i
ANALISA PERBANDINGAN PENGGUNAAN
PREMIUM DAN PERTAMAX PLUS TERHADAP
PERFORMANCE ANGINE DAN EMISI GAS BUANG
YAMAHA JUPITER Z
Diajukan Kepada
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan
Akademik Dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik
Disusun Oleh :
HEPPY PRAWIRA SIANGGA 07510080
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
iii
LEMBAR PENGESAHAN
ANALISA PERBANDINGAN PENGGUNAAN PREMIUM DAN PERTAMAX PLUS TERHADAP PEERFORMANCE ENGINE DAN EMISI
GAS BUANG YAMAHA JUPITER Z
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh
Gelar Sarjana Teknik Mesin
Disusun Oleh :
HEPPY PRAWIRA SIANGGA NIM : 07510080
Diterima dan disahkan oleh : Dosen Pembimbing I
Murjito, ST, M.T NIP.108.9404.0313
Dosen Pembimbing II
Ir. Daryono, M.T NIP. 108.8909.0124
Mengetahui :
Ketua Jurusan Teknik Mesin
iv
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR
Nama : Heppy Prawira Siangga
NIM : 07510080
Jurusan : Teknik Mesin
Program Studi : Strata Satu (S-1)
Judul : Analisa Perbandingan Penggunaan Premium dan Pertamax Plus terhadap Performance Engine dan Emisi Gas Buang Yamaha Jupiter Z
Pembimbing I : Murjito, ST, M.T.
NO Tanggal URAIAN ASISTENSI TTD
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Malang, 18 Juli 2014 Menyetujui :
Dosen Pembimbing I
vii
LEMBAR SURAT PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah :
Nama : Heppy Prawira Siangga
Nim : 0750080
Tempat/Tanggal Lahir : Bojonegoro, 25 Februari 1989
Jurusan : Teknik Mesin
Fakultas : Teknik
Instansi : Universitas Muhammadiyah Malang
Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa :
Sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul “Analisa Perbandingan Penggunaan Premium dan Pertamax Plus terhadap Performance Engine dan Emisi Gas Buang Yamaha Jupiter Z” yang diajukan untuk memperoleh gelar sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan duplikasi (“PLAGIASI”) dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan / atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan Universitas Muhammadiyah Malang atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya saya kutipan dan daftar pustaka sebagaimana mestinya.
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya untuk digunakan sebagaimana mestinya.
Malang, 18 Juli 2014 Yang menyatakan,
ix
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat, taufik, hidayah, serta inayah-Nya sehingga penulisan skripsi dengan judul
“Analisis Perbandingan Penggunaan Premium dan Pertamax Plus terhadap Performance Engine dan Emisi Gas Buang Yamaha Jupiter Z” ini akhirnya dapat terselesaikan.
Penulisan skripsi ini merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi untuk mencapai gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang. Penulis menyadari bahwa selama proses penulisan skripsi ini penulis banyak mendapatkan bantuan yang tidak terhingga dari berbagai pihak. Karena itu dengan ketulusan dan kerendahan hati penulis mengucapkan terima kasih yang tak terhingga kepada:
1. Kedua orang tua yang selalu memberikan bantuan materil maupun non materil, mendo’akan, mengingatkan akan pesan-pesannya yang tak akan terlupakan.
2. Bapak Murjito, ST, M.T. Selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan serta arahan secara intensif selama penyusunan skripsi ini dilakukan.
3. Bapak Ir. Daryono, M.T. Selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang dan Dosen Pembimbing II yang telah memberikan masukan ide, serta saran dan cara-cara penulisan sehingga terselesaikannya skripsi ini.
4. Bapak Ir. H. Ali Saifullah, M.T. Selaku Dosen Pembimbing Pembantu yang telah memberikan masukan ide, serta saran, dan cara-cara penulisan sehingga terselesaikannya skripsi ini.
