KHARISMA X 125 CC BERBAHAN BAKAR PERTALITE
Diajukan Guna Memenuhi Persyaratan untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata-1 Pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Mesin
Universitas Muhammadiyah Yogyakarta
Disusun Oleh : ANDRI DIHAN PRAMANA
2012 013 0161
PROGRAM STUDI S-1 TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA
iii Nama : Andri Dihan Pramana NIM : 20120130161
Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa Tugas Akhir yang berjudul: “Pengaruh Penggunaan 8 Busi Dan Cdi Racing Terhadap Karakteristik Percikan Bunga Api Dan Kinerja Motor Honda Kharisma X 125 CC Berbahan Bakar Pertalite” adalah benar-benar hasil karya sendiri, kecuali jika disebutkan sumbernya dan belum pernah diajukan pada instansi manapun, serta bukan karya jiplakan. Saya bertanggung jawab atas keabsahan dan kebenaran isinya sesuai dengan sikap ilmiah yang harus dijunjung tinggi.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya, tanpa adanya tekanan dan paksaan dari pihak manapun serta bersedia mendapat sanksi akademik bila ternyata di kemudian hari pernyataan ini tidak benar.
Yogyakarta, April 2017
Yang menyatakan,
iv Tugas Akhir ini saya persembahkan untuk:
Ibunda tercinta, Ibu. Siti Muflikhah dan Ayahanda tercinta Bpk. Aji Nur Basri AL
Tujiono, terimakasih atas kasih sayang, nasehat dan dukungan yang kalian berikan, serta adik tersayang Nicko Anugrah Dwi P. (you’re my everything )
Seluruh keluarga besar, telah memberikan semangat, motivasi serta dukungan.
Teddy nurcahyadi, S.T., M.Eng. dan Tito Hadji Agung Santoso, S.T., M.T. Selaku
dosen pembimbing tugas akhir.
Ir. Aris Widyo Nugroho, M.T.,Ph.D Selaku dosen penguji tugas akhir.
Teman-teman Teknik Mesin UMY semua angkatan, terutama TM 2012 yang selalu
memberi dukungan satu sama lain.
Terima kasih kepada Universitas Muhammadiyah Yogyakarta yang telah
v
“Memulai dengan penuh keyakinan, menjalankan denngan penuh keikhlasan, menyelesaikan dengan penuh kebahagiaan”
“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”
(Terjemahan QS.al-Insyirah,6-8)
“Maka nikmat Tuhanmu yang manakah yang kamu dustakan?”
vi
bunga api, waktu pengapian, dan kualitas sangat pengaruh pada performa mesin. Banyaknya macam dan merk busi membuat bingung seseorang untuk memilih busi mana yang tepat untuk meningkatkan performa mesin.
Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penggunaan 8 busi dan CDI racing terhadap percikan bunga api dan kinerja motor Honda Karisma 125 cc. Untuk mengetahui pengaruh pada masing-masing busi tersebut perlu dilakukan pengujian. Pengujian dilakukan dengan menggunakan CDI racing dan bahan bakar Pertalite. Pengujian ini dilakukan untuk mencari kinerja mesin yang meliputi Torsi, Daya dan konsumsi bahan bakar.
vii Assalamu’alaikum Wr.Wb.
Syukur Alhamdulillah kami panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan hidayah-Nya sehingga kami bisa menyelesaikan Tugas Akhir kami dengan judul ” Pengaruh Penggunaan 8 Busi Dan Cdi Racing Terhadap Karakteristik Percikan Bunga Api Dan Kinerja Motor Honda Kharisma X 125 CC Berbahan Bakar Pertalite”. Tugas akhir ini disusun guna memenuhi persyaratan akademis menyelesaikan Program Strata-1 pada Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta. Dengan terselesaikannya Tugas Akhir ini kami ucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Teddy nurcahyadi, S.T., M.Eng. Selaku dosen pembimbing 1 yang telah banyak meluangkan waktunya untuk memberi bimbingan dan petunjuk sampai Tugas Akhir ini selesai.
2. Bapak Tito Hadji Agung Santoso, S.T., M.T. Selaku dosen pembimbing 2 yang telah banyak meluangkan waktunya untuk memberi bimbingan dan petunjuk sampai Tugas Akhir ini selesai.
3. Ir. Aris Widyo Nugroho, M.T.,Ph.D Selaku dosen penguji Tugas Akhir ini. 4. Ayahanda Aji Nur Basri AL Tujiono, ibunda Siti Muflikhah, adik Nicko
Anugrah Dwi P. (you’re my everything ).
5. Bapak Novi Caroko S.T.,M.Eng. Selaku ketua Jurusan Teknik Mesin yang juga telah membantu dalam masalah pribadi saya.
viii
kami menyadari bahwa terdapat banyak kekurangan dalam Tugas Akhir kami ini. Maka kritik dan saran dari anda sangat kami harapkan untuk pengembangan selanjutnya. Besar harapan kami sekecil apapun informasi yang ada di buku kami ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.
Wassalamu’alaikum Wr.Wb.
Yogyakarta, April 2017
ix
HALAMAN PENGESAHAN ... ii
HALAMAN MOTTO ... iii
HALAMAN PERSEMBAHAN ... iv
KATA PENGANTAR ... v
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR GAMBAR ... x
DAFTAR TABEL ... xii
DAFTAR GRAFIK ... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiv
INTISARI ... xv
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Rumusan Masalah ... 2
1.3. Batasan Masalah ... 2
1.4. Tujuan Penelitian ... 3
1.5. Manfaat Penelitian ... 3
1.6. Sistimatika Penulisan ... 4
x
3.1.1. Diagram alir pengujian percikan bunga api pada busi. 28 3.1.2. Diagram alir pengujian Torsi dan Daya. ... 30
3.1.3. Diagram Alir Pengujian Konsumsi Bahan Bakar ... 32
3.2. Tempat Penelitian ... 34
3.5.3. Pengujian bahan bakar……….. 47
3.6. Skema Alat Uji ……... 47
3.6.1. Skema Alat Uji Daya Motor………... 48
3.6.2. Prinsip Kerja Alat Uji ……….. 48
3.7.Metode Perhitungan Torsi, Daya, dan Konsumsi Bahan Bakar……….. 49
xi
4.2.3. Konsumsi Bahan Bakar………. 63 4.3. Perhitungan... 66
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan... 71 5.2. Saran ... 73 DAFTAR PUSTAKA
xii
Gambar 2.3. Grafik Torsi dan Daya (Nurdianto,2015) ... 8
Gambar 2.4. Grafik Torsi dan Daya (Kustiawan,2016) ... 9
Gambar 2.5. Grafik Torsi dan Daya (Muntaha,2016) ... 10
Gambar 2.6. Hasil Pengujian Torsi dan Daya (Purnomo dkk,2012) ... 12
Gambar 2.7. Diagram siklus Otto ... 13
Gambar 2.8. Skema Gerakan Torak 4 langkah... 15
Gambar 2.9. Skema Gerakan Torak 2 Langkah ... 17
Gambar 2.10. Skema Pengapian... 18
Gambar 2.11. Konstruksi baterai ... 19
Gambar 2.12. Koil Pengapian... 20
Gambar 2.13. Konstruksi busi ... 21
Gambar 2.14. Jenis Busi Standar... 22
Gambar 2.15. Jenis Busi Platinum ... 23
Gambar 2.16. Jenis Busi Resistor ... 23
Gambar 2.17. Jenis Busi bermassa 3 ... 23
Gambar 2.18. Jenis Busi Iridium ... 24
Gambar 2.19. Colour Temperature Chart ... 25
Gambar 3.1. Diagram alir pengujian percikan bunga api pada busi ... 28
Gambar 3.2. Diagram Alir Pengujian Torsi dan Daya ... 30
xiii
Gambar 3.7. Koil (Ignition Coil)………...……… 38
Gambar 3.8. 8 Busi Penelitian ……….. 38
Gambar 3.9. Busi Standar DENSO U20EPR9………..………. 39
Gambar 3.10. Busi Autolite ………..………...………... 39
Gambar 3.11. Busi NGK CPR6EA-9……….……… 40
Gambar 3.12. Busi NGK CPR9EA-9 ……… 40
Gambar 3.13. Busi NGK G Power ………. 40
Gambar 3.14. Busi TDR ………. 41
Gambar 3.15. Busi Racing Bee ……… 41
Gambar 3.16. Busi Denso IU27 ……….. 42
Gambar 3.17. Alat penguji percikan bunga api pada busi……… 43
Gambar 3.18. Tachometer……… 43
Gambar 3.19. Kamera casio exilim……… 44
Gambar. 3.20. Dynomometer……… 44
Gambar 3.21. Personal Computer……… 45
Gambar 3.22. Buret 50 ml………. 45
Gambar 3.23. stopwatch………..……… 46
Gambar 3.24. Skema alat uji daya motor……….………. 48
Gambar 4.1. Percikan Bunga Api Busi Standar CDI satndar……… 51
xv
Tabel 4.3. Perbandingan Hasil Torsi ……….. 57
Tabel 4.4. Hasil Pengujian Daya dengan 8 Busi menggunakan CDI racing . …. 58 Tabel 4.5. Perbandingan Hasil Daya ... ... 63
Tabel 4.6. Data Konsumsi Bahan Bakar ... 64
Tabel 4.7. Data Hasil Perhitungan Konsumsi Bahan Bakar ……… 67
xvi
Gambar 4.3. Grafik Perbandingan Daya……… 57
pengapian, dan kualitas sangat pengaruh pada performa mesin. Banyaknya macam dan merk busi membuat bingung seseorang untuk memilih busi mana yang tepat untuk meningkatkan performa mesin.
Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penggunaan 8 busi dan CDI racing terhadap percikan bunga api dan kinerja motor Honda Karisma 125 cc. Untuk mengetahui pengaruh pada masing-masing busi tersebut perlu dilakukan pengujian. Pengujian dilakukan dengan menggunakan CDI racing dan bahan bakar Pertalite. Pengujian ini dilakukan untuk mencari kinerja mesin yang meliputi Torsi, Daya dan konsumsi bahan bakar.
Hasil penelitian ini menunjukan bahwa nilai percikan bunga api terbaik terdapat pada busi Denso iridium. Sedangkan nilai torsi dan daya tertinggi terdapat pada busi Denso iridium dengan nilai torsi sebesar 10.68 N.m pada putaran mesin 4860 rpm dan nilai daya sebesar 9.2 Hp pada putaran mesin 6807 rpm. Selanjutnya pada pengujian konsumsi bahan bakar busi yang paling sedikit mengkonsumsi bahan bakar yaitu busi Denso iridium dengan nilai 70.09 km/l dengan kecepatan rata-rata 36.12 km/jam.
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi dari waktu ke waktu mengalami kemajuan yang pesat terutama kemajuan teknologi di bidang otomotif. Dengan demikian banyak usaha yang dilakukan untuk menciptakan mesin yang mempunyai performa tinggi dan hemat bahan bakar, ataupun sekedar meningkatkan performa mesin yang sudah ada. Salah satunya dengan mengoptimalkan pada system pengapian, seperti penggantian pada sistem pengapian konvensional (platina) yang kini sudah banyak ditinggalkan dan beralih ke sistem pengapian CDI (Capasitor Discharge Ignition) yang memiliki karakteristik lebih baik di bandingkan sistem pengapian konvensional.
Sistem pengapian sendiri terdapat komponen seperti baterai, CDI (Capasitor Discharge Ignition ), koil pengapian (ignition coil), dan busi (spark plug) yang berperan penting dalam proses pembakaran di ruang bakar. Semakin baik kesinergian antara komponen tersebut dalam proses pengapian maka akan menghasilkan pembakaran yang lebih sempurna di dalam ruang bakar. Dalam proses pembakaran pada motor bakar yang diharuskan mencampurkan bahan bakar dengan udara di dalam ruang bakar, peranan busi untuk memercikan bunga api sangatlah penting. Busi berfungsi untuk memercikkan bunga api sehingga dengan pemakaian desain busi dan material elektroda busi yang lebih baik diharapkan percikan bunga api yang dihasilkan busi akan semakin sempurna. Banyaknya jenis busi mulai dari jarak kerenggangan elektorda yang bervariasi, berbagai macam material yang digunakan untuk membuat elektroda busi mulai dari nikel, platinum dan iridium hingga busi yang memiliki lebih dari 1 elektroda bahkan pada saat ini ada juga busi resistor yang diperuntukkan untuk motor bersistem injeksi.
platinum, busi iridium dan busi dengan elektroda massa dua, Oleh karena itu masih perlu dilakukannya penelitian terhadap jenis busi yang lain seperti busi resistor dan busi tiga elekroda massa untuk mengetahui pengaruh dari masing-masing jenis busi tersebut terhadap karakteristik percikan bunga api dan kinerja mesin sepeda motor.
1.2 Rumusan Masalah
Masalah yang akan diteliti pada tugas akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Bagaimana pengaruh penggunaan variasi busi terhadap karakteristik
percikan bunga api pada sepeda motor Honda Kharisma-X 125 cc dengan menggunakan CDI Racing dan variasi 8 busi yang terdiri dari dua merk busi standar (Denso standar dan Autolite), dua busi resistor (NGK-R CPR6 dan NGK-R CPR9), dua merk busi platinum (NGK CPR6GP dan TDR 065), satu merk busi tiga elektroda (Racing Bee) dan satu merk busi iridium (Denso Iridium seri IU27)?
2. Bagaimana perbandingan torsi dan daya yang dihasilkan dari pemakaian 8 busi tersebut pada sepeda motor Honda Kharisma-X 125 cc dengan mengnggunakan CDI Racing?
3. Bagaimana perbandingan konsumsi bahan bakar dengan variasi 8 busi pada sepeda motor Honda Kharisma-X 125 cc dengan mengnggunakan CDI Racing?
4. Bagaimana memilih busi yang paling tepat untuk digunakan pada sepeda motor Honda Kharisma-X 125 cc dengan mengnggunakan CDI Racing?
1.3 Batasan Masalah
Pada tugas akhir ini masalah yang akan diteliti dibatasi dalam lingkup sebagai berikut:
1. Motor bensin yang digunakan dalam penelitian ini adalah motor bensin 4 langkah dengan volume silinder 125 cc dengan merk Honda Kharisma-X 125 cc.
3. Parameter yang diamati adalah daya, torsi dan konsumsi bahan bakar. 4. Jenis bahan bakar yang digunakan adalah Pertalite
5. Motor yang digunakan dalam penelitian ini adalah motor yang masih standar pabrikan Honda Kharisma-X 125 cc.
6. Pengambilan data menggunakan Tachometer untuk mengetahui putaran mesin dalam satuan rpm.
7. Data konsumsi bahan bakar diambil berdasarkan uji jalan dengan jarak tempuh dan kondisi jalan yang sama pada tiap pengujian.
1.4 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Untuk mengetahui pengaruh variasi penggunaan 8 busi terhadap karakteristik percikan bunga api busi pada sepeda motor Honda Kharisma-X 125 cc;
2. Untuk mengetahui pengaruh penggunaan 8 busi terhadap kinerja sepeda motor Honda Kharisma-X 125 cc yang meliputi torsi dan daya;
3. Untuk mengetahui perbandingan konsumsi bahan bakar dari penggunaan 8 busi pada sepeda motor Honda Kharisma-X 125 cc;
4. Untuk mengetahui penggunaan busi yang tepat digunakan pada sepeda motor Honda Kharism-X 125 cc dengan mengacu pada hasil pengujian 8 busi tersebut yang meliputi torsi, daya dan konsumsi bahan bakar.
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah:
1. Memperoleh data karakteristik percikan bunga api pada masing-masing jenis busi yang digunakan pada sepeda moor Honda Kharisma-X 125 cc. 2. Memperoleh data perbandingan kinerja yang meliputi torsi dan daya pada
sepeda motor Honda Kharisma-X 125 cc yang menggunakan variasi 8 busi. 3. Memperoleh data perbandingan konsumsi bahan bakar pada sepeda motor
4. Sebagai masukan bagi pemilik sepeda motor Honda Kharisma-X 125 cc
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 tentang landasan teori yang meliputi konsep-konsep yang relevandengan permasalahan yang akan diteliti.
BAB II METODOLOGI PENELITIAN
Bab ini berisi tentang diagram alurpenelitian, alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian. Menjelaskan juga kendala-kendala yang dihadapi selama penelitian.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini berisi tentang data hasil penelitian, analisa serta pembahasan. BAB V PENUTUP
Bab ini berisi kesimpulan hasil penelitian dan saran-saran yang bisa berguna bagi pembaca maupun penliti selanjutnya.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka
Tinjauan pustaka yang dijadikan sebagai pedoman dalam penelitian ini adalah penelitian tentang system pengapian pada motor bakar yang membahas penggunaan busi dan CDI.
(A)
(B)
Gambar 2.2 (A) Grafik Hasil Pengujian Torsi dan (B) Grafik Daya Variasi 3 Busi (Rohman,2016)
Rohman (2016) meniliti tentnag pengaruh penggunaan variasi 3 jenis busi (Denso Standar, NGK Platinum, DURATION Double Iridium) terhadap karakteristik percikan bunga api dan kinerja mesin sepeda motor Honda Blade 110 cc. Hasil Penelitian tersebut menunjukkan karakteristik percikan bunga api yang
3
4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000
T
4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000
bebeda-beda dimana busi NGK Platinum memiliki percikan bunga api yang paling baik dibanding dua jenis busi lainnya. Selain itu perbedaan jenis busi dapat menghasilkan torsi yang berbeda. Busi Denso standar memiliki nilai torsi maksimal sebesar 9,99 N.m pada putaran mesin 5457 rpm, busi NGK Platinum memiliki nilai torsi maksimal sebesar 10,18 N.m pada putaran mesin 5486 rpm dan busi DURATION Double iridium memiliki nilai torsi maksimal sebesar 10,26 N.m pada putaran mesin 5747 rpm. Sedangkan daya maksimal yang dihasilkan dari ketiga jenis busi ini sama besar yaitu 9,3 HP, tetapi pada putaran mesin yang berbeda. Busi NGK Platinum mencapai daya maksimal pada putaran mesin 7029 rpm, busi Denso standar mencapai daya maksimal pada putaran mesin 7325 rpm dan busi DURATION Double Iridium pada putaran mesin 7209 rpm. Sedangkan dari hasil pengujian konsumsi bahan bakar diperoleh hasil busi NGK Platinum adalah busi yang paling efisien dalam konsumsi bahan bakar dibanding dua busi lainnya.
