1978-1520 n 233
233
Analisa Pengaruh Stroke Terhadap Performa Mesin Empat Langkah Kapasitas 150 CC Bahan Bakar Pertamax 92,
Pertamax Turbo 98 dan Bensol Terhadap Data dan Konsumsi Bahan Bakar
Kristian Tarigan
Universitas Darma Agung e-mail: [email protected]
Abstrak
Penelitian ini dilakukan untuk melihat Pengaruh stroke up terhadap performa mesin pada mesin 4 langkah yang menggunakan bahan bakar Pertamax, Pertamax Plus, dan Bensol. Metode penelitian yang digunakan adalah eksperimen, dilakukan pada kenderaan roda dua kapasitas 150 CC. Data hasil penelitian dianalisa dengan cara mengamati secara langsung hasil eksperimen kemudian menyimpulkan dan menentukan hasil peneitian yang telah dilakukan dalam bentuk grafik dan tabel. Pada pengujian ini digunakan alat dynamometer untuk mengetahui daya dan torsi yang dihasikan, sedangkan untuk pengujian laju konsumsi bahan bakar menggunakan alat buret ukur, kemudian dilakukan perhitungan konsumsi bahan bakar yang dihasilkan oleh dua variasi poros engkol dan tiga jenis bahan bakar. Daya maksimal dihasilkan pada poros engkol modifikasi mengunakan bensol sebesar 15,98 Kw dan Torsi makimal sebesar 18,30 Nm. Sedangkan daya terendah yang dihasilkan pada poros engkol standar menggunakan Pertamax Plus 4,61 Kw dan torsi terendah 8,40 Nm. Untuk daya maksimal poros engkol standar bahan Pertamax 98 adalah 13,59 kw pada poros engkol modifikasi 16,75 kw sedangkan untuk daya terendah poros engkol standar 4,61 kw pada poros engkol modifikasi 7,06 kw. Untuk konsumsi bahan bakar terendah didapatan poros engkol modifikasi yang memakai Pertamax sebesar 0,67 kg/jam sedangkan konsumsi bahan bakar tertinggi dihasilkan pada poros engkol modifikasi yang memaki bensol sebesar 2.90 Kg/jam hasil penelitian menunjukkan daya dan torsi terbesar diperoleh pada enggunakan poros engkol modifikasi dengan rasio kompresi tinggi yang diikuti dengan penggunakan bahan bakar dengan angka oktan tinggi sehingga disarankan pada sepeda motor kapasitas 150 CC untuk mendapatkan daya dan torsi maksimal dilakukan dengan menaikkan posisi big end batang torak pada poros engkol sehingga rasio kompresi menjadi lebih tinggi yang diikuti dengan pemakaian bahan bakar dengan angka oktan tinggi dalam hal ini yaitu dengan stroke up menggunakan bahan bahan bakar bensol. Sedangkan untuk konsumsi bahan bakara terendah bisa dilakukan dengan cara menggunakan bahan bakar yang mempunyai nilai oktan yang sesuai dengan rasio kompresi mesin.
Kata Kunci: stroke up, bahan bakar, peforma
1. PENDAHULUAN
Perkembangan teknologi saat ini yang semakin pesat mendorong manusia untuk selalu menciptakan inovasi-inovasi dibidang otomotif makin pesat, khususnya pada sepeda motor, motor bakar merupakan salah satu mesin pembakaran dalam atau sering disebut dengan istilah internal combustion engine yaitu mesin yang mengubah energi panas menjadi energi mekanik, energi itu sendiri dapat diperoleh dari proses dari proses pembakaran. Salah satu alat transportasi kendaraan bermesin yang sederhana yang banyak digunakan masyarakat pada saat ini adalah sepeda.
Kemampuan sepeda motor dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain kualitas bahan bakar dan perbandingan kompresi. Penggunaan bahan bakar yang berkualitas kurang baik, dapat berakibat pada turunnya performa mesin sepeda motor. Pemilihan bahan bakar yang tepat mengacu pada perbandingan konsumsi masing-masing sepeda motor. Semakin tinggi perbandingan kompresi suatu sepeda motor maka kualitas bahan bakar pun harus ditingkatkan penggunaannya.
Kualitas bahan bakar ditunjukkan dengan angka oktan, semakin tinggi angka oktannya semakin baik juga kualitasnya. Dan harga perliternya pun umumnya semakin mahal. Mesin sepeda motor memerlukan jenis bahan bakar yang sesuai dengan desain mesin itu sendiri agar dapat bekerja dengan baik dan menghasilkan kinerja yang optimal. Untuk pemakaian sepeda motor tertentu tidak lepas dari dari
pemakaian jenis bahan bakar yang digunakan untuk memperoleh kinerja mesin yang optimal diantara daya dan torsi.
