PENGARUH VARIASI SUDUT KELENGKUNGAN INTAKE MANIFOLD TERHADAP PERFORMA MESIN DAN EMISI GAS BUANG PADA MOTOR BEAT 110 CC

(1)

SKRIPSI

oleh

Hayqal Abdi Maulana NIM H42172187

PROGRAM STUDI MESIN OTOMOTIF JURUSAN TEKNIK

POLITEKNIK NEGERI JEMBER 2022

PENGARUH VARIASI SUDUT KELENGKUNGAN INTAKE MANIFOLD TERHADAP PERFORMA MESIN DAN EMISI

GAS BUANG PADA MOTOR BEAT 110 CC

(2)

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Terapan Teknik (S.Tr.T) di Program Studi Mesin Otomotif

Jurusan Teknik

oleh

Hayqal Abdi Maulana NIM H42172187

PROGRAM STUDI MESIN OTOMOTIF JURUSAN TEKNIK

POLITEKNIK NEGERI JEMBER 2022

II

(3)

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN POLITEKNIK NEGERI JEMBER

PENGARUH VARIASI SUDUT KELENGKUNGAN INTAKE MANIFOLD TERHADAP PERFORMA MESIN DAN EMISI

GAS BUANG PADA MOTOR BEAT 110 CC

Hayqal Abdi Maulana (H42172187) Telah Diuji pada Tanggal ….

dan Dinyatakan Memenuhi Syarat

Ketua Penguji

Dicky Adi Tyagita,ST, MT NIP. 98906222018031001 Sekertaris Penguji

Alex Taufiqurrohman Zain,S.Si, M.T NIP. 199310172019031009

Anggota Penguji

Ahmad Robiul Awal Udin, ST., MT NIP. 198101192014041001 Mengesahkan

Ketua Jurusan Teknik

Mokhammad Nuruddin, ST., M.Si NIP. 197611112002121001

iii

(4)

NIM : H42172187

Menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa segala pernyataan dalam Laporan Skripsi saya yang berjudul “Pengaruh Variasi Sudut Kelengkungan Intake Manifold Terhadap Performa Mesin dan Emisi Gas Buang Pada Motor Beat 110 CC” merupakan gagasan dan hasil karya sendiri dengan arahan komisi pembimbing, dan belum pernah diajukan dalam bentuk apapun pada perguruan tinggi mana pun.

Semua data dan informasi yang digunakan telah dinyatakan secara jelas dan dapat diperiksa kebenarannya. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam naskah dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir Laporan Skripsi ini.

iv

Jember,……

Hayqal Abdi Maulana NIM H42172187

(5)

PERYATAAN

PERSETUJUAN PUBLIKASI

KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertanda tangan ini, saya :

Nama : Hayqal Abdi Maulana

NIM : H42172187

Program Studi : Mesin Otomotif

Jurusan : Teknik

Demi pembangunan Ilmu Pengetahuan, saya menyetujui untuk memebrikan kepada UPT. Perpustakaan Politeknik Negeri Jember, Hak Bebas Royalti Non- Eksklusif atas Karya Ilmiah berupa Laporan skripsi saya yang berjudul:

PENGARUH VARIASI SUDUT KELENGKUNGAN INTAKE MANIFOLD TERHADAP PERFORMA MESIN DAN EMISI

GAS BUANG PADA MOTOR BEAT 110 CC

Dengan Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif ini UPT. Perpustakaan Politeknik Negeri Jember berhak menyimpan, mengalih media atau format, mengelola dalam bentuk Pangkalan Data (Database), mendistribusikan karya dan menampilkan atau mempublikasikannya di Internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis atau pencipta.

Saya bersedia untuk menaggung secara pribadi tanpa melibatkan pihak Politeknik Negeri jember, Segala bentuk tuntutan hukum yang timbul atas Pelanggaran Hak Cipta dalam karya ilmiah ini.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya

v

Dibuat di : Jember Pads tanggal :

Yang menyatakan

Nama :Hayqal Abdi Maulana NIM :H42172187

(6)

“Anda mungkin bisa menunda, tapi waktu tidak akan menunggu”

(Benjamin Franklin)

vi

(7)

PERSEMBAHAN

Puji syukur ke hadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat dan hidayahnya sehingga terselesaikannya Laporan Skripsi ini. Ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya disampaikan kepada :

1. Kedua Orang tua saya yang selalu mendoakan dan memberikan dukungan yang sangat luar biasa.

2. Saiful Anwar, S.TP, MP selaku Direktur Politeknik Negeri Jember.

3. Mokhammad Nuruddin, ST, M.Si selaku Ketua Jurusan Teknik.

4. Aditya Wahyu Pratama, ST, MT selaku Ketua Program Studi Mesin Otomotif.

5. Dicky Adi Tyagita,ST, MT selaku pembimbing skripsi, yang telah banyak memberi masukan dan saran dalam penyelesaian skripsi ini.

6. Alex Taufiqurrohman Zain,S.Si, M.T selaku ketua penguji skripsi.

7. Ahmad Robiul Awal Udin, ST, MT selaku anggota penguji skripsi.

8. Teman – teman Program Studi Mesin Otomotif angkatan 2017, dan semua pihak yang memberi dukungan secara moral maupun material yang tidak bisa penulis sebut satu persatu.

vii

(8)

Pembimbing (Dicky Adi Tyagita,ST, MT ) Hayqal Abdi Maulana

Study Program of Automotive Enginering Majoring of Enginering

Program Studi Mesin Otomotif Jurusan Teknik

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi sudut kelengkungan intake manifold terhadap performa mesin dan emisi gas buang pada motor beat 110 cc. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah eksperimen dengan cara melakukan percobaan terhdap intake manifold yang sudah diubah variasi sudut diantaranya 30˚, 60˚, dan 90˚. Dalam penelitian tujuannya adalah untuk mencari performa terbaik mesin, dan emisi gas buang yang paling efisien untuk kendaaran. Setelah selesai melakukan percobaan performa mesin sudut terbaik untuk performa mesin ialah 90˚, karena semakin tinggi sudut intake Manifold Flow pada Intake Manifold lebih tinggi tetapi Turbulance yang dihasilkan kecil begitupun sebaliknya semakin rendah sudut Intake Manifold Flow yang dihasilkan lebih kecil tetapi Turbulance yang dihalikan lebih tinggi namun apabila aliran dan tekanan lebih seimbang maka campuran udara dan bahan bakar lebih baik. Hasil dari pengujian emisi gas buang yang meliputi Hidrokarbon (HC), Karbon monoksida (CO), dan Karbon dioksida CO2. Hasil pengujiannya didapat nilai HC paling rendah 113 ppm pada sudut Intake Manifold 60˚ nilai CO paling rendah 0.41% pada sudut Intake Manifold 60˚ dan nilai CO2 paling rendah 8% pada sudut Intake Manifold 60

Kata Kunci : Intake manifold, Performa mesin, Emisi gas buang, Beat 110cc,

viii

(9)

PENGARUH VARIASI SUDUT KELENGKUNGAN INTAKE MANIFOLD TERHADAP PERFORMA MESIN DAN EMISI GAS BUANG PADA

MOTOR BEAT 110 CC (effect of variation of intake burving angle Manifolds for engine performance and emissions

Exhaust gas on motor beat 110 cc) Pembimbing (Dicky Adi Tyagita,ST, MT )

Hayqal Abdi Maulana

Study Program of Automotive Enginering Majoring of Enginering

Program Studi Mesin Otomotif Jurusan Teknik

ABSTRAK

ix

(10)

Tahun 2022, Dicky Adi Tyagita,ST, MT

x

(11)

PRAKATA

Dengan memanjatkan puji dan syukur kehadirat Tuhan yang Maha Esa, yang telah memberikan kasih dan rahmat-Nya sehingga penulis telah mampu menyelesaikan skripsi yang berjudul “Analisis Pengaruh Campuran Bahan Bakar Pertalite Dengan Bioaditif Minyak Cengkeh Terhadap Emisi Gas Buang Dan Konsumsi Bahan Bakar Motor 4 Langkah” sebahgai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana terapan teknik (S.Tr.T) di Program Studi Mesin Otomotif Jurusan Teknik Politeknik Negeri Jember.