(B)
Gambar 2.3. (A) Grafik torsi dan (B) daya variasi busi panas dan busi sedang (Nurdianto,2015)
(A)
(B)
Gambar 2.4. (A) Grafik torsi dan (B) daya variasi busi standar, kaki dua, platinum dan iridium. ( Kustiawan,2016)
Hp pada putaran mesin 7829 rpm dan 7692 rpm. Pada penelitian ini konsumsi bahan bakar yang terendah dihasilkan dari busi iridium pada 6000 RPM mencapai 0,078 Kg/h Hp dan konsumsi tertinggi terdapat pada busi berkaki dua yaitu 0,087 Kg/jam Hp.
(A)
(B)
Gambar 2.5 (A) Grafik Torsi dan (B) Grafik Daya Penggunaan 8 Busi, CDI Racing, Bahan Bakar Premium (Muntaha,2016)
Muntaha (2016) Meneliti tentang pengaruh variasi penggunaan 8 busi dan CDI racing terhadap karakteristik percikan bunga api dan kinerja sepeda motor honda kharisma x 125 cc berbahan bakar premium, busi yang digunakan yaitu denso standar, autolite, NGK CPR6, NGK CPR9, NGK CPR6GP, TDR 065, Racing bee, Denso IU27. Pada penelitian didapatkan torsi tertinggi terdapat pada busi Denso IU27 yang merupakan busi iridium mencapai 10,54 Nm pada putaran 4547 rpm. Selanjutnya daya tertinggi terdapat pada busi NGK Platinum CPR6EAGP-9 mencapai 9,0 HP pada putaran mesin 6758 rpm. Pada penelitian ini konsumsi bahan bakar yang sedikit mengkonsumsi bahan bakaryaitu busi denso IU27 mencapai 70,09 km/l dengan kecepatan rata-rata 36,31 km/jam.
Komponen kelistrikan lain yang berpengaruh terhadap kinerja motor salah satunya adalah penggunaan variasi CDI. Purnomo,dkk (2012) meneliti tentang penggunaan CDI standar dan CDI digital jenis hyper band terhadap torsi dan daya sepeda motor Yamaha Jupiter MX tahun2008. Kedua CDI ini sama-sama menghasilkan torsi maksimal sebesar 10,18 Nm pada putaran 590 rpm. Sedangkan daya maksimal yang dihasilkan CDI standar sebesar 10,07 HP pada putaran 9050 rpm dan daya maksimal yang dihasilkan CDI digital jenis hyper band sebesar 10,04 HP pada putaran 9100 rpm. Penggunaan CDI digital jenis hyper band tidak memberikan peningkatan torsi dan daya maksimal dibanding penggunaan CDI standar.
(B)
Gambar 2.6 (A) Hasil Pengujian Torsi dan (B) Hasil pengujian daya Variasi CDI Standar dan CDI Hyper Band (Purnomo dkk,2012)
2.2 Dasar Teori
2.2.1 Pengertian Motor Bakar
Motor bakar adalah salah satu bagian dari mesin kalor yang berfungsi untuk mengkonversi energi termal hasil pembakaran bahan bakar menjadi energi mekanis. Terjadinya energi panas karena adanya proses pembakaran, bahan bakar, udara, dan sistem pengapian. Dengan adanya suatu konstruksi mesin, memungkinkan terjadinya siklus kerja mesin untuk usaha dan tenaga dorong dari hasil ledakan pembakaran yang diubah oleh konstruksi mesin menjadi energi mekanik atau tenaga penggerak.
Kemudian jika dilihat dari cara memperoleh sumber energy thermal, jenis mesin kalor dapat diedakan menjadi 2, yaitu mesin pembakaran luar (External Combustion Engine) dan mesin pembakaran dalam (internal combustion engine).
bakar. Sebagai contoh mesin pembakaran dalam yaitu motor bakar torak, dan system turbin gas.
Kemudian jika dilihat dari jenis motor bakar torak itu sendiri terdiri dari dua jenis, yaitu mesin bensin atau motor bensin yang dikenal dengan mesin otto atau mesin beau des rochas, dan motor diesel. Perbedaan utama pada mesin tersebut yaitu pada system penyalaannya. Pada mesin bensin penyalaan bahan bakar terjadi karena percikan bunga api dari elektroda busi. Oleh karena itu mesin bensin sering disebut juga dengan sebutan spark ignition engine. Sedangkan dalam mesin diesel penyalaan bahan bakar terjadi dengan sendirinya, yang dimaksud penyalaan dengan sendirinya yaitu saat bahan bakar disemprotkan kedalam ruang bakar yang berisi udara bertakanan dan bersuhu tinggi, bahan bakar tersebut terbakar dengan sendirinya oleh udara yang mengandung oksigen bersuhu melampaui titik nyala (flash point) dari bahan bakar. Mesin diesel sering disebut juga dengan sebutan Compression ignition engine.
2.2.2 Siklus Termodinamika
Pada motor bensin terdapat siklus termodinamika yang sering juga disebut dengan siklus otto. Siklus ini merupakan siklus yang ditiru secara mendekati oleh penyalaan bunga api. Siklus udara konstan dapat digambarkan dengan grafik P dan V seperti yang terlihat pada gambar 2.1
Keterangan :
Dalam gambar 2.6 bekerja menurut urutan-urutan sebagai berikut, mulai dari kedudukan torak penghisap pada titik mati atas.
a. Campuran bahan bakar dan udara yang diuapkan ke silinder pada langkah hisap dari torak penghisap, 0-1.
b. Campuran ditekan keatas dari torak 1-2.
c. Campuran dinyalakan dengan percikan bunga api dan pembakaran dilakukan pada volume konstan, 2-3.
d. Gan panas berekspansi untuk menimbulkan langkah kerja, 3-4 e. Katup buang terbuka dan hasil sisa pembakaran mengalir keluar, 4-1 f. Langkah buang, 1-0
g. Siklus dianggap ‘tertutup’; artinya siklus ini berlangsung dengan fluida kerja yang sama; atau, gas yang berada dalam silinder pada titik 1 dapat dikeluarkan dari dalam silinder pada waktu langkah buang, tetapi pada langkah isap berikutnya akan masuk sejumlah fluida kerja yang sama.
2.2.3 Prinsip Kerja Motor Bensin (Otto) A. Motor Bensin (Otto) Empat Langkah
Motor empat langkah adalah motor yang menyelesaikan satu siklus pembakaran dalam empat langkah torak atau dua kali putaran poros engkol. Yang dimaksud adalah dalam satu siklus kerja motor bakar jenis ini mengadakan proses pengisian (langkah hisap), langkah kompresi, langkah kerja atau ekspansi dan langkah pembuangan. Pada motor empat langkah itik 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). Siklus kerja motor bakar empat langka dapat diterangkat dalam gambar di bawah ini:
Gambar 2.8 Siklus kerja motor bakar empat langkah (Arismunandar, 2002) Keterangan :
a) Langkah Hisap:
1. Torak bergerak dari TMA ke TMB;
2. Katup masuk terbuka dan katup buang tertutup;
b) Langkah Kompresi:
1. Torak bergerak dari TMA ke TMB;
2. Katup masuk dan katup buang kdua-duanya tertutup sehingga gas yang telah dihisap tidak keluar pada waktu ditekan oleh torak yang mengakibatkan tekanan gas naik;
3. Beberapa saat sebelum torak mncapai TMB busi mengeluarkan bunga api listrik;
4. Gas bahan bakar yang telah mencapai tekanan tinggi akan terbakar; 5. Akibat pembakaran bahan bakar, tekanan akan naik menjadi
kira-kira tiga kali lipat dari temperatur awal.
c) Langkah Kerja/Ekspansi:
1. Kedua katup yaiu katup masuk dan katup buang sama-sama dalam keadaan tertutup;
2. Gas terbakar dengan tekanan yang tinggi akan mengembang kemudian menekan torak agar turun ke bawah dari TMA ke TMB; 3. Tenaga ini disalurkan melalui batang penggerak dan selanjutnya
diubah menjadi energi gerak berputar (rotasi) oleh poros engkol.
d) Langkah Buang:
1. Katup masuk dalam keadaan tertutup sedangkan katup buang dalam keadaan terbuka;
2. Torak bergerak dari TMA ke TMB;
3. Torak mendorong gas sisa hasil pembakaran keluar ke lingkungan melalui katup buang.
B. Motor Bensin Dua Langkah
Motor bensin dua langkah merupakan motor yang mana proses kerja untuk menghasilkan energi membutuhkan 1 (satu) kali putaran poros engkol atau 2 (dua) kali gerakan piston.
Gambar 2.9 Skema Gerakan Torak Dua Langkah (Arismunandar, 1988)
Siklus kerja motor dua langkah dapat dijelaskan sebagai berikut: a. Langkah hisap dan kompresi.
