ANALISIS DAMPAK PERUBAHAN VOLUME SILINDER SEPEDA MOTOR 110 CC TERHADAP KINERJA

ISU TEKNOLOGI STT MANDALA VOL.16 NO.1 JULI 2021 p-ISSN 1979-4819 e-ISSN 2599-1930 65

ANALISIS DAMPAK PERUBAHAN VOLUME SILINDER SEPEDA MOTOR 110 CC TERHADAP KINERJA

Dadang Jatnika¹, Holid Mudasir²

Teknik Mesinm, Sekolah Tinggi Teknologi Mandala Bandung

ABSTRAK

Modifikasi sepeda motor untu, mendapatkan peningkatan daya dapat dilakukan bebagai cara.

Salah satunya adalah dengan cara merubah volume silinder (cc). Penelitian ini dilakukan terhadap motor 110 cc jenis manual. Modifikasi yang dimaksud, menyiapkan 3 set silinder dan piston, pertama standar 51.0 mm untuk setiap set volume silinder, dilakukan pengujian dengan menggunakan dyno test, untuk melihat permasalahan daya dan torsi dari ke-3 pengujian tersebut. Hasil yang diperoleh pada silinder standar 51.0 mm Torsi 8.061 N.m daya 6.573 Hp. Pada silinder oversize 53.5 mm Torsi 8.777 N.m Daya 8.063 Hp. Dan pada silinder oversize 54.5 mm torsi 9.162 N.m daya 8.753 Hp. Pada piston pertama diameter 51,0 mm ( Volume silinder 110 cc ), kedua diameter piston 53.5 mm (Volume silinder 121 ), dan ketiga diameter piston 54.5 mm ( Volume silinder 125 cc ), untuk setiap diameter memiliki volume silinder berbeda.

Kata kunci : CC Silinder, Daya, Torsi

1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Para penggemar sepeda motor sering melakukan modifikasi komponen dan atau setelan sistem bertujuan untuk mendapatkan unjuk kerja motor yang lebih baik dari sebuah sistem kerja yang standar. Salah satu bagian motor yang bisa dimodifikasi adalah perubahan volume silinder, yaitu dengan cara mengganti piston dan silinder.

Namun sedikit yang mengetahui seberapa besar peningkatan kinerja dengan melakukan modifikasi perubahan volume silinder tersebut.Untuk menjawab pertanyaan tersebut, penulis tertarik untuk melakukan penelitian.

Modifikasi volume silinder bertujuan untuk meningkatkan performance mesin sepeda motor.

Kemungkinan dilakukannya oversize yaitu untuk meningkatkan performance mesin dari yang sebelumnya atau akibat dari pemakaian motor dalam jangka waktu yang lama, sehingga terjadinya keausan yang menyebabkan celah (clearance) antara piston dengan

silinder. Jika celah tersebut telah melebihi batas maksimum yang di izinkan, maka celah tersebut harus dikembalikan ke kondisi standard.

Artinya diameter dalam silinder tersebut diperbesar, maka ukuran piston juga diperbesar. Dengan ini judul yang peneliti Perubahan volume silinder ini akan berdampak terhadap kinerja motor yang berkaitan dengan torsi dan daya.

1.2 Maksud Dan Tujuan Penelitian Maksud penelitian adalah melakukan pengujian kinerja sebuah sepeda motor 110 cc, pada alat uji dyno test, dengan merubah volume silinder dari kondisi standar. Perubahan ke-1 volume 121 cc dan perubahan ke-2 volume 125 cc. serta tujuan penelitian adalah Untuk Mendapatkan Data Kuantitatif Atas Kinerja Sepeda Motor Yang Diubah Volume Silindernya.

1.3 Landasan Teori

Motor bakar merupakan salah satu jenis mesin penggerak yang banyak dipakai dengan memanfaatkan energi kalor dari proses pembakaran menjadi

energi mekanik. Motor bakar merupakan salah satu jenis mesin kalor yang proses pembakarannya terjadi dalam motor bakar itu sendiri sehingga gas pembakaran yang terjadi sekaligus sebagai fluida kerjanya. Mesin yang bekerja dengan cara seperti tersebut disebut mesin pembakaran dalam.

Adapun mesin kalor yang cara memperoleh energi dengan proses pembakaran di luar disebut mesin pembakaran luar. Sebagai contoh mesin uap, dimana energi kalor diperoleh dari pembakaran luar, kemudian dipindahkan ke fluida kerja melalui dinding pemisah.

1.4 Prinsip Kerja Motor 4

Motor bakar torak 4 langkah adalah jenis motor bakar yang menyelesaikan satu siklusnya dengan 4 gerakan translasi piston (4kali 180°gerakan poros engkol) atau dengan kata lain dalam menghasilkan tenaga memerlukan dua kali putaran poros engkol (2 kali 360°).