Penulis mengucapkan banyak terimakasih atas terselesainya Penelitian ini kepada:

1. Saiful Anwar, S.TP, MP selaku Direktur Politeknik Negeri Jember.

2. Mochammad Nuruddin, ST. M.Si Selaku Ketua Jurusan Teknik.

3. Dicky Adi Tyagita,ST, MT selaku dosen pembimbing saya.

4. orang Tua tercinta yang sudah mendidik saya dengan penuh kasih sayang 5. Sahabat-sahabat seperjuangan yang sudah memberiku Motivasi.

6. Teman-teman MOT 17 yang sudah 4 tahun ini sudah menemani dan memberikan pelajaran arti penting kebersamaan dan saling memotivasi.

Laporan skripsi ini masih kurang sempurna, mengharap kritik dan saran yang sifatnya membangun guna perbaikan dimasa mendatang. Semoga tulisan ini bermanfaat.

xi

Jember,……

Penulis

(12)

HALAMAN PENGESAHAN...iii

SURAT PERNYATAAN...iv

PERYATAAN PUBLIKASI...v

MOTTO...vi

HALAMAN PERSEMBAHAN...vii

ABSTRAK...viii

RINGKASAN...x

PRAKATA...xi

DAFTAR ISI...xii

BAB 1. PENDAHULUAN...1

1.1 Latar Belakang...1

1.2 Rumusan Masalah...2

1.3 Tujuan...2

1.4 Manfaat...3

1.5 Batasan Masalah...3

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA...4

2.1 Penelitian Terdahulu...4

2.1.1 Hasil dari peneliti terdahulu...5

2.2 Mesin Pembakaran Dalam...5

2.3 Proses Pembakaran Motor Bensin...6

2.4 Performa Mesin...6

2.4.1 Torsi (Torque)...7

2.4.2 Daya...8

2.4.3 Emisi Gas Buang...9

2.5 Intake Manifold...12

xii

(13)

BAB 3. METODOLOGI...14

3.1 Tempat dan Waktu Pelaksanaan...14

3.2 Alat dan Bahan...14

3.2.1 Alat...14

3.2.2 Bahan...14

3.3 Skema Alat uji...14

3.3.1 Spesifikasi Motor Honda Beat ...15

3.3.2 Dyno Test...16

3.3.3 Gas Analyser...17

3.3.4 Desain intake manifold...18

3.3.5 Pengambilan Sudut Intake Manifold...21

3.4 Diagram Alir Penelitian...22

3.5 Prosedur Penelitian...23

3.5.1 Tahapan persiapan...23

3.5.2 Tahapan pengujian dyno test / dynamometer...24

3.5.3 Tahapan uji emisi gas buang...25

3.6 Analisa data...25

3.7 Variabel Penelitian...27

3.7.1 Variabel Bebas...27

3.7.2 Variabel Terikat...27

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN...28

4.1 Hasil Pengujian...28

4.1.1 Torsi...28

4.1.2 Daya...29

4.1.3 Emisi Gas Buang...30

4.2 Pembahasan...30

4.2.1 Torsi...31

4.2.2 Daya ...32

xiii

(14)

5.2 Saran...36 DAFTAR PUSTAKA...37

xiv

(15)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Penelitian terdahulu...4

Tabel 3.1 Torsi...26

Tabel 3.2 Daya...26

Tabel 3.3 Emisi Gas buang ...27

Tabel 4.1 Hasil Torsi ...29

Tabel 4.2 Hasil Daya ...29

Tabel 4.3 Hasil Emisi Gas Buang ...30

xv

(16)

kegiatan sehari-hari dan mempercepat manusia untuk berpindah dari tempat satu ketempat yang lain. Maka dari itu sangat diperlukan kendaraan yang memiliki performa yang baik namun emisi gas buang yang dihasilkan tetap baik. Banyak yang berusaha untuk mendongkrak performa tetapi emisi gas buang yang dihasilkan tidak baik.

Banyaknya usaha penduduk di Indonesia untuk mendongkrak performa dalam kendaraan bermotor namun melupakan baku mutu emisi gas buang yang ditetapkan oleh menteri lingkungan hidup. Tentang ambang batas emisi gas buang kendaraan bermotor nilai CO sebesar 4,5% dan HC sebesar 2000 ppm. Maka dari itu yang menjadi salah satu faktor tingginya angka polutan yang ada di Indonesia.

Dengan banyaknya penduduk di Indonesia yang menginginkan performa yang lebih baik pada kendaraan dengan cara bore up, penyesuaian camshaft, penggunaan BBM yang tepat, penyesuaian intake manifold. Maka penulis akan melakukan modifikasi sudut intake manifold pada kendaraan yang bertujuan untuk menyempurnakan pembakaran dalam ruang bakar dan mengakibatkan performa pada kendaraan bermotor lebih baik.

Variasi sudut intake manifold diharapkan mampu memperlancar aliran udara dan bahan bakar yang masuk ke ruang bakar lebih turbulen sehingga proses pembakaran akan lebih sempurna dikarenakan Tekanan udara masuk dan suhu merupakan parameter yang didapatkan dengan meletakan intake manifold sedekat mungkin dengan keluaran.

Dengan adanya dampak yang cukup berbahaya bagi lingkungan terutama pada kesehatan manusia. Maka perlu adanya penelitian untuk mengurangi kuantitas emisi gas buang dan menambah performa kendaraan bermotor. Ada dua penelitian yang telah dilakukan yang pertama oleh Faiz Afifudin yang berjudul

“Pengaruh Sudut Kelengkungan Saluran Masuk (Intake Manifold) Terhadap Performa Mesin, Konsumsi Bahan Bakar (FC), dan Emisi Gas Buang Sepeda

1

(17)

2

Motor Jupiter Mx 135 CC”. Dan yang kedua oleh Adi Setiyawan “Analisa Sudut Kelengkungan intake manifold terhadap performa mesin pada motor empat tak”

Penelitian ini dilakukan dengan motor yang berteknologi bisa dibilang lama yang masih menggunakan karburator.

Berdasarkan latar belakang di atas maka penulis bermaksud untuk mengacu kepada penelitian sebelumnya, tetapi dengan melakukan perubahan sudut intake manifold. Dengan menambahnya performa mesin tetapi emisi yang di hasilkan lebih menurun dan menggunakan kendaraan yang berteknologi baru dengan sistem injeksi dengan harapan selain sudah menggunakan teknologi terbaru emisi gas buang dapat lebih terminimalisir dan performa meningkat dikarenakan pembakaran yang lebih sempurna.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang sudah dijelaskan maka masalah yang diidentifikasi pada penelitian ini adalah :

1. Bagaimana pengaruh sudut kelengkungan intake manifold 30˚,60˚,90˚

terhadap torsi dan daya pada motor BEAT 110 CC?.

