ANALISA KINEMATIKA DAN DINAMIKA
PENA PISTON MOTOR BAKAR SATU
SILINDER HONDA REVO
SKRIPSI
Skripsi Yang Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana
NIM : 050401034
ANDRE WISUDHA
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
i
ANALISA KINEMATIKA DAN DINAMIKA
PENA PISTON MOTOR BAKAR SATU
SILINDER HONDA REVO
Oleh :
NIM : 050401034 ANDRE WISUDHA
Diketahui/ Disyahkan : Disetujui Oleh :
Departemen Teknik Mesin Dosen Pembimbing
Fakultas Teknik USU Ketua,
Dr. –Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri
i
ANALISA KINEMATIKA DAN DINAMIKA
PENA PISTON MOTOR BAKAR SATU
SILINDER HONDA REVO
Oleh :
NIM : 050401034 ANDRE WISUDHA
Telah diperiksa dan disetujui dari hasil seminar Tugas Skripsi Periode ke-626 tanggal 17-03-2012
Disetujui oleh : Disetujui Oleh :
ANALISA KINEMATIKA DAN DINAMIKA
PENA PISTON MOTOR BAKAR SATU SILINDER
HONDA REVO
NIM. 050401034 ANDRE WISUDHA
Telah disetujui oleh :
Pembimbing/ Penguji
NIP : 19570412 198503 004 Ir. Tugiman K. MT.
Penguji I, Penguji II,
Ir. Mulfi Hazwi M.sc
NIP : 19491012 1981031 002 NIP : 19540320 1981011 001 Ir. A. Halim Nasution, M.sc.
Diketahui oleh,
Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik USU Ketua,
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN AGENDA : /TS/2011
MATA KULIAH : Kinematika dan Dinamika
SPESIFIKASI TUGAS : Lakukanlah simulasi untuk mengamati perubahan nilai-nilai kinematika dan dinamika pada pena piston motor bakar satu silinder sepeda motor HONDA REVO.
Pembahasan meliputi :
1. Menentukan kecepatan dan percepatan pada piston. 2. Menentukan gaya yang bekerja pada pena piston.
Diberikan tanggal : 28/10/2011 Selesai tanggal : 27/02/2012
KETUA DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DOSEN PEMBIMBING
Dr. –Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri
NIP : 19642241992111001 NIP : 19570412198503004
Ir. Tugiman MT.
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK USU
MEDAN
KARTU BIMBINGAN
TUGAS SKRIPSI MAHASISWA
No. : /TS/2011
Sub. Program Studi : Teknik Produksi
Bidang Tugas : Kinematika dan Dinamika
Judul Tugas : Analisa Kinematika dan Dinamika Pena Piston Pada Honda
Revo 4 Tak.
Diberikan Tanggal : 28/10/2012 Selesai Tanggal : 27/2/2012
Dosen Pembimbing : Ir. Tugiman MT. Nama Mhs. : Andre Wisudha
NIM : 050401034
No. Tanggal Kegiatan Asistensi Paraf Dosen
1. 28/10/2011 Pemberian spesifikasi tugas
2. 2/11/2011 Asistensi BAB I
3. 17/11/2011 Asistensi BAB II dan perbaikan BAB I
4. 28/11/2011 Perbaikan BAB II
5. 6/12/2011 Asistensi BAB III
6. 13/12/2011 Perbaikan BAB III
7. 4/01/2012 Asistensi BAB IV
8. 12/01/2012 Diskusi Hasil dan Simulasi
9 25/01/2012 Asistensi BAB V
10. 9/02/2012 Perbaikan Hasil dan Simulasi
11. 27/02/2012 Siap diseminarkan
Catatan :
1. Kartu ini harus diperlihatkan kepada dosen pembimbing
2. Kartu ini harus dijaga bersih dan rapih 3. Kartu ini harus dikembalikan ke Departemen
Bila kegiatan asistensi telah selesai
Diketahui,
Ketua Departemen Teknik Mesin FT-USU
DAFTAR GAMBAR
Hal
Gambar 2.1 Diagram reciprocating engine 6
Gambar 2.2 Diagram benda bebas mekanisme engkol luncur 7
Gambar 2.3 Geometri mekanisme engkol luncur 8
Gambar 2.4 Geometri engkol luncur 9
Gambar 2.5 Diagram benda bebas piston 12
Gambar 2.6 Diagram benda bebas connecting rod 13
Gambar 2.7 Diagram benda bebas poros engkol 15
Gambar 2.8 Diagram benda bebas crankshaft 16
Gambar 2.9 Siklus Otto 17
Gambar 2.10 Adams View 20
Gambar 2.11 Proses pemodelan 21
Gambar 2.12 Window pada adams view 22
