DURATION Double Iridium.
Nilai torsi dan daya mengalami kenaikan seiring dengan putaran mesin yang semakin meningkat. Pada pengujian torsi diperoleh hasil bahwa busi DURATION Double Iridium memiliki nilai torsi dan daya tertinggi yaitu sebesar 10,26 Nm pada putaran 5747 rpm dan 9,3 HP pada putaran 7029 rpm sedangkan jumlah konsumsi bahan bakarnya yaitu sebesar 66,4 km/L untuk bahan bakar pertamax 95.
The Effect Of Variation in The Use Of Three Types Spark Plugs on The
Characteristic and Performance Of Spark Honda’s Blade Motorcycle 110 cc
With Premium and Pertamax 95 Fuel.
Erlangga Bagus Fiandry, 2016.
Engineering Faculty of Muhammadiyah University of Yogyakarta. e-mail: rangga.baguz@yahoo.co.id
ABSTRACT
Along with the development of science and technology (Science and
Technology), then needed a vehicle that has a good engine performance and minimum fuel consumption. Therefore, to obtain good engine performance either by improving the quality of combustion in the combustion chamber. With better combustion is then the efficiency of the performance of a machine will inevitably increase, one of the fuel consumption. This is certainly highly expected to be created in the modern era. The study was conducted using 4 stroke petrol engine 1 cylinder with the brand Honda Blade 110 cc in 2011.
The process parameters of this study are at the engine speed ± 2700 rpm for the test sparks and 4250-9750 rpm spin machine to test the torque and power. Then testing fuel consumption using a burette with a distance of ± 2.5 km. The analysis was done by looking at the value of the increase in torque, power and fuel consumption to the use of three types of plugs that Standard DENSO spark plugs, NGK Platinum, and Double DURATION Iridium.
Rated torque and power increase as engine speed increases. In the torsion test result that plugs DURATION Double Iridium has the highest torque and power value that is equal to 10.26 Nm at 5747 rpm rotation and a 9.3 HP at 7029 rpm rotation while the amount of fuel consumption is 66.4 km / L for materials pertamax fuel 95.
Keywords : Motor Fuel, Spark Plug, Ignition system, Torque, Power, and Consumption Fuel
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Seiring dengan perkembangan jaman dan semakin berkembangnya
ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK), maka di butuhkan kendaraan yang
memiliki unjuk kerja yang baik dan konsumsi bahan bakar yang minimum.
Dengan demikian upaya untuk mendapatkan unjuk kerja mesin yang baik
salah satunya dengan memperbaiki kualitas pembakaran yang terjadi di
dalam ruang bakar, baik itu motor bensin 4 langkah maupun 2 langkah.
Dalam proses pembakaran pada motor bakar, bahan bakar dan udara
tercampur di dalam ruang bakar dan busi digunakan sebagai alat untuk
menghasilkan percikan bunga api. Besar kecilnya percikan bunga api busi
sangat menentukan kualitas pengapian dan juga pembakaran yang
dihasilkarn sehingga pengapian dan pembakaran yang optimal dapat
meningkatkan kinerja motor yang didukung pula oleh kualitas bahan dan
komponen yang digunakan serta waktu pengapian yang tepat pada saat
terjadinya proses pembakaran. (Nurdianto, 2015).
Setiap jenis busi memiliki karakteristik percikan dan warna bunga api
yang berbeda, begitu juga dengan nilai Torsi, Daya, dan Konsumsi Bahan
Bakar yang dihasilkan pun berbeda. Untuk membuktikan hal tersebut maka
perlu dilakukan penelitian menggunakan variasi 3 jenis busi, Busi DENSO
Standar, Busi NGK Platinum, dan Busi DURATION Double iridium dengan
bahan bakar premium dan pertamax 95. Tiga jenis busi tersebut memiliki
perbedaan pada elektroda nya. Busi platinum menggunakan elektroda
berbahan platinum dan busi iridium menggunakan elektroda berbahan
iridium.
Dalam proses pembakaran yang terjadi di dalam ruang bakar ini akan
menghasilkan indikator berupa nilai torsi (N.m), daya (HP), dan konsumsi
bahan bakar (Km/l) dari suatu motor bensin. Selama proses pembakaran,
bahan bakar dan udara yang belum terbakar atau terjangkau oleh bunga api.
Api yang dihasilkan busi pada ruang pembakaran bergerak sangat cepat
tetapi temperatur disekitar dinding ruang bakar cukup rendah. Hal ini
mengakibatkan campuran bahan bakar dan udara di daerah yang memiliki
temperatur rendah tersebut menjadi gagal terbakar (quenching zone).
Campuran bahan bakar yang tidak terbakar tersebut kemudian terdorong
keluar oleh torak menuju ke saluran buang.
Untuk mencapai proses pembakaran tersebut ada satu sistem yang
mempunyai peran sangat penting yaitu sistem pengapian. Sistem pengapian
adalah salah satu sistem yang ada di dalam motor bensin yang menjamin
agar motor dapat bekerja. Sistem pengapian ini berfungsi untuk
menimbulkan bunga api dengan menggunakan koil pengapian (ignition coil)
yang kemudian didistribusikan ke busi melalui kabel tegangan tinggi untuk
membakar campuran bahan bakar yang sudah dikompresikan di dalam
silinder. Sistem pengapian harus dapat menghasilkan loncatan bunga api,
saat menghasilkannya pun harus tepat. Pada saat motor mengalami
perubahan beban atau kecepatan, sistem pengapian harus bisa menyesuaikan
sehingga motor dapat bekerja dengan sempurna. Ada beberapa gangguan
yang sering terjadi bila pengapian tidak sesuai antara lain : mesin sukar
hidup saat mesin dalam keadaan dingin dan terjadi ledakan dari knalpot.
(Apriaman, 2006).
Penggunaan jenis bahan bakar juga berpengaruh terhadap kinerja
yang dihasilkan oleh motor bakar itu sendiri, karena setiap jenis bahan bakar
memiliki angka RON yang berbeda. Angka RON ini sebagai salah satu
acuan dari beberapa faktor yang mempengaruhi konsumsi bahan bakar,
karena tidak semua motor bensin baik itu 4 langkah maupun 2 langkah di
setting untuk menggunakan bahan bakar dengan nilai RON yang tinggi dari
pabrikan nya. Meskipun pada teori nya semakin besar nilai RON-nya maka
pembakaran yang terjadi di ruang bakar akan semakin baik sehingga gas sisa
dari hasil pembakaran tersebut semakin minimum dan akan mengurangi
dari kinerja suatu mesin pasti akan meningkat, salah satunya dari konsumsi
bahan bakar. Hal ini tentunya sangat diharapkan dapat tercipta pada era
modern saat ini. Atas dasar latar belakang inilah, maka pada laporan
penelitian ini dilakukan pembahasan dengan judul “Pengaruh Penggunaan
Variasi 3 Jenis Busi Terhadap Karakteristik Percikan Bunga Api dan
Kinerja Motor Honda Blade 110 cc Berbahan Bakar Premium dan
Pertamax 95”.
