PENGARUH VARIASI PUTARAN MESIN DAN PEMANASAN BAHAN BAKAR BENSIN MELALUI PIPA KAPILER BERSIRIP RADIAL DI DALAM UPPER TANK RADIATOR TERHADAP KONSUMSI BAHAN BAKAR BENSIN PADA MESIN TOYOTA KIJANG.

(1)

PENGARUH VARIASI PUTARAN MESIN DAN PEMANASAN BAHAN BAKAR BENSIN MELALUI PIPA KAPILER BERSIRIP RADIAL DI DALAM UPPER TANKRADIATOR TERHADAP KONSUMSI BAHAN

BAKAR BENSIN PADA MESIN TOYOTA KIJANG

SKRIPSI

Oleh :

ARIF NURACHMAN K2508045

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET

(2)

(3)

iii

PENGARUH VARIASI PUTARAN MESIN DAN PEMANASAN BAHAN BAKAR BENSIN MELALUI PIPA KAPILER BERSIRIP RADIAL DI DALAM UPPER TANK_{RADIATOR TERHADAP KONSUMSI BAHAN}

BAKAR BENSIN PADA MESIN TOYOTA KIJANG

Oleh:

ARIF NURACHMAN K2508045

Skripsi

diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan Program Studi Pendidikan Teknik Mesin,

Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET

(4)

(5)

(6)

MOTTO

-orang beriman diantaramu dan orang-orang

(QS. Al Mujadilah: 11)

Hidup itu sederhana, ketika kita membuat pilihan jangan pernah menyesali apapun hasilnya.

( Han)

Kita berbeda kita tak sama, jangan pernah membanding-bandingkan diri kita dengan orang lain yakinlah bahwa diri kita istimewa kawan.

(A.N.)

Jadilah kepalanya bukan ekornya, karena ekor akan selalu mengikuti kepala dan tak akan pernah mendahului kepala. Bedakan antara idealis dan realistis.

(7)

vii

PERSEMBAHAN

Dengan mengucapkan puji syukur Alhamdullilah skripsi ini dipersembahkan kepada:

Robbuna

Bapak dan Ibu tercinta Kakak tersayang Keluarga

(8)

ABSTRAK

Arif Nurachman, PENGARUH VARIASI PUTARAN MESIN DAN PEMANASAN BAHAN BAKAR BENSIN MELALUI PIPA KAPILER BERSIRIP RADIAL DI DALAM UPPER TANK _{RADIATOR TERHADAP} KONSUMSI BAHAN BAKAR BENSIN PADA MESIN TOYOTA KIJANG. Skripsi, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta. Februari 2013.

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui konsumsi bahan bakar bensin pada mesin Toyota Kijang setelah menggunakan pemanasan bahan bakar bensin melalui pipa kapiler bersirip radial di dalam upper tank radiator pada putaran mesin 1000 r.p.m, 2000 r.p.m, dan 3000 r.p.m.

Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental. Sampel penelitian adalah mobil Toyota Kijang tahun 1989 bernomor mesin 7855290. Teknik pengambilan sampel menggunakan teknik sampel acak/random sample. Metode pengumpulan data menggunakan metode eksperimen. Variabel bebas penelitian ini adalah penggunaan pemanasan bahan bakar dengan variasi sirip pada pipa kapiler tembaga yang terdiri dari pipa kapiler tembaga tanpa sirip dan pipa kapiler tembaga bersirip radial dengan jarak antar sirip 10 mm, 20 mm, 30 mm dan variasi putaran mesin pada 1000 r.p.m, 2000 r.p.m, dan 3000 r.p.m. Metode eksperimen pada pengukuran konsumsi bahan bakar yang dilakukan dengan mencatat waktu yang diperlukan untuk menghabiskan bahan bakar 50 cc.

Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa konsumsi rata-rata pada putaran mesin 1000 r.p.m keadaan normal mobil Toyota kijang konsumsi rata-ratanya sebesar 32,066×10-3cc tiap siklus. Dengan penggunaan pemanasan bahan bakar menggunakan 3 pipa tembaga bersirip radial dengan jarak antar sirip 10 mm konsumsi bahan bakar sebesar 25,174×10-3cc tiap siklus. Konsumsi bahan bakar mengalami penurunan sebesar 6,892×10-3cc tiap siklus atau sebesar 21,58%. Pada putaran mesin 2000 r.p.m keadaan normal mobil Toyota kijang konsumsi rata-ratanya sebesar 38,487×10-3cc tiap siklus. Dengan penggunaan pemanasan bahan bakar menggunakan 3 pipa tembaga bersirip radial dengan jarak antar sirip 10 mm konsumsi bahan bakar sebesar 28,121×10-3 cc tiap siklus. Konsumsi bahan bakarnya mengalami penurunan sebesar 10,366×10-3cc tiap siklus atau sebesar 26,93%. Pada putaran mesin 3000 r.p.m keadaan normal mobil Toyota kijang konsumsi rata-ratanya sebesar 36,783×10-3 cc tiap siklus. Dengan penggunaan pemanasan bahan bakar menggunakan 3 pipa tembaga bersirip radial dengan jarak antar sirip 10 mm konsumsi bahan bakar sebesar 31,187×10-3 cc tiap siklus. Konsumsi bahan bakar mengalami penurunan sebesar 5,596×10-3 cc tiap siklus atau sebesar 15,21%. Simpulan penelitian ini adalah penggunaan pemanasan bahan bakar menggunakan 3 pipa tembaga bersirip radial dengan jarak antar sirip 10 mm di dalam upper tank radiator menurunkan konsumsi bahan bakar bensin paling besar pada mesin Toyota Kijang tahun 1989.

(9)

ix ABSTRACT

Arif Nurachman, THE EFFECT OF VARIATIONS R.P.M. AND HEATING GASOLINE FUEL THROUGH A RADIAL FINNED CAPILLARY TUBE IN THE UPPER TANK RADIATOR OF FUEL CONSUMPTION FOR THE ENGINE OF TOYOTA KIJANG. The Thesis, Faculty of Teacher Training and Education, Sebelas Maret University Surakarta. February 2013.

The purpose of this study is to determine the fuel consumption in the engine of Toyota Kijang to affect the usage of heating gasoline fuel through a capillary tube which is radial finned in the upper tank radiator at engine speed 1000 r.p.m., 2000 r.p.m., and 3000 r.p.m.

This study is experimental. The sample in this study was the machine of Toyota Kijang made on 1989 with machine number 7855290. Random Sampling is used to draw the sample while experimental method is used to gather datas. Free variable of the research is the usage of fuel heating with fin variations on the copper capillar tube consist of copper capillar tube without fin, finned copper capillar tube with the ranges between the fins are 10 mm, 20 mm, and 30 mm and variations of engine speed at 1000 r.p.m., 2000 r.p.m., and 3000 r.p.m. Experimental method to measure the fuel consumption is done by recording the time required for spent fuel 50 cc.

The result of this research shows that the average consumption at engine speed 1000 r.p.m. on the normal condition Toyota Kijang has average fuel consumption 32,066×10-3 cc per cycle. In the usage of fuel heating using three copper tubes with the range between the fins is 10 mm fuel consumption by 25,174×10-3cc per cycle. Fuel consumption decreased by 6,892×10-3cc per cycle or 21,58%. At engine speed 2000 r.p.m. on the normal condition Toyota Kijang average consumption 38,487×10-3cc per cycle. In the usage of fuel heating using three copper tubes with the range between the fins is 10 mm fuel consumption by 28,121×10-3cc per cycle. Fuel consumption decreased by 10,366×10-3cc per cycle or 26,93%. At engine speed 3000 r.p.m. on the normal condition Toyota Kijang average consumption 36,783×10-3cc per cycle. In the usage of fuel heating using three copper tubes with the range between the fins is 10 mm fuel consumption by 31,187×10-3cc per cycle. Fuel consumption decreased by 5,596×10-3per cycle or 15,21%. The conclusion of this research is the usage of fuel heating using three copper tubes with the range between the fins is 10 mm in the upper tank of radiator can reduce the biggest lowers fuel consumption on the Engine of Toyota Kijang 1989.