2. Bagaimana pengaruh sudut kelengkungan intake manifold 30˚,60˚,90˚

konsentrasi gas karbon monoksida (CO), karbon dioksida (CO2), dan hidrokarbon (HC) pada motor BEAT 110 CC?.

1.3 Tujuan

Berdasarkan latar belakang dan rumusan masalah tersebut, maka penelitian ini bertujuan sebagai berikut :

1. mengetahui adanya pengaruh sudut kelengkungan intake manifold 30˚,60˚,90˚ terhadap torsi dan daya motor BEAT 110 CC;

2. mengetahui pengaruh sudut kelengkungan pada intake manifold 30˚,60˚,90˚ terhadap emisi gas buang karbon monoksida (CO), karbon dioksida (CO2), dan hidrokarbon (HC) pada motor BEAT 110 CC;

(18)

1.4 Manfaat

Manfaat yang dapat diambil dari penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. modifikasi pada saluran intake manifold dengan variasi sudut

kelengkungan 30˚,60˚,90˚ akan mempengaruhi performa mesin;

2. sudut kelengkungan intake manifold 30˚,60˚,90˚ akan mempengaruhi emisi gas buang;

1.5 Batasan Masalah

Pada penelitian ini memiliki batasan masalah yaitu sebagai berikut : 1. modifikasi dilakukan dengan variasi sudut kelengkungan 30˚,60˚,90˚ saluran masuk intake manifold pada mesin 4 langkah, satu silinder, BEAT 110 CC;

2. performa mesin yang diukur adalah torsi dan daya;

3. pengujian konsentrasi gas buang terbatas karbon monoksida (CO), karbon dioksida (CO2), hidrokarbon (HC), dan oksigen (O2);

4. menggunakan bahan bakar berupa pertamax 92;

5. bahan pembuatan intake manifold adalah alumunium;

6. pembuatan intake manifold dilakukan dengan cara hotworking (Melakukan pemotongan untuk menentukan sudut dan dilas kembali );

7. tetap menggunakan tekstur lubang intake manifold standart tanpa porting polish ;

(19)

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Penelitian Terdahulu

Menurut penelitian terdahulu perlu adanya perbedaan perbedaan antara hasil penelitian dengan apa yang akan diteliti. Perbedaan tersebut tidak harus seluruh nya tentang peneliti terdahulu, tetapi bisa meliputi hal yang dirasa perlu untuk dilakukan pengkajian yang lebih mendalam.

Table 2.1 Penelitian Terdahulu

No Nama Judul Persamaan Perbedaan

1. Faiz Afifudin, 2018

Pengaruh Sudut Kelengkungan dan Panjang Saluran Masuk (intake manifold) Terhadap Performa Mesin, Konsumsi Bahan Bakar (FC) dan Emisi Gas Buang Sepeda Motor Jupiter MX 135 cc

Meneliti sudut intake manifold terhadap

performa mesin dan emisi gas buang

Menggunakan variasi sudut intake manifold 30˚ dan 45˚ , Menggunakan motor berbasis karburator dan melakukan

penambahan katalis konverter

2. Adi

Setiyawan, 2017

Analisa Sudut Kelengkungan intake manifold terhadap performa mesin pada motor empat tak

Meneliti sudut intake manifold terhadap

performa mesin

Menggunakan sudut intake manifold 190˚,200˚,250˚

Dan Menggunakan motor berbasis karburator dan melakukan

penambahan katalis konverter

4

(20)

2.1.1 Hasil dari peneliti terdahulu

Berdasarkan hasil pengujian, terdapat pengaruh sudut kelengkungan dan panjang intake manifold terhadap torsi dan daya yang dihasilkan dengan penggunan intake manifold M2 yang mempunyai panjang 40 mm dan sudut sebesar 30o torsi terbesar terjadi pada intake manifold M2 dengan sudut kelengkungan 30o dan panjang 40 mm, dengan torsi sebesar 12,08 N.m dan peningkatan sebesar 0,92 % pada putaran mesin 5500 rpm (spesifikasi pabrik) dan daya yang didapatkan sebesar 12,43 HP pada putaran mesin 8500 rpm (spesifikasi pabrik), walaupun daya terbesar didapatkan oleh intake manifold M4 dengan sudut kelengkungan 15o dan panjang 50 mm dengan hasil sebesar 12,66 HP dengan peningkatan sebesar 1,85 %.

2.2 Mesin Pembakaran Dalam

Mesin adalah suatu alat yang menambah tenaga panas, listrik, air, dan sebagiannya menjadi tenaga mekanik dan motor yang merubah tenaga panas menjadi tenaga mekanik disebut motor bakar (Utoyo,2005). Mesin pembakaran dalam merupakan mesin kalor yang melakukan proses konversi zat kimia yang terkandung dalam bahan bakar menjadi energi termal melalui proses pembakaran (ignition) dan menjadi energi mekanis dengan mekanisme pengubah gerak seperti torak, batang torak, pena torak, dan poros engkol

Gambar 2.1 Siklus Aktual Mesin Otto

Sumber : Anton Dwi Kusuma, ST, MT 2011

(21)

6

Berdasarkan siklus kerja dan jumlah Langkah mesin pembakaran dalam (internal combustion engine) dibedakan menjadi mesin 4 langkah dan 2 langkah.

Mesin 4 langkah dalam dua kali putaran poros engkol menghasilkan satu siklus kerja, sedangkan mesin 2 langkah dalam satu kali putaran poros engkol menghasilkan satu siklus kerja

2.3 Proses Pembakaran Motor Bensin

Campuran udara dan bahan bakar yang masuk ke dalam silinder mengikuti volume silinder bersamaan dengan Langkah hisap dan dikompresikan hingga mencapai ruang bakar untuk dilakukan pembakaran oleh busi dengan percikan bunga api pada beberapa derajat sebelum piston mencapai titik mati atas.

Perbandingan campuran bahan bakar dan udara yang ideal sangat dibutuhkan oleh mesin untuk mendapatkan pembakaran yang sempurna dan jika Sebagian bahan bakar tidak dapat menguap secara sempurna dan mengakibatkan campuran menjadi kurus sehingga tidak dapat terbakar dengan baik. Pembakaran sempurna terjadi apabila semua bahan bakar habis terbakar pada saat dan waktu yang dikehendaki dan dalam pembakaran bahan bakar yang terbakar habis menghasilkan tenaga yang besar (Ramelan,2015)

2.4 Performa Mesin

Motor bakar adalah suatu mesin yang mengkonversi atau mengubah energi yang berasal dari energi kimia yang terkandung dalam bahan bakar menjadi energi mekanik pada poros motor bakar. Kemampuan motor bakara untuk merubah energi yang masuk berupa campuran bahan bakar dan udara sehingga menghasilkan daya guna disebut dengan kemampuan mesin atau prestasi mesin.

(Rahardjo, 2014). Proses kerja mesin yang dimulai dari langkah pemasukan sampai Langkah buang dan menghasilkan daya pada poros motor mengalami beberapa tahapan dan tidak mengalami perubahan energi sampai 100% kerja mesin akan selalu mengalami kerugian yang dihasilkan dari proses perubahan tersebut, yang sesuai dengan hukum Termodinamika II yaitu “ tidak akan

(22)

mungkin membuat sebuah mesin yang mengubah sebuah panas atau energi yang masuk menjadi kerja“

Gambar 2.4 Keseimbangan Energi Pada Motor Bakar

Sumber :Taufiqurrahman.2012

Keseluruhan dari pembakaran campuran bahan bakar dan udara diubah menjadi 25% daya yang berguna, 5% diubah menjadi gesekan dan aksesoris, 30%

perbandingan, dan 40% menjadi gas buang. Artinya dari 100% energi bahan bakar hanya 25% daya yang berguna dari keseluruhan energi, sedangkan sisa nya digunakan dan menghasilkan efek lain.