Piston bergerak ke atas. Ruang dibawah piston menjadi hampa udara, akibatnya udara dan campuran bahan bakar terhisap masuk kedalam ruang pembakaran lebih tepatnya lagi berada di bawah piston. Sementara diruang atas piston terjadi kompresi sehingga udara dan campuran bahan bakar yang sudah berada di atas piston menjadi panas dan bertekanan tinggi. Pada saat sebelum TMA busi memercikan bunga api sehingga campuran antara udara dan bahan bakar yang berada di atas piston terbakan dan meledak.
b. Langkah usaha dan buang.
Kedua langkah kerja ini akan terjadi secara berulang-ulang selama mesin dihidupkan.
2.2.4. Sistem Pengapian
Sistem pengapian merupakan suatu sistem yang penting dalam setiap motor bensin dimana fungsi dari sistem pengapian ini adalah untuk membakar campuran bahan bakar dan udara yang ada didalam ruang bakar motor bensin. Sistem pengapian sendiri memiliki beberapa tahap atau proses yaitu tahap penyediaan dan penyimpanan energi listrik di baterai, menghasilkan tegangan tinggi kemudian menyalurkan tegangan tinggi tersebut ke busi, untuk selanjutnya busi melepaskan bunga api pada elektrodanya. Tanpa adanya tahapan tersebut maka pembakaran yang terdapat di dalam sebuah motor bensin tidak akan terjadi.
Sistem pengapian memiliki komponen-komponen penting di dalamnya yang dapat dijabarkan sebagai berikut:
Gambar 2.10 Skema pengapian. (Daryanto, 2008) 1. Baterai
Gambar 2.11 Konstruksi baterai. ( PT Toyota Astra Motor, 1995 )
2. CDI (Capasitor Discharge Ignition)
CDI memiliki fungsi untuk mengatur waktu kapan munculnya percikan bunga api di busi yang akan membakar bahan bakar yang telah dipadatkan oleh piston pada ruang bakar. Kerja CDI didukung oleh pulser sebagai sensor posisi piston dimana sinyal ari pulser akan memberikan arus pada SCR (Silicon Controller Rectifier) yang akan membuka sehingga arus yang ada di dalam kapasitor di dalam CDI dilepaskan. Selain didukung olh pulser, kinerja CDI juga didukung oleh baterai (pada CDI DC) atau spul (pada CDI AC) dimana sebagian sumber arus diolah oleh CDI. Tentunya CDI didukung oleh koil pengapian sebagai pelipat tegangan yang dikirim ke busi.
3. Koil Pengapian
pada plat besi tipis yang bertumpuk. Pada gulungan primer terdapat lilitan kawat berdiameter 0,6 sampai 0,9 mm dengan jumlah lilitan sebanyak 200 lilitan. Sedangkan pada kumparan sekunder terdapat lilitan kawat berdiameter 0,5 sampai 0,8 mm dengan jumlah lilitan sebanyak 20.000 lilitan. Karena perbedaan pada jumlah lilitan kawat pada kumparan primer dan sekunder maka pada kumparan sekunder akan timbul tegangan kurang lebih sebesar 10.000 volt. Arus dengan tegangan tinggi ini timbul diakibatkan tegangan induksi pada kumparan sekunder.
Gambar 2.12 Koil Pengapian (Daryanto, 2004) 4. Busi
Busi (spark plug) merupakan salah satu komponen di dalam sistem pengapian pada motor bensin. Busi memiliki dua elektroda yakni tengah dan elektroda negatif (massa). Dalam sistem pengapian busi berfungsi untuk memercikkan bunga api yang diperlukan untuk membakar campuran bahan bakar dan udara yang telah dikompresi sehingga terjadi langkah usah.
garis besar jenis busi ada 3 macam yaitu busi panas, busi sedang (medium type) dan busi dingin.
Busi panas merupakan busi yang menyerap dan melepaskan panas dengan lambat. Busi panas hanya diperuntukkan pada mesin yang memiliki temperatur yang rendah di dalam ruang bakarnya. Busi dingin dapat diartikan sebagai busi yang menyerap serta melepaskan panas dengan sangat cepat. Pemakaian jenis busi ini pada mesin yang memiliki temperatur tingi di dalam ruang bakarnya.
Berikut ini merupakan gambaran konstruksi sebuah busi:
Gambar 2.13 Konstruksi Busi (Nugroho, tanpa tahun)
Keterangan gambar: 1. Mur terminal busi; 2. Ulir terminal busi; 3. Barrier;
4. Insulator;
5. Seal Penghantar khusus; 6. Batang terminal;
10. Elektroda tengah; 11. Elektroda massa.
Walaupun konstruksi dari busi bisa dibilang sederhana tetapi kerja dari busi tersebutsangatlah berat, temperatur pada elektroda busi pada saat langkah pembakaran bisa mencapai suhu sekitar 2000ºC. Setelah temperatur tinggi kemudian temperatur turun drastis pada saat langkah hisap (bahan bakar dan udara masuk ke dalam silinder). Perubahan temperatur ini terjadi berulang-ulang kali seriap 1 siklus langkah kerja. Selain itu busi juga menerima tekanan yang tinggi terutama pada saat langkah pembakaran yang bisa mencapai 45 atm.
Busi sendiri memiliki berbagai macam jenis, jenis-jenis busi dapat dilihat pada pemaparan di bawah ini:
1. Busi Standar
Busi standar adalah jenis busi yang dianjurkan oleh pabrik untuk setiap kendaraan. Kedua elektroda busi ini berbahan nikel dengan diameter elektroda rata-rata 2,5 mm.
Gambar 2.14 Jenis busi standar 2. Busi Platinum
Gambar 2.15 Jenis busi Platinum 3. Busi Resistor
Busi ini biasa dipakai pada motor yang menggunakan sistem injeksi bahan bakar. Cirinya adalah kode huruf R (Resistor) pada busi. Resistor 5 kilo ohm disisipkan k tengah busi yang bertujuan memperlemah gelombang elektromagnetik yang ditimbulkan oleh loncatan bunga api di busi yang dapat mempengaruhi ECU (Electronic Control Unit).
Gambar 2.16 Jenis busi Resistor 4. Busi Bermsa 3
Desain busi bermasa tiga merupakan penemuan teknologi kepala busi yang terbaru setelah busi standard dan menghasilkan pengapian yang baik. Desain kepala busi bermasa tiga memiliki keuntungan yang lebih karena desain tersebut mengarahkan percikan bunga api mengikuti desain dari bentuk kepala busi dan mampu menaikan intensitas percikan bunga api dan lebih terfokus. Pembakaran busi bermasa tiga menjadi lebih sempirna dan mampu menaikan efisiensi mesin.
5. Busi Iridium
Busi ini memiliki ujung elektroda yang terbuat dari nikel sedangkan elektroda tengahnya terbuat dari iridium alloy berwarna platinum buram. Diameter elektroda tengahnya sekitar 0,4 mm dan berbentuk lebih kecil dibanding busi standar dan busi platinum. Ukuran elektroda tengah pada busi iridium mempengaruhi output tegangan yang dihasilkan dari koil untuk melakukan proses pembakaran pada langkah akhir kompresi.
Gambar 2.18 Jenis busi Iridium
Hal-hal yang dipaparkan di atas merupakan berbagai jenis busi yang ada pada saat ini dan busi yang sedang dikembangkan oleh para ilmuwan.
Gambar 2.19.Colour Temperature Chart ( www.pinterest.com) 2.2.5. Bahan Bakar
Bahan Bakar merupakan suatu materi apapun yang dapat dirubah menjadi
energi. Umumnya bahan bakar mengandung energi panas yang bisa dilepaskan
serta dimanipulasi. Biasanya bahan bakar dipakai manusia lewat sistem
pembakaran (reaksi redoks) dimana bahan bakar itu bakal melepaskan panas
sesudah direaksikan dengan oksigen.
2.2.5.1.Angka Oktan
Angka oktan pada bensin termasuk suatu bilangan yang menunjukan sifat anti berdetonasi, yaitu makin tinggi angka oktan maka semakin berkurang kemungkinanya untuk terjadi detonasi (knocing). Dengan kurangnya intensitas untuk berdetonasi akan berakibat bahan bakar dengan udara yang dikompresikan didalam ruang bakar yang menjadi tenaga motor akan semakin besar dan lebih irit dalam konsumsi bahan bakar.