Gambar 3.1 Kerangka konsep 25
Gambar 3.2 Honda revo 26
Gambar 3.3 Diagram alir pemodelan Adams 29
Gambar 3.4 Tampilan pembukan adams view 30
Gambar 3.5 Link poros engkol pada adams view 31
Gambar 3.6 Link connecting rod pada adams view 31
Gambar 3.7 Link poros engkol dan connecting rod 32
Gambar 3.8 Toolbox silinder pada adams view 32
Gambar 3.10 Peluncur dan link 33
Gambar 3.11 Sambungan pada mekanisme 34
Gambar 3.12 Motion pada mekanisme 35
Gambar 3.13 Toolbox simulasi 35
Gambar 4.1 Skema kinematis 37
Gambar 4.2 Grafik perpindahan piston vs sudut poros engkol 39
Gambar 4.3 Grafik kecepatan piston vs sudut poros engkol 40
Gambar 4.4 Grafik percepatan piston vs sudut poros engkol 41
Gambar 4.5 Grafik gaya komponen horisontal pada pena piston 42
Gambar 4.6 Grafik gaya komponen vertikal pada pena piston 43
Gambar 4.7 Grafik mekanisme engkol luncur 44
Gambar 4.8 Mekanisme engkol luncur 48
Gambar 4.9 Grafik kecepatan 48
Gambar 4.10 Grafik percepatan 50
Gambar 4.11 Diagram benda bebas piston 52
Gambar 4.12 Diagram benda bebas connecting rod 52
Gambar 4.13 Diagram benda bebas poros engkol 54
Gambar 4.14 Diagram benda bebas crankshaft
DAFTAR TABEL
Hal
Tabel 2.1 Tampilan pembuka pada window adams/ view 20
Tabel 2.2 Deskripsi tool 22
Tabel 3.1 Hasil pengukuran komponen engkol luncur 27
Tabel 4.1 Tabel perpindahan 39
Tabel 4.2 Hasil perhitungan kinematis 31
Tabel 4.3 Hasil perhitungan kinematika secara analitik 57
Daftar Notasi
Simbol Arti Satuan
A Luas Permukaan Piston cm
a
Percepatan titik berat connecting rod
komponen horisontal
gcx m/s
a
2
Percepatan titik berat connecting rod
komponen vertikal
gcy m/s
a
2
Percepatan titik berat poros engkol komponen horisontal
gpx m/s
a
2
Percepatan titik berat poros engkol komponen vertikal
gpy m/s
C
2
Perbandingan panjang poros engkol dan
connecting rod
m
D Diameter Piston cm
Fcx Gaya pada pena engkol komponen horisontal N
Fcy Gaya pada pena engkol komponen vertikal N
Fpx Gaya pada pena piston komponen horisontal N
Fpy Gaya pada pena piston komponen vertikal N
Frx Gaya pada main bearing komponen horisontal N
Fry Gaya pada main bearing komponen vertikal N
G Gaya gravitasi bumi m/s
I
2
Momen putar pada connecting rod
zz kg.m
L
2
Panjang connecting rod m
mc Berat connecting rod kg
T Torsi N.m
U Panjang antara titik berat connecting rod dan
pena engkol
m
Vd Volume silinder dm
v
3
Kecepatan piston
p m/s
x Perpindahan piston m
α2 Percepatan sudut poros engkol rad/s
η
2
Sudut putar connecting rod Deg
θ Sudut putar poros engkol deg
ω1 Kecepatan sudut poros engkol rad/s
ABSTRAK
Honda REVO merupakan salah satu motor roda dua yang banyak digunakan di Indonesia. Produk keluaran pabrikan terkenal di Indonesia ini mencapai daya maksimumnya pada putaran 7500 RPM sebesar 8.46 PS, dan mencapai torsi maksimumnya pada putaran 5500 RPM 0.86 kg.f/m pada putaran 5500 RPM. Disebabkan intensitas pemakaian penggunaan sepeda motor sekarang ini yang butuh kecepatan tinggi yang memaksa mesin hingga pada putaran maksimumnya, sehingga dilakukan penelitian pada mekanisme engkol luncur untuk mengamati nilai-nilai kinematika dan dinamika pada motor tersebut, karena perbaikan dan pergantian pada bagian-bagian mekanisme engkol luncur tersebut yang sangat mahal. Hasil dari penelitian ini menunjukkan pada poros engkol mengalami torsi maksimum sebesar 106.8939 N.m. Metode yang digunakan untuk menganalisa mekanisme engkol luncur adalah metode analitik/ Hukum Newton dan MSC. MD ADAMS software.
