PENGARUH PERGANTIAN DIAMETER PISTON TERHADAP KINERJA SEPEDA
MOTOR 125 CC
1.
Dadang Jatnika
2.
Nugraha Teja Kusumah
Program Studi Teknik Mesin Sekolah Tinggi Teknologi Mandala Jl. Soekarno Hatta No.597 Bandung
Telp. (022) 7301738, 70791003 Fax. (022) 7304854
ABSTRACT
Modification of automotive field conducted aims to get a better performance of a working system of a machine so that in this study, the authors examine the effect of piston diameter turnover to the performance of 125 cc motorcycles machine is aimed to determine the effect on the volume of piston steps / Compression Cylinder ( Engine Capacity). The research method used is experimental research method that is research method that can test correctly hypothesis concerning causal relation (cause of effect). The given treatment is in the form of modification to 125 cc motorcycle with piston turnover then observation of effect / effect of piston turnover to fuel consumption and improvement of compression cylinder / cc performance. The motor test is done with motorcycle125 cc Consumption Test by using Pierburg TGS 1995 test with serial number 2221 PLU M6H7. Dyno Test with Sportdyno V3.1 with Dynamometer SD325 and Roller Inertia 4.6.From the result of research indicate that the change of standard piston diameter 52,3 mm with piston racing diameter 53 mm and 55 mm can further reduce fuel consumption and also can further improve the performance of compression cylinder.
Keyword:Influence of change of diameter of motor fuel cylinder
ABSTRAK
Modifikasi bidang otomotif yang dilakukan bertujuan untuk mendapatkan unjuk kerja yang lebih baik dari sebuah sistem kerja sebuah mesin sehingga pada penelitian ini, penulis meneliti pengaruh pergantian diameter piston terhada kinerja mesin sepada motor 125 cc ini bertujuan untuk mengetahui pengaruhnya terhadap volume langkah torak / Compression Cylinder (Kapasitas Mesin). Metode penelitian yang digunakan adalah metode penelitian eksperimental yaitu metode penelitian yang dapat menguji secara benar hipotesis menyangkut hubungan kausal (sebab akibat). Perlakuan yang diberikan yaitu berupa modifikasi terhadap sepeda motor125 cc dengan pergantian piston kemudian dilakukan observasi efek / pengaruhnya dari pergantian piston terhadap konsumsi bahan bakar dan peningkatan kinerja compression cylinder / cc. Pengujian motor dilakukan dengan Uji Konsumsi sepeda motor125 cc dengan menggunakan alat uji Pierburg TGS 1995 dengan serial number 2221 PLU M6H7. Selain itu dilakukan juga Dyno Test dengan menggunakan alat Sportdyno V3.1 dengan Dynamometer SD325 dan Roller Inertia 4.6.Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa pergantian piston standar diameter 52,3 mm dengan piston racing diameter 53 mm dan 55 mm dapat lebih mengurangi konsumsi bahan bakar serta dapat lebih meningkatkan kinerja compression cylinder .
Kata Kunci :Pengaruh perubahan diameter silinder motor bakar
I. PENDAHULUAN
Modifikasi bidang otomotif akhir – akhir ini mengalami perkembangan yang sangat pesat dan beragam, hampir dalam semua sistem teknologi otomotif baik sepeda motor maupun mobil mengalami sentuhan modifikasi. Modifikasi bidang otomotif yang
Salah satu area mesin yang mengalami modifikasi yang trand saat ini adalah merubah volume ruang bakar ( cc /
compression cylinder ), yang bertujuan untuk
meningkatkan performance mesin sepeda motor. Mesin sepeda motor125 cc, sebetulnya untuk 125 cc sudah cukup besar tetapi di zaman sekarang terutama di dunia otomotif sepeda motor sekarang sudah mempunya cc yang besar. Tetapi di kalangan muda masih kurang bertenaga, dapat mengambil alternative memodifikasi kapasitas mesin dengan mengganti komponen racing atau mengambil dari jenis motor lain yang mempunyai diameter piston yang lebih besar. Untuk menaikan volume silinder biasanya dilakukan ubahan pada diameter piston dan langkah piston.
Dengan memperhatikan uraian di atas, penulis melakuna penelitan pengaruh pergantian piston racing berdiameter 53 mm dan 55 mm yang di terapkan pada mesin 125 cc yang mempunyai diameter 52,3 mm.