Besarnya angka oktan dalam bahan bakar itu tergantung oada presentase iso-oktan (C8H18) dan normal hepta (C7H16) yang terkandung. Bahan bakar yang
Jenis Bahan Bakar Angka Oktan
Tabel 2.1 Angka oktan untuk bahan bakar (www. Pertamina.com 2015)
2.2.6. Parameter Performa Mesin
Hal-hal yang dijadikan sebagai parameter performa mesin adalah analisa terhadap Torsi, Daya dan Konsumsi Bahan Bakar. Ketiga parameter tersebut dapat digambarkan seperti di bawah ini:
1. Torsi
Torsi dapat didefinisikan sebagai daya yang bekerja pada jarak momen dan apabila dihubungkan dengan kerja dapat ditunjukkan dengan
persamaan:
Daya merupakan besar usaha yang dihasilkan oleh mesin tiap satuan waktu, didefinisikan sebagai laju kerja mesin, ditunjukkan dengan persamaan:
Dengan : P = Daya (kW)
N = Putaran Mesin (rpm) T = Torsi (N.m)
3. Konsumsi Bahan Bakar
Untuk mengetahui banyaknya konsumsi bahan bakar dapat dicari dengan cara uji jalan yaitu dengan mengganti tangki motor dengan buret ukuran tertentu lalu buret diisi bahan bakar pada titil 0 dan digunakan untuk jalan hingga bahan bakar yang ada di dalam buret berkurang pada ukuran tertentu. Lalu dapat dirumuskan sebagai berikut:
Kbb =
�………..(2.3)
Keterangan:
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1. Diagram Alir Pengujian
Pada penelitian ini langkah yang dilakukan sesuai dengan prosedur yang ditunjukan pada gambar 3.1:
3.1.1. Diagram alir pengujian percikan bunga api pada busi
Gambar 3.1. menjelaskan tentang langkah penelitian untuk mengetahui bagaimana percikan bunga api pada masing-masing busi.
Gambar 3.1. Diagram alir pengujian percikan bunga api pada busi Persiapan bahan pengujian :
1: Busi DENSO standar, CDI Racing 5:Busi NGK CPR6GP, CDI Racing 2:Busi AUTOLITE, CDI Racing 6:Busi TDR 06, CDI Racing 3:Busi NGK-R CPR6, CDI Racing 7:Busi Racing Bee, CDI Racing 4:Busi NGK-R CPR9, CDI Racing 8:Busi Denso IU27, CDI Racing
Mulai
Tidak
Gambar 3.1. Diagram alir pengujian percikan bunga api pada busi (Lanjutan)
A
Semua kondisi
Analisis dan perbandingan gambar dan video hasil pengujian dengan cara kuisioner
Kesimpulan dan Saran
B
Selesai
Pengambilan hasil pengujian : Foto dan Video
N = 2800 rpm
Mematikan Mesin
Penggantian busi
Pengaturan putaran mesin uji percikan bunga api
3.1.2. Diagram alir pengujian Torsi dan Daya
Pada Gambar 3.2 menunjukan bagaimana cara kerja atau langkah-langkah untuk pengambilan data torsi dan daya dari awal sampai akhir pengujian. Proses pengujian ini dilakukan sesuai prosedur diagram alir berikut :
Gambar 3.2. Diagram Alir Pengujian Torsi dan Daya Menghidupkan Mesin
Persiapan alat pengujian: 1. Honda Kharisma 125cc 2. Dynometer
A
B
Posisi transmisi gigi 1-3 Mulai
Kondisi 1 sampai dengan 8 :
1: Busi DENSO standar, CDI Racing. 5:Busi NGK CPR6GP, CDI Racing 2:Busi AUTOLITE, CDI Racing. 6:Busi TDR 065, CDI Racing 3:Busi NGK-R CPR6, CDI Racing 7:Busi Racing Bee, CDI Racing 4:Busi NGK-R CPR9, CDI Racing 8:Busi Denso IU27, CDI Racing
Persiapan bahan pengujian :
Tidak
Ya
Gambar 3.2. Diagram Alir Pengujian Torsi dan Daya (lanjutan)
A
B
Data Output (rpm, HP, N.m, T) didapat dari komputer pada dynometer
Mematikan Mesin
Service ringan menyeluruh
Semua busi sudah dilakukan
Analisis dan pengolahan data torsi dan daya
Kesimpulan dan saran
Selesai
3.1.3. Diagram alir pengujian konsumsi bahan bakar
Pada Gambar 3.3 menjelaskan tentang bagaimana langkah-langkah dalam pengambilan data konsumsi bahan bakar dari awal sampai dengan akhir pengambilan data. Proses pengujian ini dilakukan sesuai dengan yang ditunjukan diagram alir berikut :
Gambar 3.3. Diagram alir pengujian konsumsi bahan bakar Persiapan bahan pengujian :
1.Busi DENSO standar 4.Busi NGK CPR6GP 7. Busi Denso IU27
Tidak
Gambar 3.3. Diagram alir pengujian konsumsi bahan bakar (lanjutan)
B
Pencatatan hasil pengujian data : Waktu dan konsumsi bahan bakar
A
Mematikan Mesin
Penggantian busi
Semua kondisi sudah dilakukan
pengujian
Analisis dan pengolahan data torsi dan daya
Kesimpulan dan saran
3.2. Tempat Penelitian
Terdapat berbagai tempat yang akan digunakan untuk pengambilan data ini adalah sebagai berikut :
a. Laboratorium Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Yogyakarta. b. Mototech Yogyakarta, Jalan Ringroad Selatan, Banguntapan
Yogyakarta.
c. Pengujian konsumsi bahan bakar di Jl. Ring Road Selatan Yogyakarta.
3.3. Bahan Dan Alat Penelitian 3.3.1. Bahan Penelitian
1. Sepeda Motor
Pada percobaan ini bahan yang akan digunakan adalah sepeda motor Honda Kharisma 125 cc Tahun 2005. Yang masih standar pabrikan dan menggunakan bahan bakar pertalite, spesifikasi motor sebagai berikut :
1). Spesifikasi Mesin
Kopling : Ganda, otomatis, sentrifugal,
tipe basah
Starter : Electric starter & kick starter
Busi :ND U20EPR9S, NGK
2). Spesifikasi kelistrikan
Aki (ACCU) : Baterai 12V - 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
Transmsi : 4 kecepatan rotari
Pola pengoperan gigi : Rotari/ bertautan tetap
4). Dimensi
Panjang x lebar x tinggi : 1901 x 708 x 1078 mm
Jarak sumbu roda : 1246 mm
Jarak terendah ke tanah : 147 mm
Berat kosong : 101,6 kg
5). Rangka
Tipe rangka : Tulang Punggung
Tipe suspensi depan : Teleskopik
Tipe suspensi belakang : shockbreaker ganda
Ukuran ban depan : 2,25
Ukuran ban belakang : 2,50
Rem depan : Cakram hidrolik
Gambar 3.4. Sepeda Motor Honda Kharisma X 125 cc 2. Baterai (Accumulator)
Baterai yang digunakan pada sepeda motor Honda Kharisma X 125 cc Tahun 2005 merupakan batrai asli dari pabrik sepeda motor Honda. Baterai ini berfungsi sebagai alat untuk memenuhi kelistrikan pada motor Kharisma ini diantaranya dipakai sebagai sumber arus lampu-lampu, starter electik, dan sebagai pengapian. Peran dari baterai ini sendiri sangat penting maka kondisi baterai harus selalu dijaga . salah satunya dengan memeriksa ketinggian air yang ada didalam baterai yang akan selalu berkurang karena dipengaruhi oleh reaksi kimia yang ada didalam baterai itu sendiri, dan berikut spesifikasi dari baterai :
Merk : GS Astra
Aki (ACCU) : Baterai 12 V – 3,5 Ah Tipe : Type MF
Gambar 3.5. Baterai 3. CDI ( Capacitor Discharge Ignition )
CDI (Capacitor Discharge Ignition), yang digunakan pada penelitian ini adalah CDI BRT HYPERBAND untuk mengganti CDI standar bawaan sepeda motor Honda Kharisma 125 cc Tahun 2005, yang mempunyai spesifikasi sebagai berikut :
1 CDI Type : DIGITAL DC System
2 Operating Voltage : 8 s/d 18 VDC
3 Mikroprosessor : NXP Founded by Philips Semiconductor 4 Current Consumption : 0.05 s/d 0.75 A
5 Output Max : 300 Volt
6 Operation Temp : -15° to 80°C
7 Operation Freq : 400 to 20.000 RPM
4. Koil (Ignition Coil)
Koil Standar Honda Kharisma X 125 cc tahun 2005 merupakan koil asli buatan pabrik sepeda motor honda. Koil ini merupakan salah satu bagian penting dari proses pengapian. Fungsi dari koil adalah untuk melipat gandakan tegangan listrik yang berasal dari CDI dan kemudian dialirkan ke busi.
Spesifikasi Koil : Input : 12 Volt Output : 10.000 Volt
Nomor Seri : 300500KPH900 COIL ASSY IGNITION
Gambar 3.7. Koil (Ignition Coil)
5.Busi(Spark Plug)
Pada penelitian ini busi yang diuji terdapat 8 busi dan memiliki jenis yang berbeda-beda. Jenis yang dipakai dalam penelitian ini terdapat 2 busi standar, 2 busi platinum, 2 busi resistor, 1 busi iridium, dan 1 busi yang memiliki 3 elektroda.
a. Busi standar (DENSO U20EPR9)
Busi standar ini adalah busi yang direkomendasikan oleh pabrik motor Honda. Busi ini memiliki elektroda tenfah dan elektroda ujung yang berberbahan bakar nikel.
