PENGARUH PENGGUNAAN VARIASI BUSI
TERHADAP KARAKTERISTIK PERCIKAN BUNGA API
DAN KINERJA MOTOR HONDA BLADE 110 CC
TUGAS AKHIR
Disusun Guna Memenuhi Persyaratan Untuk penyelesaian studi Strata-1 Pada Prodi Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Yogyakarta
Disusun Oleh: ABDUL ROHMAN
20120130206
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
TUGAS AKHIR
Disusun Guna Memenuhi Persyaratan Untuk penyelesaian studi Strata-1 Pada Prodi Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Yogyakarta
Disusun Oleh: ABDUL ROHMAN
20120130206
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
PENGARUH PENGGUNAAN VARIASI BUSI
TERHADAP KARAKTERISTIK PERCIKAN BUNGA API
DAN KINERJA MOTOR HONDA BLADE 110 CC
TUGAS AKHIR
Disusun Guna Memenuhi Persyaratan Untuk penyelesaian studi Strata-1 Pada Prodi Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Yogyakarta
Disusun Oleh: ABDUL ROHMAN
20120130206
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
ABSTRAK
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) menyebabkan semakin majunya pengetahuan di bidang teknologi khususnya di dunia otomotif. Salah satu usaha yang dilakukan untuk meningkatkan performa mesin kendaraan bermotor yaitu dengan memperbaiki dan mengoptimalkan sistem pengapian untuk menyempurnakan kualitas pembakaran dalam suatu kinerja mesin salah satunya dengan menggunakan busi dengan kualitas yang lebih baik. Oleh karena itu, diperlukan pemahaman untuk mengetahui pengaruh variasi busi terhadap karakteristik percikan bunga api dan kinerja motor 4 tak.
Metode dalam penelitian ini menggunakan eksperimen untuk mengetahui pengaruh variasi busi terhadap torsi [T], daya [Ne], dan konsumsi bahan bakar [fc] pada sepeda motor Honda Blade tahun 2011 dengan kapasitas mesin 110 cc. Untuk mencapai proses pembakaran 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 ruang bakar. Sistem pengapian harus dapat menghasilkan loncatan bunga api, saat menghasilkannya pun harus tepat, dan saat motor mengalami perubahan beban atau kecepatan, sistem pengapian harus bisa menyesuaikan sehingga motor dapat bekerja dengan sempurna.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa masing-masing jenis busi memiliki karakteristik dan warna percikan bunga api yang berbeda-beda. Untuk torsi maksimal dihasilkan dengan menggunakan busi DURATION double iridium sebesar [10.26 N.m], daya maksimal dihasilkan dengan menggunakan busi NGK platinum sebesar [9.3 HP] pada putaran mesin [7029 rpm]. konsumsi bahan bakar terbaik menggunakan busi NGK platinum dapat menurunkan konsumsi bahan bakar sebesar 0.0986 %.
The Influence of Utilizing Sparkplug Variation on Characteristics of Fire Blossom Fragment and Performance of Honda Blade 110 cc Motorbike.
Last Project : Faculty of Engineering of Muhammadiyah Yogyakarta University e-mail: abdulrohman323@gmail.com
ABSTRACT
The expansion of knowledge and technology (Science) recently causes many skills in its term more progressive especially in the automotive concern. One of the sparkplug variation on torsion [T], power [Ne], and fuel consumption [fc] on Honda Blade motor bike from the year of 2011 with 110 cc fuel capacity. To attain a burning process there is a system which has an important role namely firing system. Firing system is one of gasoline motorbike systems that ensures itself to run. Its function is to create fire blossom by using ignition coil which is then distributed to spark plug through high strains cable to burn fuel mixture that has been compressed in the burning room. Firing system must be able to produce fire blossom fragment in the right time and when the motorbike experiences both speed and load alteration, the system must be able to adjust until the motorbike can work perfectly.
The outcome of the research shows that every type of spark plug has different characterisctics and color of fire blossom. To maximum torsion is produced by using DURATION sparkplug double iridium with maximum capacity [10.26 N.m] which is produced by using NGK platinum spark plug in the amount of [9.3 HP] at machine circle [7029 rpm]. The best fuel consumption using NGK platinum spark plug can decrease its fuel consumption up to 0.0986%.
iii
„‟Allah akan meninggikan derajat orang-orang yang beriman diantara kamu dan orang-orang yang memiliki ilmu pengetahuan.‟‟ (Al-Mujadillah:11)
“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)
„‟Barang siapa yang keluar dalam menuntut ilmu maka ia adalah seperti berperang di jalan Allah hinggang pulang‟‟ (H.R.Tirmidzi)
„‟Ilmu lebih utama daripada harta. Sebab ilmu warisan para nabi adapun harta adalah warisan Qorun, Firaun dan lainnya. Ilmu lebih utama dari harta karena ilmu itu menjaga kamu, kalau harta kamulah yang menjaganya‟‟
(Ali bin Abi Thalib)
HALAMAN PERSEMBAHAN
Tugas Akhir ini saya persembahkan untuk :
Bapak dan Ibu yang tidak pernah lelah mendoakan dan terus bersabar,
,mengerti diri ini walau tanpa ucapan. Terima kasih , meski tidak sekarang
semoga Allah memberiku waktu dan kesempatan untuk menunjukan baktiku. Adikku Arifah Royani yang slalu sabar menghadapi dan mendoakan ku slalu
memberi semangat untuk ku meski terkadang diri ini terlalu egois dan selalu member motivasi agar segera lulus dan bisa membanggakan kedua orang tua. Untuk keluarga trimakasih kalian yang tidak pernah lelah mendoakan aku dan
memberi semangat sehingga terselesaikan nya Tugas Akhir ini dengan baik
dan lancar.
Lismiati, (Bu Bidan) yang slalu memberi semangat meski terkadang membuat
diri ini kesal, tetapi slalu memotivasi diri ini, selalu sabar mencintai dan
menyayangi ku setulus hati. Meski dahulu pernah membuat luka dihati ku.
trimakasih selalu menyemangati dan memotivasi sehingga terselesaikan nya
Tugas Akhir ini dengan lancar.
Untuk Yosa Wahyu Saputra yang saling memberikan semngat sehinggat
terselesaikan nya Tugas Akhir ini dengan lancar.
Untuk Banu Setiyawan yang slalu menyenmagati dan memotivasi diri ini
sehingga terselesaikan nya Tugas Akhir ini dengan baik.
Untuk Erlangga Bagus Riadi yang slalu memberi semangat, dan memotivasi
sehingga terselesaikan nya Tugas Akhir ini dengan lancar.