II. METODE PENELITIAN
Desain penelitian yang digunakan merupakan penelitian eksperimental yang secara khusus di maksudkan untuk mengotrol hipotesis tandingan atau variabel ekstranus yaitu variabel yang bersaing dengan variabel independen yang sengaja kita rancang. Penelitian eksperimen merupakan penelitian yang dilakukan untuk mengetahui akibat yang ditimbulkan dari suatu perlakuan yang diberikan secara sengaja terhadap objek penelitian. Metode penelitian eksperimental merupakan metode penelitian yang dapat menguji secara benar hipotesis menyangkut hubungan kausal (sebab akibat). Dalam studi eksperimen peneliti memanipulasi paling sedikit satu variabel, mengontrol variabel lain yang relevan, dan mengobservasi efek/pengaruhnya terhadap satu atau lebih variabel terikat. Dalam penelitian ini, perlakuan yang diberikan yaitu berupa modifikasi terhadap sepeda motor 125 cc dengan pergantian piston. Variabel yang dimanipulasi adalah piston standar dengan diameter 52,3 mm dimanipulasi menjadi pistonracingberdiameter 53 mm dan 55 mm. Variabel yang dikontrol adalah konsumsi
bahan bakar dan peningkatan kinerja
compression cylinder/cc. Kemudian
dilakukan observasi efek/pengaruhnya dari pergantian piston terhadap konsumsi bahan bakar dan peningkatan kinerja compression cylinder/cc.
Melalui metode penelitian eksperimental diharapkan hasil penelitian ini dapat menggambarkan secara sistematis mengenai pengaruh dari pergantian piston standar 52,3 mm menjadi piston racing dengan diameter 53 mm dan 55 mm terhadap konsumsi bahan bakar dan peningkatan kinerja compression cylinder/cc.
Spesifikasi Sampel Penelitian
Gambar 1. Sepeda Motor 125 cc
Sampel yang digunakan pada penelitian ini adalah sepeda motor 125 cc. Adapun spesfikasi sepeda motor tersebut adalah sebagai berikut.
Tabel 1 Spesifikasi Sepeda Motor 125 cc
Teknik Pengumpulan
Tahun 2003-2004
Produksi Indonesia
Mesin 4-stroke, SOHC, 1 Cylinder
Kapasitas Mesin 124.9 cc (125) Diameter x Langkah 52,4 x 57,9 mm
Rasio Kompresi 9,0 : 1
Max. Power 9,3 ps @ 7500 rpm
Max. Torsi 10,1 N.m @ 4000 rpm
Pendingin Udara
Pengapian CDI-DC, Battery
Battery/Accu MF 12V-3,5 Ah
Busi ND U20EPR9, NGK CPR6EA-9
Transmisi 4-speed (N-1-2-3-4-N) Rotary
Kopling Otomatis, Basah, Ganda
Starter Electric dan Kick
DIMENSI
Panjang x Lebar x Tinggi 1901 x 708 x 1078 mm
Jarak Sumbu Roda 1246 mm
Jarak ke Tanah 137 mm
Kapasitas Olie Mesin 0.70 liter
Tangki BBM 3,7 liter
Berat 101,6 kg (NF125-Honda Kharisma 125)
102,2 kg (NF125D-Honda Kharisma 125D)
SUSPENSI
Depan Telescopic
Teknik pengumpulan data yang digunakan dalam penelitian ini yaitu dengan melakukan survey alat dengan pengesetan alat dan pengujian motor standar pabrik. Pengujian dilakukan dua tahapan yaitu
pretest dan posttest. Pengujian motor
dilakukan dengan pembongkaran mesin lalu dilakukan pemasangan piston dan ring piston. Dilanjutkan dengan perakitan mesin. Kemudian dilakukan pengujian motor setelah modifikasi. Jenis pengujian yang dilakukan salah satunya adalah Uji Konsumsi Bahan Bakar dengan menggunakan alat uji Pierburg TGS 1995 dengan serial number 2221 PLU M6H7. Selain itu dilakukan juga Dyno Test dengan menggunakan alat Sportdyno V3.1 dengan Dynamometer SD325 dan Roller
Gambar 2 .DynamometerSD325 (SportdynoV3.1)
Gambar 3.Roller Inertia
Pada pretest Uji Konsumsi Bahan
Bakar, pengujian motor dilakukan untuk menguji konsumsi bahan bakar dengan menggunakan piston standar berdiameter 52,3 mm dengan putaran mesin 1000 rpm, 3000 rpm, 4000rpm, 5000rpm, 6000rpm, dan 7000rpm. Dan pada posttest Uji Konsumsi Bahan Bakar, pengujian motor dilakukan untuk menguji konsumsi bahan bakar dengan menggunakan piston racing berdiameter 53 mm dan 55 mm dengan putaran mesin yang sama dengan pengujian pada piston standar.