Gambar 1. 1

Siklus Kerja Motor Bensin Empat Langkah

Ada 4 langkah/gerakan piston dalam satu siklus motor 4 tak, yaitu langkah hisap (intake), langkah kompresi, langkah usaha, dan langkah buang. Yang akan saya jelaskan adalah motor 4 tak yang menggunakan bahan bakar bensin, bukan diesel.

Karena keduanya sedikit berbeda, apa perbedaanya? Lain kali akan saya bahas. Berikut kami jelaskan satu persatu langkah-langkah dalam mesin 4 tak.

Proses kerja ini terjadi berurutan dan berulang-ulang. Piston motor bergerak bolak balik dari titik mati atas (TMA) ke titik mati bawah (TMB) dan dari titik mati bawah (TMB) ke titik mati atas (TMA) pada langkah selanjutnya.

 Langkah hisap (suction stroke)

Gambar 1. 2 Proses Langkah Hisap

Sewaktu piston bergerak kebawah tekanan diruang pembakaran menjadi hampa (vakum). Perbedaan tekanan udara luar yang tinggi dengan tekanan hampa, mengakibatkan udara akan mengalir dan bercampur dengan gas. Selanjutnya gas tersebut melalui klep pemasukan yang terbuka mengalir masuk dalam ruang cylinder.

 Langkah kompresi (compression stroke)

Gambar 1. 3 Proses langkah Kompresi

Setelah melakukan pengisian, piston yang sudah mencapai TMB kembali lagi bergerak menuju TMA, ini memperkecil ruangan diatas piston, sehingga campuran udara-bahan bakar menjadi padat, tekanan dan suhunya naik. Tekanannya naik kira-kira tiga kali lipat.

 Langkah kerja (explosion/power stroke)

ISU TEKNOLOGI STT MANDALA VOL.16 NO.1 JULI 2021 p-ISSN 1979-4819 e-ISSN 2599-1930 67 Gambar 1. 4 Proses langkah kerja

Campuran terbakar sangat cepat, proses pembakaran menyebabkan campuran gas akan mengembang dan memuai, dan energi panas yang dihasilkan oleh pembakaran dalam ruang bakar menimbulkan tekanan ke segala arah dan tekanan pembakaran mendorong piston kebawah (TMB), selanjutnya memutar poros engkol melalui connecting rod.

 Langkah Pembuangan (exhaust stroke)

Gambar 1. 5 Proses langkah pembuangan

Sebelum piston bergerak kebawah ke TMB, klep pengeluaran terbuka dan gas sisa pembakaran mengalir keluar. Sewaktu piston mulai naik dari TMB, piston mendorong gas sisa pembakaran yang masih tertinggal keluar melalui katup buang dan saluran buang ke atmosfir.

1.4.1 Silinder

Silinder mengandung gas di bawah tekanan dan memandu piston.

untuk kontak langsung dengan produk pembakaran dan harus didinginkan.

Bentuk ideal terdiri dari laras silinder polos dimana slider piston. Pergerakan piston atau stoke dalam kebanyakan

kasus, lebih lama yang membosankan.

Yang dikenal sebagai "rasio stroke- bore". Ujung atas terdiri dari ruang pembakaran atau pembersihan dimana kunci kontak dan pembakaran tempat berlangsung berlangsung. Pada prantice, perlu berangkat dari lereng hemisheris yang ideal agar bisa mengakomodasi katup, memicu busi dll dan untuk mengendalikan pembakaran.

Fungsi blok silinder adalah Sebagai tempat untuk menghasilkan energi panas dari proses pembakaran.

Gambar 1.6 Blok silinder atas dan bawah

Kurangnya perawatan dan pemakaian dalam jangka waktu yang lama akanmengakibatkan keausan pada dinding silinder, yang mengakibatkan kurangnyatenaga yang dihasilkan motor.

1.4.2 Ruang Pembakaran

Torsi, daya yang dihasilkan, serta konsumsi bahan bakar dipengaruhi perbandingan kompresi mesin, bentuk ruang pembakaran dan kepala torak, jumlah dan ukuran katup masuk dan katup buang, serta letak busi. Bentuk ruang pembakaran yang baik adalah, (1) meningkatkan pemasukan dan pembersihan gas sisa yang tidak terbakar dengan pemasukan gas baru; (2) meningkatkan pencampuran udara dan bahan bakar dalam aliran turbulensi sehingga pembakaran menjadi sempurna dalam waktu singkat.

Ruang bakar hemispherical dengan torak dome meningkatkan squish dan tekanan kompresi akibat

berkurangnya volume ruang bakar, serta mempunyai perbandingan luas permukaan ruang bakar terhadap volume yang kecil sehingga meningkatkan tekanan kompresi dan jumlah kalor hilang dapat diminimalkan untuk menghasilkan efisiensi thermal yang maksimum. Ruang bakar dengan lubang hisap yang melengkung dapat mempercepat pemasukan dan membentuk pusaran di ruang silinder hingga langkah akhir kompresi.

