Post on 01-Apr-2018
iv
PENGARUH MODIFIKASI PENAMBAHAN UKURAN DIAMETERSILINDER PADA SEPEDA MOTOR 4 LANGKAH TERHADAP
DAYA YANG DIHASILKAN
ABSTRAK
Sejalan dengan pesatnya persaingan dibidang otomotif banyak orang berpikir
untuk menambah kapasitas mesin motor yang dimilikinya, antara lain dengan cara
meningkatkan performance dan tenaga motor dengan cara bore up saat ini
menjadi pilihan para pemodifikasi motor, dengan cara ini dianggap lebih hemat
dan praktis.
Untuk meningkatkan kemampuan sebuah motor yang dipakai untuk adu kecepatan
kebanyakan mekanik melakukan modifikasi pada volume silinder. Ketika silinder
motor diperbesar, maka volume pembakarannya membesar, sehingga dengan
otomatis akan terjadi peningkatan perbandingan kompresi yang berpengaruh pada
tekanan kompresi dan tekanan pembakaran yang meningkat pula, sehingga
diperoleh daya yang besar. Bore up adalah cara untuk meningkatkan isi volume
silinder, dengan menggunakan piston yang mempunyai diameter yang lebih besar
dari standarnya. Sehingga pada silinder diperbesar agar piston yang mau dipakai
bisa masuk dalam silinder tersebut, kemudian bahan bakar dan udara buat
pembakaran dalam mesin dapat lebih banyak diperoleh dengan perbandingan rasio
kompresi yang tinggi yang menghasilkan energi lebih besar (torsi mesin) dan
putaran mesin yang lebih tinggi (RPM).
Kata kunci: bore up, daya (power), torsi, peningkatan volume silinder.
v
DAFTAR ISI
Halaman
Halaman Judul ............................................................................................... .iSurat Tugas Penelitian................................................................................... iiHalaman Pengesahan..................................................................................... iiiSurat Pernyataan Keabsahan Karya Ilmiah ............................................... ivLembar Pernyataan Pengesahan Hasil Validasi Karya Ilmiah ................. vSurat Keterangan Telah Melaksanakan Penelitian dari LPPM-UBL ...... viABSTRAK ...................................................................................................... vii
DAFTAR ISI................................................................................................... iv
I. PENDAHULUAN ....................................................................................... 1
II. TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................ 2
2.1 Pengertian Motor Bakar ............................................................................. 22.2 Bagian-bagian Motor Bakar....................................................................... 22.3 Motor Bakar Siklus Ideal 4 Langkah ......................................................... 32.4 Torak (Piston) ............................................................................................ 42.5 Cincin Torak (Ring Piston) ........................................................................ 52.6 Besaran ukuran dalam Motoe Bakar .......................................................... 52.7 Daya Motor Bakar...................................................................................... 72.8 Momen Puntir (Torsi) ................................................................................ 82.9 Efisiensi Mekanis ....................................................................................... 8
III. METODOLOGI PENELITIAN ............................................................ 93.1 Tempat Pengujian...................................................................................... 93.2 Pelaksanaan Penelitian .............................................................................. 93.3 Alat dan Bahan Penelitian......................................................................... 93.4 Prosedur Penelitian.................................................................................... 123.5 Analisis Penelitian..................................................................................... 15
IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ...................................... 154.1 Data Hasil Penelitian................................................................................. 154.2 Analisa Perhitungan Sebelum di Bore Up ................................................ 184.3 Hasil Pengumpulan Data pada kondisi Mesin di Bore Up........................ 194.4 Analisa Perhitungan Sesudah di Bore Up ................................................. 24
V. Kesimpulan dan Saran ............................................................................. 25
5.1 Kesimpulan ............................................................................................... 255.2 Saran.......................................................................................................... 26DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 26
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.1 Nama-nama bagian motor bakar ................................................................. 22.2 Siklus Otto................................................................................................... 32.3 Skema gerakan torak dan katup motor 4 langkah ....................................... 32.4 Siklus Diesel ............................................................................................... 42.5 Silinder dan Torak (piston) ......................................................................... 42.6 Cincin Torak................................................................................................ 52.7 volume Silinder ........................................................................................... 5