Sedangkan pada pretest pada Dyno Test, dilakukan pengujian untuk mengukur
Max. Torque dan Max. Horsepower
menggunakan piston standar berdiameter 52,3 mm dengan RPM dan KMH yang berbeda. Dan pada posttest pada Dyno Test, pengujian yang dilakukan menggunakan piston racing berdiameter 53 mm dan 55 mm dengan RPM dan KMH yang berbeda juga. Pada Dyno Test temperature yang digunakan adalah 25.0o C, kelembapannya (Humidity) 60 %, dan tekanan (Pressure) 1000.0 mbar.
Tabel 2 HasilPretestUji Konsumsi Bahan Bakar dengan Piston Standar Berdiameter
52,3 mm
0.21 0.18 0.20 0.20
3000 0.31 0.31 0.38 0.33 4000 0.46 0.49 0.45 0.47 5000 0.79 0.88 0.98 0.88 6000 1.07 1.10 1.10 1.09 7000 1.37 1.34 1.30 1.34
Pengujian yang kedua merupakan
posttest pertama dilakukan pada sepeda
motor Honda Kharisma 125D dengan menggunakan piston racing berdiameter 53 mm dan didapatkan hasil sebagai berikut
Tabel 3 HasilPosttestPertama Uji Konsumsi Bahan Bakar dengan Piston
RacingBerdiameter 53 mm
Putaran
0.11 0.14 0.16 0.14
3000 0.35 0.38 0.34 0.36 4000 0.47 0.49 0.53 0.50 5000 0.86 0.83 0.80 0.83 6000 1.04 1.05 1.09 1.06 7000 1.21 1.24 1.22 1.22
Pengujian yang ketiga merupakan
posttestkedua dilakukan pada sepeda motor
Tabel 4 HasilPosttestKedua Uji Konsumsi Bahan Bakar dengan Piston
RacingBerdiameter 55 mm
Putaran
0.15 0.12 0.15 0.14
3000 0.28 0.27 0.22 0.26 4000 0.40 0.42 0.45 0.42 5000 0.79 0.71 0.71 0.74 6000 1.11 1.07 1.11 1.10 7000 1.31 1.24 1.23 1.26
Uji Dyno Test
Pada Dyno Test dilakukan pengujian pada sepeda motor 125 cc pada ketiga jenis piston yaitu, piston standar berdiameter 52,3 mm, pistonracingberdiameter 53 mm dan 55 mm.
Pengujian pada piston standar berdiameter 52,3 mm merupakan pretest,
dilakukan 2 kali pengujian. Pengujian yang pertama didasarkan pada RPM yang berbeda sedangkan yang kedua didasarkan pada KMH yang berbeda.Hasilnya yaitu bahwa nilai Max.Torque adalah 6.49 pada RPM 5035 dan KMH 61.1 sedangkan
Max.Horsepower yaitu 5.2 pada RPM 5963
dan KMH 72.4.
Pengujian pada pistonracingberdiameter 53 mm merupakan posttest pertama,
dilakukan 2 kali pengujian.Pengujian yang pertama didasarkan pada RPM yang berbeda sedangkan yang kedua didasarkan pada
KMH yang berbeda.Hasilnya yaitu bahwa nilai Max.Torque adalah 8.59 pada RPM 4822 dan KMH 59.0 sedangkan
Max.Horsepower yaitu 6.7 pada RPM 5973
dan KMH 73.1.