1.2. Rumusan Masalah
Dari uraian latar belakang penelitian di atas, maka
dirumuskan beberapa permasalahan yang ada sebagai berikut :
1. Bagaimana karakteristik percikan bunga api yang dihasilkan dari 3
jenis busi pada motor Honda Blade 110 cc ?
2. Bagaimana perbandingan penggunaan variasi 3 jenis busi terhadap
konsumsi bahan bakar pada motor Honda Blade 110 cc ?
3. Bagaimana unjuk kerja mesin yang meliputi Daya dan Torsi dengan
variasi 3 jenis busi berbahan bahan bakar premium dan pertamax 95
pada motor Honda Blade 110 cc ?
1.3. Batasan Masalah
Dalam penelitian ini dibatasi pada beberapa masalah, agar lebih
terarah dan sistematis sesuai dengan tujuan yang ingin dicapai. Batasan
yang digunakan untuk memfokuskan penelitian ini adalah :
1. Menggunakan motor bensin 4 langkah dengan volume silinder 110 cc
dengan merk Honda Blade.
2. Penggunaan variasi busi Standar (DENSO U20EPR9), Platinum (NGK
CPR8EAGP-9), dan Double iridium (DURATION 071Z).
3. Menggunakan CDI dan koil standar.
4. Pengujian yang dilakukan menggunakan bahan bakar premium dan
5. Parameter yang diamati adalah daya, torsi, dan konsumsi bahan
bakar.
6. Motor yang digunakan untuk penelitian adalah motor yang masih
standar pabrikan.
1.4. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Mengetahui karakteristik percikan bunga api yang dihasilkan oleh busi
pada motor honda blade 110cc dengan (CDI, KOIL, dan AKI) standar,
dengan 3 variasi busi yaitu busi Standar (DENSO U20EPR9),
Platinum (NGK CPR8EAGP-9), dan Double iridium (DURATION
071Z).
2. Mengetahui perbandingan konsumsi bahan bakar dengan variasi 3
jenis busi, yaitu busi standar (DENSO U20EPR9), Platinum (NGK
CPR8EAGP-9), dan Double iridium (DURATION 071Z) motor
Honda Blade 110 cc.
3. Mengetahui kinerja motor Honda Blade 110 cc, baik menggunakan
bahan bakar premium maupun pertamax 95 dengan variasi 3 jenis busi,
yaitu busi standar (DENSO U20EPR9), Platinum (NGK
CPR8EAGP-9), dan Double iridium (DURATION 071Z), terhadap Daya dan Torsi
pada motor Honda Blade 110 cc.
1.5. Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah
sebagai berikut :
1. Menambah pengetahuan tentang nama dan jenis komponen pada
sistem pengapian, konstruksi, fungsi, dan cara kerja sistem pengapian
pada sepeda motor Honda Blade 110 cc.
2. Penelitian ini dapat digunakan sebagai informasi kepada masyarakat
3. Dapat mengetahui kinerja motor dengan menggunakan variasi busi dan
variasi bahan bakar.
4. Sebagai masukan bagi pemilik sepeda motor Honda blade 110 cc
dalam mengatasi gangguan pada sistem pengapian.
5. Penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai referensi untuk
penelitian dan pengembangan selanjutnya.
1.6. Sistematika Penulisan
Sistematika laporan penelitian ini memuat tentang isi bab yang
dapat diuraikan sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini berisi tentang latar belakang, tujuan penelitian, batasan masalah,
manfaat penelitian, dan sistematika penulisan.
BAB II LANDASAN TEORI
Bab ini berisi tentang hasil penelitian terdahulu yang dapat diambil dari
jurnal, disertasi, tesis dan skripsi yang aktual. Selain itu juga berisi
landasan teori yang meliputi konsep-konsep yang relevan dengan
permasalahan yang akan diteliti
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Bab ini berisi tentang diagram alur penelitian, alat dan bahan yang
digunakan dalam penelitian. Menjelaskan juga kendala-kendala yang
dihadapi selama penelitian.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
BAB V PENUTUP
Bab ini berisi kesimpulan dari hasil penelitian dan saran-saran yang dapat
berguna bagi pembaca maupun peneliti dalam pengembangan selanjutnya.
DAFTAR PUSTAKA
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka
Setyono (2014), meneliti tentang pengaruh penggunaan variasi busi
terhadap performa motor bensin torak 4 langkah 1 silinder Honda Supra-X
125 cc. Hasil penelitian menunjukkan kenaikan torsi, daya, Bmep, dan
effisiensi thermal. Untuk busi platinum sebesar 4,84%, 6,43%, 6,43%, dan
6,08%. Untuk busi iridium 8,42%, 12,02%, 12,02%, dan 13,10%. Penurunan
Sfc, emisi gas buang CO dan HC. Untuk busi platinum sebesar 5,68%,
5,64%, dan 8,46%. Untuk busi iridium 11,43%, 7,48%, dan 11,15%.
Mulyono (2015), meneliti tentang pengaruh penggunaan dan
perhitungan efisiensi bahan bakar premium dan pertamax terhadap unjuk
kerja motor bakar bensin. Hasil penelitian menunjukkan bahwa torsi
maksimum dicapai pada bensin pertamax, campuran 50% (premium dan
pertamax), dan premium masing-masing sebesar 116.15 Nm pada putaran
2000 rpm, 99.93 Nm pada putaran 2500 rpm, dan 67.53 Nm pada putaran
2500 rpm. Sedangkan daya maksimum juga pada bensin pertamax, bensin
campuran, dan bensin premium masing-masing sebesar 6.6 HP pada putaran
4000 rpm dan 4500 rpm, 6.5 HP pada putaran 3500-4500 rpm, 6.4 HP pada
putaran 5500 rpm. Untuk konsumsi bahan bakar spesifik minimal dimiliki
pertamax, bensin campuran, dan premium masing-masing sebesar 0.41
kg/kwh pada putaran 3500-5500 rpm, sebesar 0.48 kg/kwh pada putaran 5500
rpm, sebesar 0.53 kg/kWh pada putaran 3500-4500 rpm.
Machmud (2013), meneliti tentang pengaruh penggunaan variasi
untuk derajat pengapian terhadap kinerja mesin Honda Supra NF 100 D.
Hasil yang didapat dari derajat pengapian standar, derajat pengapian yang
dimajukan 3°, derajat pengapian yang dimajukan 6° masing-masing
Nurdianto (2015), meneliti tentang pengaruh variasi tingkat panas
busi terhadap performa mesin dan emisi gas buang sepeda motor 4 tak. Hasil
yang diperoleh sebagai berikut : busi sedang dapat menaikkan performa
mesin dan menurunkan emisi gas buang kendaraan, jika menggunakan
busi panas dapat menyebabkan terjadinya pre-ignition dan performa akan
turun dan emisi gas buang meningkat, karena busi panas memiliki
karakteristik melepas panas yang rendah. Penggunaan busi NGK C7HSA
pada sepeda motor Honda New Supra Fit 2006 lebih baik daripada busi
Denso U22FS-U, Denso U16FS-U, dan NGK C6HSA.