3.1 Sepeda motor yang digunakan dalam pengujian.........................................103.2 Silinder dan piston yang digunakan dalam pengujian.................................103.3 Silinder blok dengan Piston 54 mm (bore up) ...........................................103.4 Silinder blok dengan Piston 52,4 mm (Standar) ........................................113.5 Alat uji dynojet, untuk menghitung torsi dan power mesin maksimal
yang didapatkan pada putaran mesin (rpm) tertentu ...................................113.6 Motor saat pengujian daya, torsi menggunakan alat uji dynojet di bengkel
sportisi motorsport ......................................................................................123.7 Hasil pengujian yang tampak di monitor dynojet .......................................124.1 Kurva hasil dynojet terhadap power dan torsi tahap 1 ...............................154.2 Kurva hasil dynojet terhadap power dan torsi tahap 2 ................................164.3 Kurva hasil dynojet terhadap power dan torsi tahap 3 ...............................164.4 Kurva hasil dynojet terhadap power dan torsi tahap 4 ...............................174.5 Kurva hasil dynojet terhadap power dan torsi tahap 1 ...............................194.6 Kurva hasil dynojet terhadap power dan torsi tahap 2................................194.7 Kurva hasil dynojet terhadap power dan torsi tahap 3 ...............................204.8 Kurva hasil dynojet terhadap power dan torsi tahap 4 ...............................204.9 Grafik hubungan daya dan putaran ............................................................214.10 Grafik hubungan torsi dan putaran .............................................................224.11 Grafik hubungan konsumsi Bahan bakar dan putaran ...............................23
vii
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
4.1 Rata-rata kenaikan daya dan torsi pada silinder 52,4 mm ............................. 184.2 Rata-rata daya dan torsi pada silinder 54 mm................................................ 214.3 Pengujian terhadap konsumsi bahan bakar .................................................... 224.4 Konsumsi bahan bakar (ml/detik) .................................................................. 23
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sejalan dengan pesatnya persaingan dibidang otomotif banyak orang berpikir
untuk menambah daya mesin motor yang dimilikinya, antara lain dengan cara
meningkatkan performance dan tenaga motor dengan cara bore up saat ini
menjadi pilihan para pemodifikasi motor, dengan cara ini dianggap lebih hemat
dan praktis.
Untuk meningkatkan kemampuan sebuah motor yang dipakai untuk adu kecepatan
kebanyakan mekanik melakukan modifikasi pada volume silinder. Ketika silinder
motor diperbesar, maka volume pembakarannya membesar, sehingga dengan
otomatis akan terjadi peningkatan perbandingan kompresi yang berpengaruh pada
tekanan kompresi dan tekanan pembakaran yang meningkat pula, sehingga
diperoleh daya yang besar. Bore up adalah cara untuk meningkatkan isi volume
silinder, dengan menggunakan piston yang mempunyai diameter yang lebih besar
dari standarnya. Sehingga pada silinder diperbesar agar piston yang mau dipakai
bisa masuk dalam silinder tersebut, kemudian bahan bakar dan udara buat
pembakaran dalam mesin dapat lebih banyak diperoleh dengan perbandingan rasio
kompresi yang tinggi yang menghasilkan energi lebih besar (torsi mesin) dan
putaran mesin yang lebih tinggi (RPM).
Motor bakar adalah suatu jenis penggerak mula, yaitu mesin yang menggunakan
energi termal untuk melakukan kerja mekanik atau yang mengubah energi termal
menjadi energi mekanik. Energi itu sendiri dapat diperoleh dengan proses
pembakaran. Motor bakar torak menggunakan beberapa silinder yang ada
didalamnya terdapat torak yang bergerak translasi (bolak-balik) dari TMA ke
TMB didalam silinder terjadi pembakaran antara bahan bakar dengan oksigen dari
udara.
1.2 Perumusan Masalah
Hal-hal yang perhatikan dalam melakukan bore up adalah sebelum melakukan
bore up lihat dulu volume awal mesin, daya awal, daya akhir, tekanan efektif,
tebal liner, dan diameter piston yang mau dipakai.
2
1.3 Batasan Masalah
Dalam pembahasan penelitian ini penulis hanya menjelaskan tentang pengaruh
bore up mesin pada sepeda motor supra x-125 cc dari ukuran silinder 52,4 mm
menjadi 54 mm mesin 4 langkah, hal-hal yang perlu dibatasi dalam pembahasan
ini antara lain:
1. Perubahan daya (performance) sebelum dan sesudah mesin di bore up.
2. Perubahan torsi sebelum dan sesudah mesin di bore up.
1.4 Tujuan Penulisan
Tujuan penulisan ini adalah untuk mengetahui berapa besar perbedaan daya
efektif, torsi, dan berapa banyak konsumsi bahan bakar yang dihasilkan oleh
mesin pada sepeda motor yang mengalami bore up tersebut.
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Motor Bakar
Adapun yang dimaksud dengan motor bakar adalah sebuah pesawat yang energi
makaniknya diperoleh dengan pembakaran bahan bakar didalam pesawat itu
sendiri. Oleh karena itu motor bakar kadang-kadang digolongkan kedalam mesin
kalor dengan pembakaran dalam” (Internal Combustion Engine).