Pengujian pada pistonracingberdiameter 55 mm merupakan pretest kedua, dilakukan 2 kali pengujian.Pengujian yang pertama
didasarkan pada RPM yang berbeda sedangkan yang kedua didasarkan pada KMH yang berbeda.Hasilnya yaitu bahwa nilai Max.Torque adalah 9.85 pada RPM 4410 dan KMH 54.1 sedangkan
Max.Horsepower yaitu 7.5 pada RPM 6191
dan KMH 76.0.
Analisis Data
Perhitungan Volume Silinder
Rumus yang digunakan untuk menghitung volume silinder yaitu sebagai berikut.
, × × ( )
Keterangan:
Vl : Volume langkah torak
D : Diameter silinder L : Langkah torak
- Diameter dalam Silinder (D) = 53 mm = 5,3 cm
- Langkah torak (L) = 57,9 mm = 5,79 cm
× × ( )
, × × ( )
, × , × ( , ) = 0.785 × 28,09 × 5,79 = 127,67 cm3(cc) dibulatkan menjadi 130 cc. Jadi volume langkah torak sepeda motor Honda Kharisma 125D dengan menggunakan piston racingdiameter 53 mm adalah 130 cc.
Untuk perhitungan yang ketiga, diameter silinder (D) yang digunakan merupakan diameter silinder piston racing juga yaitu 55 mm. Perhitungannya yaitu sebagai berikut.
- Diameter dalam Silinder (D) = 55 mm = 5,5 cm
- Langkah torak (L) = 57,9 mm = 5,79 cm
× × ( )
, × × ( )
, × , × ( , ) = 0.785 × 30,25 × 5,79 = 137,49 cm3(cc) dibulatkan menjadi 140 cc. Jadi volume langkah torak sepeda motor 125 cc dengan menggunakan piston
racingdiameter 55 mm adalah 140 cc.
Perbandingan Kompresi
Rumus yang digunakan untuk menghitung perbandingan kompresi yaitu sebagai berikut. Salah satu faktor yang menentukan dalam unjuk performa mesin adalah rasio kompresi.Rasio kompresi adalah perbandingan antara volume ruang saat piston dalam posisi titik mati bawah (tmb) dengan volume ruang saat piston dalam posisi titik mati atas. Dirumuskan sebagai berikut :
Rasio kompresi = (volume silinder + volume ruang bakar) : volume ruang bakar
Untuk data volume silinder mudah dicari karena datanya ada di brosur, yaitu kapasitas mesin. Tapi, untuk volume ruang bakar tidak dicantumkan, bahkan di buku servis atau manual book sekalipun, padahal data tentang volume ruang bakar kadang diperlukan terutama saat akan upgrade mesin.
Maka dari itu, data tentang volume ruang bakar juga perlu diketahui. Salah satu cara paling akurat adalah dengan menghitung volume ruang bakar menggunakan cairan dan buret, diukur saat piston dalam posisi TMA. Namun cara ini lumayan sulit dilakukan terutama oleh yang awam, karena selain perlu buret juga perlu bongkar head silinder untuk menutup celah ring piston.
Ada cara yang lebih mudah untuk mengukur volume ruang bakar, yaitu dengan mengunakan hitungan rasio kompesi seperti rumus diatas.
Rasio kompresi = (volume silinder + volume ruang bakar) / volume ruang bakar
Rasio kompresi = (volume silinder / volume ruang bakar) + (volume ruang bakar / volume ruang bakar)
Rasio kompresi= (volume silinder / volume ruang bakar) + 1
volume silinder / volume ruang bakar = rasio kompresi – 1
volume ruang bakar = volume silinder / (rasio kompresi – 1)
volume ruang bakar = volume silinder / (rasio kompresi – 1)
124,31 cc. Perhitungannya yaitu sebagai berikut.