5. Bapak/Ibu Dosen yang telah bersedia memberikan bantuan berupa bimbingan teoritis seara langsung maupun tidak langsung.
x
7. Untuk kekasih tercintaku “Mimi” (Ika C. Kusrina) yang tidak lelah menyemangati saya untuk menyelesaikan skripsi saya.
8. Buat crew Bengkel C2P, terima kasih atas semangat yang kalian berikan, kalian memang sahabat terbaik.
9. Ibu Tentrem Rosida, Sam Slamet Riadi dan keluarga, terima kasih atas support yang kalian berikan selama ini.
10. Teman-teman sebimbingan, di lingkungan Teknik Mesin, serta teman-teman Jurusan Teknik Mesin.
11. Serta semua pihak yang belum tersebutkan, terima kasih banyak atas bantuan kalian semuannya.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, karena kesempurnaan hanya milik Allah SWT semata. Maka, dengan segala kerendahan hati penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Dan akhir kata, semoga skripsi ini dapat memberikan arti dan manfaat bagi penulis sendiri dan masukan yang berarti bagi perkembangan teknologi.
Malang, 18 Juli 2014
xi
DAFTAR ISI
POSTER... ii
LEMBAR PENGESAHAN... iii
LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR... iv
LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR... v
LEMBAR SURAT PERNYATAAN... vi
ABSTRAK... vii
ABSTRACT... viii
KATA PENGANTAR... ix
DAFTAR ISI... xi
DAFTAR GAMBAR... xiii
DAFTAR TABEL... xv
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 2
1.3 Tujuan Penelitian ... 2
1.4 Batasan Penelitian ... 3
1.5 Sistematika Penulisan ... 3
BAB II LANDASAN TEORI ... 5
2.1 Motor Bakar ... 5
2.2 Motor Bakar Bensin ... 11
2.3 Performance Engine ... 18
2.4 Emisi Gas Buang ... 21
2.5 Bahan Bakar ... 24
2.6 Bahan Bakar Minyak ... 25
2.7 Angka Oktan ... 29
xii
BAB III METODELOGI PENELITIAN ... 38
3.1 Waktu dan Tempat ... 38
3.2 Bahan dan Alat ... 38
3.3 Metode Pengumpulan Data ... 39
3.4 Metode Penelitian ... 40
3.5 Pengamatan dan Tahap Pengujian ... 40
3.6 Prosedur Pengujian Peerformance Engine ... 41
3.7 Prosedur Pengujian Emisi Gas Buang ... 49
BAB IV ANALISIS DATA ... 52
4.1 Pengujian Performance Engine ... 52
4.2 Pengujian Emisi Gas Buang ... 67
BAB V KESIMPULAN ... 69
5.1 Kesimpulan ... 69
5.2 Saran ... 71
DAFTAR PUSTAKA ... 72
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Prinsip Kerja Motor Bakar 4 Langkah ... 13
Gambar 2.2 Prinsip Kerja Motor Bakar 2 Langkah ... 15
Gambar 2.3 Diagram P-V dan T-S Siklus Otto ... 16
Gambar 2.4 Diagram P-V dan T-S Siklus Otto ... 17
Gambar 3.1 Prosedur Pengujian ... 39
Gambar 3.2 Yamaha Jupiter Z ... 41
Gambar 3.3 Tachometer ... 42
Gambar 3.4 Burret ... 43
Gambar 3.5 Stopwatch ... 43
Gambar 3.6 Fuel Valve ... 44
Gambar 3.7 Thermometer ... 44
Gambar 3.8 Diagram Alir Pengujian Performansi Mesin Otto ... 46
Gambar 3.9 Gas Analyzer ... 50
Gambar 3.10 Diagram Alir Pengujian Emisi Gas Buang Motor Bakar ... 51
Gambar 4.1 Grafik Putaran Mesin vs Daya dengan bahan bakar Premium ... 53
Gambar 4.2 Grafik Putaran Mesin vs Daya dengan bahan bakar Pertamax Plus ... 53
Gambar 4.3 Grafik Perbandingan Putaran Mesin vs Daya dengan Penggunaan bahan bakar Premium dan Pertamax Plus ... 53
Gambar 4.4 Grafik Putaran Mesin vs Torsi dengan bahan bakar Premium ... 56
Gambar 4.5 Grafik Putaran Mesin vs Torsi dengan bahan bakar Pertamax Plus ... 57