Untuk Mas Yoganis Al ayubi trimakasih untuk pinjaman motor nya untuk
penelitian dan slalu memberi semangat sehingga terselesaikan nya Tugas
Akhir ini dengan lancar.
Untuk Yosa W.S (Akeng), Banu S. (Ben), Erlangga B.R (Bule), Wawan H.
(Wawang), Ahmad Y.U. (Amek), Ahmad Fazfero (Ojan), Khusnul Khomsiah
( Nung ), Sholeha A.N (Ayya), terima kasih kalian slalu memberi semngat
yang terus menerus dan slalau memotivasi diri ini sehingga terselesaikan nya
Tugas Akhiri ini dengan lancar.
Untuk Orang-orang yang pernah member semngat dan pernah singgah dihati,
trimakasih kalian semangat ku untuk jadi lebih baik, dan dapat menyelesikan
Tugas Akhir ini dengan baik dan lancar.
v
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr.Wb
Puji syukur kehadirat Tuhan yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat
dan karunia-Nya sehingga penulis mampu menyelesaika laporan Tugas Akhir (TA)
dengan judul “ Pengaruh Penggunaan Variasi Busi Terhadap Karakteristik Percikan Bunga Api Dan Kinerja Motor Honda Bleade 110 cc ”. Laporan tugas akhir ini dibuat guna memenuhi syarat untuk memperoleh gelar S1 Teknik Mesin
Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.
Dalam proses menyelesaikan laporan tugas akhir ini tak lepas juga banyaknya
dukungan dan bantuan dari berbagai pihak baik secara langsung maupun tidak
langsung, itu semua sangat membantu penulis untuk menyelesaikan laporan tugas
akhir ini.
Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terimakasihnya
kepada:
1. Ayah dan Ibu tercinta, Adek tercinta yang telah banyak memberikan
dorongan dan Doa untuk segera menyelesaikan Tugas Akhir.
2. Bapak Novi Caroko, S.T, M.Eng. Selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Yogyakarta
3. Bapak Teddy Nucahyadi, S.T., M.Eng. Selaku dosen Pembimbing Tugas
Akhir atas segala petunjuk, arahan, bantuan serta motivasinya
4. Seluruh staf lab Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Yogyakarta yang
telah memberikan bantuan dan kemudahan dalam pembuatan laporan tugas
vi
7. Rekan – rekan mahasiswa yang ikut andil dalam penyusunan laporan Tugas Akhir.
8. Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan Proyek Akhir ini.
Peneliti menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini masih banyak terdapat
kekurangan, sehingga sangat mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya
membangun demi kesempurnaan laporan Tugas Akhir ini. Semoga laporan Tugas
Akhir ini dapat bermanfaat. Amiin.
Yogyakarta, Oktober 2016
Penulis,
vii
BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka ... 5
viii BAB III METODE PENELITIAN
3.1. Diagram Alir Pengujian ... 28
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
3.3. Bahan Dan Alat Penelitian ... 34
3.3.1. Bahan Penelitian ... 34
3.3.2. Alat Penelitian ... 40
3.4. Persiapan Pengujian ... 44
3.5. Tahap Pengujian ... 45
3.5.1. Pengujian Percikan Bunga Api Busi……….... 45
3.5.2. Pengujian Daya dan Torsi……….... 45
3.5.3. Pengujian bahan bakar……….. 46
3.6. Skema Alat Uji... 47
3.6.1. Skema Alat Uji Daya Motor………... 47
3.7. Prinsip Kerja Alat Uji. ……… 47
3.8. Metode Pengujian……… 48
3.9. Metode Pengambilan Data………... 48
3.10.Metode Perhitungan Torsi, Daya, dan Konsumsi Bahan Bakar……….. 49
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Pengujian Percikan Bunga Api Busi……….. 50
4.2. Hasil Pengujian Kinerja Mesin ... 52
ix
4.2.2. Daya………... 55
4.2.3. Konsumsi Bahan Bakar………. 58 4.3. Perhitungan ... 60
BAB V PENUTUP
5.1. Kesimpulan ... 62
5.2. Saran ... 63
x
Gambar 2.3. Skema Gerakan Torak 4 langkah ... 11
Gambar 2.4. Skema Gerakan Torak 2 Langkah ... 13
Gambar 2.5. Konstruksi baterai ... 15
Gambar 2.6. Sirkuit Sistem Pengapian CDI dengan Arus DC ... 16
Gambar 2.7. Koil Pengapian ... 17
Gambar 2.8. Konstruksi busi ... 18
Gambar 2.9. Busi Tipe Resistor ... 19
Gambar 2.10. Busi Tipe Elektroda Menonjol ... 19
Gambar 2.11.Busi Standar ... 20
Gambar 2.12. Busi Tipe NGK Platinum ... 21
Gambar 2.13 Busi Tipe Iridium ... 22
Gambar 2.14. Colour Temperature Chart ... 22
Gambar 2.15. Parameter Performa Mesin ... 23
Gambar 2.16. Mengukur cealah busi ... 25
Gambar 2.17. Membersihkan busi dengan sikat ... 26
Gambar 2.18. Memeriksa kumparan primer dengan multi tester... 26
Gambar 3.1. Diagram alir pengujian percikan bunga api pada busi ... 28
Gambar 3.2. Diagram Alir Pengujian Torsi dan Daya ... 30
Gambar 3.3. Diagram alir pengujian konsumsi bahan bakar……… 32
xi
Gambar 3.5.Baterai……..………. 36
Gambar 3.6. CDI ( Capacitor Discharge Ignition ………... 37
Gambar 3.7. Koil (Ignition Coil)………...……… 37
Gambar 3.8. Busi Standar DENSO U20EPR9………..……… 38
Gambar 3.9. Double iridium (DURATION 071Z)………...……… 39
Gambar 3.10. Busi platinum (NGK CPR8EAGP-9)……….……… 39
Gambar 3.11. Alat penguji percikan bunga api pada busi……… 40
Gambar 3.12. Tachometer……… 41
Gambar 3.13. Kamera casio exilim……… 41
Gambar. 3.14. Dynomometer……… 42
Gambar 3.15. Personal Computer……… 42
Gambar. 3.16. Tangki mini 250 ml……… 43
Gambar 3.17. Gelas Ukur………..……… 43
Gambar 3.18. Stopwatch……… 44
Gambar 3.19. Skema alat uji daya motor……….………. 47
Gambar 4.1. Percikan Bunga Api Busi.……… 51
Gambar 4.2.Grafik Perbandingan Torsi ... 54
Gambar 4.3.Grafik Perbandingan Daya... 57
xii
xiii
DAFTAR GRAFIK
Gambar 4.2. Grafik Perbandingan Torsi ...………. 54
Gambar 4.3. Grafik Perbandingan Daya……… 57
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
1. DataPengujiantorsi dandaya
2. Tabel Perbandingan Torsi dengan 3 Jenis Busi.
xv
INTISARI
Seperti kita ketahui setelah dilakukan penelitian ini, setiap masing-masing jenis busi memiliki karakteristik percikan bunga api yang berbeda-beda dan jenis busi racing dapat meningkatkan kinerja motor dan berpengaruh juga terhadap konsumsi bahan bakar minyak (BBM). Untuk jenis busi racing membutuhkan konsumsi bahan bakar yang lebih tinggi dibandingkan dengan jenis busi yang standar, sedangkan cadangan minyak sendiri semakin menipis. Dalam dunia otomotif jenis busi racing untuk kendaraan bermotor telah lama diterapkan. Untuk mengetahui pengaruh penggunaan variasi busi terhadap karakteristik percikan bunga api dan kinerja motor Honda Blade 110 cc perlu dilakukan penelitian yang akurat.