(10)

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah, Tuhan semesta alam, yang telah memberikan ilmu,

inspirasi dan kemuliaan. Atas kehendak-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi

PENGARUH VARIASI PUTARAN MESIN DAN PEMANASAN BAHAN BAKAR BENSIN MELALUI PIPA KAPILER BERSIRIP RADIAL DI DALAM UPPER TANK _{RADIATOR TERHADAP} KONSUMSI BAHAN BAKAR BENSIN PADA MESIN TOYOTA KIJANG

Skripsi ini disusun untuk memenuhi sebagian dari persyaratan untuk

mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan pada Program Studi Pendidikan Teknik

Mesin, Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan, Fakultas Keguruan dan Ilmu

Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulis menyadari bahwa

terselesaikannya skripsi ini tidak terlepas dari bantuan, bimbingan, dan

pengarahan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis menyampaikan terima kasih

kepada:

1. Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

2. Ketua Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan Fakultas Keguruan dan Ilmu

Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.

3. Ketua program Studi Pendidikan Teknik Mesin, Jurusan Pendidikan Teknik

dan Kejuruan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas

Maret Surakarta.

4. Ir. Husin Bugis, M.Si. selaku pembimbing I, yang telah memberikan motivasi

dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.

5. Danar Susilo Wijayanto., S.T., M.Eng. selaku pembimbing II, yang telah

memberikan pengarahan dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.

6. Prof. Dr. Muhammad Akhyar, M.Pd, selaku Pembimbing Akademik, yang

telah memberikan bimbingan selama menjalani masa perkuliahan.

7. Budi Santoso & Suroto selaku tool man, yang telah membantu dalam

(11)

xi

8. Kedua orangtua dan keluarga yang telah memberikan dukungan baik moril

maupun materiil.

9. Anggota penelitian kelompok: Febriyan A.N, Roziq Faizin, dan Yudhi Agil

Saputro yang telah berjuang bersama-sama untuk mendapatkan gelar Sarjana,

sukses selalu buat kita semua.

10. Semua pihak yang turut membantu dalam penyusunan skripsi ini yang tidak

mungkin disebutkan satu persatu.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan

karena keterbatasan penulis. Meskipun demikian, penulis berharap semoga skripsi

ini bermanfaat bagi penulis khususnya dan pembaca umumnya.

Surakarta, Februari 2013

(12)

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PERNYATAAN... ii

HALAMAN PENGAJUAN ... iii

HALAMAN PERSETUJUAN ... iv

HALAMAN PENGESAHAN ... v

HALAMAN MOTTO ... vi

HALAMAN PERSEMBAHAN... vii

HALAMAN ABSTRAK ... viii

HALAMAN ABSTRACT... ix

KATA PENGANTAR ... x

DAFTAR ISI... xii

DAFTAR GAMBAR ... xv

DAFTAR TABEL ... xvi

DAFTAR LAMPIRAN ... xvii

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah ... 1

B. Identifikasi Masalah ... 3

C. Pembatasan Masalah... 4

D. Perumusan Masalah ... 4

E. Tujuan Penelitian ... 5

F. Manfaat Penelitian... 5

(13)

xiii

1. Motor Bensin Empat Langkah ... 6

2. Bahan Bakar Bensin ... 7

3. Pembakaran ... 9

4. Pemanasan Bahan Bakar ... 10

5. Reforming Bahan Bakar ... 10

6. Pipa Kapiler Bersirip ... 11

7. Putaran Mesin ... 14

8. Konsumsi Bahan Bakar ... 15

9. Radiator ... 16

B. Penelitian yang Relevan ... 17

C. Kerangka Berpikir... ... 18

D. Pertanyaan Penelitian ... 21

BAB III METODE PENELITIAN A. Tempat dan Waktu Penelitian ... 22

1. Tempat Penelitian... 22

2. Waktu Penelitian ... 22

B. Metode Penelitian ... 22

C. Populasi dan Sampel... 23

3. Populasi Penelitian ... 23

4. Sampel Penelitian ... 23

D. Teknik Pengumpulan Data ... 23

5. Identifikasi Variabel ... 23

6. Pelaksanaan Eksperimen ... 25

E. Teknik Analisis data ... 38

BAB IV HASIL PENELITIAN A. Deskripsi data ... 39

1. Data Perbandingan Rata-rata Temperatur Bahan Bakar ... 39

2. Data Konsumsi Bahan Bakar ... 40

(14)