Langkah akhir kompresi campuran bahan bakar dan udara menuju titik tengah ruang pembakaran meningkatkan kepadatan pusaran menjadi lebih turbulen.

Gambar 1. 7 Efek menaikkan kepala katup silinder terhadap torsi dan daya

Gambar 1.7 adalah contoh perbandingan torsi dan daya mesin (yang dikembangkan dan dioperasikan dengan kondisi yang tertentu) dengan perbedaan kemiringan batang katup dengan sudut tegak, 20° dan 35° yang menunjukkan peningkatan unjuk kerja mesin yang menghasilkan kepadatan pusaran bahan bakar untuk mempercepat penyebaran nyala api di ruang bakar.

Prestasi Mesin Motor Bakar Bensin Motor bakar adalah suatu mesin yang mengkonversi energi dari energi kimia yang terkandung pada bahan bakar menjadi energi mekanik pada poros motor bakar. Dalam proses pembakaran tenaga panas bahan bakar diubah ketenaga mekanik melalui pembakaran bahan bakar didalam motor. Pembakaran adalah proses kimia dimana Karbondioksida dan zat air bergabung dengan oksigen dalam udara.

Jika pembakaran berlangsung maka diperlukan Bahan bakar dan udara dimasukkan kedalam motor bensin Bahan bakar dipanaskan hingga suhu tinggi Pembakaran menimbulkan panas dan menghasilkan tekanan, kemudian menghasilkan tenaga mekanik. Campuran masuk kedalam motor mengandung udara dan bahan bakar. Perbandingan campuran kira kira 12-15 berbanding 1 setara 12-15 kg udara dalam 1 kg bahan bakar. Yaitu karbon dioksida 85% dan zat asam (Oksigen) 15 % atau 1/5 bagian dengan karbon dioksida dan zat air. Zat lemas (N) tidak mengambil bagian dalam pembakaran.

Gambar 1.8 Diagram P-V siklus otto ideal

Proses silks:

 Proses 0-1 (Langkah Hisap):

Menghisap udara pada tekanan konstan, katup masuk terbuka dan katup buang tertutup. Campuran bahan bakar udara mengatur kedalam silinder melalui lubang katup masuk.

𝑃₀ = 𝑃₁

ISU TEKNOLOGI STT MANDALA VOL.16 NO.1 JULI 2021 p-ISSN 1979-4819 e-ISSN 2599-1930 69

 Proses 1-2 (langkah isentropik):

semua katup tertutup. Campuran bahan bakar dan udara yang berada di dalam silinder tadi ditekan dan dimampatkan oleh torak yang bergerak ke titik mati atas ( TMA).

Akibatnya tekanan dan suhu dalam silinder naik menjadi P2 dan T2.

𝑃₁ 𝑉₁ =

𝑚_𝑚 𝑅𝑇₁ ... ( 2-1 )

 Proses 2-3 : Proses penambahan kalor pada volume konstan

𝑄₂₋₃ = 𝑄_𝑖𝑛 = 𝑚_𝑓 𝑄_𝐻𝑉 𝜂_𝑐 =

𝑚_𝑚𝐶_𝑣 (𝑇₃₋𝑇₂) ... ( 2-2 )

D

 Proses 3-4 : ekpansi isentropik

𝑃₄ 𝑃3 = (^𝑉3

𝑉4)^𝐾= (¹

𝑟𝑐)^𝐾... ( 2-3 )

 Proses 4-1 : Proses pembuangan kalor pada volume konstan

𝑄₄₋₁₌ 𝑄_{𝑜𝑢𝑡=}𝑚_𝑚 𝑐_𝑣 (𝑇₁₋𝑇₄)

1.4.3 Volume Silinder

Volume Silinder Adalah Salah kurgan besarnya motor yang digunakan pada suatu kendaraan yang dinyatakan dalam liter atau cubic centimeter (cc) yang dalam bahasa kita menjadi centimeter cubic. Besarnya volume silinder adalah sama dengan volume udaran yang berada di dalam ruangan antara antara TMA dan TMB disebut volume langkah torak.