Salah satu penggerak mula yang banyak dipakai adalah mesin kalor, yaitu mesin
yang menggunakan energi thermal untuk melakukan kerja mekanik, atau yang
mengubah energi thermal menjadi energi mekanik. Energi itu sendiri dapat
diperoleh dengan proses pembakaran.
2.2 Bagian-bagian motor bakar
Gambar 2.1 Nama-nama bagian motor bakar
3
2.3 Motor Bakar Siklus Ideal 4 Langkah
Proses Termodinamika dan kimia yang terjadi di dalam motor bakar torak sangat
kompleks untuk dianalisa menurut teori. Untuk memudahkan analisa tersebut kita
perlu membayangkan suatu keadaan yang ideal, pada umumnya untuk
menganalisa motor bakar dipergunakan siklus udara sebagai siklus ideal. Untuk
motor bakar bensin disebut siklus otto, sedangkan untuk motor bakar diesel
disebut siklus diesel.
1) Siklus Otto (Motor Bakar Bensin)
Gambar 2.2 Siklus Otto
Proses pembakaran didalam motor bakar torak terjadi secara periodik. Skema
gerakan torak pada motor bakar bensin dapat dilihat pada gambar berikut :
Gambar 2.3 Skema gerakan torak dan katup motor 4 langkah
4
2) Siklus diesel (Motor Bakar Diesel)
Gambar 2.4 Siklus Diesel
2.4 Torak (Piston)
Piston terbuat dari bahan yang bermutu tinggi, piston harus kuat, ringan dan tahan
akan temperatur tinggi. Fungsi piston yaitu sebagai alat untuk menghisap bahan
bakar, memampatkan bahan bakar (kompresi), menampung tenaga yang
bertekanan tinggi dengan temperatur yang tinggi pula. Bila piston diganti dengan
ukuran yang lebih besar, secara otomatis ukuran lubang silinder harus diperbesar
juga yang sesuai dengan diameter piston yang bersangkutan dan istilah
memperbesar lubang silinder disebut karter.
Gambar 2.5 Silinder dan Torak (piston)
5
2.5 Cincin Torak (Piston Ring)
Fungsi cincin torak yaitu untuk mencegah kebocoran kompresi atau api ke bagian
bak engkol, kemudian agar torak bekerja dengan kedudukan yang stabil di dalam
lubang silinder. Cincin torak menurut fungsinya dapat dibagi menjadi dua macam,
yaitu cincin kompresi dan cincin pengikis oli. Cincin kompresi berfungsi untuk
mencegah kebocoran gas bahan bakar ke bagian bak engkol, sedangkan cincin
pengikis oli berfungsi untuk mengikis kelebihan oli yang menempel pada dinding
lubang silinder supaya oli tidak terbakar secara berlebihan pada ruang bakar. RS.
Northop. Teknik Reparasi Sepeda Motor (1987, hal : 39).
Gambar 2.6 Cincin Torak
2.6 Besaran Ukuran dalam Motor Bakar
2.6.1 Volume Silinder
Volume total (Vt) didapat dari jumlah volume langkah torak (V1) dan volume sisa
(Vs). Volume langkah torak (V1) didapat dari langkah piston berada di TMA dan
TMB. Dimana besar volume langkah tergantung pada diameter silinder (D) dan
panjang langkah torak (L) biasanya mempunyai satuan centimeter cubic (cc).
Gambar. 2.7 Volume silinder
6
Vt = VL + Vs
VL = luas lingkaran x panjang langkahVL = π. r2. L
Jadi := ²Lihat: BPM.Arends; H. Berenschot. Motor Bensin. (1980 hal : 7)
Dimana:
VL = volume langkah (cm3)
D = diameter silinder (cm)
L = langkah piston (cm)
2.6.2 Volume Sisa
Volume sisa (Vs) didapat dari langkah piston berada di TMA dan ruang bakar.
Vs = Vt – VL
Dengan demikian besaran dan ukuran motor bakar menurut volume silinder
tergantung dari banyaknya silinder yang digunakan dan besarnya.
2.6.3 Perbandingan Kompresi
Perbandingan kompresi adalah angka perbandingan antara volume diatas piston
(pengisap) pada saat pengisap berada dititik mati sisi poros dan volume diatas
pengisap pada saat pengisap berada pada titik mati sisi tutup (volume ruang
kompresi). =Dimana:
r = Perbandingan kompresi
VL = Volume langkah (cm3)
Vc = Volume sisa (cm3)
7
2.7 Daya Motor Bakar
Daya motor adalah besarnya kerja motor selama waktu tertentu untuk mengatasi
semua beban mesin, daya indikator motor empat langkah (4 tak) memakai satu
silinder ialah: = 100 60 75Dimana:
Ni = Daya indikator ( PS)
Pi = Tekanan indikator rata-rata (kg/cm2)
= Untuk motor bensin empat langkah (6,25-8,75 kg/cm2) dan
untuk motor diesel empat langkah (5-8 kg/cm2).