Prabowo (2005), meneliti tentang sistem pengapian CDI pada Honda
GL PRO 1997. Beberapa komponen yang memiliki peran sangat penting
seperti : baterai, kunci kontak, koil pulsa (Pick up coil), unit CDI, koil
pengapian, dan busi. Kerusakan yang biasa terjadi pada sistem pengapian
adalah bunga api yang dihasilkan busi tidak baik (kemerah-merahan dan
menyebar). Bila busi tidak menghasilkan bunga api atau menghasilkan bunga
api tetapi kurang baik maka dapat dipastikan sistem pengapian mengalami
kerusakan.
2.2. Dasar Teori
2.2.1. Pengertian Motor Bakar
Motor bakar adalah motor penggerak mula yang pada prinsipnya
adalah sebuah alat yang mengubah energi kimia menjadi energi panas
dan diubah ke energi mekanis. Saat ini motor bakar masih menjadi
pilihan utama untuk dijadikan sebagai penggerak mula. Karena itu, usaha
untuk menciptakan motor bakar yang menghasilkan kemampuan tinggi
terus diusahakan oleh manusia. Kemampuan tinggi untuk mesin ditandai
dengan adanya daya dan torsi yang dihasilkan tinggi tetapi kebutuhan
bahan bakar rendah. Motor bakar terbagi menjadi 2 (dua) jenis utama,
Motor bakar bensin yaitu motor bakar yang menggunakan bahan
bakar bensin, parafin atau gas (bahan yang mudah terbakar dan mudah
menguap). Campuran udara dan bahan bakar masuk ke dalam silinder
dan dikompresikan oleh torak dengan tekanan sekitar 8-15 Kg/m2. Bahan
bakar dinyalakan oleh sebuah loncatan bunga api listrik oleh busi dan
terbakar cepat sekali di dalam udara kompresi tersebut. Kecepatan
pembakaran melalui campuran bahan bakar dengan udara berkisar 10-25
m/s. Suhu udara naik hingga 2000-2500 oC dan tekanannya mencapai
30-40 Kg/m2. Sedangkan Motor bakar diesel yaitu motor bakar yang
menggunakan bahan bakar yang lebih berat yakni minyak diesel (solar).
Proses pembakaran motor diesel berbeda prosesnya dengan proses
pembakaran motor bensin, pada motor diesel diawali dengan udara bersih
masuk melalui langkah hisap, kemudian bahan bakar dimasukan pada
silinder setelah udara terlebih dahulu dimampatkan oleh piston.
Kemudian bahan bakar solar yang sudah berbentuk kabut diinjeksikan
oleh injektor pada ruang silinder. Karena kabut bahan bakar mudah
terbakar, maka pada ruang bakar terjadi pembakaran yang dikompresikan
oleh torak sehingga tekanan naik hingga 30-50 Kg/cm2, suhu udara naik
hingga 700-900 oC, suhu udara kompresi terletak di atas suhu udara
penyala bahan bakar. Bahan bakar disemprotkan ke dalam udara
kompresi yang panas kemudian terbakar, tekanan naik sehingga
mencapai 70-90 Kg/cm2. (Trihandoko, 2012)
Salah satu komponen yang mempunyai peran cukup penting
dalam proses pembakaran pada motor bensin adalah busi (spark plug).
Busi ini dipasang di atas silinder pada mesin pembakaran dalam (ICE).
Pada bagian tengah busi terdapat electrode yang dihubungkan dengan
kabel ke lilitan penyala (ignition coil) di luar busi dan dengan ground
pada bagian bawah busi. Busi ini berfungsi untuk menghasilkan percikan
bunga api listrik dengan menggunakan tegangan tinggi yang dihasilkan
membakar campuran bahan bakar dan udara yang dikompresikan di
dalam ruang bakar.
Busi terdiri dari beberapa bagian seperti electrode positip,
electrode negatip, insulator/isolator, dan terminal busi. Tegangan yang
diperlukan agar busi dapat memercikkan bunga api listrik adalah
sekitar 10.000-20.000 volt. Sistem pengapian ini sangat berpengaruh
pada tenaga atau energi yang dibangkitkan oleh mesin. (Prabowo, 2005)
2.2.2. Prinsip Kerja Motor Bakar Torak
Berdasarkan tempat pembakaran bahan bakarnya mesin kalor
terbagi menjadi 2 jenis, yaitu :
1. Motor pembakaran luar
Mesin pembakaran luar atau sering disebut sebagai Eksternal
Combustion Engine (ECE) yaitu dimana proses pembakarannya
terjadi di luar mesin, energi termal dari gas hasil pembakaran
dipindahkan ke fluida kerja mesin. Hal-hal yang dimiliki pada mesin
pembakaran luar yaitu :
a. Dapat memakai semua bentuk bahan bakar.
b. Dapat memakai bahan bakar bermutu rendah.
c. Cocok untuk melayani beban-beban besar dalam satu
poros.
d. Lebih cocok dipakai untuk daya tinggi.
Contohnya adalah turbin uap.
2. Motor pembakaran dalam
Mesin pembakaran dalam atau sering disebut sebagai Internal
Combustion Engine (ICE), yaitu suatu mesin dengan proses
pembakarannya berlangsung di dalam motor bakar itu sendiri
sehingga gas pembakaran yang terjadi sekaligus berfungsi sebagai
fluida kerja. Hal-hal yang dimiliki pada mesin pembakaran dalam
a. Pemakaian bahan bakar irit
b. Berat tiap satuan tenaga mekanis lebih kecil
c. Kontruksi lebih sederhana, karena tidak memerlukan ketel
uap, kondesor, dan sebagainya.
Pada umumnya mesin pembakaran dalam dikenal dengan nama
motor bakar.
2.2.3. Siklus Termodinamika
Proses termodinamika dan kimia yang terjadi di dalam motor
bakar torak sangat kompleks untuk dianalisis. Untuk mempermudah
proses analisis tersebut perlu diberikan gambaran tentang suatu keadaan
yang ideal. Untuk menganalisis motor bakar digunakan siklus udara
sebagai siklus yang ideal. Di dalam siklus udara terdapat 3 jenis siklus,
yaitu :
1. Siklus udara volume-konstan (siklus Otto).
2. Siklus udara tekanan-konstan (siklus Diesel).
3. Siklus udara tekanan-terbatas (siklus gabungan).
Siklus udara volume konstan (siklus Otto). Siklus ini dapat
digambarkan dengan grafik P vs v seperti berikut :
Sifat ideal yang dipergunakan serta keterangan mengenai proses
siklusnya adalah sebagai berikut :
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
pemasukkan 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;
8. Siklus dianggap ‘tertutup’, artinya siklus ini berlangsung dengan
fluida kerja yang sama; atau gas yang berada di dalam silinder pada
titik 1 dapat dikeluarkan dari dalam silinder pada waktu langkah
buang, tetapi pada langkah isap berikutnya akan masuk sejumlah
fluida yang sama.