Untuk mengetahui pengaruh variasi busi tersebut perlu dilakukan pengujian dengan menggunakan sepeda motor 4 langkah Honda Blade 110 cc. Pengujian dilakukan dengan menggunakan bahan bakar Premium. Pengujian ini untuk mencari unjuk kerja mesin 4 langkah meliputi Torsi [N.m], Daya [Hp], dan konsumsi bahan bakar [km/l]. Serta membandingkan unjuk kerja kondisi diatas.
Hasil dari penelitian ini menunjukan bahwa nilai Torsi tertinggi pada jenis busi DURATION double iridium sebesar 10.26 [N.m], nilai Daya 9.3 [Hp], dengan nilai konsumsi bahan bakar [52.28 km/l] pada saat putaran mesin 4250 s/d 6000 rpm. Sedangkan nilai torsi terendah pada jenis busi DENSO standar sebesar [9.99 N.m], nilai Daya [9.3 Hp], dengan nilai konsumsi bahan bakar [53.69 km/l] pada putaran mesin 4250 s/d 6000 rpm.
Abdul Rohman, 2016, Pengaruh Penggunaan Variasi Busi Terhadap Karakteristik Percikan Bunga Api Dan Kinerja Motor Honda Blade 110 cc.
Proyek akhir : Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Yogyakarta. e-mail: abdulrohman323@gmail.com
ABSTRAK
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) menyebabkan semakin majunya pengetahuan di bidang teknologi khususnya di dunia otomotif. Salah satu usaha yang dilakukan untuk meningkatkan performa mesin kendaraan bermotor yaitu dengan memperbaiki dan mengoptimalkan sistem pengapian untuk menyempurnakan kualitas pembakaran dalam suatu kinerja mesin salah satunya dengan menggunakan busi dengan kualitas yang lebih baik. Oleh karena itu, diperlukan pemahaman untuk mengetahui pengaruh variasi busi terhadap karakteristik percikan bunga api dan kinerja motor 4 tak.
Metode dalam penelitian ini menggunakan eksperimen untuk mengetahui pengaruh variasi busi terhadap torsi [T], daya [Ne], dan konsumsi bahan bakar [fc] pada sepeda motor Honda Blade tahun 2011 dengan kapasitas mesin 110 cc. Untuk mencapai proses pembakaran 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 ruang bakar. Sistem pengapian harus dapat menghasilkan loncatan bunga api, saat menghasilkannya pun harus tepat, dan saat motor mengalami perubahan beban atau kecepatan, sistem pengapian harus bisa menyesuaikan sehingga motor dapat bekerja dengan sempurna.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa masing-masing jenis busi memiliki karakteristik dan warna percikan bunga api yang berbeda-beda. Untuk torsi maksimal dihasilkan dengan menggunakan busi DURATION double iridium sebesar [10.26 N.m], daya maksimal dihasilkan dengan menggunakan busi NGK platinum sebesar [9.3 HP] pada putaran mesin [7029 rpm]. konsumsi bahan bakar terbaik menggunakan busi NGK platinum dapat menurunkan konsumsi bahan bakar sebesar 0.0986 %.
ABSTRACT
The expansion of knowledge and technology (Science) recently causes many skills in its term more progressive especially in the automotive concern. One of the efforts done to increase motorcar vehicles performances is by improving and optimizing its wrung dry system to complete the ignition quality in a machine performance which one of the ways is by using spark plug with a better quality. Therefore, it needs a comprehension to understand the influence of spark plug variation on the characteristics of fire blossom fragment and the performance of 4 (tak) motorbike.
The method of the research uses an experiment to know the effect of sparkplug variation on torsion [T], power [Ne], and fuel consumption [fc] on Honda Blade motor bike from the year of 2011 with 110 cc fuel capacity. To attain a burning process there is a system which has an important role namely firing system. Firing system is one of gasoline motorbike systems that ensures itself to run. Its function is to create fire blossom by using ignition coil which is then distributed to spark plug through high strains cable to burn fuel mixture that has been compressed in the burning room. Firing system must be able to produce fire blossom fragment in the right time and when the motorbike experiences both speed and load alteration, the system must be able to adjust until the motorbike can work perfectly.
The outcome of the research shows that every type of spark plug has different characterisctics and color of fire blossom. To maximum torsion is produced by using DURATION sparkplug double iridium with maximum capacity [10.26 N.m] which is produced by using NGK platinum spark plug in the amount of [9.3 HP] at machine circle [7029 rpm]. The best fuel consumption using NGK platinum spark plug can decrease its fuel consumption up to 0.0986%.
1 BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) menyebabkan
semakin majunya pengetahuan di bidang teknologi khususnya di dunia
otomotif. Salah satu usaha yang dilakukan untuk meningkatkan performa
mesin kendaraan bermotor yaitu dengan memperbaiki dan mengoptimalkan
sistem pengapian untuk menyempurnakan kualitas pembakaran dalam suatu
kinerja mesin salah satunya dengan menggunakan busi dengan kualitas yang
lebih baik.
Dalam proses pembakaran pada motor bakar bahan bakar dan udara
tercampur dalam ruang bakar, busi digunakan sebagai alat untuk memercikkan
bunga api. Busi di dalam pembakaran bahan bakar dan udara mempunyai peranan
yang sangat penting terhadap kinerja motor bensin. Salah satu cara untuk
memperbaiki kinerja mesin adalah memperbaiki kualitas pembakaran yang terjadi
di dalam ruang bakar. Selama proses pembakaran, pada daerah yang jauh dari busi
dimungkinkan terdapat campuran bahan bakar dan udara yang belum terbakar
atau terjangkau oleh api. Api yang dihasilkan busi pada ruang pembakaran
bergerak sangat cepat tetapi temperatur di sekitar dinding ruang bakar rendah. Hal
ini mengakibatkan campuran bahan bakar dan udara di daerah yang bertemperatur
rendah tersebut 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
harus dapat menghasilkan loncatan bunga api, saat menghasilkannya pun harus
tepat, dan saat motor mengalami perubahan beban atau kecepatan, sistem
pengapian harus bisa menyesuaikan sehingga motor dapat bekerja dengan
sempurna. Sedangkan 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).