Gambar 3.9. Busi Standar DENSO U20EPR9
b. Busi Autolite
Busi Autolite yang bernomor seri 4303 merupakan busi standar dengan kedua elektrodanya berbahan nikel. Busi ini merupakan jenis busi standar tetapi berbeda merk dan bukan bawaan pabrik sepeda motor Honda.
Gambar 3.10.Busi Autolite
c. Busi NGK CPR6EA-9
Gambar 3.11. Busi NGK CPR6EA-9 d. Busi NGK CPR9EA-9
Busi NGK CPR9EA-9 merupakan busi resistor dan sama seperti NGK CPR6 elektroda tengah dan ujung berbahan dasar nikel dan busi ini juga ditanami resistor. Perbedaanya busi ini adalah masuk ke tipe busi dingin.
Gambar 3.12.Busi NGK CPR9EA-9
e. Busi NGK G Power
Busi NGK G Power yang bernomor seri CPR6EAGP-9 termasuk busi jenis platinum. Perbedaan dengan busi standar adalah busi ini elektroda tengahnya berbahan dasar platinum akan tetapi elektroda masanya sama seperti busi standar.
f. Busi TDR
Busi TDR yang bernomor seri 065 ini termasuk jenis busi platinum sama dengan busi NGK GPower. Pada elektroda tengahnya berbahan bakar platinum sedangkan elektroda masanya sama seperti busi standar.
Gambar 3.14. Busi TDR
g. Busi Racing Bee
Busi Racing Bee yang bernomor seri RR8E13 termasuk jenis busi yang berelektroda 3. Busi ini sama seperti busi standar, perbedaanya adalah busi ini berelektroda masa 3. Sedangkan bahan dasar dari elektroda tersebut sama seperti busi standar.
Gambar 3.15. Busi Racing Bee
h. Busi Denso Iridium
Gambar 3.16. Busi Denso Iridium
6. Pertalite
Pertalite merupakan bahan bakar minyak yang dibuat oleh pertamina yang memiliki spesifikasi sebagai berikut :
Kadar Oktan : 90-91
Kandungan Sulfur Maksimal : 0,05% m/m (setara dengan 500 ppm)
Kandungan Timbal : tidak ada
Kandungan Logam : tidak ada
Residu Maximal : 2,0%
Berat Jenis : Maksimal 770 kg/m3, minimal 715 kg/m3 (pada suhu 15 derajat celcius)
Warna : hijau
penampilan visual : jernih dan terang
3.3.2 Alat Penelitian
a. Alat uji percikan bunga api pada busi
Gambar 3.17. Alat penguji percikan bunga api pada busi
b. Tachometer
fungsi tachometer untuk penelitian ini adalah untuk mengukur seberapa besar putaran dari mesin uji percikan bunga api busi dan untuk memastikan putaran mesin uji percikan bunga api. Pada pengujian bunga api putaran tertinggi adalah 2800 rpm.
Gambar 3.18. Tachometer
c. Kamera casio exilim
megapixel dengan kecepatan shutter maximum 1/4000 detik dan mampu mengambil video 1280 x 720 video pada 30 frame per detik.
Gambar 3.19. Kamera casio exilim
d. Dynometer
Dynometer, adalah alat yang digunakan untuk meneliti torsi dan daya dari sebuah mesin motor.
Gambar. 3.20. Dynomometer
e. Personal Computer (PC)
Gambar 3.21. Personal Computer f. Buret
Buret adalah alat ukur sekaligus untuk pengganti tangki. Pada pengambilan data bahan bakar tangki motor diganti dengan alat ini (buret) agar mempermudah melihat selisih dari bahan bakar yang berkurang. Buret yang dipakai berkapasitas 50ml.
g. Stopwatch
Stopwatch adalah alat ukur untuk menghitung waktu dalam pengambilan data konsumsi bahan bakar.
Gambar 3.23. Stopwatch 3.4. Persiapan Pengujian
Persiapan awal yang dilakukan sebelum melakukan penelitian adalah memeriksa keadaan alat dan mesin kendaraan yang diujikan, untuk memperoleh data yang lebih akurat, berikut langkah-langkah persiapan :
a. Sepeda motor
Pemeriksaan sepeda motor pada bagian mesin, oli dan komponen lainya harus dalam keadaan bagus semua.
b. Alat ukur
Alat ukur sebelum digunakan sebaiknya harus diperiksa dan dipastikan dalam kondisi normal dan standar
c. Bahan bakar
Untuk pengujian ini menggunakan bahan bakar pertalite. Pastikan bahan bakar tersebut belum tercampuri dengan apapun.
3.5. Tahapan Pengujian a. Pengujian Bunga Api
1. Mempersiapkan alat ukur dan pendukung seperti Tahcometer, Multitester, Charger Accu dan kamera
2. Memeriksa arus listrik.
3. Memeriksa CDI yang terpasang adalah CDI Racing.
4. Melakukang pengujian dan pengambilan data berupa visual atau gambar dari percikan bunga api.
5. Membersihkan dan merapikan tempat setelah melakukan. b. Pengujian Daya dan Torsi
Proses pengujian dan pengambilan data daya dan torsi dengan langkah-langkah sebagai berikut :
1. Mempersiapkan alat ukur seperti Dynamometer dan CDI standar. 2. Mengisi bahan bakar pada tangki kendaraan sebelum melakukan
pengujian.
3. Menempatkan sepeda motor pada tempat pengujian yaitu pada unit dynamometer.
4. Melakukan pengambilan data sesuai prosedur.
5. Membersihkan dan merapikan tempat setelah melakukan pengujian. c. Pengujian Bahan Bakar
Proses pengujian ini adalah pengambilan data konsumsi bahan bakar yaitu dengan uji jalan, berikut langkah-langkahnya :
1. Mempersiapkan gelas ukur, stopwach dan tangki mini. 2. Mengisi bahan bakar pada tangki mini,
3. Melakukan pengujian dan pengambilan data.
3.6. Skema Alat Uji
3.6.1. Skema alat uji daya motor
Gambar 3.24. Skema alat uji daya motor.
Keterangan gambar:
1.Personal Computer (PC) 5. Penahan motor 2.Torsimeter 6. Sepeda motor 3.Tachometer 7. Dynamometer 4.Computer
3.6.2 Prinsip Kerja Alat Uji Dynomometer
3.7. Metode Perhitungan Torsi, Daya, dan Konsumsi Bahan Bakar
Dalam pengambilan data torsi dan daya yang diambil langsung melalui uji Dynamometer dan diolah dengan menggunakan computer. Untuk hasilnya akan didapatkan dalam bentuk print out yang berupa table dan grafik.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil dan pembahasan ini menjelaskan tentang hasil dan perhitungan dari proses pengambilan data, pengambilan data ini meliputi data spesifik obyek penelitian dan hasil dari pengujian. Data data yang diperoleh lalu diolah dengan perhitungan untuk mendapatkan variable yang diinginkan, dan kemudian didapat hasil dari pembahasan. Berikut ini merupakan hasil dari pengambilan data, perhitungan data, dan pembahasan yang dilakukan untuk kerja mesin berdasarkan pengujian 8 busi dengan CDI racing terhadap motor honda kharisma x 125 cc yang masih standart pabrikan sebagai berikut:
4.1. Hasil Pengujian Percikan Bunga Api Busi
Gambar 4.1. Hasil PengujianPercikan Bunga Api Busi Denso Standar menggunakan CDI Standar
A B
C D
E F
G H
Gambar 4.2. Hasil PengujianPercikan Bunga Api 8 busi menggunakan CDI racing (lanjutan)
A. Busi DENSO Standar F. Busi NGK CPR6 GP
B. Busi AUTOLITE G. Busi TDR 065
C. Busi NGK-R CPR6 H. Busi RACING BEE D. Busi NGK-R CPR9 I. Busi DENSO IU27
Gambar 4.2. Hasil pengujian percikan bunga api busi dengan variasi 8 jenis busi dapat disimpulkan dengan perbandingan menurut kestabilan percikan bunga api, dan tingkat kestabilan percikan. Presentase tersebut bisa dilihat pada table 4.1.
Tabel 4.1. Hasil Pengujian Percikan Bunga Api 8 Busi CDI Racing
No Busi Peringkat Karakteristik Bunga Api
Ukuran Kestabilan
1 Denso Standar 2 7
2 Autolite 6 6
3 NGK-R CPR6 3 5
4 NGK-R CPR9 5 4
5 NGK CPR6GP 4 3
6 TDR 065 7 2
7 Racing Bee 1 8
Gambar 4.2. merupakan data dari hasil pengujian percikan bunga api pada busi dengan variasi 8 busi. Dimasing masing busi memiliki karakter kestabilan, dan besar nyala bunga apinya. Tabel 4.1 merupakan peringkat penilaian yang dilakukan dengan cara kuisioner melibatkan 6 responden, didapat busi Desnso IU27 berada di peringkat pertama untuk kestabilan, akan tetapi didapat peringkat ke-8 untuk ukuran.