KATA PENGANTAR
Puji syukur hanya bagi ALLAH SWT,, karena atas karunia dan ridho-Nya
penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Shalawat dan salam selalu tercurah
kepada Baginda Rasul Muhammad SAW., beserta keluarga, sahabat, serta
orang-orang yang mengikutinya hingga akhir zaman.
Skripsi ini merupakan salah satu syarat guna memperoleh gelar Sarjana Teknik (ST) Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Adapun judul skripsi ini adalah “Analisa Kinematika dan Dinamika Pena Piston Motor Bakar Satu Silinder Honda Revo”. Penyelesaian skripsi ini tidak lepas dari dukungan dari berbagai pihak, oleh karena itu pada
kesempatan kali ini penulis ingin menyampaikan penghormatan serta ucapan
terima kasih yang sebesarnya kepada :
1. Ayahanda dan Ibunda tercinta atas cinta kasih, dukungan moril, keuangan,
serta seluruh keluarga yang memberikan motivasi kepada penulis sehingga
dapat menyelesaikan skripsi ini.
2. Bapak Ir. Tugiman MT., selaku dosen pembimbing skripsi yang telah banyak
memberikan arahan, diskusi, bimbingan, nasihat, serta kesempatan yang
sangat memicu motivasi sehingga menyelesaikan skripsi ini.
3. Bapak Dr.-Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri., selaku ketua Departemen Teknik
4. Bapak Ir. Mulfi Hazwi MT. selaku Penasehat Akademik penulis dari tahun
2005-sekarang, yang telah banyak memberikan nasihat dan motivasi.
5. Seluruh Staff Pengajar Departemen Teknik Mesin Sumatera Utara yang telah
memberikan bekal ilmu kepada penulis sehingga dapat dapat menyelesaikan
skripsi ini dan Pegawai Departemen Teknik Mesin terima kasih atas
kelancaran urusan birokrasi selama ini.
6. Anonymous, yang telah berbagi file khususnya ADAMS.
7. De’Brastagi.Com atas premium account FILESONIC.com.
8. Dan seluruh pihat terkait sehingga skripsi ini dapat rampung.
Akhir kata semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua dan dapat
dilanjutkan oleh rekan-rekan mahasiswa.
Medan, 28 Mei 2012
Daftar Isi
LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING i
LEMBAR PERSETUJUAN PEMBANDING ii
LEMBAR PERSETUJUAN PENGUJI iii
SPESIFIKASI TUGAS iv
KARTU BIMBINGAN v
LEMBAR EVALUASI SEMINAR SKRIPSI vi
ABSENSI PEMBANDING BEBAS MAHASISWA viii
ABSTRAK ix
KATA PENGANTAR x
DAFTAR ISI xii
DAFTAR GAMBAR xiii
DAFTAR TABEL xiv
1.5 Sistematika Penulisan 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 6
2.1 Pendahuluan 6
2.3 Persamaan kecepatan dan percepatan torak 9
2.4 Analisa gaya pada bearing pen 12
2.5 Analisa torsi 16
2.6 Gaya tekan pada permukaan piston 17
2.7 Md ADAM 18
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 25
3.1 Pendahuluan 25
3.2 Studi kasus 24
3.2.1 Spesifikasi motor 24
3.2.2 Dimensi motor bakar satu silinder 25
3.3 Gaya akibat pembakaran 28
3.4 Diagram alir simulasi 29
3.5 Prosedur simulasi 30
3.5.1 Proses pemodelan 30
3.5.2 Menentukan sambungan 33
3.5.3 Menentukan putaran 34
3.5.4 Proses Simulasi 35
3.6 Menampilkan hasil simulasi 36
BAB IV HASIL SIMULASI DAN DISKUSI 37
4.1 Pendahuluan 37
4.2 Posisi, kecepatan dan percepatan piston 39
4.3 Gaya pada bearing pen 42
5.2 Saran 62