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 motor Honda Bleade 110 cc dengan menggunakan variasi 3
jenis busi. busi setandar (DENSO U20EPR9), double iridium (DURATION 071Z), platinum (NGK CPR8EAGP-9).
2. Bagaimana perbandingan 3 jenis busi, busi standar (DENSO U20EPR9),
double iridium (DURATION 071Z), platinum (NGK CPR8EAGP-9) terhadap torsi dan daya pada motor Honda Blade 110 cc.
3. Bagaimana perbandingan konsumsi bahan bakar dengan variasi 3 jenis busi.
busi standar (DENSO U20EPR9), double iridium (DURATION 071Z), platinum (NGK CPR8EAGP-9). terhadap motor honda blade 110 cc.
4. Bagaimana memilih busi yang paling tepat untuk digunakan pada motor
Honda Blade 110 cc.
1.3. Batasan Masalah
1. Motor bensin yang digunakan dalam penelitian ini adalah motor bensin 4
langkah dengan volume silinder 110 cc dengan merk Honda Blade.
2. Pengujian menggunakan Water Brake Dynamometer untuk mengukur torsi dan daya mesin.
3. Parameter yang diamati adalah daya, torsi, dan konsumsi bahan bakar.
4. Jenis bahan bakar yang digunakan adalah premium.
5. Motor yang digunakan penelitian adalah motor yang masih standar pabrikan
3
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
1. Untuk mengetahui pengaruh karakteristik percikan bunga api busi pada motor
Honda Blade 110 cc dengan divariasi 3 jenis busi yaitu busi standar (DENSO
U20EPR9), double iridium (DURATION 071Z), platinum (NGK CPR8EAGP-9).
2. Untuk mengetahui kinerja motor Honda Blade 110 cc dengan menggunakan
variasi 3 jenis busi, busi standar (DENSO U20EPR9), Double iridium (DURATION 071Z), platinum (NGK CPR8EAGP-9) terhadap torsi dan daya
pada motor Honda Blade 110 cc.
3. Untuk mengetahui perbandingan konsumsi bahan bakar dengan variasi 3
jenis busi, busi standar (DENSO U20EPR9), Double iridium (DURATION 071Z), platinum (NGK CPR8EAGP-9) pada motor Honda Blade 110 cc.
4. Untuk mengetahui penggunaan busi yang tepat digunakan pada motor Honda
Blade 110 cc.
1.5. Manfaat Penelitian
1. Memperoleh data karakteristik pada masing-masing jenis busi tentang
percikan bunga api busi pada motor Honda Blade 110 cc.
2. Memperoleh data perbandingan konsumsi bahan bakar yang digunakan motor
Honda Blade 110 cc yang menggunakan bahan bakar premium.
3. Memperoleh data kinerja torsi, daya dan konsumsi bahan bakar pada motor
Honda Blade 110 cc dengan variasi 3 jenis busi.
4. Sebagai masukan bagi pemilik sepeda motor Honda Bleade 110 cc dalam
1.6. Sistimatika Penulisan
Sistematika laporan Tugas Akhir 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 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 peneliti selanjutnya.
DAFTAR PUSTAKA
5 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka
Ludfianto (2013), meneliti penggunaan twin spark ignition dengan
konfigurasi berhadapan secara Horizontal pada Motor Yamaha F1ZR dua langkah
100 cc. Penelitian tersebut memperoleh hasil sebagai berikut: Torsi tertinggi untuk
pengapian standar 2 busi adalah 9,34 N.m pada putaran 6323 rpm. Daya tertinggi
untuk pengapian 2 busi standar adalah 6,24 kW pada putaran 6382 rpm. Sedangkan
Torsi tertinggi untuk pengapian racing 2 busi adalah 9,48 N.m pada putaran 6283 rpm. Daya tertinggi untuk pengapian racing 2 busi adalah 6,338 kW pada putaran 6424 rpm. Hasil analisa perbandingan antara pengapian racing dan pengapian
standar adalah sebagai berikut: Pada penggunaan pengapian racing kinerja motor uji meningkat dibanding dengan penggunaan pengapian standar. Dan Pada penggunaan
pengapian racing konsumsi bahan bakar lebih tinggi dibandingkan dengan penggunaan pengapian standar.
Apriaman (2006), Sistem pengapian konvensional. Penelitian tersebut
memperoleh hasil sebagai berikut: mesin sukar hidup pada saat dingin. Disebabkan
koil pengapian (ignition coil) rusak, distributor rusak, busi kurang baik, kabel
tegangan tinggi putus dan baterai lemah. Missfiring saat putaran lambat. Hal ini
disebabkan karena adanya kerusakan pada koil pengapian (ignition coil) dan terdapat
kerusakan pada distributor.
Nurdianto, (2015), Pengaruh variasi tingkat panas busi terhadap performa
mesin dan emisi gas buang sepeda motor 4 tak. Penelitian tersebut memperoleh hasil
sebagai berikut: busi sedang dapat menaikkan performa mesin dan menurunkan
emisi gas buang kendaraan, jika menggunakan busi panas dapat menyebabkan
memiliki karakteristik melepas panas yang rendah. Penggunaan busi NGK
C7HSA pada sepeda motor Honda New Supra Fit 2006 lebih baik terhadap
performa maupun emisi gas buang kendaraan yang dihasilkan sepeda motor
dibandingkan menggunakan busi Denso U22FS-U, Denso U16FS-U dan NGK
C6HSA.
Prabowo, (2005), Sistem pengapian CDI pada Honda GL PRO 1997.
Penelitian tersebut memperoleh hasil sebagai berikut: Sistem pengapian CDI pada
Honda GL Pro 1997 berfungsi untuk mengatur bunga api pada busi yang berguana
untuk membakar campuran bahan bakar dan udara dalam ruang bakar. Rangkaian
Sistem pengapian CDI pada Honda GL Pro 1997 ini 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 CDI pada Honda GL Pro 1997 bunga api yang dihasilkan busi tidak baik
(kemerah-merahan dan menyebar). Cara mendeteksi kerusakan pada sistem
pengapian CDI pada Honda GL Pro 1997 dilakukan pengetesan loncatan bunga api
yang dihasilkan oleh busi. Bila busi tidak menghasilkan bunga api atau menghasilkan
bunga api tetapi kurang baik maka dapat dipastikan sistem pengapian mengalami
kerusakan. cara mengatasi kerusakannya dengan melakukan perbaikan atau
penggantian komponen yang mengalami kerusakan tersebut.