2.2.4. Sistem Kerja Motor Bakar
2.2.4.1. Motor Bensin 4 Langkah
Motor bensin 4 langkah adalah motor yang setiap 1 siklus
kerjanya diselesaikan dalam empat kali gerak bolak-balik langkah
piston atau dua kali putaran poros engkol (crank shaft). Posisi
tertinggi pada gerakan piston disebut titik mati atas (TMA)
Gambar 2.2. Skema Gerakan Torak 4 langkah (Sumber : Arismunandar, 2002)
Prinsip kerja motor 4 langkah sebagai berikut :
1. Langkah Hisap :
a. Torak bergerak dari TMA ke TMB.
b. Katup masuk terbuka, katup buang tertutup.
c. Campuran bahan bakar dengan udara yang telah tercampur di
dalam karburator masuk ke dalam silinder melalui katup masuk.
d. Saat torak berada di TMB katup masuk akan tertutup.
2. Langkah Kompresi :
a. Torak bergerak dari TMB ke TMA.
b. Katup masuk dan katup buang kedua-duanya tertutup sehingga
gas yang telah dihisap tidak keluar pada waktu ditekan oleh
torak yang mengakibatkan tekanan gas akan naik.
c. Beberapa saat sebelum torak mencapai TMA busi mengeluarkan
bunga api listrik.
d. Gas bahan bakar yang telah mencapai tekanan tinggi terbakar.
e. Akibat pembakaran bahan bakar, tekanan akan naik menjadi
3. Langkah Kerja atau Ekspansi :
a. Saat ini kedua katup masih dalam keadaan tertutup.
b. Gas terbakar dengan tekanan yang tinggi akan mengembang
kemudian menekan torak turun ke bawah dari TMA ke TMB.
c. Tenaga ini disalurkan melalui batang penggerak, selanjutnya
oleh poros engkol diubah menjadi gerak berputar (rotasi).
4. Langkah Buang :
a. Katup buang terbuka, katup masuk tertutup.
b. Torak bergerak dari TMB ke TMA.
c. Gas sisa hasil pembakaran terdorong oleh torak keluar melalui
katup buang ke lingkungan.
2.2.4.2. Motor bensin 2 langkah
Motor bensin 2 langkah adalah mesin yang proses
pembakarannya dilakukan pada satu kali putaran poros engkol yang
berakibat dua kali langkah piston. Berikut ini adalah gambar skema
gerakan torak 2 langkah :
Gambar 2.3. Skema Gerakan Torak 2 Langkah
Prinsip kerja motor 2 langkah sebagai berikut :
1.Langkah Hisap :
a. Torak bergerak dari TMA ke TMB.
b. Pada saat saluran bilas masih tertutup oleh torak, di dalam bak
mesin terjadi kompresi terhadap campuran bensin dengan udara.
c. Di atas torak, gas sisa pembakaran dari hasil pembakaran
sebelumnya sudah mulai terbuang keluar saluran buang.
d. Saat saluran bilas sudah terbuka, campuran bensin dengan udara
mengalir melalui saluran bilas lalu masuk ke dalam ruang bakar.
2. Langkah Kompresi :
a. Torak bergerak dari TMA ke TMB.
b. 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.
c. Pada saat yang bersamaan, di bawah (di dalam bak mesin) bahan
bakar dan udara yang baru masuk kedalam bak mesin melalui
saluran masuk.
3. Langkah Kerja atau Ekspansi :
a. Torak kembali dari TMA ke TMB akibat tekanan besar yang
terjadi pada waktu pembakaran bahan bakar.
b. Saat itu torak turun sambil mengkompresi bahan bakar baru di
dalam bak mesin.
4. Langkah Buang :
a. Menjelang torak mencapai TMB, saluran buang terbuka dan gas
sisa pembakaran mengalir terbuang keluar.
b. Pada saat yang sama bahan bakar dan udara baru masuk ke dalam
c. Setelah mencapai TMB kembali, torak mencapai TMB untuk
mengadakan langkah sebagai pengulangan dari yang dijelaskan
diatas.
2.2.5. Sistem Pengapian
Sistem pengapian adalah suatu sistem yang ada dalam setiap
motor bensin yang digunakan untuk membakar campuran bahan bakar
dan udara yang ada di dalam ruang bakarnya.
Pada sepeda motor urutan sistem pengapian dapat dijelaskan
menjadi beberapa tahap yaitu penyediaan dan penyimpanan energi
listrik di baterai, penghasil tegangan tinggi, menyalurkan tegangan
tinggi ke busi, dan pelepasan bunga api pada elektroda busi. Tanpa
adanya tahapan tersebut maka pembakaran dalam sebuah motor bensin
tidak akan terjadi. (Prabowo, 2005)
Dalam sistem pengapian terdiri dari bagian-bagian yang penting
yaitu sebagai berikut :
2.2.5.1. Baterai
Baterai merupakan sumber arus bagi lampu-lampu pada
kendaraan. Selain itu baterai juga berfungsi sebagai sumber arus pada
sistem pengapian. Prinsip kerja dari baterai adalahpada saat kutup
positif (timbal oksida) dan kutup negatif (timbal) bereaksi dengan
larutan elektrolit (asam sulfat) maka akan terjadi pelepasan muatan
elektron. Elektron yang bergerak dari kutub negatif ke kutub itu akan
Gambar 2.4. Konstruksi baterai (Sumber : Jama, 2008)
2.2.5.2. CDI (Capacitor Discharge Ignition)
Sistem pengapian CDI ini terbukti lebih menguntungkan dan
lebih baik dibanding sistem pengapian konvensional (menggunakan
platina). Dengan sistem CDI, tegangan pengapian yang dihasilkan
lebih besar (sekitar 40 kV) dan stabil sehingga proses pembakaran
campuran bahan bakar dan udara bisa berpeluang semakin
sempurna. Prinsip kerja pengapian Capacitor Discharge Ignition
(CDI) DC Baterai memberikan suplai tegangan 12 Volt ke sebuah
inverter (bagian dari unit CDI). Kemudian inverter akan
menaikkan tegangan menjadi sekitar 350 volt. Tegangan 350 volt ini
selanjutnya akan mengisi kondensor/kapasitor. Ketika dibutuhkan
percikan bunga api busi, pick-up coil akan memberikan sinyal
elektronik ke switch (saklar) S untuk menutup. Ketika saklar telah
menutup, kondensor akan mengosongkan (discharge) muatannya
dengan cepat melalui kumparan primer koil pengapian, sehingga
terjadilah induksi pada kedua kumparan koil pengapian tersebut.