2.4.1 Torsi (Torque)

Torsi pada mesin diukur alat ukur berupa dynamometer untuk mengetahui keluaran yang dilakukan oleh mesin “torsi adalah ukuran kemampuan mesin untuk melakukan kerja, jadi torsi adalah satuan energi” (Rahardjo, 2014) Apabila suatu benda berputar dan mencapai besar gaya sentrifugal sebesar F dan benda Berputar pada porosnya dengan jari jari b.

T=F . b(N . m) Dengan :

T = Torsi benda berputar (N.m)

F = Gaya sentrifugal dari benda yang berputar (N) B = Jarak benda ke pusat rotasi (m)

(23)

8

Torsi menyebabkan benda berputar terhadap porosnya dan benda akan berhenti jika terdapat usaha untuk melawan torsi dengan besaran yang sama dengan arah berlawanan. Berikut adalah skema pengukuran terhadap torsi :

Gambar 2.3 Pengukuran Terhadap Torsi

Sumber : Taufiqurrahman.2012

Pengukuran terhadap torsi pada poros motor menggunakan alat yang dinamakan dynamometer dengan prinsip memberi beban perlawanan terhadap arah putaran sampai mendekati 0 rpm (revolution per minute), beban yang diberikan mempunyai nilai yang sama dengan torsi poros. Pengukuran torsi pada poros (rotor) dengan prinsip pengereman menggunakan stator dikenai beban sebesar (w), mesin dinyalakan kemudian pada poros disambung dengan dynamometer. Beban maksimal yang terbaca adalah gaya pengereman yang besarnya sama dengan gaya putar poros mesin F.

2.4.2 Daya

Emisi yang dihasilkan oleh mesin setiap satuan satuan waktu disebut dengan daya mesin. Energi yang diukur pada poros mesin dan diketahui dayanya disebut dengan daya poros (Rahardjo, 2014). Daya dihasilkan dari pembakaran campuran bahan bakar dengan udara di dalam silinder dan biasanya disebut dengan indikator. Daya yang dihasilkan dikenakan pada torak yang bekerja secara bolak-balik (translasi) di dalam silinder mesin sehingga terjadi perubahan energi dari energi kimia bahan bakar dengan poros pembakaran menjadi energi mekanik pada torak.

(24)

N=T . ω Dengan :

N = Daya (HP) T = Torsi (N.m) ω = 2Πn60 (rad/s) n = Putaran Mesin (rpm)

Daya indikator merupakan sumber tenaga per satuan waktu operasi mesin untuk mengatasi semua beban yang diterima oleh mesin (Rahardjo, 2014). Selama bekerja, mesin mempunyai komponen-komponen yang saling berkaitan satu dengan yang lain membentuk kesatuan sistem dan merupakan beban yang harus diselesaikan daya indikator. Sebagian besar daya yang dihasilkan, diserap oleh komponen-komponen lain berupa aksesoris. Perumusan dari daya dijelaskan dalam rumus berikut, dengan satuan daya yaitu HP (horse power)

N_e=N_i−

(

^Ng+N_a

)

⁽^HP⁾ Dengan :

Ne = Daya Efektif atau Daya Poros (HP) Ni = Daya Indikator (HP)

Ng = Kerugian Daya Gesek (HP) Na = Kerugian Daya Aksesoris (HP)

2.4.3 Emisi Gas Buang

Emisi gas buang adalah polutan yang mengotori udara yang dihasilkan dari gas buang kendaraan bermotor dan sangat berbahaya bagi kesehatan manusia, hewan, dan tumbuhan. “Emisi gas buang kendaraan bermotor merupakan polutan yang memberikan kontribusi terbesar bagi pencemaran” (Sevrinanda dan Adi Wibowo, 2014). Gas buang terdiri dari gas yang tidak beracun seperti N2

(25)

10

(nitrogen), CO2 (karbon dioksida) dan H2O (uap air), dan gas buang yang mempunyai efek beracun seperti NOx (nitrogen oksida), HC (hidrokarbon) dan CO (karbon monoksida)

Gas buang yang dikeluarkan oleh kendaraan bermotor secara garis besar tersusun dari 72% N2, 18,1% CO2, 8,2% H2O, 1,2% gas argon (gas mulia), 1,1%

O2, 1,1% merupakan gas beracun yang dihasilkan oleh kendaraan bermotor berupa 0,13% NOx, 0,09% HC, dan 0,9% CO (Arifin dan Sukoco, 2009). Berdasarkan keterangan yang didapatkan dari penelitian yang dilakukan (Xu,2017) bahwa

“Tidak tidak meratanya pada intake manifold akan menghasilkan torsi tidak stabil, getaran mesin dan meningkatnya emisi gas buang serta masalah-masalah lainnya”

Kendaraan bermotor tipe baru kategori L dan kendaraan bermotor penggerak motor penyalaan kompresi (Mentri Negara Lingkungan Hidup.2006)

(26)

Gambar 2.4 Baku Mutu Emisi Gas Buang

Sumber : Mentri Negara Lingkungan Hidup.2006

1. Karbon Monoksida (CO)

Gas buang yang dimiliki oleh gas buang CO, jika diberikan api makan akan terbakar dengan mengeluarkan asap biru dan menjadi CO2. Karbon monoksida berasal dari kendaraan saat keadaan idle sebagaimana yang dijelaskan oleh (Arifin dan Sukoco, 2009) bahwa “Carbon monoksida (CO) berasal dari kendaraan bermotor 97%, Power generator 7% terutama tempat sumbernya adalah pada kendaraan saat idling”. Konsentrasi emisi gas buang karbon monoksida (CO) mengalami peningkatan yang disebabkan karena oksigen yang masuk ke ruang bakar terbatas tidak mampu mengoksidasi CO dan CO2 hal ini mengakibatkan campuran bahan bakar dan udara belum bercampur dengan baik dan kurang

(27)

12

homogen, sehingga pada proses pembakarannya kurang sempurna dan emisi CO pada kondisi tersebut meningkat (Sevrinanda dan Adiwibowo,2014)

Akibat yang ditimbulkan oleh gas buang berupa karbon monoksida akan bercampur dengan hemoglobin yang terdapat pada darah manusia dan menjadi carbon oxide hemoglobin (COHb) mengakibatkan fungsi pengaliran oksigen dalam darah terhalang. Kandungan karbon monoksida pada darah manusia hingga mencapai 5% (dalam udara CO 40 ppm) akan menimbulkan keracunan dalam darah. Karbon monoksida yang banyaknya mencapai 0,03% sudah merupakan racun yang berbahaya untuk udara yang dihirup oleh manusia. Motor bensin lebih banyak memproduksi gas buang karbon monoksida karena motor diesel selalu bekerja dengan udara lebih dan mengakibatkan terjadinya pembakaran yang sempurna ada terjadi reaksi kimia berikut :

C+O₂→CO₂

Pada proses pembakaran yang sempurna, hasil yang didapatkan adalah CO2. Apabila unsur-unsur oxygen (O2) tidak cukup maka akan terjadi proses pembakaran yang tidak sempurna dan carbon dalam bahan bakar terbakar dalam suatu proses sebagai berikut

C+1

2O₂→CO

Gas karbon monoksida yang dikeluarkan oleh mesin kendaraan banyak dipengaruhi oleh perbandingan campuran dan jumlah percampuran antara udara dan bahan bakar yang masuk kedalam mesin (A/F), putaran rendah, derajat isian tidak sempurna dan tekanan kompresi yang rendah mengakibatkan watu pembakaran dengan pembakaran menjadi tidak sempurna (Arends dan Berenschot,1980). Gas buang yang dihasilkan pada pembakaran suatu mesin 26 maka diperlukan perbandingan campuran bahan bakar dan udara yang kurus (exses air), namun disisi lain mengakibatkan NOx dan HC akan lebih mudah timbul dan keluaran mesin yang menjadi kurang.