Gambar 4.6 Grafik Perbandingan Putaran Mesin vs Torsi dengan Penggunaan bahan bakar Premium dan Pertamax Plus ... 58
Gambar 4.7 Grafik Putaran Mesin vs SFC dengan bahan bakar Premium ... 61
xiv
Gambar 4.9 Grafik Perbandingan Putaran Mesin vs SFC dengan
Penggunaan bahan bakar Premium dan Pertamax Plus ... 63 Gambar 4.10 Grafik Putaran Mesin vs Efisiensi Thermal Brake dengan
bahan bakar Premium ... 65 Gambar 4.11 Grafik Putaran Mesin vs Efisiensi Thermal Brake dengan
bahan bakar Pertamax Plus ... 66 Gambar 4.12 Grafik Perbandingan Putaran Mesin vs Efisiensi Thermal
Brake dengan Penggunaan bahan bakar Premium dan
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Hasil Pengujian dengan bahan bakar Premium ... 52
Tabel 4.2 Hasil Pengujian dengan bahan bakar Pertamax Plus ... 53
Tabel 4.3 Torsi yang dihasilkan dengan bahan bakar Premium ... 56
Tabel 4.4 Torsi yang dihasilkan dengan bahan bakar Pertamax Plus ... 57
Tabel 4.5 Waktu untuk menghabiskan bahan bakar Premium ... 59
Tabel 4.6 Konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) pada bahan bakar Premium ... 60
Tabel 4.7 Waktu untuk menghabiskan bahan bakar Pertamax Plus ... 62
Tabel 4.8 Konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) pada bahan bakar Pertamax Plus ... 62
Tabel 4.9 Efisiensi Thermal Brake pada bahan bakar Premium ... 64
Tabel 4.10 Efisiensi Thermal Brake pada bahan bakar Pertamax Plus ... 65
Tabel 4.11 Hasil pengujian gas buang pada bahan bakar Premium ... 67
72
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2010. Kelebihan dan Kekurangan Mesin Diesel dibanding Mesin Bensin. Tips Otomotif Terbaru .
<http://tips-otomotif-terbaru.blogspot.com/2013/03/keunggulan-dan-kekurangan-mesin-diesel.html, diakses 10 Januari 2014>
Denny333. 2010. Motor Bakar. Dunia otomotif modifikasi motor.
<http://denny333.wordpress.com/2010/09/21/motor-bakar-2.html, diakses 7 November 2013>
Harsanto. 1984. Motor Bakar. Jambatan, Jakarta.
Maruza, Heru. 2012. Hubungan antara Daya, Torsi, RPM. Maruza, sharing for a better world. <http://maruzar.blogspot.com/2012/02/hubungan-antara-daya-torsi-rpm.html, diakses 7 November 2013>
Ir. Sudarman, MT. 2004. Siklus Daya Termal. UMM Press. Malang. Sugiyono, 2007, Statistika Untuk Penelitian. Alfabeta, Bandung.
Wahyudi, Slamet dan Agung SW. 2005. Buku Panduan Praktikum Motor Bakar. Laboraturium Motor Bakar Jurusan Mesin Fakultas Teknik Universitas
Brawijaya. Malang.
www.pertamina.com, diakses 11 November 2013.
www.scribd.com, diakses 10 Januari 2014.
www.wikipedia.com, diakses 29 November 2013.
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Bahan bakar ialah suatu material (bahan) yang digunakan untuk menghasilkan energi. Bahan bakar cair merupakan gabungan senyawa hidrokarbon yang diperoleh dari alam. Bahan bakar cair dibagi dua jenis yaitu bahan bakar yang tidak dapat diperbarui (Premium, Pertamax, Pertamax Plus, Solar, Avtur, dan lain-lain) dan bahan bakar yang dapat diperbarui (Bioetanol dan Biodiesel). Premium adalah hasil yang diperoleh dari pemurnian Nepthta (semua minyak ringan yang mempunyai sifat antara bensin dan kerosin yang komposisinya dapat digunakan sebagai bahan bakar untuk motor bakar). Hasil bahan bakar tersebut berupa gas emisi. Performance kendaraan yang baik adalah tingkat konsumsi bahan bakar yang rendah dengan menghasilkan kadar emisi yang rendah pula.