Fahrudin dkk, (2012), Penggunaan ignition booster dan variasi jenis busi terhadap torsi dan daya mesin pada Yamaha mio soul tahun 2010. Penelitian tersebut
memperoleh hasil sebagai berikut: Penggunaan Ignition Booster dapat
meningkatkan torsi pada poros roda, dibuktikan dengan pengujian menggunakan
pengapian standar diperoleh torsi maksimal sebesar 4,80 ft.lbs pada putaran
6000 rpm. Sedangkan pada pengujian dengan menggunakan Ignition Booster
diperoleh torsi maksimal sebesar 4,87 ft.lbs. Penggunaan variasi jenis busi dapat
meningkatkan torsi dan daya pada poros roda. Hal ini dibuktikan dengan
pengujian menggunakan busi standar diperoleh torsi maksimal sebesar 4,87 ft.lbs,
7
diperoleh torsi maksimal sebesar 4,97 ft.lbs pada putaran 6000 rpm. Sedangkan
untuk daya pada poros menggunakan busi standar diperoleh daya maksimal
sebesar 6,25 hp, busi platinum diperoleh daya maksimal sebesar 6,35 hp, dan
busi iridium diperoleh torsi maksimal sebesar 6,43 hp pada putaran 8000 rpm.
2.2. Dasar Teori
2.2.1. Pengertian Motor Bakar
Motor bakar adalah salah satu jenis dari mesin kalor, yaitu mesin yang
mengubah energi termal untuk melakukan kerja mekanik atau mengubah tenaga
kimia bahan bakar menjadi tenaga mekanis. Energi diperoleh dari proses
pembakaran, proses pembakaran dan juga perubahan energi tersebut dilaksanakan di
dalam mesin dan dilakukan di luar mesin.
Motor yang kita gunakan sehari-hari juga salah satu jenis motor pembakaran
dalam, yang banyak digunakan untuk menggerakan atau sebagai sumber tenaga dari
kendaraan darat, baik itu motor bensin 4 langkah atau 2 langkah. Motor bensin
menghasilkan tenaga dengan jalan membakar campuran udara dan bahan bakar di
dalam ruang bakar, sedangkan syarat agar motor bensin dapat hidup adalah adanya
bahan bakar, tekanan kompresi yang tinggi untuk memampatkan campuran udara dan
bahan bakar, dan adanya sistem pengapian yang tepat. (Apriaman, 2006).
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. 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 oleh
ignition coil. Bunga api tersebut kemudian digunakan untuk 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
bunga api listrik adalah sekitar 10.000 volt – 20.000 volt. Sistem pengapian ini sangat berpengaruh pada tenaga atau energi yang dibangkitkan oleh mesin.
Motor bakar terbagi menjadi 2 (dua) jenis utama, yaitu motor diesel dan
motor bensin (otto). Perbedaan umum terletak pada sistem penyalaan. Perbedaan kedua motor tersebut yaitu jika motor bensin menggunakan bahan bakar bensin
(premium), sedangkan motor diesel menggunakan bahan bakar solar. Perbedaan yang
utama juga terletak dalam sistem penyalaan pada motor bensin dinyalakan oleh
loncatan bunga api listrik dari busi atau juga sering disebut juga spark ignition engine. Sedangkan pada motor diesel penyalaan terjadi karena kompresi yang tinggi di dalam silinder kemudian bahan bakar disemprotkan oleh nozzle atau juga sering disebut juga Compression Ignition Engine.
Gambar 2.1. adalah gambaran siklus udara-konstan (siklus otto). Siklus ini dapat digambarkan dengan grafik P vs V. 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 (2-3) dianggap sebagai pemasukan kalor pada volume
konstan;
5. Langkah kerja (3-4) ialah proses isentropik;
6. Proses pembuangan (4-1) dianggap sebagai proses pembuangan 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 dalam silinder pada titik 1 dapat
dikeluarkan dari dalam silinder pada waktu langkah buang, tetapi pada
9
Gambar 2.2. adalah gambaran siklus udara tekanan-konstan (siklus Diesel). Pada tahun 1993 Dr. Rudolf Diesel berhasil menciptakan jenis motor bakar torak yang
kemudian terkenal dengan motor diesel. Pada mulanya jenis motor bakar tersebut
dirancang untuk memenuhi siklus diesel (ideal), yaitu seperti siklus Otto tetapi pemasukan kalornya dilakukan pada tekanan-konstan. Siklus diesel dapat
digambarkan dalam diagram P vs V seperti terlihat pada Gb.2.2. Untuk siklus ini dipergunakan pengidealan yang sama seperti siklus volume-konstan. Kecuali
mengenai pemasukan kalor sebanyak qm, pada siklus diesel dilaksanakan pada
tekanan-konstan (proses 2-3).
TMA TMB
Gambar 2.1. Diagram siklus Otto Gambar 2.2. Diagram siklus Diesel (Sumber : Arismunandar, 2002) (Sumber : Arismunandar, 2002)
Keterangan:
P = Tekanan fluida kerja, kg/ = Volume langkah torak,
V = Volume spesifik, /kg = Volume sisa,
Qm = Jumlah kalor masuk, kcal/kg TMA = Titik mati atas
2.2.2. Prinsip Kerja Motor Bakar Torak
Berdasarkan tempat pembakaran bahan bakarnya mesin kalor terbagi menjadi
2 jenis, yaitu :
1. Mesin pembakaran luar
Mesin pembakaran luar atau Eksternal Combustion Engine (ECE), adalah mesin yang proses pembakarannya dilakukan di luar mesin, sehingga diperlukan
mesin tambahan untuk melakukan pembakaran. Panas dari hasil pembakaran bahan
bakar tidak langsung diubah menjadi energi mekanis, tetapi disalurkan terlebih
dahulu melalui media penghantar kemudian diubah menjadi energi mekanis. Contoh
mesin yang menggunakan sistem ECE adalah turbin gas, boiler.
2. Mesin pembakaran dalam
Mesin pembakaran dalam atau Internal Combustion Enginge (ICE), adalah mesin yang proses pembakarannya dilakukan di dalam motor bakar, sehingga panas
dari hasil pembakaran dapat langsung diubah menjadi energi mekanis Contoh mesin
yang menggunakan sistem ICE adalah motor bakar torak.