DC ini adalah arus pertama kali dihasilkan oleh kumparan pengisian
akibat putaran magnet yang selanjutnya di searahkan dengan
menggunakan kiprok (Rectifier) kemudian dihubungkan ke baterai
untuk melakukan proses pengisian (Charging System). (Prabowo,
2005).
Dari baterai arus ini dihubungkan ke kunci kontak, CDI unit,
koil pengapian dan ke busi. Dapat dilihat pada gambar berikut :
Gambar 2.5. Sirkuit Sistem Pengapian CDI dengan Arus DC (Sumber : Jama, 2008)
2.2.5.3. Koil Pengapian
Koil pengapian berfungsi untuk mengubah arus yang
diterima dari CDI menjadi tegangan tinggi untuk menghasilkan
loncatan bunga api listrik pada celah busi. Arus listrik yang datang
dari generator ataupun baterai akan masuk ke dalam koil. Arus
ini mempunyai tegangan sekitar 12 Volt dan oleh koil tegangan
ini akan dinaikkan sampai mencapai tegangan sekitar 10.000
Volt. Koil mempunyai dua kumparan yaitu kumparan primer dan
sekunder yang dililitkan pada plat besi tipis yang bertumpuk.
Pada gulungan primer mempunyai kawat yang dililitkan dengan
lilitan. Sedangkan pada kumparan sekunder mempunnyai lilitan kawat
dengan diameter 0,05 sampai 0,08 mm dengan jumlah lilitan sebanyak
20.000 lilitan. Karena perbedaan pada jumlah gulungan atau lilitan
pada kumparan primer dan sekunder maka pada kumparan sekunder
akan timbul tegangan kira-kira 10.000 Volt. Arus dengan tegangan
tinggi ini timbul akibat terputus-putusnya aliran arus pada
kumparan primer yang mengakibatkan tegangan induksi pada
kumparan skunder. Karena hilangnya medan magnet ini terjadi
saat terputusnya arus listrik pada kumparan primer, maka dibutuhkan
suatu saklar atau pemutus arus. Dalam hal ini bisa memakai platina
(contact breaker) atau sistem CDI. (Prabowo, 2005).
Gambar 2.6. Koil Pengapian Tipe Moulded (Sumber : Jama, 2008)
2.2.5.4. Busi
Busi adalah suatu alat yang dipergunakan untuk meloncatkan
bunga api listrik di dalam silinder ruang bakar. Bunga api listrik ini
akan diloncatkan dengan perbedaan tegangan 10.000 volt diantara
kedua kutup elektroda dari busi. Karena busi mengalami tekanan,
temperatur tinggi dan getaran yang sangat keras, maka busi dibuat
dari bahan-bahan yang dapat mengatasi hal tersebut. Pemakaian
mesin tersebut. Jenis busi pada umumnya dirancang menurut keadaan
panas dan temperatur didalam ruang bakar. Secara garis besar busi
dibagi menjadi tiga yaitu busi dingin, busi sedang (medium type)
dan busi panas.
Busi dingin adalah busi yang menyerap serta melepaskan
panas dengan cepat sekali. Jenis ini biasanya digunakan untuk
mesin yang temperatur dalam ruang bakarnya tinggi. Busi panas
adalah busi yang menyerap serta melepaskan panas dengan lambat.
Jenis ini hanya dipakai untuk mesin yang temperatur dalam ruang
bakarnya rendah. (Prabowo, 2005).
Gambar bagian-bagian dari busi dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 2.7. Konstruksi busi (Sumber : Jama, 2008)
Pada setiap jenis busi memiliki kemampuan tersendiri dalam
menghasilkan besar kecilnya percikan dan warna bunga api yang
bentuk elektroda busi. Bunga api yang dihasilkan busi mempunyai
warna masing-masing dan mempunyai temperatur yang berbeda pada
tiap warna yang dihasilkan. Beberapa warna dan temperatur yang
dihasilkan pada busi adalah sebagai berikut :
Gambar 2.8.Colour Temperature Chart
(Sumber : http://tutorials.lifeinedit.com/tag/color-temperature/)
2.2.6. Proses Pembakaran
Proses pembakaran adalah suatu reaksi kimia cepat antara bahan bakar
(hidrokarbon) dengan oksigen dari udara. Proses pembakaran ini tidak
berlangsung sekaligus tetapi memerlukan waktu dan terjadi dalam
beberapa tahap.
Pada saat langkah hisap atau torak bergerak dari TMA menuju TMB
maka katup masuk akan terbuka dan mengalirkan bahan bakar yang telah
bercampur dengan oksigen selama berada didalam karburator ke dalam
silinder. Beberapa derajat sebelum torak mencapai titik mati atas (TMA)
busi akan memercikkan bunga apinya dan bahan bakar mulai terbakar dan
tersebut terjadi dalam suatu proses pengecilan volume (selama itu torak
masih bergerak menuju TMA) maka pada grafik ditandai dengan garis
lurus yang menanjak. Torak bergerak kembali sampai beberapa derajat
sudut engkol setelah TMA, tekanannya masih bertambah besar tetapi laju
kenaikan tekanannya berkurang. Hal ini disebabkan karena kenaikan
tekanan yang seharusnya terjadi dikompensasi oleh bertambah besarnya
volume ruang bakar sebagai akibat bergeraknya torak dari TMA menuju
TMB. Laju kenaikan tekanan yang terlalu tinggi tidaklah dikehendaki
karena dapat menyebabkan beberapa kerusakan. Maka haruslah
diusahakan agar periode persiapan pembakaran terjadi
sesingkat-singkatnya sehingga belum terlalu banyak bahan bakar yang siap untuk
terbakar selama waktu persiapan pembakaran. Hal lain yang perlu
diperhatikan juga adalah tekanan maksimum yang diperoleh pada saat
pembakaran, karena erat sekali hubungannya dengan tingkat efisiensi
bahan bakar. Supaya diperoleh efisiensi yang setinggi-tingginya, pada
umumnya diusahakan agar tekanan maksimum terjadi pada saat torak
berada diantara 15-20 derajat setelah TMA.
Gambar 2.9. Grafik Tekanan vs Sudut Engkol
2.2.7. Bahan Bakar
Bahan bakar bensin adalah hasil dari pemurnian nephta, yang
komposisinya dapat digunakan sebagai bahan bakar untuk motor bakar.