4.2. Hasil Pengujian Kinerja Mesin
Pengujian ini dilakukan untuk membandingkan torsi dan daya kerja motor 4 langkag Honda charisma x 125 cc menggunakan CDI Racing dengan variasi 8 busi diantaranya ada 2 busi standar yaitu Denso dan Autolite, 2 busi Resistor yaitu NGK-R CPR6 dan NGK-R CPR9, 2 busi platinum yaitu TDR dan NGK CPR6GP, 1 busi berelektroda 3 yaitu Racing Bee dan 1 busi iridium yaitu Denso IU27 dengan bahan bakar pertalite. Pada pengujian ini menggunakan putaran mesin terendah 4000 s.d 10000 rpm.
4.2.1. Torsi
Berikut ini adalah hasil pengambilan data torsi dengan menggunakan sepeda motor Honda charisma x 125 cc dengan variasi CDI Racing berbahan bakar pertalite yang didapat dari pengujan di mototech. Jl. Ringrod Selatan, Kemasan, Singosaren, Banguntapan, Bantul, Yogyakarta.
Tabel 4.2. Hasil Pengujian Torsi dengan CDI Racing dan Variasi 8 Busi
RPM
Gambar 4.4. Grafik perbandingan torsi 8 busi, Denso Standar, Autolite, NGK-R CPR6, NGK-R CPR9, TDR, NGK CPR6GP, Racing Bee dan Denso IU27. Dengan CDI Racing dan menggunakan bahan bakar pertalite
0 2 4 6 8 10 12
4 0 0 0 5 0 0 0 6 0 0 0 7 0 0 0 8 0 0 0 9 0 0 0 1 0 0 0 0
T
O
R
S
I (
N
.m
)
RPM
DENSO STANDAR AUTOLITE NGK-R CPR6 NGK-R CPR9
Gambar 4.4. Menunjukkan hasil pengujian torsi pada kinerja mesin motor 4 langkah 125 cc menggunakan CDI Racing mrnggunakan variasi torsi 8 busi, Denso Standar, Autolite, NGK-R CPR6, NGK-R CPR9, TDR, NGK CPR6GP, Racing Bee dan Denso IU27 dan bahan bakar pertalite
Pada putaran mesin terendah yang diambil yaitu 4250 rpm. NGK-RCPR6 memiliki torsi terendah yaitu 7.06 N.m. Pada putaran mesin lebih dari 4500 rpm, Busi racing bee memiliki nilai torsi 10.57 N.m pada putaran mesin 4574 rpm, busi TDR 065 memiliki nilai torsi 10.51 N.m pada putaran mesin 4655 rpm, busi NGK-CPR6GP memiliki nilai torsi 10.43 N.m. pada putaran 4723 rpm, busi DENSO IU27 memiliki nilai torsi 10.68 N.m. pada putaran mesin 4860 rpm, busi NGK-R CPR6 memiliki nilai torsi 10.35 N.m. pada putaran mesin 5174 rpm, NGK-R CPR9 memilikinilai torsi 10.27N.m. pada putaran mesin 5274 rpm, busi DENSO STANDART memiliki nilai torsi 10.41 N.m. pada putaran mesin 5319 rpm, busi AUTOLITE memiliki nilai torsi 10.63 N.m pada putaran 5515 rpm. Sedangkan pada putaran mesin 9750 s.d. 10000 rpm nilai torsi dari keseluruhan busi yang di uji mengalami penurunan, hal ini disebabkan karena kondisi mesin mengalami panas berlebih sehingga mengalami penurunan pada kinerja motor itu sendiri.
Pada uraian diatas dapat ditarik kesimpulan bahwa busi DENSO IU27 memiliki nilai torsi tertinggi yaitu 10.63 rpm dengan putaran mesin 4860 rpm, di bandingkan dengan 7 busi lainnya, hal ini disebabkan busi DENSO IU27 termasuk dalam jenis busi iridium, busi iridium itu sendiri mempunyai karakteristik tahan panas dan mempunyai desain elektroda yang runcing sehingga dapat meningkatkan kualitas percikan bunga api dan api yang dihasilkan constan.
Tabel 4.3. Perbandingan Hasil Data Torsi
Torsi (N.m) @ putaran mesin (rpm) Torsi Denso Standar (Muntaha,2016) 9,62 N.m @ 4455 rpm
Hasil pada penelitian ini mengenai torsi yang dihasilkan jika dibandingkan dengan hasil penelitian Muntaha (2016) menunjukkan bahwa perbandingan torsi yang dihasilkan berbeda cukup signifikan. Torsi yang dihasilkan oleh busi standar (material nikel) pada penelitian ini lebih tinggi jika dibandingkan torsi yang dihasilkan oleh busi standar pada penelitian Muntaha (2016) yaitu (10,41 N.m berbanding dengan 9,62 N.m). Hal ini dapat disebabkan karena penggunaan bahan bakar yang berbeda.
Hasil pengujian torsi pada penelitian ini menunjukkan torsi yang dihasilkan pada penggunaan busi standar lebih tinggi jika dibandingkan dengan torsi spesifikasi sepeda motor (10,41 N.m berbanding 10,1 N.m). Hal ini dapat disebabkan karena pada penelitian ini menggunakan CDI racing sebagai pengganti CDI standar bawaan motor.
4.2.2. Daya
Berikut ini adalah hasil pengambilan data daya dengan menggunakan sepeda motor Honda charisma x 125 cc dengan variasi CDI Racing berbahanbakar pertalite yang didapat dari pengujan di mototech. Jl. Ringrod Selatan, Kemasan, Singosaren, Banguntapan, Bantul, Yogyakarta
Tabel 4.4. Hasil Pengujian Daya dengan CDI Racing dan Variasi 8 Busi
RPM
Gambar 4.5. Grafik perbandingan daya 8 busi, Denso Standar, Autolite, NGK-R CPR6, NGK-R CPR9, TDR, NGK CPR6GP, Racing Bee dan Denso IU27, dengan variasi CDI BRT dan menggunakan bahan bakar pertalite.
Peningkatan daya kerja pada mesin juga dapat dipengaruhi oleh peningkatan torsi, dalam penggunaan variasi 8 busi juga akan berpengaruh pada daya kinerja mesin karena dengan meningkatnya nilai torsi secara otomatis daya mesin juga akan
DENSO STANDAR AUTOLITE NGK-R CPR6 NGK-R CPR9
Pada gambar 4.5. di atas menunjukan hasil pengujian daya kinerja mesin 4 langkah 125 cc dengan menggunakan variasi 8 busi, Denso Standar, Autolite, NGK-R CPR6, NGK-R CPR9, TDR, NGK CPR6GP, Racing Bee dan Denso IU27, dengan CDI racing dan menggunakan bahan bakar pertalite. Pada putaran awal atau terendah yang tercantum dalam data yaitu 4250 rpm, menunjukan nilai daya terendah yaitu busi NGK-R CPNGK-R6 dengan nilai daya 4.3 HP dan yang tertinggi didapat busi Denso standar dengan nilai daya 6 HP. Busi Denso standart memiliki nilai daya tertinggi yaitu 9 HP pada putaran mesin 6815 rpm, busi Autolite menghasilkan nilai daya tertinggi pada putaran mesin 6750 rpm dengan nilai daya 9 HP, busi NGK-R CPR6 menghasilkan nilai daya tertinggi pada putaran mesin 6936 rpm dengan niulai daya 8.9 HP, busi NGK-R CPR9 menghasilkan nilai daya tertinggi pada putaran mesin 70114 rpm dengan nilai daya 8.9 HP, busi NGK CPR6GP menghasilkan nilai daya tertinggi pada putaran mesin 6674 rpm dengan nilai daya 8.8 HP, busi TDR 065 menghasilkan nilai daya tertinggi pada putaran mesin 6650 rpm dengan nilai daya 9 HP, busi Racing Bee menghasilkan nilai daya tertinggi pada putaran mesin 6882 rpm dengan nilai daya 9.1 HP,busi Denso IU27 menghasilkan nilai daya tertinggi pada putaran mesin 6807 rpm dengan nilai daya 9.2 HP.
Tabel 4.5. Perbandingan Hasil Data Daya
Daya (HP) @ putaran mesin (rpm) Daya Denso Standar (Muntaha,2016) 7,9 HP @ 6666 rpm
Daya Spesifikasi Pabrik 9,3 HP @ 4000 rpm
Daya Denso Standar hasil penelitian 9,0 HP @ 6815 rpm
Hasil pada penelitian ini mengenai daya yang dihasilkan jika dibandingkan dengan hasil penelitian Muntaha (2016) menunjukan hasil hasil daya yang lebih tinggi, dengan perbandingan 9 HP berbanding 7,9 HP. sedangkan daya spesifikasi sepeda motor menunjukkan bahwa daya yang dihasilkan pada penelitian ini lebih rendah, dengan perbandingan 9 HP berbanding 9,3 HP. Hal ini dapat disebabkan karena sepeda motor yang digunakan pada penelitian ini sudah 10 tahun pemakaianya sehingga kondisi mesin sudah tidak sebaik waktu mendapatkan data daya sesuai pabrikan.
4.2.3. Konsumsi Bahan Bakar
Tabel 4.6. Data Konsumsi Bahan Bakar.
Dari hasil data-data pada tabel 4.3. apabila dibentuk dalam grafik akan tampak seperti terlihat pada gambar 4.9.