2.3. Sistem Kerja Motor Bakar 2.3.1. Motor Bensin 4 Langkah
Motor bensin 4 (empat) langkah adalah motor yang setiap satu kali
pembakaran bahan bakar memerlukan 4 langkah dan 2 kali putaran poros engkol.
(Ludfianto 2013).
11
Gambar 2.3. Skema Gerakan Torak 4 langkah (Sumber : Arismunandar, 2002)
Prinsip kerja motor 4 langkah sebagai berikut :
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.
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.
e. Akibat pembakaran bahan bakar, tekanan akan naik menjadi kira-kira tiga
kali lipat dari temperatur semula.
Langkah Kerja/ 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).
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.
2.3.2. 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.
(Ludfianto 2013).
13
Gambar 2.4. Skema Gerakan Torak 2 Langkah (Sumber : Setiawan, 2015)
Prinsip kerja motor 2 langkah sebagai berikut :
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 terus masuk ke dalam ruang bakar.
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
Langkah Kerja/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.
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
ruang bahan bakar melalui rongga bilas.
c. Setelah mencapai TMB kembali, torak mencapai TMB untuk
mengadakan langkah sebagai pengulangan dari yang dijelaskan diatas.
2.2.3. Sistem Pengapian
Sistem pengapian adalah suatu sistem yang ada dalam setiap motor
bensin, 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:
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
15
akan terjadi pelepasan muatan elektron. Elektron yang bergerak dari kutub
negatif ke kutub itu akan menjadi arus listrik. (Prabowo 2005)
Gambar 2.5. Konstruksi baterai (Sumber: Apriaman, 2006)
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 kilo
volt) dan stabil sehingga proses pembakaran campuran bahan bakar dan udara
bisa berpeluang semakin sempurna. Prinsip kerja pengapian Capacitor DischargeIgnition (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 coilakan memberikan sinyal elektronik ke switch (saklar) S untuk menutup. Ketika saklar telah menutup, kondensor akan mengosongkan (discharge) muatannya dengan cepat melalui kumparan primaer koil pengapian, sehingga
terjadilah induksi pada kedua kumparan koil pengapian tersebut. Jalur
pertama kali dihasilkan oleh kumparan pengisian akibat putaran magnet yang
selanjutnya disearahkan 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 2.6. :
Gambar 2.6. Sirkuit Sistem Pengapian CDI dengan Arus DC (Sumber : Fahrudin dkk, 2012)
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 kedalam koil. Arus ini mempunnyai 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
skunder yang dililitkan pada plat besi tipis yang bertumpuk. Pada gulungan
primer mempunyai kawat yang dililitkan dengan diameter 0,6 sampai 0,9 mm
denganjumlah lilitan sebanyak 200 lilitan. Sedangkan pada kumparan skunder
mempunnyai lilitan kawat dengan diameter 0,05 sampai 0,08 mm dengan jumlah
17
lilitan pada kumparan primer dan skunder maka pada kumparan skunder 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,
makadibutuhkan suatu sakelar atau pemutus arus. Dalam hal ini bisa memakai
platina (contac breaker) atau sistem CDI. (Prabowo 2005).
Gambar 2.7. Koil Pengapian (Sumber : Prabowo, 2005)
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 tipe busi untuk tiap-tiap mesin telah ditentukan oleh
pabrik pembuat 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
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 2.8. :
Gambar 2.8. Konstruksi busi (Sumber : Prabowo, 2005)
Busi mempunyai berbagai tipe sesuai dengan kebutuhan kendaraan
bermotor, beberapa tipe yang sering digunakan adalah busi diantaranya adalah :
1) Busi Tipe Resistor (Resistor Type)
Busi dengan tipe resistor merupakan busi yang dilengkapi dengan resistor
pada pada bagian dalam elektroda tengah, besar tahanan resistor yang
dipasangkan pada elektroda sebesar 5 kilo ohm. Tujuan pemasangan resistor
adalah untuk melemahkan gelombang-gelombang elektromagnet yang
ditimbulkan oleh loncatan ketika pengapian, sehingga dapat mengurangi resiko
19
Gambar 2.9. Busi Tipe Resistor (Sumber : Prabowo, 2005)
2) Busi dengan Elektroda yang Menonjol (Project Nose Type)
Busi dengan elektroda menonjol merupakan busi dengan konstruksi
elektroda dan insulator menonjol keluar. Pada busi tipe elektroda menonjol,
temperatur pada elektroda lebih cepat meningkat dibandingkan tipe busi standar
dikarenakan konstruksi elektroda dan insulator menonjol ke dalam ruang bakar,
hal ini membantu menjaga busi agar tetap bersih. Pada mesin yang mempunyai
karakter kerja pada putaran tinggi, efek pendinginan yang datang dari campuran
bahan bakar dan udara akan meningkat, sehingga dapat membantu menjaga busi
beroperasi dalam suhu kerjanya, hal ini akan mempunyai kecenderungan
meminimalisir terjadinya pre-ignition.
3) Busi Tipe Standar (Standard Type)
Busi standar pada umunya hampir digunakan pada setiap kendaraan
bermotor, busi dengan ujung elektroda menonjol lebih tinggi dari insulator
pelindung elektroda yang terbuat dari keramik. Tipe busi ini lebih tepat untuk
penggunaan sehari-hari.
Gambar 2.11. DENSO Busi Standar
4) Busi Tipe Platinum
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 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
21
Gambar 2.12. Busi Tipe NGK Platinum
5) Busi Tipe Iridium
Busi iridium mempunyai fungsi dan tujuan yang sama dalam sistem pengapian, yaitu meneruskan tegangan tinggi dari koil yang digunakan untuk
Gambar 2.13. Busi Tipe Iridium
Pada tiap jenis busi mempunyai kemampuan tersendiri dalam
menghasilkan besar dan warna bunga api tergantung pada celah busi, jenis bahan
elektroda dan 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 :
23
2.2.4. Parameter Performa Mesin
Menganalisa performa mesin berfungsi untuk mengetahui nilai torsi,
nilai daya, dan nilai konsumsi bahan bakar dari mesin tersebut. (Nurdianto
2015).