(28)

2. Hidrokarbon (HC)

Merupakan ikatan kimia dari carbon (C) dengan hidrogen (H). Penyebab timbulnya gas buang berupa hidrokarbon merupakan 57% berasal dari kendaraan bermotor dan 43% berasal dari penyulingan minyak dan generator power

Penyebab timbulnya adalah: (1) Sekitar dinding ruang bakar yang bertemperatur rendah dimana temperatur tersebut tidak mampu melakukan pembakaran. (2) Misfire atau salah pengapian. (3) adanya valve overlap (kedua katup membuka bersamaan) dan merupakan proses pembilasan gas di dalam ruang bakar. Hidrokarbon aktif seperti susunan olefins akan menyebabkan photo chemical smoke, dimana smoke adalah gas yang tersusun antara CO, HC, dan N2 yang jika terkena mata akan terasa pedas (Arifin dan Sukoco,2009)

2.5 Intake Manifold

Saluran masuk dibuat sedemikian rupa untuk memperoleh campuran bahan bakar dan udara yang homogen, sebagaimana dijelaskan oleh (Arifin dan Sukoco 2009) bahwa “Saluran masuk dibuat lebih baik untuk memperbaiki 27 aliran (turbulent) dan menghasilkan pencampuran yang lebih homogen". Aliran pada saluran masuk dan saluran buang tidak stabil karena piston bergerak secara periodik dan pengaruh dari gerakan katup.

Pembukaan dan penutupan katup masuk dan katup buang mempengaruhi gelombang kompresi yang terbatas dan gelombang tekanan yang merambat pada saluran masuk dan saluran buang. Tingkat tingginya aliran dan penurunan tekanan keluar menghasilkan penyebaran aliran yang mengalir pada percabangan manifold sesuai dengan yang diharapkan. Tekanan dan frekuensi pada intake manifold ditampilkan pada mesin yang beroperasi pada kecepatan rendah (3000 rpm) dan kecepatan tinggi (6000 rpm). Saluran masuk mempunyai ukuran yang mempengaruhi gelombang tekanan untuk mengoptimalkan efisiensi volumetrik pada berbagai putaran mesin

Bentuk intake manifold pada mesin akan mempengaruhi proses masuknya campuran bahan bakar dan udara ke dalam ruang bakar. “Pusaran dari gas (turbulensi) dapat dicapai dengan jalan memberi bentuk saluran khusus

(29)

14

sedemikian rupa sehingga campuran baru masuk ke dalam ruang silinder dengan melalui kutupnya secara pusaran” (Arends dan Berenschot,1980). Material yang digunakan dalam pembuatan saluran masuk (intake manifold) adalah Aluminium AC4B, dengan pembentukan menggunakan metode cor/tuang.

(30)

(pengujian emisi) dan ASM Yamaha (dyno test ). Waktu pelaksanaan dimulai September 2021 – Oktober 2021.

3.2 Alat dan Bahan 3.2.1 Alat

1. ToolSet

2. Alat uji emisi gas buang 3. Dyno Test Chassis 4. Blower

5. Tali Strap 3.2.2 Bahan

1. Motor Honda Beat 110cc 2. Intake Manifold

3. Bahan Bakar 3.3 Skema Alat uji

Pada skema Pengujian adapun spesifikasi alat dan bahan yaitu sepeda motor Beat 110cc, Dyno Test dan Gas Analyser

Gambar 3.1 Skema Pengujian

Sumber : Gambar Pribadi

15

Melakukan pengujian emisi gas buang dengan

Gas Analyser Melakukan pengujian

performa dengan Dynotest

Melakukan pengolahaan data performa dan emisi

gas buang Melakukan pengetestan

pada Intake Manifold Dengan sudut 30˚, 60˚,

dan 90˚

Proses Modifikasi Intake manifold Dengan sudut

30˚, 60˚, dan 90˚

(31)

16

3.3.1 Spesifikasi Motor Honda Beat

Gambar 3.2 motor Honda Beat 110cc

Sumber : AstraMotor. 2019

Spesifikasi :

1. Tipe Mesin : 4 – Langkah, SOHC dengan perbandingan udara 2. Volume Langkah : 108,2 cc

3. Sistem Bahan Bakar : Injeksi ( PGM-FI ) 4. Diameter x Langkah : 50 x 55,1 mm 5. Tipe Transmisi : Otomatis, V-Matic 6. Rasio Kompresi : 9,5 : 1

7. Daya Maksimum : 6,38 KW (8,68 PS)/7.500 rpm 8. Torsi Maksimum : 9,01 N.m (0,92 kgf.m)/6.500 rpm 9. Tipe Starter : ACG Starter, Pedal & Elektrik 10. Tipe Kopling : Otomatis, Sentrifugal, Tipe Kering

(32)

3.3.2 Dyno Test

Dyno Test Chassis dengan fitur dan spesifikasi sebagai berikut : Gambar 3.3 Dynamometer RAT Sidoarjo

Sumber : Foto Pribadi

Fitur :

1. Sistem akuisisi data sport devices 2. Sport devices dyno test software 3. Kabel RS232 (Panjang 3 m) 4. Remote Control (panjang 2,5 m) 5. Tali 3 pcs (safety devices) 6. Blower pendingin

Spesifikasi :

1. Maximum Torque : 50 Nm.

2. Maximum RPM : 20.000 rpm.

3. Maximum power : 50 HP.

4. Maximum speed : 350 Km/jam.

5. Diameter Roller : 25 cm.

6. Berat Roller : 154 kg.

7. Inertia Roller : 1.2 kg.m²

8. Lebar : 97 Cm

9. Panjang : 195 Cm

(33)

18

10. Aplikasi yang digunakan : Sport devices 3.3.3 Gas Analyser

Gambar 3.4 Gas Analyser Multi Pegaso 3

Sumber : Texa Multi Pegaso 3

Spesifikasi :

1. Processor System

CPU : Intel Atom Dual-Core 1,86 Ghz

Graphics Card : GMA 3600

RAM : 2 GB DDR3

Hard Disk : 340 GB

Bruner : Slim CD / DVD Player / Burner 2. Operating system

Windows 7 3. Dimensions

784x702x1180 (monitor lowered) mm

(34)

3.3.4 Desain intake manifold

Gambar 3.5 desain intake manifold 30˚

Sumber : foto Pribadi

(35)

20

(36)

3.3.5 Pengambilan Sudut Intake Manifold

Sudut Intake Manifold yang digunakan yaitu 30˚,60˚,90˚ karena menurut peneliti sudut tersebut cukup ideal, flow dan turbulence yang di hasilkan pada

(37)

22

masing - masing sudut berbeda maka dari itu peneliti bermaksud untuk mencari sudut yang sangat efisien terhadap torsi, daya dan emisi gas buang yang dihasilkan pada penelitian ini.