Untuk menghitung volume silinder dapat dihitung menggunakan rumus sebagai berikut:

𝑉_𝐿=^𝜋₄ 𝑥 (𝐷)²𝑥... ( 2-5 )

1.4.4 Daya Motor

Daya efektif motor adalah daya yang digunakan langsung oleh motor untuk menggerakan beban melalui poros penggerak. Daya anatara momen puntir dengan daya efektif motor didapat dari rumus di bawah ini:

Ne =^{𝑇 𝑥 𝑛}

5252 ... ( 2-6 ) Keterangan:

Ne = Daya efektif ( PS ) T = Torsi putar ( kgm ) n = Putaran motor ( rpm )

Dengan demikian daya yang dihasilkan oleh motor bakar torak dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

Dimana:

𝑃1 = 𝑇𝑒𝑘𝑎𝑛𝑎𝑛 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑡𝑖𝑡𝑖𝑘 1 (𝐾𝑝𝑎) 𝑇₁ = 𝑇𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟 𝑠𝑝𝑒𝑠𝑖𝑓𝑖𝑘 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑡𝑖𝑡𝑖𝑘 1 (𝐾) 𝑉₁ = 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑡𝑖𝑡𝑖𝑘 1 (𝑚³)

𝑚_𝑚

= 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑐𝑎𝑚𝑝𝑢𝑟𝑎𝑛 𝑔𝑎𝑠 𝑑𝑖𝑑𝑎𝑙𝑎𝑚 𝑠𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑒𝑟 (𝑘𝑔)

Dimana:

𝐶_𝑣 = 𝑝𝑎𝑛𝑎𝑠 𝑗𝑒𝑛𝑖𝑠 𝑔𝑎𝑠 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛 (𝐾𝑗/𝑘𝑔. 𝑘)

𝑄_𝐻𝑉= 𝐻𝑒𝑎𝑡𝑖𝑛𝑔 𝑣𝑎𝑙𝑢𝑒 (𝐾𝑗/𝑘𝑔) 𝑄_𝑖𝑛 = 𝐾𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑚𝑎𝑠𝑢𝑘 (𝐾𝑗) 𝑇₃ = 𝑇𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑡𝑖𝑡𝑖𝑘 3 (𝑘) 𝜂_𝑐 = 𝐸𝑓𝑖𝑠𝑖𝑒𝑛𝑠𝑖 𝑝𝑒𝑚𝑏𝑢𝑘𝑎𝑎𝑛

Dimana:

𝑃₄ = 𝑇𝑒𝑘𝑎𝑛𝑎𝑛 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑡𝑖𝑡𝑖𝑘 4(𝐾𝑝𝑎) 𝑉₃ = 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑡𝑖𝑡𝑖𝑘 3 (𝑚³) 𝑉₄ = 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑡𝑖𝑡𝑖𝑘 4 (𝑚³)

Dimana:

𝑄𝑜𝑢𝑡 = 𝐾𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑏𝑢𝑎𝑛𝑔 (𝐾𝑔) 𝑇₄ = 𝑇𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑡𝑖𝑡𝑖𝑘 4 (𝐾)

Dimana:

𝑉_𝐿 = Volume langkah (cc) 𝐷 = Diameter silinder (cm) 𝐿 = Panjang langkah piston (cm)

Ne = Prata-rata x 𝑉_𝐿 x Z x n x a x

1

60 𝑥 100𝑥75PS ... ( 2-7 ) = ^𝑉𝐿 𝑥 𝑍 𝑥 𝑛 𝑥 𝑎 𝑥

450.000 (PS)

Daya efektif merupakan daya yang dapat diukur di laboratorium menggunakan alat yang disebut dynamometer. Alat tersebut akan mengukur daya efektif dari poros engkol atau roda. Oleh sebab itu, daya efektif sering disebut dengan daya poros. Daya poros yang diperoleh melalui pengukuran pada roda kendaraan merupakan daya efektif yang telah dikurangi oleh daya gesek komponen-komponen system perpindahan tenaga seperti gesekan pada kopling, gesekan pada tranmisi, dan gesekan pada komponen- komponen system perpindahan tenaga lainnya.

1.4.5 Torsi Atau Momen Punter

Torsi atau momen puntir adalah suatu kerja yang diakibatkan oleh geraknya poros engkol, sebagai akibat dari penggerak torak pada langkah usaha, tekanan proses pembakaran yang akan menghasilkan gaya pada permukaan torak sehingga torak bergerak dari TMA ke TMB.

Pergerakan torak dari TMA ke TMB ini yang kemudian akan memutarkan poros engkol, besar torsi pada motor bakar dapat dihitung menggunakan rumus :

T=^{𝑁𝑒 × 5252}

𝑛 (lbft) ...( 2-8 ) Keterangan:

Ne = Daya efektif ( PS ) T = Torsi putar ( lb ft )

N = Putaran motor ( rpm) Maka dari rumus tersebut dapat kita ketahui torsi efektif yang dihasilkan motor adalah:

T = (VL x z x a x ½x/100) x Prata-rata ...( 2-9 )

2. METODE PENELITIAN

Metode penelitian merupakan suatu cara tertentu yang digunakan untuk meneliti suatu permasalahan sehingga mendapatkan hasil atau tujuan yang diinginkan. Menurut Arikunto (1991 : 3) penelitian eksperimen adalah suatu penelitian yang selalu dilakukan dengan maksud untuk melihat akibat dari suatu perlakuan.