Yang dimaksud nephta adalah semua jenis minyak ringan (light oil) yang
memiliki sifat antara bensin (gasoline) dan kerosin. Bensin sangat mudah
menguap pada 40 oC sebanyak 30-60 % dan pada 100 oC sebanyak 80-90
%. Massa jenis bensin berkisar 715-780 kg/m3. Sifat mudah menguap itu
antara lain mengakibatkan bensin setelah dikabutkan menjadi
tetesan-tetesan halus, sehingga dapat disalurkan ke dalam silinder oleh aliran
udara. Setelah dimurnikan bensin yang dijual diberi beberapa bahan
tambahan atau aditif untuk memperbaiki sifat-sifatnya agar tidak
menggumpal apabila disimpan dalam waktu yang lama. Bensin pertamina
yang dipasarkan adalah premium, pertalite, pertamax, dan pertamax 95.
2.2.7.1. Premium
Premium adalah bensin yang telah diberi TEL (Tetra Ethyl Lead)
dan bernilai oktan 88. Premium merupakan bahan bakar minyak jenis
distilat berwarna kekuningan yang jernih. Bensin premium mempunyai
sifat anti ketukan yang baik dan dapat digunakan pada mesin dengan
batas kompresi hingga 9,0 : 1 pada semua jenis kondisi. Bensin premium
produk pertamina memiliki kandungan maksimum : Sulfur (S) 0,05 %,
Bensin pertalite dianjurkan digunakan untuk kendaraan yang mempunyai
perbandingan kompresi tinggi (9,1 : 1 sampai 10,0 : 1). Pada bahan bakar
dari timbunan deposit pada fuel injector dan ruang pembakaran. Bahan
bakar pertamax sudah tidak menggunakan campuran timbal sehingga
dapat mengurangi racun gas buang kendaraan bermotor seperti Nitrogen
Oksida dan Karbon Monoksida. Bensin pertamax berwarna kebiruan dan
memiliki kandungan maksimum Sulfur (S) 0,05 %, Oksigen (O) 2,72 %,
Pewarna 0,13 gr/100 �, Tekanan uap 45-60 kPa, Titik didih 205 oC, dan
Massa jenis (suhu 15 oC) 715-780 kg/m3.
2.2.7.3. Pertamax
Pertamax merupakan jenis bahan bakar dengan angka oktan 92.
Bensin pertamax dianjurkan digunakan untuk kendaraan yang
mempunyai perbandingan kompresi tinggi (9,1 : 1 sampai 10,0 : 1). Pada
bahan bakar pertamax ditambahkan zat aditif sehingga mampu
membersihkan mesin dari timbunan deposit pada fuel injector dan ruang
pembakaran. Bahan bakar pertamax sudah tidak menggunakan campuran
timbal sehingga dapat mengurangi racun gas buang kendaraan bermotor
seperti Nitrogen Oksida dan Karbon Monoksida. Bensin pertamax
berwarna kebiruan dan memiliki kandungan maksimum Sulfur (S) 0,05
%, Oksigen (O) 2,72 %, Pewarna 0,13 gr/100 �, Tekanan uap 45-60 kPa,
sampai 11,0 : 1 untuk menghindari detonasi (knocking). Bensin pertamax
95 memiliki kandungan maksimum Sulfur (S) 0,05 %, Oksigen (O) 2,72
%, Pewarna 0,13 gr/100 �, Tekanan uap 45-69 kPa, Titik didih 205 oC,
2.2.8. Angka Oktan
Angka oktan dari setiap jenis bahan bakar memiliki nilai yang
berbeda-beda. Angka oktan merupakan salah satu hal penting yang harus
dimiliki oleh bahan bakar bensin, karena berhubungan dengan ketahanan
terhadap penyalaan spontan. Dengan kata lain, bahwa angka oktan bahan
bakar merupakan ukuran kemampuan anti knock-nya. Skala 0-100 dibuat
dengan menetapkan harga nol (0) untuk n-heptana (bahan bakar yang
mudah mengalami knock) dan harga seratus (100) untuk iso-oktana (bahan
bakar yang tahan terhadap knock). Suatu bahan bakar dengan oktana 95
mempunyai unjuk kerja ekuivalen dengan suatu campuran 95 % volume
iso-oktana dan 5 % volume n-heptana.
Secara umum bahan bakar yang memiliki angka oktan tinggi memang
baik untuk pembakaran tetapi apabila sesuai dengan perbandingan kompresi
yang dimiliki oleh suatu mesin tersebut. Suatu mesin kendaraan dirancang
sesuai dengan kebutuhannya, karena tidak semua mesin cocok
menggunakan bahan bakar yang memiliki angka oktan tinggi. Unjuk kerja
dari suatu mesin tidak akan mengalami peningkatan yang signifikan jika
menggunakan bahan bakar dengan angka oktan yang tinggi tetapi pada
mesin tersebut memiliki angka perbandingan kompresi yang rendah.
2.2.9. Parameter Performa Mesin dan Emisi Gas Buang Kendaraan
Bermotor.
Menganalisa performa mesin berfungsi untuk mengetahui torsi,
daya, dan konsumsi bahan bakar dari mesin tersebut. (Nurdianto, 2015).
Beberapa parameter performa mesin dapat dilihat dari berbagai hal
2.2.9.1. Torsi
Pengukuran dilakukan dengan menggunakan alat
dynamometer, secara teori dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut
:
Daya poros dapat dirumuskan sebagai berikut:
2.2.9.3. Konsumsi Bahan Bakar
Secara sistematik konsumsi bahan bakar dapat dihitung dengan
menggunakan rumus sebagai berikut:
K
bb=
!!
Keterangan :
Kbb : Konsumsi bahan bakar [km/L]
s : Jarak yang ditempuh [km]
BAB III
mesin JBB2E121290 dan nomor rangka MH1JBE17BK121951, yang
masih standar pabrikan dan menggunakan bahan bakar premium dan
pertamax 95 dengan spesifikasi sebagai berikut :
1). Spesifikasi Mesin
Kopling : Ganda, otomatis, sentrifugal,
tipe basah
Starter : Electric starter & kick starter
Busi : ND U20EPR9S
NGK CPR6EA-9S
2). Spesifikasi Kelistrikan
Aki (ACCU) : Baterai 12 V – 3,5 Ah (tipe MF)
Sistem pengapian : DC - CDI, Baterai
3). Kapasitas
Kapasitas tangki bahan bakar : 3,7 Liter
Kapasitas minyak pelumas mesin : 0,8 liter pada penggantian
periodik
Transmisi : 4 kecepatan rotari / bertautan
tetap
Pola pengoperan gigi : Rotari/ bertautan tetap
4). Dimensi
Tipe suspensi depan : Teleskopik
Tipe suspensi belakang : Lengan ayun dengan shock
Gambar 3.1. Sepeda Motor Honda Blade 110 cc
2. Baterai
Baterai pada sepeda motor Honda Blade 110 cc Tahun 2011
merupakan baterai original dari pabrikan sepada motor Honda yang
dipakai sebagai sumber arus lampu-lampu dan sistem pengapian.
Apabila mesin sudah dihidupkan maka tugas dari baterai akan diambil
alih oleh kumparan pengisian.