Peneliti terdahulu mengambil sudut intake manifold yang cukup ekstrim dan hanya terfokuskan pada performa mesin saja tetapi tidak meneliti tentang kadar emisi gas buang yang dihasilkan maka dari itu peneliti mengkaji kembali penelitian tersebut dengan menggunakan sudut yang lebih ideal dan menambahkan hasil emisi gas buang yang dihasilkan.

3.4 Diagram Alir Penelitian

Mulai

Studi Literatur

Menyiapkan Alat dan Bahan

Sudut intake manifold 30˚,60˚,90˚

(38)

Gambar 3.1 Diagram Alir

3.5 Prosedur Penelitian 3.5.1 Tahapan persiapan

1. Menyiapkan motor BEAT 110 CC.

2. Mempersiapkan tool kit.

intake manifold yang di tentukan

Tidak Mengalami Kebocoran Pada

intake manifold

Uji Performa dengan Variasi Sudut intake manifold 30˚,60˚,90˚

Uji Emisi dengan Variasi Sudut intake manifold 30˚,60˚,90˚

Meningkatnya torsi dan daya Dan

Menurunnya emisi gas buang

Analisa Data

Kesimpulan

Selesai

Tidak

Ya

(39)

24

3. Melepas body samping dan bagasi motor.

4. Melepas intake manifold standar dan mengganti dengan intake manifold dengan sudut 30˚.

5. Menaikan motor ke atas dyno test dan diikat pada chassis dyno test 6. Menghidupkan dyno test.

7. Melakukan pengujian 1.

8. Melepas pengikat dan menurunkan motor dari dyno test.

10. Menaikan motor ke atas dyno test dan diikat pada chassis dyno test.

11. Menghidupkan dyno test.

13. Melepas pengikat dan menurunkan motor dari dyno test.

15. Menaikan motor ke atas dyno test dan diikat pada chassis dyno test.

16. Menghidupkan dyno test.

3.5.2 Tahapan pengujian dyno test / dynamometer 1. Menyalakan blower (kipas).

2. Menaikan motor BEAT 110 CC yang sudah terpasang intake manifold dengan sudut 30˚ dan mengikat motor pada chassis dyno test.

(40)

3. Menyalakan motor dan mengkondisikan motor di putaran idle ± 1200 rpm.

4. Menekan tombol switch untuk memulai merekam data.

5. Melakukan akselerasi hingga putaran mesin maksimum.

6. Menekan tombol switch untuk mengakhiri merekam data.

7. Menurunkan putaran mesin hingga idle.

8. Menyimpan dan mencetak data hasil pengujian.

9. Mematikan motor, menurunkan motor dan membongkar intake manifold motor dan membongkar intake manifold.

10. Menaikan motor BEAT 110 CC yang sudah terpasang intake manifold dengan sudut 60˚ dan mengikat motor pada chassis dyno test.

16. Menyimpan dan mencetak data hasil pengujian.

17. Mematikan motor, menurunkan motor dan membongkar intake manifold 18. Menaikan motor BEAT 110 CC yang sudah terpasang intake manifold

dengan sudut 90˚ dan mengikat motor pada chassis dyno test .

24. Menyimpan dan mencetak data hasil pengujian

25. Mematikan motor, menurunkan motor dan membongkar intake manifold 26. Mematikan blower (kipas)

(41)

26

3.5.3 Tahapan uji emisi gas buang 1. Mempersiapkan alat dan bahan.

2. Menyiapkan motor BEAT 110 CC yang sudah terpasang intake manifold dengan sudut 30˚.

3. Menghidupkan motor dan menghidupkan uji gas Analyser Multipegaso.

4. Melakukan pengujian gas buang dengan putaran mesin idle.

5. Mencatat data hasil pengujian emisi gas buang

7. Menghidupkan motor dan menghidupkan uji gas Analyser Multipegaso 8. Melakukan pengujian gas buang dengan putaran mesin idle.

9. Mencatat data hasil pengujian emisi gas buang

11. Menghidupkan motor dan menghidupkan uji gas Analyser Multipegaso 12. Melakukan pengujian gas buang dengan putaran mesin idle.

13. Mencatat data hasil pengujian emisi gas buang 14. Matikan alat uji emisi gas Analyser Multipegaso

3.6 Analisa data

Berikut merupakan contoh pengambilan data yang diperoleh dari hasil pengujian torsi, daya dan emisi gas buang di motor BEAT 110 CC dengan variasi sudut 30˚,60˚,90˚ dalam bentuk tabel untuk mempermudah pengolahan data

(42)

Tabel 3.1 pengujian torsi sepeda BEAT 110 CC dengan sudut intake manifold 30˚,60˚,90˚

Hasil Pengujian torsi (N.m)

No. Sudut intake manifold Rpm Hasil Rata – Rata

1. 30˚

2. 60˚

3. 90˚

Tabel 3.2 pengujian daya sepeda BEAT 110 CC dengan sudut intake manifold 30˚,60˚,90˚

Hasil Pengujian daya (HP)

1. 30˚

2. 60˚

3. 90˚

Tabel 3.3 pengujian emisi gas buang sepeda BEAT 110 CC dengan sudut intake manifold 30˚,60˚,90˚

Hasil pengujian Gas Buang No

.

Sudut variasi

RPM CO

(%Vol)

CO2

(%Vol)

HC (ppm)

1. 30˚ Idle

2. 60˚ Idle

3. 90˚ Idle

(43)

28

3.7 Variabel Penelitian

Variabel penelitian adalah segala sesuatu yang ditentukan oleh peneliti sebagai bahan untuk dipelajari sehingga diperoleh informasi tentang hal tersebut lalu di tariklah sebuah kesimpulan.

3.7.1 Variabel Bebas

Variabel bebas merupakan suatu variabel yang bebas ditentukan peneliti sebelum melakukan penelitian. Untuk variabel bebas pada percobaan ini adalah modifikasi sudut intake manifold.

3.7.2 Variabel Terikat

Variabel terikat dalam penelitian ini adalah kadar emisi gas buang yang meliputi CO, CO2,HC dan performa yang meliputi Hp, dan Nm pada motor BEAT 110 CC

(44)

di ASM Yamaha Arjasa Jember dengan membandingkan sudut kelengkungan intake manifold, dengan sudut 30˚, 60˚, dan 90˚ pada motor Beat 110CC terhadap performa (Torsi dan Daya) dan emisi gas buang yang dihasilkan. Data yang di peroleh dari penelitian tersebut yaitu berupa :

1. Torsi dalam satuan (n.m) 2. Daya dalam satuan (Hp) 3. Emisi gas buang

Sebelum melakukan penelitian di ASM Yamaha Arjasa Jember langkah pertama yang disiapkan yaitu memodifikasi intake manifold dengan sudut 30˚, 60˚, dan 90˚ yang dasar pembuatan nya dari intake manifold standart yang dipotong dan si sambung kembali setelah disesuaikan sudutnya dengan cara hotworking. Setelah itu menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan kemudian dilakukan penelitian diatas dynotest untuk melakukan uji performa masing – masing sudut melakukan running 3 kali dan melakukan uji emisi gas buang dengan Rpm idle pada motor Beat 110CC dengan sudut Intake manifold 30˚, 60˚, dan 90˚ .