Semakin rendah angka oktannya memungkinkan bahan bakar untuk berdetonasi. Bahan bakar yang mudah berdetonasi akan menurunkan performa mesin karena akan mengalami kerugian daya yang disebabkan bahan bakar terbakar terlebih dahulu sebelum waktunya dan menjadikan konsumsi bahan bakar menjadi lebih boros karena pembakarannya tidak sempurna, sedangkan semakin tinggi angka oktan memungkinkan bahan bakar untuk tidak berdetonasi sehingga dapat meningkatkan performa motor dan menjadikan pembakaran lebih sempurna sehingga konsumsi bahan bakar menjadi lebih irit. Daya yang dihasilkan oleh suatu mesin tergantung dari hasil pembakaran dari campuran bahan bakar dan udara di dalam ruang bakar. Hal ini berarti bahwa semakin baik kualitas bahan bakar maka unjuk kerja yang dihasilkan semakin baik pula.
Perbandingan kompresi merupakan suatu harga perbandingan antara besarnya volume total silinder dengan volume ruang bakar. Total silinder adalah penjumlahan dari volume ruang bakar dan volume langkah. Volume ruang bakar adalah volume ketika torak berada pada Titik Mati Atas (TMA) sedangkan volume langkah adalah volume ketika torak berada pada Titik Mati Bawah (TMB) sampai segaris Titik Mati Atas (TMA). Volume langkah merupakan hasil perkalian dari luas permukaan torak dan panjang langkah torak semakin besar diameter torak dan panjang langkah dari sutau mesin sepeda motor maka semakin besar volume langkahnya. Hal ini akan mempengaruhi nilai perbandingan kompresi menjadi lebih tinggi. Tingginya perbandingan kompresi menentukan besarnya tekanan pembakaran campuran bahan bakar dan udara di dalam silinder.
Masa sekarang ini sepeda motor selain digunakan untuk transportasi juga digunakan sebagai sarana olahraga otomotif. Untuk perlombaan, seringkali seorang mekanik melakukan perubahan pada mesin sepeda motor agar didapat unjuk kerja mesin prima. Salah satu caranya adalah memperpanjang langkah torak dengan cara memindahkan kedudukan pin poros engkol menjadi lebih tinggi (stroke up).
Stroke up artinya menaikkan panjang langkah piston stroke up dilakukan dengan mengubah posisi poros piston engkol (big end) menjadi lebbih jauh atau menggeser big end standar menjadi lebih dekat ke tepi daun poros engkol hal ini dilakukan agar jarak naik piston turun dari titik mati atas ke titik mati bawah menjadi lebih jauh, kemudian berpengaruh pada panjang langkah menjadi lebih panjang.
Penulis tertarik untuk mengetahui hasil unjuk kerja mesin sepeda motor yaitu daya torsi dan konsumsi bahan bakar dari sepeda motor yang dimodifikasi kedudukan pin poros engkolnya yang menggunakan bahan bakar pratamax 92, pratamax 98, dan bensol. Berdasarkan uraian di atas peneliti ingin melakukan penelitian dengan judul “Analisa Pengaruh Stroke Terhadap Performa Mesin Empat Langkah Kapasitas 150 CC Bahan Bakar Pertamax 92, Pertamax Turbo 98 Dan Bensol Terhadap Daya Dan Konsumsi Bahan Bakar
2. METODE
Metode yang dipilih pada penelitian ini adalah metode eksperimen. Dengan metode eksperimen dapat diartikan metode penelitian yang digunakan mencari pengaruh tertentu terhadap yang lain dalam kondisi yang terkendali. Pada bagian pendahuluan telah menunjukkan batasan dan lingkup penelitian yaitu :
1. Menggunakan poros engkol standard dan poros engkol yang sudah dimodifikasi (posisi big end digeser 2,5 mm) pengujian dengan bahan bakar yaitu Pertamax 92, Pertamax Turbo 98 dan bensol 2. Variasi putaran mesin yang berbeda yaitu putaran 5000 rpm, 6000 rpm, 7000 rpm, 8000 rpm dan
9000 rpm.
Adapun Media yang digunakan pada penelitian ini adalah
1. Satu unit kenderaan roda dua dengan kapasitas 150 CC yang sudah di tune up agar sepeda motor kembali ke kondisi prima saat diteliti.