1). Spesifikasi Baterai
Merk : GS Astra
Tipe : GTZ5S MF (Maintenance Free)
Gambar 3.2. Baterai
3. CDI ( Capacitor Discharge Ignition )
CDI (Capacitor Discharge Ignition), pada sepeda motor Honda
Blade 110 cc Tahun 2011 merupakan CDI original dari pabrikan sepada
motor Honda yang digunakan sebagai sistem pengapian.
1). Spesifikasi CDI
Tipe : CDI standar
Vin : ± 12 V
Vout : ± 350 V
4. Koil (Ignition Coil)
Koil Standar Honda Blade 110 cc Tahun 2011 merupakan koil
original dari pabrikan sepeda motor Honda, dimana memiliki performa
yang terbatas untuk penggunaan harian.
1). Spesifikasi Koil
Tipe : Koil standar tipe moulded
NPrimer : ± 200 Lilitan
NSekunder : ± 20000 Lilitan
Vin : ± 350 V
Vout : ± 10000-20000 V
Gambar 3.4. Koil (Ignition Coil)
5. Busi (Spark Plug)
Dalam penelitian ini menggunakan variasi 3 jenis busi yang
berbeda, yaitu Busi Standar (DENSO U20EPR9), Busi Platinum (NGK
Gambar 3.5. 3 Jenis Busi
1). Busi Standar (DENSO U20EPR9)
Busi standar (DENSO U20EPR9), merupakan busi yang
direkomendasikan oleh pabrikan sepeda motor Honda. Busi tipe
standar mempunyai diameter elektroda sebesar 1,5 sampai dengan 2
mm.
2). Busi Platinum (NGK CPR8EAGP-9)
Pada dasarnya busi tipe platinum mempunyai fungsi yang sama
dengan busi pada umumnya, perbedaanya terdapat pada diameter pada
elektroda. Diameter elektroda pada busi platinum adalah 1,1 mm,
yang berarti lebih kecil dibandingkan dengan busi standar dengan
diameter 2,5 mm. Busi platinum dilengkapi dengan lapisan platinum
pada bagian ujung elektroda dengan tujuan untuk memperpanjang usia
pemakaian.
Gambar 3.7. Busi platinum (NGK CPR8EAGP-9)
3). Busi Double Iridium (DURATION 071Z)
Busi double iridium (DURATION 071Z), Busi iridium
mempunyai fungsi dan tujuan yang sama dalam sistem pengapian,
yaitu meneruskan arus tegangan tinggi dari koil yang digunakan untuk
memercikan bunga api busi pada langkah akhir kompresi. Perbedaan
busi iridium dengan standar terletak pada diameter elektroda, pada
busi iridium diameter yang dimiliki lebih kecil diantara busi standar
Gambar 3.8. Double iridium (DURATION 071Z)
6. Bahan Bakar
Bahan bakar merupakan suatu zat cair yang digunakan sebagai
salah satu komponen yang harus dimiliki didalam motor bensin. Karena
tanpa adanya bahan bakar maka proses pembakaran tidak akan terjadi.
Gambar 3.9. Bahan Bakar Bensin
3.1.2. Alat Penelitian
1. Alat Uji Percikan Bunga Api Pada Busi
Alat uji percikan bunga api pada busi, adalah alat yang digunakan
untuk mengetahui karter busi atau besarnya percikan bunga api yang
dihasilkan oleh busi.
Gambar 3.10. Alat penguji percikan bunga api pada busi
2.Tachometer
Tachometer merupakan alat yang sering kita jumpai dalam
kehidupan sehari-hari khususnya dalam dunia teknik. Alat ini berfungsi
untuk mengukur putaran yang dihasilkan oleh mesin uji percikan bunga
api pada busi dengan satuan rpm.
1). Spesifikasi
Merk : Teclock.
Tipe : Analog.
Gambar 3.11. Tachometer
3. Kamera Casio Exilim
Kamera merupakan alat yang digunakan untuk menangkap suatu
gambar dari suatu objek. Dalam penelitian ini kamera berfungsi untuk
mengambil gambar dan video percikan bunga api pada busi pada saat
dilakukan pengujian karakteristik bunga api.
1). Spesifikasi Casio Exilim EX-ZR1500
Besar Piksel Efektif : 16,1 Megapixel
Jumlah Gambar Per Detik : 30 fps, 15 fps, 10 fps,
5 fps, 3 fps
Kecepatan Pengambilan Gambar : 15-1/2000 detik (untuk
kecepatan tinggi dapat
mencapai 1/25000)
Gambar 3.12. Kamera Casio Exilim
4. Dynamometer
Dynamometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur torsi
dan daya yang dapat dihasilkan oleh suatu mesin.
5.Personal Computer (PC)
Personal komputer merupakan seperangkat komputer yang
digunakan sebagai alat untuk mengolah data yang dikirimkan oleh
Dynamometer.
Gambar 3.14. Personal Computer
6. Burret Dengan Volume Maksimal 50 mL
Burret merupakan alat ukur yang berfungsi sebagai pengganti
tangki standar agar volume bahan bakar yang digunakan dapat
diketahui dengan lebih akurat dan mudah.
1). Spesifikasi
Merk : Pyrex
Tipe : Glass Stopcock
Gambar 3.15. Burret
7. Tangki Mini 250 mL.
Tangki mini merupakan alat yang digunakan untuk menuangkan
bahan bakar ke dalam Burret agar lebih mudah.
1). Spesifikasi
Bahan : Plastik
Vmax : 250 mL
8.Stopwatch
Stopwatch adalah alat ukur untuk menghitung waktu pengambilan
data dan konsumsi bahan bakar.
1). Spesifikasi
Merk : Diamond.
Tipe : Analog 2 knop.
Ketelitian : 0,1 detik.
Gambar 3.17. Stopwatch
3.2. Tempat Penelitian
Tempat penelitian yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah
sebagai berikut :
a. Laboratorium Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.
b. Mototech, Jalan Ringroad Selatan, Banguntapan Yogyakarta.
3.3. Diagram Alir Penelitian
Proses penelitian ini dilakukan sesuai dengan prosedur yang
ditunjukkan pada diagram alir berikut :
3.3.1. Diagram Alir Pengujian Percikan Bunga Api Pada Busi
Pengaturan putaran mesin uji percikan bunga api pada busi Menghidupkan Mesin
A
B
Persiapan alat dan bahan :
1. Persiapan Pengujian
2. Pengadaan alat dan bahan Mulai
Kondisi 1-3 :
Kondisi 1 : mesin standar, busi DENSO Standar
Kondisi 2 : mesin standar, busi NGK Platinum
Kondisi 3 : mesin standar, busi DURATION
Double Iridium
Gambar 3.18. Diagram Alir Pengujian Percikan Bunga Api Pada Busi
B
A
Mematikan Mesin
Penggantian busi
Semua kondisi
sudah dilakukan
pengujian ?