4.1.1 Torsi

Dari hasil penelitian tersebut, torsi rata – rata yang diperoleh dari pengujian dengan 3 kali percobaan dengan variasi sudut intake manifold 30˚, 60˚, dan 90˚ pada motor Beat 110 CC dapat dilihat pada tabal 4.1 :

29

(45)

30

Tabel 4.1 Data torsi rata rata menggunakan intake manifold 30˚, 60˚, dan 90˚

Hasil Pengujian Torsi (N.m)

1. 30˚

6.000 9.43

8.89

6.000 8.89

6.000 8.37

2. 60˚

5.500 10.85

10.16

5.500 9.57

5.500 10.08

3. 90˚

6.000 10.17

10.41

6.000 10.31

6.000 10.74

4.1.2 Daya

Dari hasil penelitian tersebut, daya rata – rata yang diperoleh dari pengujian dengan 3 kali percobaan dengan variasi sudut intake manifold 30˚, 60˚, dan 90˚ pada motor Beat 110 CC dapat dilihat pada table 4.2 :

Tabel 4.2 Data daya rata rata menggunkan intake manifold 30˚, 60˚, dan 90˚

Hasil Pengujian daya (HP)

1. 30˚

7.500 8.5

8,1

7.500 8.4

7.500 7.4

2. 60˚

7.500 9.3

9.3

7.500 9.1

7.500 9.4

3. 90˚

7.500 9.5

9.5

7.500 9.5

7.500 9.6

Pengujian emisi gas buang menggunakan alat gas analyzer di laboratorium mesin otomotif politeknik negeri jember. Pengujian emisi gas buang motor Beat 110CC pada putaran mesin idle. Pengujian emisi gas buang pada masing masing

(46)

sudut intake manifold. Pengujian meliputi Hidrokarbon (HC), Karbon Monoksida (CO), dan Karbon Dioksida (CO2) dapat dilihat pada tabel 4.3 :

Tabel 4.3 Data emisi gas buang motor Beat 110CC Hasil pengujian Gas Buang

No .

Sudut variasi

RPM CO

(%Vol)

CO2

(%Vol)

HC (ppm)

1. 30˚ Idle 1.88 7.5 192

2. 60˚ Idle 0.41 8.0 113

3. 90˚ Idle 1.2 6.4 344

4.2 Pembahasan

Motor bakar pembakaran dalam (internal combustion) 4 langkah, melakukan 4 langkah kerja dan melakukan pembakaran di dalma ruang bakar yang di picu oleh percikan bunga api. Motor bakar memanfaatkan energi kalor yang diubah menjadi gerak mekanik dan diterusakn ke roda belakang. Output yang dihasilkan dari motor bakar tersebut berupa torsi dan daya. Dengan mengeluar kan gas sisa yang di sebut emisi gas buang.

(47)

32

4.2.1 Torsi

Gambar 4.1 Grafik Hasil Pengujian torsi menggunakan sudut Intake Manifold 30˚, 60˚, dan 90˚

Dari data yang di dapatkan kita bisa melihat nilai yang dihasilkan dicapai di torsi maksimal dengan penggunaan Intake Manifold 30˚, 60˚, dan 90˚ hasil yang paling baik pada motor Beat 110 cc yaitu menggunakan Intake Manifold 90˚

dengan hasil rata – rata torsi 10.41 N.m. Rata – rata torsi dihasilkan dari tiga kali Runing dyno test dimana Runing pertama menghasilkan 10.17 N.m di Rpm 6.000`

, Runing kedua Menghasilkan 10.31 di Rpm 6.000, dan Runing ketiga menghasilkan 10.74 di Rpm 6.000.

Besar kecilnya torsi dipengaruhi oleh putaran dan beban mesin kendaraan.

Semakin berat beban pengemudi yang diberikan maka semakin besar pula torsi yang dibutuhkan untuk mencapai kecepatan yang lebih tinggi pada kendaraan tersebut.

Dari hasil penelitian yang dilakukan pada motor Beat 110 cc dapat dilihat torsi tertinggi menggunakan Intake Manifold 90˚. Karena saluran masuk udara dengan bahan bakar lebih lancar, di sudut tersebut mengakibatkan campuran udara dan bahan bakar yang masuk tidak terhambat dan memiliki flow yang besar dan turbulance yang kecil. Sedangkan Intake Manifold yang memiliki sudut 30˚dan 60˚ memiliki lengkungan maka campuran udara dan bahan bakar yang

Sudut 300 sudut 60 sudut 90

2 4 6 8 10 12

Torsi Nm

Running 1 Running 2 Running 3

(48)

masuk memiliki turbulence yang besar dan Flow lebih kecil yang diakibatkan lengkungan intake manifold maka campuran udara dan bahan bakar cenderung sedikit lebih lama masuk ke ruang bakar.

4.2.2 Daya

Gambar 4.2 Grafik Hasil Pengujian Daya menggunakan sudut Intake Manifold 30˚, 60˚, dan 90˚

Dari data yang dihasilkan kita dapat melihat daya motor beat 110cc ketika menggunakan intake manifold dengan sudut 30˚, 60˚, dan 90˚. Daya yang didapat paling besar yaitu dengan menggunakan intake manifold 90°. dengan perolehan rata – rata 9.5 Hp. Hasil tersebut didapat dari tiga kali running dyno test, pada running pertama daya yang di dapat 9.5 Hp di Rpm 7.500 di running ke dua daya yang didapat 9.5 Hp di Rpm 7.500 dan di running ke tiga daya yang di dapat 9.6 hp di Rpm 7500 dan rata – rata Hp yang dihasilkan dari sudut intake manifold 90˚.

Hasil tersebut membuktikan bahwa kelengkungan sudut intake manifold yang dimodifikasi pada motor beat 110cc mampu meningkatkan performa motor tersebut tanpa merubah internal mesin dari motor tersebut, karena flow pada intake manifold 90˚ lebih besar dan turbulence yang dihasilkan lebih kecil dibandingkan dengan intake manifold dengan sudut 30˚ dan 60˚ yang memiliki

Sudut 30˚7.8 Sudut 60˚ Sudut 90˚

8 8.2 8.4 8.6 8.8 9 9.2 9.4 9.6 9.8

Daya Hp

Running 1 Running 2 Running 3

(49)

34

turbulence lebih besar tetapi flow pada intake manifold tersebut cenderung lebih kecil.

Berdasarkan hasil pengujian perbandingan kadar emisi gas buang dengan variasi sudut Intake Manifold 30˚, 60˚, dan 90˚. Data masing – masing hasil pengujian emisi gas buang yang telah didapat dilakukan perbandingan pada sudut Intake Manifold 30˚, 60˚, dan 90˚ dengan menggunakan grafik yang dapat dilihat pada gambar 4.3, 4.4, 4.5 berikut yang menggambarkan perbandingan nilai hidrokarbon masing masing sudut Intake Manifold dapat dilihat pada gambar 4.3.

Gambar 4.3 Nilai HC

Gambar 4.3 perbandingan nilai hidrokarbon pada motor Beat 110cc dengan variasi sudut Intrake Manifold 30˚, 60˚, dan 90˚ pada putaran idle.

Berdasarkan data pengujian nilai HC paling kecil 113 ppm pada motor Beat 110cc dengan menggunakan Sudut Intake Manifold 60˚. Selanjutnya nilai HC paling tinggi 344 ppm pada motor Beat 110cc dengan menggunakan Sudut Intake Manifold 90˚. Berdasarkan penurunan emisi gas HC Tersebut dapat dikatakan AFR lebih sempurna dengan menggunakan Sudut Intake Manifold 60˚.