3. Tiga jenis bahan bakar yaitu Pertamax 92, Pertamax Turbo 98, dan Bensol
2. Dua jenis poros engkol yaitu poros engkol standar bawaan dan poros engkol yang sudah dimodifikasi dengan cara stroke up sejauh 2,5 mm
3. Alat uji dynamometer
4. Gelas ukur untuk komsumsi bahan bakar
Analisa Pengaruh Stroke Terhadap Performa Mesin Empat Langkah Kapasitas 150 CC Bahan Bakar Pertamax 92, Pertamax Turbo 98 dan Bensol Terhadap Data dan Konsumsi Bahan Bakar 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1. Data hasil penelitian
3.1.1. Perhitungan daya poros standar Ne = T x ω
ω = 5000 rpm = 5000 x 2 x π rad/60 s
= 5000 x 2 x 3,14 rad/60 s
= 523,3 rad/s
Ne = T x ω = 7,64 Nm x 523,3 rad/s
= 3998,012 Watt
= 3,998 KW pada 5000 rpm
3.1.2. Perhitungan daya poros modifikasi 2,5 mm Ne = T x ω
ω = 5000 rpm = 5000 x 2 x π rad/60 s
= 5000 x 2 x 3,14 rad/60 s
= 523,3 rad/s
Ne = T x ω = 13,11 Nm x 523,3 rad/s
= 6860,463 Watt
= 6,86 KW pada 5000 rpm 3.2. Bahan Bakar Pertamax 92
a. Data hasil pengujian daya dengan menggunakan alat uji dynamometer
Adapun hasil pengujian dengan Daya Poros Engkol dengan Bahan Bakar Pertamax 92 dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 Hasil Pengujian Daya Poros Engkol Dengan Bahan Bakar Pertamax 92 No Putaran Mesin
(rpm)
Daya (kW)
Poros Engkol Standar Poros Engkol Modifikasi 2,5 mm
1 5000 3,99 6,86
2 6000 6,90 10,16
3 7000 11,01 13,62
4 8000 12,23 15,28
5 9000 13,01 15,98
Bila disajikan dalam bentuk grafik maka hasil yang diperoleh dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Grafik Perbandingan Daya terhadap Putaran Mesin Poros Engkol Standar dengan Bahan Bakar Pertamax 92
3.3. Bahan bakar pertamax 98
Adapun hasil pengujian dengan Daya Poros Engkol dengan Bahan Bakar Pertamax 98 dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Hasil Pengujian Daya Poros Engkol dengan Bahan Bakar Pertamax 98 No Putaran Mesin
(rpm)
Daya (kW)
Poros Engkol Standar Poros Engkol Modifikasi 2,5 mm
1 5000 4.61 7.06
2 6000 6.88 10.23
3 7000 11.11 13.80
4 8000 12.99 15.79
5 9000 13.59 16.75
Bila disajikan dalam bentuk grafik maka hasil yang diperoleh dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Grafik Perbandingan Daya terhadap Putaran Mesin Poros Engkol Standar dengan Bahan Bakar Pertamax 98
3.4. Bahan bakar bensol
Adapun hasil pengujian dengan Daya Poros Engkol dengan Bahan Bakar Bensol dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Hasil Pengujian Daya Poros Engkol dengan Bahan Bakar Bensol No Putaran mesin
(rpm)
Daya (kW)
Poros Engkol Standar Poros Engkol Modifikasi 2,5 mm
1 5000 4.32 6.94
2 6000 4.70 10.49
3 7000 11.15 13.95
4 8000 12.97 15.67
5 9000 13.69 16.31
Bila disajikan dalam bentuk grafik maka hasil yang diperoleh dapat dilihat pada Gambar 3.