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui dampak dari perubahan silinder. Maka metode yang digunakan pada penelitian ini adalah metode eksperimen yaitu untuk menganalisis hubungan sebab akibat dengan cara berdasarkan atas pengamatan terhadap akibat yang ada dan mencari kembali factor yang menjadi penyebab memulainya data yang diselidiki.

Metode penelitian yang di lakukan diantaranya adalah:

2.1 Studi Literatur

Studi literature berupa studi ke perpustakaan dan kajian dari buku teks.

Dimana:

𝑉_𝐿 = Volume langkah torak (cm³)

N = Daya Motor, PS

P rata-rata = Tekanan efektif rata-rata , kg/cm² Z = Jumlah silinder (z pada motor satu)

Dimana:

𝑉𝐿 = Volume langkah torak (cm³)

P rata-rata = Tekanan efektif rata-rata , kg/cm²

z = Jumlah silinder (z pada motor satu) a = Jumlah siklus perputaran

l = Untuk motor 2 langkah

½ = Untuk motor 4 langkah

1 ps = 75 m kg/detik

ISU TEKNOLOGI STT MANDALA VOL.16 NO.1 JULI 2021 p-ISSN 1979-4819 e-ISSN 2599-1930 71

2.2 Metode pengambilan data

Metode pengambilan data dilakukan dengan cara sebagai berikut:

 Survey keperpustakaan

 Mengidentifikasi masalah

 Menyusun rencara penelitian

 Melaksanakan penelitian secara langsung

 Mengumpulkan dan memilah data hasil penelitian

 Membuat rangkuman hasil data penelitian

Metode pengumpulan data diperoleh dari hasil penelitian langsung yaitu yang sesuai dengan data yang akan diambil. Untuk memecahkan masalah tersebut penulis melakukan langkah-langkah pengumpulan data sebagai berikut: Studi dari metode yang akan dilakukan adalah sebagai berikut:

2.2.1 Studi lapangan

Yaitu melakukan penelitian langsung dilapangan untuk memperoleh data atau informasi secara langsung dengan mendatangi lokasi yang telah ditentukan. Teknik pengumpulan data yang digunkan antara lain:

- Observasi

Teknik pengumpulan data yang dilakukan yaitu melakukan pengamatan langsung terhadap objek yang diteliti guna memperoleh data yang diperlukan selama pelaksanaan penelitian.

- Wawancara

Teknik pengumpulan data dengan melakukan tanya jawab secara langsung. wawancara dalam penelitian ini bertujuan untuk mengumpulkan data keterangan dan informasi sebanyak- banyaknya tentang perubahan volume silinder.

- Dokumentasi

Teknik pengumpulan data dengan menggunakan data yang diperoleh secara primer dan sekunder yang berupa bahan tertulis. bahan-

bahan tersebut diperoleh dari data di laboratorium, dan bengkel yamaha resmi.

2.3 Diagram Alir Penelitian

Didalam penelitian perlu adanya pengaturan atau alir penelitian dalam pelaksanaan penelitian, tujuannya untuk mempermudah pengambilan data yang diolah dan dianalisis sampai kesimpulan dan saran dalam proses penelitian atau pengujian selama proses berlangsung. Adapun diagram alir pengujiannya ini sebagai berikut:

3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Materi Penelitian

Penelitian ini dilakukan untuk mencari kinerja dari motor manual 110 cc dengan variabel penelitian adalah perubahan volume silinder. Penelitian dilakukan secara statis dengan menggunakan peralatan pendukung adalah dynamo meter. Kinerja yang di cari sesuai dengan variabel penelitian adalah Daya dan torsi.

3.2 Persiapan Pengujian

Sebelum pengujian dilakukan, kendaraan uji maupun peralataan uji

dan alat pengujian dipersiapkan sedemikian rupa guna memperlancar pelaksanaan pengujian.

3.3 Persiapan Kendaraan Uji

Persiapan fisik dan tune-up kendaraan uji yang telah di modifikasi dengan melakukan perawatan pertama yaitu inreyen. Inreyen adalah masa break-in masa dimana kompoen- komponen mesin motor sedang dalam masa penyesuain guna menguji kualitas dan kemampuanya dalam menunjang pengujian yang akan dilaksanakan sampai kendaraan uji pada kondisi useful periode (kondisi maksimum). Sepeda motor yang digunakan dalam pengujian penelitian ini adalah jenis sepeda motor manual 110 cc dengan spesifikasi mesin kendaraan uji standar dan yang telah di modifikasi.