1. Perbandingan Konsumsi Bahan Bakar pada Putaran Mesin

1000 r.p.m ... 42

2. Perbandingan Konsumsi Bahan Bakar pada Putaran Mesin 2000 r.p.m ... 45

3. Perbandingan Konsumsi Bahan Bakar pada Putaran Mesin 3000 r.p.m. ... 47

4. Perbandingan Rata-rata Konsumsi Bahan Bakar dari semua Percobaan ... 50

BAB V SIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN A. Simpulan ... 54

B. Implikasi ... 54

1. Implikasi Teoritis ... 55

2. Implikasi Praktis ... 55

C. Saran ... 55

DAFTAR PUSTAKA... 57

(15)

xv

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1.1. Persentase Penghasilan BBM Indonesia ... 1

Gambar 2.1. Prinsip Kerja Mesin Empat Langkah ... 7

Gambar 2.2. Pipa Tembaga Bersirip Radial ... 14

Gambar 2.3. Radiator ... 16

Gambar 2.4. Skema Paradigma Penelitian ... 20

Gambar 3.1. Gelas Ukur... 25

Gambar 3.2. Desain Radiator pada Penelitian ... 26

Gambar 3.3. Pipa Kapiler Tembaga dan Plat Tembaga ... 26

Gambar 3.4. Pipa Tembaga Bersirip Jarak antar Sirip 10 mm ... 27

Gambar 3.7.Stopwatch... 28

Gambar 3.8. Multimeter Digital ... 28

Gambar 3.9. Bagan Alur Proses Eksperimen ... 30

Gambar 3.10. Skema Aliran Bahan Bakar ... 31

Gambar 4.1. Data Temperatur Bahan Bakar pada Setiap Perlakuan ... 39

Gambar 4.2. Perbandingan Konsumsi Bahan Bakar dari Semua Percobaan ... 41

Gambar 4.3. Konsumsi Bahan Bakar pada Putaran Mesin 1000 r.p.m. ... 43

(16)

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 3.1. Format Pengambilan Data untuk Waktu Konsumsi Bahan

Bakar ... 37

Tabel 4.1. Data Temperatur Bahan Bakar pada Setiap Perlakuan ... 39

Tabel 4.2. Konsumsi Bahan Bakar... 40

Tabel 4.3. Persentase Konsumsi Bahan Bakar ... 42

Tabel 4.4. Perolehan Konsumsi Bahan Bakar pada Putaran Mesin 1000 r.p.m. ... 42

Tabel 4.5. Perolehan Konsumsi Bahan Bakar pada Putaran Mesin 2000 r.p.m ... 45

Tabel 4.6. Perolehan Konsumsi Bahan Bakar pada Putaran Mesin 3000 r.p.m. ... 47

(17)

xvii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1. Kalibrasi Kabel Termokopel 1 (T1) ... 61

5. Data Waktu Konsumsi Bahan Bakar Kendaraan Normal atau tanpa Pemanasan Bahan Bakar (tanpa saluran pipa tembaga)... 65

6. Data Waktu Konsumsi Bahan Bakar Mesin dengan Pemanasan Bahan Bakar Menggunakan Saluran Pipa Tembaga tanpa Sirip... 67

7. Data Waktu Konsumsi Bahan Bakar Mesin dengan Pemanasan Bahan Bakar Menggunakan Saluran Pipa Tembaga dengan Jarak antar Sirip 30 mm ... 69

10. Perhitungan Konsumsi Bahan Bakar dari Hasil Percobaan pada Putaran Mesin 1000 r.p.m ... 75

13. Dokumentasi Pembuatan Pipa Kapiler Tembaga dan Pemasangan Pipa Kapiler Tembaga pada Upper TankRadiator ... 87

14. Dokumentasi Persiapan dan Pelaksanaan Penelitian... 92

(18)

16. Pengesahan Proposal Skripsi... 101

17. Permohonan Ijin Menyusun Skripsi ... 102

18. Surat Keputusan Dekan FKIP ... 103

19. Permohonan Ijin Research/Try Outke Rektor UNS Surakarta... 104

20. Permohonan Ijin Research/Try Out ke Kepala Laboratorium Otomotif PTM FKIP UNS Surakarta... 105