Parameter performa mesin dapat dilihat dari berbagai hal diantara yang
terdapat dalam diagram sebagai berikut:
Gambar 2.15. Parameter Performa Mesin
1. Torsi
Pengukuran dilakukan dengan menggunakan alat dynamometer, secara teori dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:
T = F . b ………
[1]
Keterangan:
T = Torsi [ (kgf.m ]
F = Gaya yang diterima pada dynamometer [ kgf ]
b = Panjang lengan dynamometer [ m ]
2. Daya
Daya poros dapat dirumuskan sebagai berikut:
Dalam satuan PS:
Ne =
……… [2]
Ne =
Keterangan:
Ne = Daya poros [ PS ]
T = Torsi [ kg.m ]
N = Putaran mesin [ rpm ]
1 PS = 0,9863 hp
1 PS = 0,7355 kW
3. Konsumsi Bahan Bakar
Secara sistematik konsumsi bahan bakar dapat dihitung dengan
menggunakan rumus sebagai berikut:
sfc =
………..……
[3]
Keterangan:
sfc : Konsumsi bahan bakar [
mf : Massa bahan bakar [ ml ]
t : waktu yang dibutuhkan [ s ]
2.2.5. Mendeteksi dan mengatasi kerusakan sistem pengapian pada Honda Blade 110 cc.
Langkah pemeriksaan untuk mengetahui kondisi dari
komponen-komponen pada sistem pengapian Honda blade 110 cc dalam keadaan baik dan
25
1. Pemeriksaan Busi
a. Melalui percikan bunga api
Untuk memeriksa bunga api, tutup busi harus dilepas terlebih dahulu
dengan menggunakan kunci busi. Berikutnya busi dimasukkan ke tutup busi dan
ditempelkan pada kepala silinder. Untuk mengetahui percikan pada busi, staterlah
motor dalam keadaan busi masih ditempelkan pada kepala silinder. Bila percikan
api berwarna biru keputihan berarti masih baik dan bila berwarna merah atau
tidak ada bunga api maka harus diganti.
b. Celah busi
Celah busi adalah jarak antara elektroda tengah dengan elektroda massa.
Bila celah tersebut terlalu dekat kesalahan pengapian bisa terjadi dan bila
terlalu lebar bunga api tidak akan terjadi pada busi tersebut. Karena itu celah busi
harus sesuai dengan spesifikasi yang ditentukan. Pada sepeda motor Honda
blade 110 cc, celah businya adalah 0,6 – 0,8 mm. Pengukuran celah busi dapat dilakukan dengan feeler gauge.
Gambar 2.16. Mengukur cealah busi (Sumber : Prabowo, 2005)
c. Membersihkan busi
Pembersihan busi dapat menggunakan alat sikat kawat halus. Karbon
dihilangkan dari dalam busi dan pembersihan harus dilakukan dengan
hati-hati agar tidak merusak elektrida busi. Bila elektroda telah aus, kikirlah
Gambar 2.17. Membersihkan busi dengan sikat (Sumber : Prabowo, 2005)
2. Pemeriksaan koil pengapian
Kondisi koil pengapian dapat dengan mudah dicek bila menggunaka
multitester. Pengecekan kumparan primer dilakukan dengan cara
menempelkan salah satu kabel tester ke terminal positif ignition coil dan
menempelkan kabel yang satunya ke bodi ignition coil. Bila jarum
menyimpang berarti kumparan primer dalam keadaan baik. Tahanan yang harus
terukur Standar adalah 0,4 – 0,6 ohm.
27
3. Pemeriksaan sambungan kabel CDI
Pemeriksaan sambungan kabel CDI dapat dilakukan dengan dengan
cara pengecekan kelonggarannya. Bila sambungan longgar, harus diperbaiki agar
dapat rapat kembali. Untuk pemeriksaan unit CDI dapat dilakukan dengan
melepas sambungan kabel CDI terlebih dahulu. Kemudian tahanan antar
terminal diukur menggunakan ohm meter. Bila tahanannya tak terhingga atau
kurang dari spesifikasi, unit CDI harus diganti.
4. Pemeriksaan Baterai
Pemeriksaan pada baterai dilakukan dengan memeriksa air baterai
tersebut, jika kurang dari garis batas minimum maka harus di lakukan pengisian
ulang, dan jika melebihi garis batas maksimum maka air baterai harus di
kuranhgi. Dan tak lupa juga mengecek apakah baterai mengalami kebocoran atau
tidak. Bila baterai mengalami kebocoran maka harus diperbaiki atau diganti
28
Proses penelitian ini dilakukan sesuai dengan prosedur yang ditunjukkan
pada gambar 3.1. :
3.1.1. Diagram alir pengujian percikan bunga api pada busi
Gambar 3.1. menjelaskan proses atau langkah-langkah penelitian percikan
bunga api busi dari awal penelitian sampai akhir penelitian percikan bunga api busi.
Persiapan eksperimen :
1.Busi DENSO standar 3. Busi DURATION Double iridium
2.Busi NGK Platinum
Menghidupkan Mesin
A
B
Persiapan alat :
1.Alat uji percikan bunga api 3.Kamera
2.Tachometer
Kondisi 1 sampai dengan 3 :
Kondisi 1 : mesin standar, busi denso standar
Kondisi 2 : mesin standar, busi NGK Platinum
Kondisi 3 : mesin standar, busi DURATION
Mulai
29
Tidak
Ya
Gambar 3.1. Diagram alir pengujian percikan bunga api pada busi
A
N = 2700 rpm
Mematikan Mesin
Penggantian busi
Semua kondisi
sudah dilakukan
pengujian
Analisis dan perbandingan gambar dan
video hasil pengujian
Kesimpulan dan Saran
B
Selesa
Gambar 3.2. menjelaskan proses atau langkah-langkah pengujian torsi dan
daya dari awal penelitian sampai akhir penelitian. Proses penelitian ini dilakukan
sesuai dengan prosedur yang ditunjukkan pada diagram alir berikut :
Persiapan eksperimen :
1.Busi DENSO standar 3. Busi DURATION Double iridium
2.Busi NGK Platinum
Menghidupkan Mesin Persiapan alat : 1. Honda Blade 110 cc
2. Bahan bakar ( Premium)
A
B
Posisi transmisi gigi 1-3 Mulai
Kondisi 1 sampai dengan 3 :
Kondisi 1 : mesin standar, busi denso standar
Kondisi 2 : mesin standar, busi NGK Platinum
31
Tidak
Ya
Gambar 3.2. Diagram Alir Pengujian Torsi dan Daya
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
3.1.3. Diagram alir pengujian konsumsi bahan bakar
Gambar 3.3. menjelaskan proses atau langkah-langkah penelitian konsumsi
bahan bakar dari awal penelitian sampai akhir penelitian. Proses penelitian ini
dilakukan sesuai dengan prosedur yang ditunjukkan pada diagram alir berikut :
Persiapan pengujian : 1. Busi DENSO standar 3. Busi NGK platinum 2. Busi double iridium 4.Bahan bakar.