volume ruang bakar = 124,31 / (9,0 – 1) volume ruang bakar = 15.53 cc
Untuk membuktikan akurasinya, coba dibalik :
rasio kompresi = (volume silinder + volume ruang bakar) : volume ruang bakar
rasio kompresi = (124.9 + 15.53) : 15.53 rasio kompresi = 9.04 : 1
untuk dimater 53 mm sebagai berikut rasio kompresi꞊ (127.67 + 15.53 ) : 15.53 rasio kompresi꞊ 9.22 : 1
untuk diameter 55 mm sebagai berikut rasio kompresi꞊(138.49 + 15.53 ) : 15.53 rasio kompresi꞊ 9.91 : 1
III. Kesimpulan Dan Saran
Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan pada sepeda motor Honda Kharisma 125D, maka diperoleh kesimpulan sebagai berikut:
1. Pergantian piston standar diameter 52,3 mm dengan piston racing
diameter 53 mm dan 55 mm dapat lebih mengurangi konsumsi bahan bakar pada sepeda motor Honda Kharisma 125D. Hal ini menunjukkan bahwa perbedaan penggunaan piston standar berdiameter 52,3 mm dan piston racing berdiameter 53 mm dan 55 mm pada sepeda motor Honda Kharisma 125D dapat berpengaruh terhadap konsumsi bahan bakar. 2. Pergantian piston standar diameter
52,3 mm dengan piston racing
diameter 53 mm dan 55 mm dapat lebih meningkatkan kinerja
compression cylinder pada sepeda
motor Honda Kharisma 125D. Hal ini
menunjukkan bahwa perbedaan penggunaan piston standar berdiameter 52,3 mm dan piston
racing berdiameter 53 mm dan 55
mm dapat berpengaruh terhadap peningkatan kinerja compression cylinder.
3. Baik pada penggunaan piston standar diameter 52,3 mm ataupun pada penggunaan piston racing diameter 53 mm dan 55 mm tidak memiliki perbedaan pada perbandingan kompresi pada sepeda motor Honda Kharisma 125D. Hal ini menunjukkan bahwa perbedaan penggunaan piston standar berdiameter 52,3 mm dan piston racing berdiameter 53 mm dan 55 mm tidak berpengaruh terhadap perbandingan kompresi.
Saran
Bagi peneliti selanjutnya yang ingin melakukan penelitian dengan tema yang sama, maka diharapkan dapat memperluas aspek yang diteliti serta pemilihan metode penelitian yang tepat dan sesuai dengan fenomena. Serta diharapkan dapat mengambil sampel yang lebih bervariatif dan lebih banyak.Dan mampu mengembangkan penelitian dengan menghubungkannya dengan faktor-faktor lainnya.
DAFTAR PUSTAKA
Aziz, M.S.A., Mustaqim, dan Siswiyanti, (2012), “Analisis Penggunaan Piston Kharisma pada Motor Supra Fit Terhadap Peningkatan Kinerja Compression
Cylinder/cc”.Tersedia:download.portalgaruda.
org/article.php?article=116821&val=5335 (23 Agustus 2015)
Nugroho, A,(2005), Ensiklopedi Otomotif. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama.
NN,(2004), Modul Pemeliharaan/Servis
SistemKarburatr.Deppennas.
NN,(2014),Proses Pembakaran pada Mesin
:http://www.arenaterbaru.com/2014/01/prose s-pembakaran-pada-mesin-sepeda.html (20 Oktober 2015)
Priyanto,(2008), Bore-Up-Honda-100cc
Legenda.(Online), Tersedia:
http://www.ahass.com (22 Desember 2011)
Reynard,(2010),Torsi Dan Tenaga.(Online). Tersedia: www.blogspot.com (25 Desember 2011)
Rin, R, (2014), 4 Siklus Kerja Mesin Kendaraan dalam Proses Pembakaran.
(Online) Tersedia:
http://mobildunia.blogspot.com/2014/09/4- siklus-kerja-mesin-kendaraan-dalam-proses-pembakaran.html (20 Oktober 2015)
Sancthuary, E., (2014), Penelitian
Eksperimen Presentasi. (Online). Tersedia:
http://www.academia.edu/7129368/Penelitian -eksperimen-presentasi (23 Agustus 2015)
Sobbich, (2011), Automotive Tips And
Sharing, (Online). Tersedia: www.saft7.com
(26 Desember 2011)
Suganda, H. & Kageyama, K. ,(1990),.Pedoman Perawatan Sepeda Motor. Jakarta: Pradya- Paramita.
Sutopo,(2014), Spesifikasi Motor Honda
Kharisma Terbaru.(Online). Tersedia:
http://www.spesifikasimotor.com/2014/10/har ga-dan-spesifikasi-motor-honda-karisma-murah-terbaru.html (20 Agustus 2015)
