i
STUDI EKPERIMENTAL PERBANDINGAN KEBISINGAN
KNALPOT KOMPOSIT POLYPROPHYLENE (PP) DAN
PALM OIL FLY ASH DENGAN
KNALPOT STANDAR
SKRIPSI
Skripsi yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
SIGIT KURNIAWAN
NIM. 120401092
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2017
untuk langkah pertama menyiapakan sound level meter sebagai alat pendeteksi kebisingan pada knalpot lalu melakukan pengukukan jarak antara silencer dan sound level meter. Pada langkah terakhir lihat kebisingan yang terbaca pada sound level meter dengan putaran mesin
1000rpm, 2000rpm, 2500rpm, 3000rpm, 4000rpm dan
membandingkannya dengan nilai kebisingan pada knalpot standart. knalpot komposit komposisi 80% PP : 20% POFA memiliki nilai kebisingan terendah dibandingkan Knalpot komposisi 85:15, 90:10 maupun knalpot standar, dengan nilai kebisingan yaitu 68,8 dB arah pengukuran Z+ pada putaran 1000 rpm, Sedangankan kebisingan tertinggi terjadi pada knalpot komposit komposisi 90:10 dengan nilai kebisingan yaitu 86,6 dB arah pengukuran Y+ pada putaran 4000 rpm dan frekuensi. Nilai NRR terendah dari knalpot komposit adalah pada komposisi 85: 15 yaitu 1,43 dB dan tertinggi adalah komposit 80:10 yaitu 2,76 dB
ii
ABSTRACT
Polypropylene (PP) and POFA composite exhausts are an innovation in the exhaust world. The main function of this exhaust is to minimize noise on motorcycle exhaust. Testing aims to compare the noise generated by the composite exhaust and the standard exhaust as well as get the NRR from the composite exhaust. Composite exhaust testing is done by searching for noise data on composite exhaust. Performed with several stages, for the first step to prepare the sound level meter as a noise detector on the exhaust and doing the distance between the silencer and sound level meter. In the last step look at the noise read on the sound level meter with engine speed 1000rpm, 2000rpm, 2500rpm, 3000rpm, 4000rpm and compare it with the noise value on the standard exhaust. composite composite exhaust 80% PP: 20% POFA has the lowest noise value compared to 85:15, 90:10 Compression Exhaust and standard exhaust with noise value of 68.8 dB Z + measurement direction at 1000 rpm rotation, Highest noise intrusion occurs in composite exhaust 90:10 composition with a noise value of 86.6 dB measurement direction Y + at 4000 rpm rotation. The lowest NRR value of the composite exhaust is at the composition of 85:15 ie 1.43 dB and the highest is 80:10 composite that is 2.76 dB
Skripsi ini adalah salah satu syarat untuk dapat lulus menjadi Sarjana Teknik di Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Adapun judul skripsi ini adalah “Studi Eksperimental Perbandingan Kebisingan Knalpot Komposit Propylene (PP) dan Palm Oil Fly Ash dengan Knalpot Standart.”
Selama penulisan skripsi ini penulis banyak mendapat bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu dalam kesempatan ini penulis menyampaikan banyak terima kasih kepada:
1. Kedua orang tua tercinta, Sunaryo, SH dan Nurmindarsih, SH yang telah memberikan segala dukungan tak terhingga baik dukungan moril dan materil. 2. Abang dan adek tersayang, Imam Maulan, Tri Agung Pamungkas, dan
Mustika Ayu Mentari yang turut memotivasi di dalam penyelesaian skripsi ini. 3. Bapak Dr.Ing.Ir. Ikhwansyah Isranuri selaku dosen pembimbing dan Ketua Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utarayang telah banyak meluangkan waktunya membimbing penulis hingga skripsi ini dapat terselesaikan.
4. Bapak Alvisyahrin selaku mahasiswa Program Doktoral Teknik Mesin sekaligus koordinator laboratorium Noise and Vibration Research Center. 5. Teman-teman anggota 3camp ketika mencari gagasan – gagasan solutif serta
menjalani langkah – langkah strategis di dalam penyelesaian skripsi ini. 6. Seluruh Staf Pengajar pada Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan pengetahuan kepada penulis hingga akhir studi.
7. Seluruh pegawai administrasi di Departemen Teknik Mesin.
8. Teman-teman team penelitian Laboratorium Noise and Vibration Control, Satria, Pany, Jikri, Olo, Suprik, Erizt, Rapida.
iv
9. Teman-teman mahasiswa Teknik Mesin USU khususnya untuk stambuk 2012, yang telah banyak memberikan support dan sharing dalam penyelesaian skripsi ini..
Akhir kata, penulis berharap agar Skripsi ini bermanfaat bagi pembaca pada umumnya dan penulis sendiri pada khususnya.