Persiapan alat dan bahan :
1. Honda Blade 110 cc 3. Kunci busi
2. Gelas ukur 4. Tangki mini 250
Menghidupkan mesin
N = 4250, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000, 9750
B Posisi gigi Transmisi 1-4
A Mulai
Kondisi 1 sampai dengan 3 :
Kondisi 1 : mesin standar, busi denso standar
Kondisi 2 : mesin standar, busi NGK Platinum
33
Tidak
Ya
Gambar 3.3. Diagram alir pengujian konsumsi bahan bakar
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
Tempat penelitian yang akan digunakan dalam penelitian 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. Wates,
3.3. Bahan Dan Alat Penelitian 3.3.1. Bahan Penelitian
1. Sepeda Motor
Dalam penelitian ini sempel atau bahan yang digunakan adalah mesin sepeda
motor Honda Blade 110 cc Tahun 2011 dengan nomor mesin JBB2E-121290 dan
nomor rangka MH1JBE17BK121951. Yang masih standar pabrikan dan
menggunakan bahan bakar premium. dengan speksifikasi sebagai berikut :
1). Speksifikasi Mesin
Tipe mesin : 4 langkah, SOHC
Cylinder : 1
Pendinginan : udara
Diameter x langkah : 50 x 55,6 mm
Volume langkah : 109,1 cc
Perbandingan kompresi : 9,0 : 1
Daya maksimum : 8,46 PS/ 7500 rpm
Torsi maksimum : 0.86 kgf.m / 5500 rpm
Kopling : Ganda, otomatis, sentrifugal,
tipe basah
Starter : Electric starter & kick starter
Busi :ND U20EPR9S, NGK
CPR6EA9S
35
2). Speksifikasi 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 pada penggantian
periodik
Transmsi : 4 kecepatan rotari / bertautan
tetap
Pola pengoperan gigi : Rotari/ bertautan tetap
4). Dimensi
Panjang x lebar x tinggi : 1.855 x 709 x 1.071 mm
Jarak sumbu roda : 1.221mm
Jarak terendah ke tanah : 147 mm
Berat kosong : 96,8 kg
5). Rangka
Tipe rangka : Tulang Punggung
Tipe suspensi depan : Teleskopik
Tipe suspensi belakang : Lengan ayun dengan
shockbreaker ganda
Ukuran ban depan : 70/90 - 17 M/C 38P
Ukuran ban belakang : 80/90 - 17 M/C 44P
Rem depan : Cakram hidrolik dengan piston
tunggal
Gambar 3.4. Sepeda Motor Honda Blade 110 cc
2. Baterai
Baterai pada sepeda motor Honda Blade 110 cc Tahun 2010 merupakan
baterai original dari pabrikan sepada motor Honda dipakai sebagai sumber arus
lampu-lampu dan sistem pengapian. Apabila mesin sudah hidup tugas dari
baterai diambbil alih oleh kumparan pengisian. Mengingat pentingnya peranan
baterai tersebut , maka kondisi baterai harus selalu dijaga. Salah satunya adalah
dengan jalan mengontrol ketinggian air dalam baterai yang akan selalu berkurang
karena dipengaruhi oleh reaksi kimia di dalam baterai itu sendiri.
37
3. CDI ( Capacitor Discharge Ignition )
CDI (Capacitor Discharge Ignition), pada sepeda motor Honda Blade 110 cc Tahun 2010 merupakan CDI original dari pabrikan sepada motor Honda.
digunakan sebagai sistem pengapian.
Gambar 3.6. CDI ( Capacitor Discharge Ignition )
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 dengan harapan dapat menunjang kenyamanan berkendara.
5.Busi (Spark Plug)
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.
Gambar 3.8. Busi Standar DENSO U20EPR9
2). 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
39
Gambar 3.9. Double iridium (DURATION 071Z)
3). 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 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.
1.3.2 Alat Penelitian
1. Alat uji percikan bunga api pada busi
Alat uji percikan bunga api busi adalah alat yang digunakan untuk menguji
karakter bunga api yang dihasilkan oleh busi atau besarnya percikan bunga api yang
dihasilkan oleh busi. Alat uji percikan bunga api busi ini memiliki putaran rendah
sekitar 900 s/d 1000 rpm dan memiliki putaran maksimal 3400 rpm.
Gambar 3.11. Alat penguji percikan bunga api pada busi
1. Tachometer
Pada penelitian ini tachometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur putaran mesin uji percikan bunga api busi, guna untuk memastikan putaran
mesin uji percikan bunga api pada posisi putaran 2700 rpm pada saat pengambilan
41
Gambar 3.12. Tachometer
2. Kamera casio exilim
Digunakan untuk mengambil gambar dan video percikan bunga api pada
busi pada saat dilakukan pengujian karakteristik bunga api busi. Spesifikasi Casio
Exilim 16,1 megapixel. Casio Exilim ZR1100 datang dengan kecepatan shutter
maksimum 1 / 4000 detik , sementara minimum adalah 15 detik .mampu mencatat
1280 x 720 video pada 30 frame per detik
3. Dynometer
Dynometer, adalah alat yang digunakan untuk mengukur torsi dan daya mesin.
Gambar. 3.14. Dynomometer
4. Personal Computer (PC), berfungsi sebagai akuisi data dari Dynometer.
43
5. Tangki mini 250 ml, berfungsi untuk mengganti tangki standar agar bahan bakar
yang digunakan dapat diketahui.
Gambar. 3.16. Tangki mini 250 ml.
6. Gelas ukur atau buret, adalah alat untuk mengukur volume bahan bakar.
7. Stopwatch
Stopwatch adalah alat ukur untuk menghitung waktu pengambilan dan konsumsi bahan bakar.
Gambar 3.18. Stopwatch
3.4. Persiapan Pengujian
Persiapan awal sebelum dilakukannya penelitian yang dilakukan adalah
memeriksa alat dan mesin kendaraan yang akan diuji, agar saat pengujian data atau
hasil yang diperoleh 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
45
2. Alat ukur
Alat ukur seperti gelas ukur, 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 tangki atau
gelas ukur bahan bakar secukupnya yang digunakan jenis bahan bakar premium.
3.5. Tahapan Pengujian
3.5.1. Pengujian percikan bunga api busi
Pada proses pengujian dan pengambilan data percikan bunga api pada busi
langkah-langkah yang harus dilakukan sebagai berikut :
1. Mempersiapkan peralatan yang digunakan dalam proses pengujian,
diantaranya charger baterai, multitester, tachometer.
2. Melakukan pemeriksaan terhadap alat pengujian sistem pengapian.
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. Melekukan pemeriksaan ulang terhadap alat pengujian.
7. Membersihkan dan merapihkan tempat pengujian setelah selesai melakukan
pengujian.
3.5.2. Pengujian Daya dan Torsi
Proses pengujian dan pengambilan data daya dan torsi dengan
langkah-langkah berikut :