Perbandingan nilai karbon monoksida dapat dilihat pada gambar 4.4

30˚ 60˚ 90˚

0 50 100 150 200 250 300 350 400

192

113

344

0

Kandungan HC

Sudut Intake Manifold

HC (ppm)

(50)

Gambar 4.4 Nilai Karbon Monoksida

Gambar 4.4 perbandingan nilai karbon monoksida motor Beat 110cc dengan variasi sudut 30˚, 60˚, dan 90˚ pada putaran idle. Nilai CO paling kecil 0.41% pada motor Beat 110cc dengan menggunakan sudut Intake Manifold 60˚.

Selanjutnya nilai CO paling tinggi 1.88 % pada motor Beat 110cc dengan menggunakan sudut Intake Manifold 30˚. Berdasarkan data pengujian CO pada motor beat 110cc yang menggunakan sudut Intake Manifold 30˚, 60˚, dan 90˚

dapat disimpulkan bahwa sistem mesin bekerja sesuai AFR ideal dengan CO paling rendah adalah 0.41% pada sudut Intake Manifold 60˚. Perbandingan nilai karbon dioksida dapat dilihat pada gambar 4.5

30˚ 60˚ 90˚

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8

1.882

0.41

1.2

Kandungan CO

CO (%)

(51)

36

Gambar 4.5 Karbon Dioksida

Gambar 4.5 perbandingan nilai karbon dioksida motor Beat 110cc dengan menggunakan sudut Intake Manifold 30˚, 60˚, dan 90˚ pada putaran idle. Nilai CO2 paling kecil 6.4% pada motor Beat 110cc dengan menggunakan sudut Intake Manifold 90˚. Selanjutnya nilai CO2 paling tinggi 8% pada motor beat dengan menggunakan sudut Intake Manifold 60˚. Apabila nilai CO2 semakin tinggi berarti AFR ideal dan apabilan nilai CO2 mengalami penurunan darastis maka AFR terlalu lean

Berdasarkan analisis data hasil perbandingan pengujian emisi gas buang motor Beat 110cc dengan AFR ideal yang menghasilkan HC 113 ppm, nilai CO 0.41% dan nilai CO2 8% pada Intake Manifol 60˚

30˚ 60˚ 90˚

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

7.5 8

6.4

Kandungan CO2

CO2 (%)

(52)

Kesimpulan dari penelitian yang dilakukan terkait pengaruh sudut Intake Manifold 30˚, 60˚, dan 90˚ terhadap performa dan emisi gas buang pada motor Beat 110cc .

1. Semakin tinggi sudut intake Manifold Flow pada Intake Manifold lebih tinggi tetapi Turbulance yang dihasilkan kecil begitupun sebaliknya semakin rendah sudut Intake Manifold Flow yang dihasilkan lebih kecil tetapi Turbulance yang dihalikan lebih tinggi namun apabila aliran dan tekanan lebih seimbang maka campuran udara dan bahan bakar lebih baik. Maka dari itu sudut yang terbaik untuk performa yaitu 90˚ dengan hasil daya 10.41 Hp dan torsi 9.5 Nm.

2.

Pengujian emisi gas buang meliputi Hidrokarbon (HC), Karbon monoksida (CO), dan Karbon dioksida CO2. Hasil pengujian didapat nilai HC paling rendah 113 ppm pada sudut Intake Manifold 60˚ nilai CO paling rendah 0.41% pada sudut Intake Manifold 60˚ dan nilai CO2 paling rendah 8% pada sudut Intake Manifold 60˚.

5.2 Saran

Penelitian ini mengusulkan beberapa saran atau masukan yang dapat digunakan sebagai bahan untuk masukan atau saran yang bermanfaat :

1. Perlu melakukan penyesuai bahan bakar yang digunakan dan rasio kompresinya untuk mencapai performa yang lebih maksimal.

2. Perlu melakukan porting ulang untuk menyesuaikan saluran udara dan bahan bakar dan memperhatikan tipe dinding saluran udara dan bahan bakar yang akan di porting.

3. Perlu melakukan perhitungan flow udara yang masuk melalui intake manifold dengan alat khusus

37

(53)

DAFTAR PUSTAKA

Arifin, Z. dan Sukoco. 2009. Pengendalian Polusi Kendaraan. Bandung:

Alfabeta

Afifudin, F. 2018. Pengaruh Sudut Kelengkungan dan Panjang Saluran Masuk (intake manifold) Terhadap Performa Mesin, Konsumsi Bahan Bakar (FC) dan Emisi Gas Buang Sepeda Motor Jupiter MX 135 cc. Skripsi.

Teknik. Mesin. Universitas Negeri Semarang

Jama, J. 2012. Teknik Sepedah Motor. Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejurusan. Jakarta.

Kementrian Lingkungan Hidup dan Kehutanan 2006. Baku Mutu Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotor Tipe Baru Kategori M, Kategori N, dan Kategori O. Jakarta. Kementrian Lingkungan Hidup dan Kehutanan Pranoto, K. S. B. dan P. H. Adiwibowo. 2016. Modifikasi Intake Manifold

Dengan Variasi Sudut Putar Terhadap Emisi Gas Buang Honda Supra X Tahun 2002. JPTM. Volume 04 No 02 (122 – 128). Surabaya.

Universitas Negeri Surabaya

Rahardjo, W. D. 2014. Mesin konversi Energi. Semarang: Universitas Negeri Semarang

Ramelan, U. 2015. Peningkatan Efisiensi Bahan Bakar Dengan Metode Cyclon Melalui Pemasangan Swirling Vane Pada Sepeda Motor. Surakarta.

Jurnal Autindo Politeknik Indonusa Surakarta Issn: 2442 – 7918 Vol. 1 Nomor 2

Rokhman, T. 2012. Menghitung Torsi dan Daya Mesin Pada Motor Bakar.

Jurusan Teknik Mesin. Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Surabaya

38

(54)

Setiyawan, A. 2017. Analisa Sudut Kelengkungan Intake Manifold Performa Mesin Pada Motor Empat Tak. Skripsi. Teknik Mesin. Unifersitas Nusantara PGRI Kediri

Sevrinanda, F. dan P. H. Adiwibowo. 2014. Pengaruh Intake Manifold Modifikasi Dengan Variasi Sudut Kelengkungan Terhadap Emisi Gas Buang Pada Motor Empat Langkah. Jurnal Teknik Mesin. Volume 3 No 01 (198 – 205)

Utoyo, B., M. Yulianto, Basuki, Andin, dan M. Rahino. 2015.

Pemeliharaan/Servis Engine dan Komponen-Komponennya. Yogyakarta:

Departemen Pendidikan Nasional

Xu, J. 2017. Flow Analysis Of Engine Intake Manifold Based on Computational Fluid Dynamics. In Journal of Physics: Conference Series (Vol. 916, No.

1, p. 012043)

(55)

LAMPIRAN

Lampiran 1 : Dokumentasi Kegiatan

1. Pengambilan data uji performa di atas dynotest

40

(56)

2. Pengambilan data uji performa di atas dynotest

(57)

42

(58)

(59)

44

3. Intake Manifold 30˚, 60˚, dan 90˚

(60)

4. Desain Intake Manifold Desain Intake Manifold 30˚

Desain Intake Manifold 60˚

(61)

46

Desain Intake Manifold 90˚

(62)

Lampiran 2 Hasil Pengujian Performa Sudut Intake Manifold 30˚ Percobaan 1

(63)

48

Sudut Intake Manifold 30˚ Percobaan 2

(64)

(65)

50

(66)

(67)

52

(68)

(69)

54

(70)

(71)

56

(72)

(73)

58

Lampiran 3 Hasil Pengujian Emisi Gas Buang

1. Pengujian Emisi Gas Buang Sudut Intake Manifold 30˚

(74)

(75)