Analisis perbandingan gambar dan video
hasil pengujian
Kesimpulan dan Saran
Selesai
Pengambilan hasil pengujian :
Gambar dan Video
Tidak
3.3.2. Diagram Alir Pengujian Daya dan Torsi
Menghidupkan Mesin Persiapan alat dan bahan :
1. Persiapan Pengujian
2. Pengadaan alat dan bahan
B
Posisi transmisi gigi 1-3 Mulai
A
Kondisi 1-3 berbahan bakar premium :
Kondisi 1 : mesin standar, busi DENSO Standar
Kondisi 2 : mesin standar, busi NGK Platinum
Kondisi 3 : mesin standar, busi DURATION Double Iridium
Kondisi 4-6 berbahan bakar pertamax 95 :
Kondisi 4 : mesin standar, busi DENSO Standar
Kondisi 5 : mesin standar, busi NGK Platinum
Kondisi 6 : mesin standar, busi DURATION Double Iridium
Data Output (rpm, HP, Nm) di dapat dari komputer pada
Gambar 3.19. Diagram Alir Pengujian Torsi dan Daya
A
B
Mematikan Mesin
Service ringan menyeluruh
Semua mesin sudah
dilakukan pengujian ?
Analisis dan pengolahan data torsi dan daya
Kesimpulan dan Saran
Selesai
Tidak
3.3.3. Diagram Alir Pengujian Konsumsi Bahan Bakar
Persiapan alat dan bahan :
1. Honda Blade 110 cc
2. Buret 50 mL
3. Busi Standar (DENSO U20EPR9)
4. Busi Platinum (NGK CPR8EAGP-9)
5. Busi Double Iridium (DURATION 071Z)
6. Bahan bakar premium dan pertamax 95
Gambar 3.20. Diagram Alir Pengujian Konsumsi Bahan Bakar n = 4250, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000, 9750 rpm
Posisi gigi Transmisi 1-4
Mematikan Mesin
Penggantian busi
Semua kondisi
sudah dilakukan
pengujian ?
Analisis dan pengolahan data konsumsi bahan bakar
Kesimpulan dan Saran
Selesai
B
A
Tidak
Ya Pencatatan hasil pengujian data :
3.4. Persiapan Pengujian
Persiapan awal sebelum dilakukannya penelitian adalah memeriksa alat
dan mesin kendaraan yang akan diuji, agar pada saat pengujian akan
diperoleh data atau hasil yang akurat. 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, burret, dan stopwatch, sebelum
digunakan harus dipastikan dalam kondisi normal atau dapat disebut
dengan kalibrasi alat.
3. Bahan Bakar
Dalam pengujian ini bahan bakar diisi terlebih dahulu pada gelas
ukur kemudian dituangkan ke dalam burret. Gunakan bahan bakar
secukupnya dengan jenis bahan bakar premium dan pertamax 95.
3.5. Tahapan Pengujian
3.5.1. Pengujian Percikan Bunga Api Busi
Adapun langkah-langkah yang harus dilakukan pada proses
pengujian dan pengambilan data percikan bunga api pada busi sebagai
berikut :
1. Mempersiapkan peralatan yang digunakan dalam proses
pengujian, diantaranya : Charger baterai, Multitester,
Tachometer.
2. Melakukan pemeriksaan terhadap alat pengujian sistem
3. Menyiapkan bahan uji seperti, CDI standar, koil standar, dan 3
jenis busi.
4. Menempatkan CDI, koil, dan busi pada alat pengujian.
5. Melakukan pengujian dan pengambilan data berupa gambar
dan video percikan bunga api dengan menggunakan kamera
berkecepatan tinggi.
6. Melakukan pemeriksaan ulang terhadap alat pengujian.
7. Membersihkan dan merapikan tempat pengujian setelah selesai
melakukan pengujian.
3.5.2. Pengujian Daya dan Torsi
Proses pengujian dan pengambilan data daya dan torsi dengan
3. Mempersiapkan alat seperti Dynometer, busi Denso Standard,
busi NGK Platinum, busi DURATION DoubleIridium.
4. Mempersiapkan bahan bakar premium dan pertamax 95 pada
tangki kendaraan sebelum melakukan pengujian.
5. Penggantian variasi 3 jenis busi.
6. Menempatkan sepeda motor pada tempat pengujian yaitu pada
unit Dynamometer.
7. Melakukan pengujian dan pengambilan data daya dan torsi
sesuai dengan prosedur.
8. Membersihkan dan merapikan tempat setelah melakukan
3.5.3. Pengujian Konsumsi Bahan Bakar
Proses pengujian dan pengambilan data konsumsi bahan bakar
premium dan pertamax 95 dengan cara uji jalan yang melalui
langkah-langkah sebagai berikut :
1. Mempersiapkan alat ukur seperti gelas ukur, tangki mini,
stopwatch, motor Honda blade standar, busi Denso Standard,
busi NGK Platinum, busi DURATION Double Iridium.
2. Mengisi bahan bakar premium dan pertamax 95 secara
bergantian pada tangki mini sebelum melakukan pengujian.
3. Penggantian variasi 3 jenis busi.
4. Melakukan pengujian dengan mengendarai sepeda motor di
jalan raya.
5. Melakukan pengambilan data konsumsi bahan bakar dengan
sesuai prosedur uji jalan.
3.6. Skema Alat Uji
Skema alat uji dapat dilihat pada gambar di bawah ini :
3.6.1. Skema Alat Uji Daya Motor
Gambar 3.21. Skema alat uji daya motor.
Keterangan gambar:
1. Personal Computer (PC) 5. Penahan motor
2. Torsimeter 6. Sepeda motor
3. Tachometer 7. Dynamometer
3.7. Prinsip Kerja Alat Uji.
1. Prinsip Kerja Alat Penguji Percikan Bunga Api pada Busi
Prinsip kerja alat pengujian percikan bunga api ini mirip seperti
prinsip kerja sistem pengapian DC pada motor bensin. Namun alat ini
menggunakan motor listrik sebagai penggerak flywheel magneto-nya.
Magnet pada flywheel tersebut menyentuh pulser, kemudian pulser akan
mengirimkan pulsa ke CDI. Kemudian CDI mengalirkan arus listrik
menuju koil, kemudian koil menaikkan tegangan listrik dan
mengalirkannya ke busi, kemudian busi akan menghasilkan percikan
bunga api.
2. 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.
3.8. Metode Pengujian
Sebelum pengujian torsi dan daya dilakukan, untuk menghasilkan
hasil pengujian yang optimal dan valid maka bahan uji harus dalam
kondisi baik. Sepeda motor harus diservis terlebih dahulu secara
menyeluruh, dan juga alat-alat yang akan digunakan dalam pengujian
harus dilakukan kalibrasi terlebih dahulu. Aspek keselamatan merupakan
hal yang paling utama yang harus diperhatikan dalam suatu pengujian.