Analisa Pengaruh Stroke Terhadap Performa Mesin Empat Langkah Kapasitas 150 CC Bahan Bakar Pertamax 92, Pertamax Turbo 98 dan Bensol Terhadap Data dan Konsumsi Bahan Bakar Gambar 3. Grafik Perbandingan Daya terhadap Putaran Mesin Poros Engkol Standar dengan Bahan Bakar
Bensol 3.5. Konsumsi Bahan Bakar
3.5.1 Pertamax 92
Hasil pengujian konsumsi bahan bakar pada Pertamax 92 dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Hasil Perhitungan Konsumsi Bahan Bakar pada Pertamax 92
No Putaran (rpm) Bahan Bakar Pertamax 92 Mf (Kg/jam)
Poros Engkol Standar Poros Engkol Modifikasi
1 5000 0.67 0.61
2 6000 1.06 0.92
3 7000 1.54 1.45
4 8000 1.81 1.75
5 9000 2.09 1.98
Bila disajikan dalam bentuk grafik maka hasil yang diperoleh dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Grafik Konsumsi Bahan Bakar pada Pertamax 92 3.5.2. Bahan bakar pertamax 98
Hasil pengujian konsumsi bahan bakar pada Pertamax 92 dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Hasil Perhitungan Konsumsi Bahan Bakar pada Pertamax 98 No Putaran mesin
(rpm)
Bahan bBkar Pertamax 98 kg/jam
Poros Engkol Standar Poros Engkol Modifikasi 2,5 mm
1 5000 0.67 0.57
2 6000 1.06 0.82
3 7000 1.48 1.35
4 8000 1.67 1.70
5 9000 1.89 1.92
Bila disajikan dalam bentuk grafik maka hasil yang diperoleh dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Grafik Konsumsi Bahan Bakar pada Pertamax 92
3.5.3. Bahan bakar Bensol
Hasil pengujian konsumsi bahan bakar pada Bensol dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 5. Hasil Perhitungan Konsumsi Bahan Bakar pada Bensol No Putaran Mesin
(rpm)
Bahan Bakar Bensol kg/jam
Poros Engkol Standar Poros Engkol Modifikasi 2,5 mm
1 5000 0.71 0.67
2 6000 1.18 1.92
3 7000 1.77 2.32
4 8000 1.90 2.76
5 9000 1.99 2.90
Analisa Pengaruh Stroke Terhadap Performa Mesin Empat Langkah Kapasitas 150 CC Bahan Bakar Pertamax 92, Pertamax Turbo 98 dan Bensol Terhadap Data dan Konsumsi Bahan Bakar
Gambar 6. Grafik Konsumsi Bahan Bakar pada Bensol 4. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan sebagai berikut : 1. Terdapat perbedaan daya dan torsi yang dihasilkan karena perbedaan panjang langkah dari poros
engkol yang membuat rasio kompresi semakin tinggi dan diikuti dengan penggunaan angka oktan bahan bakar yang tinggi.
2. Terdapat terbedaan daya terbesar yang dihasilkan pada putaran 5000 rpm terjadi pada penggunaan bahan bakar Pertamax yaitu sebesar 32%, pada putaran 7000 rpm perbedaan daya terbesar terjadi pada penggunaan bahan bakar Pertamax dan Bensol masing-masing sebesar 23%, sedangkan pada putaran 9000 rpm perbedaan daya terbesar terjadi pada penggunaan bahan bakar Nensol yaitu sebesar 23%.
3. Terdapat perbedaan torsi terbesar yang dihasilkan pada putaran 5000 rpm terjadi pada penggunaan bahan bakar Pertamax dan Bensol masing-masing sebesar 32%, pada putaran 7000 rpm perbedaan torsi terbesar terjadi pada penggunaan bahan bakar Pertamax dan Bensol masing-masing sebesar 23%, sedangkan pada putaran 9000 rpm perbedaan torsi terbesar terjadi pada penggunaan bahan bakar Bensol yaitu sebesar 18%.
4. Terdapat perbedaan konsumsi bahan bakar yang terjadi dikarenakan penggunaan bahan bakar yang angka oktannya sesuai dengan rasio kompresi mesin.
5. Terdapat perbedaan konsumsi bahan bakar terbesar yang dihasilkan pada putaran 5000 rpm terjadi pada penggunaan bahan bakar Pertamax Plus yaitu sebesar 15%, pada putaran 7000 rpm perbedaan konsumsi bahan bakar terbesar terjadi pada penggunaan bahan bakar Bensol yaitu sebesar 39 %, sedangkan pada putaran 9000 rpm perbedaan konsumsi bahan bakar terbesar terjadi pada penggunaan bahan bakar Bensol yaitu sebesar 30 %.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Jama, Jalius dan Wagino. 2008a. Teknik Sepeda Motor Jilid 1. Jakarta: Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan.2008b. Teknik Sepeda Motor Jilid 2. Jakarta: Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan.
[2] Arends, BPM dan H. Berenschot. 1980. Motor Bensin. Jakarta: Erlangga.
[3] Boentarto. 2005. Cara Pemeriksaan, Penyetelan dan Perawatan Sepeda Motor. Yogyakarta: Andi.