Medan, Juni 2017 Penulis,
Sigit Kurniawan NIM : 120401092
DAFTAR NOTASI ... ix DAFTAR SINGKATAN ... x BAB I PENDAHULUAN ... 1 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Perumusan Masalah ... 2 1.3 Tujuan Penilitian ... 2 1.4 Batasan Masalah ... 2 1.5 Manfaat Penelitian ... 2 1.5 Sistematika Penulisan ... 3
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ... 4
2.1 Knalpot ... 4 2.1.1 Jenis-jenis knalpot. ... 5 2.2 Komposit ... 5 2.3 Knalpot Komposit ... 7 2.4 Termoplastik ... 7 2.5 Polypropylene ( PP) ... 9
2.6 Palm oil fly ash (POFA) ... 10
2.7 Gelombang ... 11 2.7.1 Macam-Macam Gelombang ... 11 2.8 Bunyi ... 14 2.81 Syarat bunyi ... 14 2.8.2 Sifat Bunyi ... 15 2.8.3 Jenis Bunyi ... 15 2.9 Kebisingan . ... 16 2.9.1 Parameter Kebisingan. ... 20 2.9.2 Tingkat Kebisingan. ... 21
2.9.3 Penyerapan Daya Bunyi . ... 23
2.9.4 Koefisien absorsi . ... 23
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN ... 24
3.1 Waktu dan Tempat ... 24
3.2 Parameter Penelitian ... 24
3.3 Tempat dan waktu ... 24
3.4 Bahan & Alat . ... 24
3.4.1 Bahan Penelitian ... 24
3.4.2 Alat Penelitian ... 25
3.5 Metode Pengumpulan Data ... 28
vi
3.7 Prosedur Pengukuran ... 30
3.8 Diagram Alir Penelitian ... 32
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN ... 33
4.1 Hasil Pengujian Kebisingan ... 33
4.2 Kebisingan vs Frekuensi ... 39
4.3 Koefisien Absorsi ... 44
4.4 Transmission loss ... 46
4.5 NRR ... 47
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ... 51
5.1 Kesimpulan ... 51
5.2 Saran ... 51
DAFTAR PUSTAKA ... 52 LAMPIRAN
2.3 Knalpot Komposit ... 7 2.4 Polypropylen... 9 2.5 Proses POFA... 10 2.6 POFA ... 12 2.7 Gelombang transversal ... 12 2.8 Gelombang Logitudinal ... 12
3.1 Knalpot Standart Satria fu ... 24
3.2 Desain Knalpot Komposit POFA ... 25
3.3 Knalpot Komposit POFA ... 25
3.4 Sound Level Meter ... 26
3.5 Tripot ... 26 3.6 Meteran ... 27 3.7 Tepung... 27 3.8 Kunci Pas ... 28 3.9 Kabel Tembaga ... 28 3.10 Arah Pengukuran ... 29 3.11 Set up Pengukuran ... 30
3.12 Diagram Alir Penelitian ... 32
4.1 Grafik Kebisingan knalpot arah ukur x+ ... 36
4.2 Grafik Kebisingan knalpot arah ukur x- ... 36
4.3 Grafik Kebisingan knalpot arah ukur z+ ... 37
4.4 Grafik Kebisingan knalpot arah ukur z- ... 38
4.5 Grafik Kebisingan knalpot arah ukur y+ ... 38
4.6 Grafik Frekuensi vs Kebisingan knalpot Standart ... 40
4.7 Grafik Frekuensi vs Kebisingan knalpot komposit 10 ... 41
4.8 Grafik Frekuensi vs Kebisingan knalpot komposit 15 ... 42
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Kimia properties POFA ...11
Tabel 2.2 Spl Berdasarkan Sumbernya ... 22
Tabel 4.1 Kebisingan Pada Knalpot standart ... 33
Tabel 4.2 Kebisingan Pada Knalpot Komposit 10 % ... 34
Tabel 4.3 Kebisingan Pada Knalpot Komposit 15 % ... 34
Tabel 4.4 Kebisingan Pada Knalpot Komposit 20 % ... 35
Tabel 4.5 Frekuensi vs kebisingan knalpot standart ... 40
Tabel 4.6 Frekuensi vs kebisingan knalpot komposit 10 % ... 41
Tabel 4.7 Frekuensi vs kebisingan knalpot komposit 15 % ... 42
Tabel 4.8 Frekuensi vs kebisingan knalpot komposit 20 % ... 43
Tabel 4.9 Koefisien absorsi knalpot komposit 10%... 44
Tabel 4.10 Koefisien absorsi knalpot komposit 15%... 45
Tabel 4.11 Koefisien absorsi knalpot komposit 20%... 46
T Temperatur absolut K N Kekuatan noise K Konstanta Boltzmann J/K λ Panjang gelombang m f Frekuensi Hz T Periode s
Lp Sound pressure level dB
Lw Sound power level dB
P Sound pressure Pa
pref Tekanan referensi Pa
W Sound power Watt
Wref Sound power referensi Watt
TL Transmission loss dB
x
DAFTAR SINGKATAN
POFA Palm Oil Fly Ash
PP Polipropylene
NRR Noise Reduction Rate
PS Polysterene
PE Polyethylene