Pada Gambar 4.6. di atas menunjukan bahwa penggunaan variasi 8 busi juga mempengaruhi dalam proses pembakaran konsumsi bahan bakar. Pada pengambilan data ini yang akan membuat perbandingan adalah jarak tempuh pengujian (km), seberapa lamanya waktu pengujian (jam), kecepatan (km/jam). Hasil pengujian konsumsi bahan bakar pada motor Honda Kharisma X 125 cc dengan menggunakan CDI BRT, variasi 8 busi, Denso Standar, Autolite, NGK-R CPR6, NGK-R CPR9, TDR, NGK CPR6GP, Racing Bee, Denso IU27 dan berbahan bakar pertalite
Untuk busi Denso Standar yang menempuh jarak 1,5 km, dengan kecepatan rata-rata 36,12 km/jam dan waktu rata-rata 0.0415 jam, volume bahan bakar yang terpakai 21,85 ml atau sama dengan 68,6 km/l setelah dilakukan perhitungan data hasil pengujian.
Untuk busi Autolite yang menempuh jarak 1,5 km, dengan kecepatan rata-rata 36,73 km/jam dan waktu rata-rata 0.0408 jam, volume bahan bakar yang terpakai 22.15 ml atau sama dengan 67,72 km/l setelah dilakukan perhitungan data hasil pengujian.
Untuk busi NGK-R CPR6 yang menempuh jarak 1,5 km, dengan kecepatan
Untuk busi NGK CPR6GP yang menempuh jarak 1,5 km, dengan kecepatan rata-rata 36,61 km/jam dan waktu rata-rata 0.0409 jam, volume bahan bakar yang terpakai 22,15 ml atau sama dengan 67.72 km/l setelah dilakukan perhitungan data hasil pengujian.
Untuk busi Racing Bee yang menempuh jarak 1,5 km, dengan kecepatan rata-rata 36,36 km/jam dan waktu rata-rata-rata-rata 0.0412 jam, volume bahan bakar yang terpakai 21.8 ml atau sama dengan 68,80 km/l setelah dilakukan perhitungan data hasil pengujian.
Untuk busi Denso IU27 yang menempuh jarak 1,5 km, dengan kecepatan rata-rata 36.12 km/jam dan waktu rata-rata-rata-rata 0.0415 jam, volume bahan bakar yang terpakai 22,04 ml atau sama dengan 70,09 km/l setelah dilakukan perhitungan data hasil pengujian.
Dari hasil pengambilan data diatas menunjukan bahwa busi Denso IU27 membutuhkan konsumsi bahan bakar paling sedikit atau paling irit mengkonsumsi bahan bakar dibandingkan 7 busi lainya. Jarak yang ditempuh oleh busi Denso IU27 dalam 1 liter bensin bisa mencapai 70.09 km dengan kecepatan rata-rata 36.12 km/jam. Hal ini disebabkan karena busi Denso IU27 memiliki elektroda yang berbahan iridium dan berbentuk runcing, hal tersebut menyebabkan percikan bunga api yang relative konstan dan mempunyai percikan bunga api yang besar dan sempurna dibandingkan dengan 7 busi lainya. Oleh karena itu busi Denso IU27 mampu menghasilkan kualitas pembakaran yang baik.
4.3.Perhitungan
3. Konsumsi Bahan Bakar
4. Perbandingan konsumsi bahan bakar jenis pertalite untuk kendaraan motor Honda Kharisma X 125 cc dengan menggunakan CDI racing dan variasi 8 busi, Denso Standar, Autolite, NGK-R CPR6, NGK-R CPR9, TDR, NGK CPR6GP, Racing Bee, Denso IU27. Konsumsi bahan bakar terukur dari hasil pengujian dengan pemakaian langsung kendaraan uji.
Contoh dari perhitungan diatas apabila digunakan pada tiap-tiap data hasil pengujian terhadap bahan bakar premium yang kemudian dijadikan dalam bentuk tabel.
Tabel 4.7. Data Hasil Perhitungan Konsumsi Bahan Bakar
Jenis Busi Rata-rata Volume
Jenis Busi Rata-rata Volume
Hasil rangkuman penelitian yang diambil pada motor bensin 4 langkah 125 cc menggunakan CDI racing berbahan bakar pertalite dapat dilihat pada tabel 4.6. dibawah ini.
Dari tabel di atas dapat dilihat masing-masing busi memiliki peringkat yang bervariasi pada masing-masing pengujian. Untuk hasil pengujian pada busi Denso standar pada karakteristik percikan bunga api berada di peringkat ke-2 dari segi ukuran dan peringkat 7 dari segi kestabilan. Sedangkan pada torsi berada di peringkat ke-6, pada daya berada peringkat ke-4 dan pada konsumsi bahan bakar berada di peringkat ke-4.
Untuk hasil pengujian busi Autolite pada karakteristik percikan bunga api berada di peringkat ke-6 dari segi ukuran dan peringkat ke-6 dari segi kestabilan. Sedangkan pada torsi berada di peringkat ke-2, pada daya berada peringkat ke-5 dan pada konsumsi bahan bakar berada di peringkat ke-5.
Untuk hasil pengujian busi NGK-R CPR6 pada karakteristik percikan bunga api berada di peringkat ke-3 dari segi ukuran dan peringkat ke-5 dari segi kestabilan. Sedangkan pada torsi berada di peringkat ke-7, pada daya berada peringkat ke-6 dan pada konsumsi bahan bakar berada di peringkat ke-8.
Untuk hasil pengujian busi NGK-R CPR9 pada karakteristik percikan bunga api berada di peringkat ke-5 dari segi ukuran dan peringkat ke-4 dari segi kestabilan. Sedangkan pada torsi berada di peringkat ke-8, pada daya berada peringkat ke-7 dan pada konsumsi bahan bakar berada di peringkat ke-7.
Untuk hasil pengujian busi NGK CPR6GP pada karakteristik percikan bunga api berada di peringkat ke-4 dari segi ukuran dan peringkat ke-3 dari segi kestabilan. Sedangkan pada torsi berada di peringkat ke-5, pada daya berada peringkat ke-8 dan pada konsumsi bahan bakar berada di peringkat ke-6.
Untuk hasil pengujian pada busi TDR 065 pada karakteristik percikan bunga api berada di peringkat ke-7 dari segi ukuran dan peringkat ke-2 dari segi kestabilan. Sedangkan pada torsi berada di peringkat ke-4, pada daya berada peringkat ke-3 dan pada konsumsi bahan bakar berada di peringkat ke-3.
Sedangkan pada torsi berada di peringkat ke-3, pada daya berada peringkat ke-2 dan pada konsumsi bahan bakar berada di peringkat ke-2.
Untuk hasil pengujian busi Denso Iridium IU27 pada karakteristik percikan bunga api berada di peringkat ke-8 dari segi ukuran dan peringkat ke-1 dari segi kestabilan. Sedangkan pada torsi berada di peringkat ke-1, pada daya berada peringkat ke-1 dan pada konsumsi bahan bakar berada di peringkat ke-1.
BAB V PENUTUP 5.1. Kesimpulan
Pada penelitian pengaruh 8 busi terhadap kinerja motor 4 langkah menggunakan CDI racing berbahan bakar pertalite yang meliputi pengambilan data, hasil pengujian serta hasil perhitungan secara menyeluruh, maka peneliti memiliki beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Setelah dilakukan pengujian percikan bunga api. ternyata masing-masing busi memiliki beberapa nilai karakteristik yang berbeda-beda yang meliputi kestabilan, dan ukuran percikan bunga api. Hal ini disebabkan karena model, jenis, bahan elektroda tengah, dan jumlah elektroda yang berbeda. Dalam hasil dari pengujian percikan peneliti menyimpulkan bahwa busi Denso IU27 yang merupakan busi iridium adalah busi yang lebih unggul dibandingkan dengan 7 busi lainnya.
2. a). Peneliti menyimpulkan dari data torsi yang diambil bahwa busi Denso IU27 memiliki nilai torsi paling besar diantara 7 busi lainya yaitu 10,68 N.m pada putaran mesin 4820 rpm.
b). Untuk hasil data daya yang diambil busi yang paling besar nilainya sama dengan busi yang memiliki torsi yang besar yaitu busi Denso IU27 memiliki nilai daya paling besar diantara 7 busi lain yaitu memiliki daya 9,2 HP pada putaran mesin 6807 rpm.
yaitu 0.0214 L untuk menempuh jarak 1.5 km dengan kecepatan rata-rata 36.12 km/jam atau bila dikonversikan menjadi 70.09 km/l.
5.2. Saran
1. Berdasarkan penelitian karakteristik bunga api, torsi, daya, dan konsumsi bahan bakar maka penggunaan busi Denso IU27 dapat meningkatkan performa mesin dan hemat bahan bakar. Oleh karena itu disarankan kepada pengguna sepeda motor Honda Kharisma 125 cc untuk menggunakan busi Denso IU27 dengan catatan menggunakan CDI Racing.
2. Untuk peneliti selanjutnya mungkin bisa mengganti komponen lainnya seperti coil yang standar menjadi coil racing, supaya performa yang dihasilkan lebih maksimal. 3. Cari metode untuk menganalisis warna percikan busi dengan cara ditambah filter