3.4 Persiapan Alat Uji

Persiapan alat pengujian dengan pemeriksaan computerised chassis dynamometer meliputi : pemeriksaan kekencangan komponen computerised chassis dynamometer, penyiapan program serta pemeriksaan kipas pendingin.

Alat dan bahan yang digunakan

 Sepeda motor

 Spory dynamometer

 Komputer yang sudah diinstal program spory dynamometer

 Rpm meter ( tachometer )

 Blok silinder ( standar ), blok silinder mesin 1 dan blok mesin 2

 Alat-alat tangan yang diperlukan

3.5 Modifikasi Mesin

Untuk menaikan volume cylinder di lakukan pembesaran diameter piston (bore up)) dengan typical mesin square yaitu diameter piston. Typical mesin square mempunyai keuntungan menghasilkan tenaga yang stabil dari putaran mesin rpm rendah (akselerasi)

ke putaran mesin rpm tinggi (Top speed).

Memodifikasi piston dengan di ambil diameter piston terbesar yang semula 51.0 mm menjadi 54.5 mm untuk menaikan centimeter cubik (CC) Gambar 3.1

- Proses Pengujian

Pada penelitian ini di lakukan pengujian untuk menganalisa hasil pengujian mesin standar dan modifikasi, torsi dan daya yang terjadi, skema langkah proses pengujian seperti yang di gambarkan pada flowchart di bawah :

- Langkah Pengujian

Pengujian di lakukan untuk mendapatkan nilai/besaran torsi dan daya maksimum kendaraan uji yang terbaca. Pengujian di laksanakan dua kali berturut-turut pada mesin standar maupun yang telah di modifikasi untuk mendapatkan hasil yang maksimal dengan langkah pengujian sebagai berikut :

 Menempatkan sepeda motor pada computerised chassis dynamometer.

 Mengikat kencang sepeda motor dengan sabuk pengikat agar posisi kendaraan tidak bergerak ke kanan dan ke kiri.

 Mengunci roda depan dengan pengunci roda di bagian depan computerised chassis dynamometer.

 Menghidupkan mesin sepeda motor hingga mencapai suhu kerja berkisar +80 ^oC.

 Membuka program dynotest Preci- dyne, dilanjutkan mengisi jenis kendaraan yang di uji, dan nama

ISU TEKNOLOGI STT MANDALA VOL.16 NO.1 JULI 2021 p-ISSN 1979-4819 e-ISSN 2599-1930 73

penguji. Menyetel program dynotest Preci-dyne.

 Pasang kabel pulse tachometer ke kabel busi, lalu tekan tombol scan saklar panel indikator tachometer untuk memilih tampilan putaran mesin secara manual maupun putaran dynotest Preci-dyne.

 Hidupkan kipas angin atau blower untuk menjaga suhu mesin agar tidak terjadi overheats.

 Tekan tombol START pada program dynotest Preci-dyne.

 Lakukan bukan katup gas hingga mencapai putaran maksimal.

 Ketika bukaan katup gas sudah mencapai putaran mesin maksimal tekan tombol STOP pada program dynotest Preci-dyne, kemudian tekan tombol SIMPAN agar grafik pengukuran dapat tersimpan.

 Secara raeltime daya dan torsi maksimum yang di hasilkan dapat di lihat langsung pada layar monitor berupa grafik dan angka.

 Setelah pengujian pertama selesai, Untuk pengujian berikutnya matikan mesin hingga mencapai suhu kerja, Selanjutnya menganti silinder yang telah di modifikasi.

 Pada bagian sample pengujian (letaknya bagian bawah grafik).

Perlu di perhatikan agar hasil pengujian mesin standar dan mesin modifikasi tidak bertumpuk sehingga hasil pengujian yang sebelumnya tidak hilang akibat kesalahan pengoprasian program.

 Simpan hasil pengukuran kedalam folder khusus. Selamaber langsungnya pengujian, parameter- parameter yang di ukur adalah sebagai berikut:

- Daya motor - Torsi

3.6 Pelaksanaan Pengujian

Pengujian ini dilaksanakan selama 3 bulan pada tanggal 12 maret 2018, 10:00 s/d selesai, di Budi Jaya

Motor ( BJM ) beralamat di jln. Ranca bolang 02/112 marga hayu bandung, 40287- Jawa barat.

3.7 Hasil Pengujian

Pengujian mesin standar diameter 51.0 mm

Gambar 3.2Hasil Pengujian mesin diameter 51.0 ( 110 cc )

Pengujian mesin modifikasi diameter 53.5 mm

Pengujian mesin modifikasi diameter 54.5 mm

Gambar 4. 1 Hasil Pengujian mesin diameter 54.5 ( 125 cc )

y = -7E-07x²+ 0,009x - 22,437 0,0

1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0

0 2000 4000 6000 8000 10000

3.8 Perhitungan Kinerja Sepeda Motor Berdasarkan Pengujian Daya

Daya efektif motor pada putaran motor dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

𝑃 = 𝑇 𝑥 𝑛 5252

Torsi yang digunakan dalam perhitungan menggunakan rumus dalam satuan kilogram meter (kgm)

𝑃 =6,7561 𝑥 6866

5252 = 8,8 HP

Dalam hitungan manual hasil daya 8,8 Hp dan pada hasil penelitian di laboratorium hasil penelitian Hp menunjukan hasil 8,7.