Pemeriksaan dan perawatan gas buang ini memiliki manfaat yaitu antara lain :
Dari pemeriksaan emisi gas buang diperoleh data yang dapat digunakan untuk menganalisa dan mengoptimalkan performance engine dengan tepat dan waktu lebih cepat.
Performance engine yang baik memberikan manfaat, yaitu konsumsi bahan bakar dan biaya perawatan kendaraan lebih rendah.
Performance engine, berarti pembakaran dalam mesin mendekati
2
Performance engine dapat diartikan sebagai kemampuan mesin dalam
mencapai hasil terbaik atau hasil terjelek.
Gas buang kendaraan bermotor terdiri dari atas zat yang tidak beracun, seperti nitrogen (N2), karbondioksida (CO2), dan uap air (H2O), dan zat beracun seperti karbon monoksida (CO), hidrokarbon (HC), oksida nitrogen (Nox), sulfur oksida (SOx), zat debu timbal (Pb), dan partikulat. Komposisi zat-zat yang dikeluarkan dari knalpot kendaraan adalah 72% N2, 18,1% CO2, 8,2% H2O, 1,2% gas mulia, 1,1% O2, dan 1,1% gas beracun yang terdiri dari 0,13% Nox, 0,09 HC, 0,9% CO. Selain dari gas buang unsur HC dan CO dapat pula keluar dari penguapan bahan bakar ditangki dan blow by gas dari mesin.
1.2 Rumusan Masalah
Dari latar belakang diatas dapat dirumuskan sebagai berikut :
1. Bagaimana perbandingan penggunaan bahan bakar Premium dan Pertamax Plus terhadap performance engine?
2. Bagaimana perbandingan penggunaan bahan bakar Premium dan Pertamax Plus terhadap emisi gas buang?
1.3 Tujuan Penelitian
Didalam penelitian ini ada beberapa tujuan dan manfaat yang sangat diharapkan yaitu :
3
2. Mengetahui perbandingan emisi gas buang yang dihasilkan dari bahan bakar Premium dan Pertamax Plus.
1.4 Batasan Penelitian
Untuk memberikan gambaran yang lebih jelas mengenai masalah yang dikaji dalam penelitian ini, maka perlu diberikan batasan-batasan sebagai berikut:
1. Kendaraan yang diteliti adalah Yamaha Jupiter Z. 2. Kondisi kendaraan standart dengan 110cc.
3. Performance engine (torsi, daya, konsumsi bahan bakar spesifik, dan efisiensi termal brake).
4. Emisi gas buang yang dihasilkan.
1.5 Sistematika Penulisan
Skripsi ini disusun dalam urutan sebagai berikut:
BAB I : PENDAHULUAN
Bab ini menjelaskan pendahuluan tentang studi kasus dan pemecahan masalah yang berisi antara lain: latar belakang, rumusan masalah, tujuan dilakukannya penelitian, pembatasan masalah, dan sistematika penulisan.
BAB II : TINJAUAN PUSTAKA
4
meliputi penjelasan mengenai jenis-jenis motor bakar, bahan bakar, dan pengaruh terhadap performance engine dan emisi gas buang yang dihasilkan.
BAB III : METODOLOGI PENELITIAN
Bab ini berisi kerangka pemikiran dan langkah yang dilakukan untuk mengidentifikasi permasalahan, beserta variabel-variabel yang akan diukur dan perlengkapan pengujian tersebut meliputi waktu dan tempat penelitian, peralatan pengujian, bahan pengujian, dan prosedur pengujian.
BAB IV : ANALISIS DAN PEMBAHASAN
Bab ini berisi analisis dari data hasil pengujian dan permasalahan yang terjadi pada perhitungan teoritis performa motor bakar.
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