3.9 Torsi Efektif

Besarnya torsi pada motor bakar dapat dihitung menggunakan rumus:

T= ^{𝐻𝑝 𝑥 5252}

𝑛 (lbft)

Hasil dalam perhitungan menggunakan rumus dalam satuan (lb ft) dan selanjutnya di rubah ke satuan kilogram meter (kgm)

T=^{8.8 𝑥 5252}₅₇₈₄ (lb ft) T= 7,990594744 kgm T= 10,83 Nm

Dalam perhitungan ini, torsi yang dihasilkan dengan menggunakan rumus hitungan manual menghasilkan torsi sebesar 10,83 Nm.

Setelah melakukan pengujian dari tiga kali pengujian tersebut di ambil data terbesar dari volume silinder 125 cc dengan hasil pengujian daya yang didapat 8,7 Hp dan torsi 9,16 N.m.

3.10 Daya

Daya adalah daya yang diukur yang pada roda penggerak yang terpakai langsung oleh motor untuk menggerakan beban melalui poros penggerak.

Semakin besar daya motor yang dihasilkan maka semakin besar pula

daya untuk menggerakan beban.

Berdasarkan hasil pengujian kemampuan motor, pada volume cylinder 110 cc menghasilkan daya sebesar 6,5 Hp pada putaran 6505 rpm, sedangkan pada volume cylinder 121 cc sebesar 8,0 Hp pada putaran 6604 rpm, dan pada volume cylinder 125 cc sebesar 8,7 HP pada putaran 6866 rpm.

Daya motor merupakan salah satu parameter dalam menentukan performa motor. Pengertian dari daya itu adalah besarnya kerja motor selama

kurun waktu tertentu

(Arends&Berenschot 1980:20). Daya pada putaran dapat dilihat pada tabel dan grafik di bawah ini sebegai berikut.

Tabel 3. 1 Daya pada putaran mesin standar

Grafik 3. 1 Daya putaran mesin ( rpm )

No

Daya Efektif (Ne) Ps Putaran (n) rpm Pngujian

Standar

1 4750 2.1

2 5000 4.8

3 5250 6.3

4 5271 6.3

5 5500 6.4

6 6505 6.5

7 5750 6.2

8 6000 6.2

9 6250 6.0

10 6500 6.0

11 6750 5.6

12 7000 5.2

13 7250 4.8

14 7500 4.3

15 7750 3.8

16 8000 3.8

17 8250 3.5

18 8500 3.3

19 8750 2.1

ISU TEKNOLOGI STT MANDALA VOL.16 NO.1 JULI 2021 p-ISSN 1979-4819 e-ISSN 2599-1930 75 y = -7E-07x²+ 0,0078x - 15,855

0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00

0 2000 4000 6000 8000 10000

Dengan persamaan grafik yang di dapat dari excel

𝛾 = -7E-07x² + 0.009x - 22.437 Daya max di capai bila 𝛾^′= 0 𝛾^′= ‐ 14 × 10‾⁷× + 0.009

× = 0.009 14 × 10‾⁷

× = 0,009 × 10⁷ 14

× = 6,428 × 10⁷

× = 6,428 × 10³

× = 6428RPM Maka daya max

𝛾 = -7E-07x² + 0,009x – 22,437 Untuk × = 6428

𝛾 = -7E-07(6428)^² + (0.009(6428)) – 22,4 = 6,5 HP

3.11 Torsi

Torsi adalah gaya putar yang diterima oleh suatu benda apabila benda tersebut diberikan gaya tepat pada titik pusatnya. Demikian juga pada motor, pada langkah usaha, crangshaft menerima tekanan atau gaya dari piston dan connecting rod yang bergerak dari TMA ke TMB sehingga dapat memutar crankhsaft.

Torsi merupakan beban motor yang nilainya akan berbanding terbalik dengan putaran motor. Semakin tinggi putaran motor maka beban motor akan semakin kecil. Berdasarkan hasil pengujian kemampuan motor, pada volume cylinder 110 cc menghasilkan torsi sebesar 8,06 N*M pada putaran 5271 rpm, sedangkan pada volume cylinder 121 cc menghasilkan torsi sebesar 8,77 N*M pada putan 5658 rpm, dan pada volume silinder 125 cc menghasilkan torsi sebesar 9,16 N*M pada putaran 5784 rpm, torsi efektif pada tiap tingkat putran dapat dilihat pada tabel dan grafik berikut ini :

Tabel 3.2 Torsi pada putaran mesin standar

Grafik 3.2 Torsi putaran mesin ( rpm )

Dengan persamaan grafik yang di dapat dari excel

𝛾 = -7E-07x² + 0,0078x – 15,855

Torsi max di capai bila 𝛾^′= 0 𝛾^′= ‐ 14 × 10‾⁷× + 0,0078

× = 0,0078 14 × 10‾⁷

× =0,0078 × 10⁷ 14

× = 5,571 × 10⁷

× = 5,571 × 10³

× = 5571 RPM Maka torsi max

𝛾 = -7E-07x² + 0,0078x – 15,855

Untuk × = 5571

No

Torsi (Te) Kg-m Putaran (n) rpm Pngujian

Standar

1 4750 3.00

2 5000 6.51

3 5250 8.06

4 5271 8.06

5 5500 7.86

6 6505 7.83

7 5750 7.35

8 6000 7.04

9 6250 6.54

10 6500 6.28

11 6750 5.67

12 7000 5.08

13 7250 4.57

14 7500 4.02

15 7750 3.45

16 8000 3.33

17 8250 2.92

18 8500 2.73

19 8750 1.66

𝛾 = -7E-07(5571)^² + (0,0078(5571)) – 15,588

= 6,14 Nm

4. SIMPULAN DAN SARAN 4.1 Simpulan

Dari hasil pembahasan mesin standar ke modifikasi, membuktikan hipotesis yang telah di kembangkan sebelumnya, dapat di simpulkan sebagai berikut :

Dengan cara memperbesar volume cylinder dapat menaikan performa atau kinerja dari pada motor standar, dimana perubahan volume silinder peneliti menggunakan volume silinder 110 cc standar, perubahan ke 121 cc dan 126 cc. Dengan kenaikan volume cylinder, menaikan daya dan torsi.

 Daya

Vol standar 110 cc = 6,5 HP dengan diameter 51,0 mm

Vol modifikasi 121 cc = 6,7 HP dengan diameter 53,5 mm

Vol modifikasi 125 cc = 8,5 HP dengan diameter 54,5 mm

 Torsi meningkat

Vol standar 110 cc = 6,14 Nm dengan diameter 51,0 mm

Vol modifikasi 121 cc = 8,19 Nm dengan diameter 53,5 mm

Vol modifikasi 125 cc = 8,33 Nm dengan diameter 54,5 mm

4.2 Saran

Dari hasil penelitian dan analisis dari dampak perubahan volume silinder ini penulis memberi saran sebagai berikut :

 Untuk mencegah panas yang berlebihan (Over heating) akibat pembesaran volume silinder, motor otto yang penulis kembangkan untuk kategori motor harian.

 Modifikasi volume silinder harus memperhitungkan kapasitas volume dengan timbulnya gaya gesek yang

ada untuk mendapatkan daya atau torsi yang maksimum.

 Pada saat pengujian dengan dynotest diharapkan kondisi roda baik, karena dapat mempengaruhi hasil data yang dibaca oleh roller

DAFTAR PUSTAKA

[1] Arismunandar, Wiranto, Tsuda, Koichi (1983). Motor Diesel Putaran Tinggi. Penerbit Pradnya, Jakarta.

[2] Arismunandar, W. (2005).

Penggerak Mula Motor Bakar Torak. Bandung ITB.

[3] Arikunto (1991 : 3)

[4] Arends&Berenschot 1980:20 [5] Basic technic Training. (2008)

BMT. Jakarta PT. Yamaha motor [6] Drs. Daryanto. (1997). Teknik

Reparasi dan Perawatan Sepeda Motor.Malang

[7] Gillespie, Thomas D.

Fundamentals of Vehicle Dynamics. Society of automitive Engineers, Inc

[8] Heisler, heinz. (2002). Advanced vechicle technology (second edition). Formerly

[9] Lechner, gidbert, Nauheimer, harald. (1999). Auomotive Tranmissions (Fundamental, Selection, Design and Application).

Stuttgart and Augsburg.

[10] M. Khovakh (1979) Motor Vehicle Engines. Moscow: Mir Publisher [11] Moch. Solikin, M.Kes. Sutiman

M.T. (2005 ) Mesin Sepeda Motor.

Yogyakarta

[12] Soenarta, N. Dan Furuhama, S.

(2002). Motor SerbaGuna. Jakarta:

Pradnya Paramita.

[13] Wahyu hidayat, st. (2012) Motor Bensin Moderen. Bineka cipta [14] http://www.maritimeworld.web.id/2

013/10/Faktor-yang-

Mempengaruhi-Pembakaran-dan- Istilah-Pada-Keluaran-Engine.html