D = Diameter torak (cm)
S = Langkah torak (m)
n = Putaran mesin (rpm)
VL = Volume langkah (cm3)
Daya efektif sebuah motor yaitu:= ηDimana:
Ne = Daya efektif (PS)ηm = efisiensi mekanik (0,70 – 0,85)
Tekanan rata-rata yaitu:=Dimana :
Pe = Tekanan efektif rata-rata (kg/cm2)ηm = Hasil guna mekanik (0,70 - 0,85)
Pi = Tekanan rata-rata (kg/cm2)
= Untuk motor bensin empat langkah (6,25-8,75 kg/cm2) dan
untuk motor diesel empat langkah (5-8 kg/cm2).
Kerja per siklus = Pe x VL
Dimana :
Pe = Tekanan efektif rata-rata (kg/cm2)
VL = Volume langkah (cm3)
8
2.8 Momen Puntir (Torsi)
Momen puntir adalah ukuran kemampuan mesin untuk melakukan kerja, besaran
torsi adalah besaran turanan yang biasa digunakan untuk menghitung energi yang
dihasilkan dari benda yang berputar pada porosnya. Apabila suatu benda berputar
dan mempunyai besar gaya sentrifugal, benda berpuar pada porosnya dengan jari-
jari besar, dengan data tersebut torsinya adalah:T =Lihat ∶ Wiranto Arismunandar. . (2002, hal: 33)Dimana :
T = Torsi benda berputar (kg.m)
Pe = Tekanan efektif rata-rata (kg/cm2)
VL = Volume langkah (cm3)
Z = Jumlah silinder
a = Jumlah siklus per putaran
2.9 Efisiensi Mekanis
Efisiensi mekanis adalah perbandingan antara daya poros dengan daya indikator
dan besarnya sekitar 0,85 artinya bahwa tenaga indikator 85% dapat digunakan
dan 15% digunakan untuk mengatasi gesekan, dirumuskan dengan persamaan
sebagai berikut.m = 100%Dimana:
ηm = Efisiensi mekanik
Ne = Daya efektif (PS)
Ni = Daya indikator (PS)
9
III. METODE PENELITIAN
3.1 Tempat Pengujian
Proses penelitian ini dilakukan dilakukan di laboratorium Teknik Mesin
Universitas Bandar Lampung.
3.2 Pelaksanaan Penelitian
Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan mesin sepada motor Supra X-125
cc yang standar dan yang sudah di bore up (dimodifikasi). Pengujian ini
difokuskan pada perbandingan unjuk kerja kedua mesin tersebut, yang didapat
dari perbandingan antara menggunakan mesin standar dengan diameter silinder
52,4 mm dan mesin yang sudah di bore up (dimodifikasi) dengan diameter
silinder 54 mm.
Penelitian ini yang diambil berupa data daya (power), torsi yang dihasilkan mesin
yang belum mengalami bore up dan yang mengalami perubahan dan konsumsi
bahan bakar premium yang diperlukan dalam waktu 30 detik pada putaran mesin
1500, 2500, 4000, 5500 dan 7000 rpm.
3.3 Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan pada eksperimen ini sebagai berikut:
1. Satu unit sepeda motor Honda Supra X-125 cc tahun 2006.
2. Satu unit blok mesin standar dan satu unit blok mesin yang sudah di bore
up sepeda motor Honda Supra X-125cc.
3. Dynojet, alat yang digunakan untuk menghitung torsi dan power mesin
maksimal yang didapatkan pada putaran mesin (rpm) tertentu.
4. Bahan bakar, dalam hal ini adalah bensin atau premium.
5. Stop watch, untuk mengukur waktu dalam eksperimen.
6. Tachometer, untuk mengukur putaran mesin.
7. Feeler gauge, digunakan untuk mengukur celah katup dan celah busi.
8. Selang bahan bakar yang digunakan untuk memudahkan pengamatan
dalam eksperimen.
9. Compression tester, digunakan untuk mengukur tekanan kompresi pada
silinder mesin.
10
10. Gelas ukur, digunakan untuk mengukur bahan bakar premium waktu
pengujian perbedaan konsumsi bahan bakar.
Gambar 3.1. Sepeda motor yang digunakan dalam pengujian
Gambar 3.2 Silinder dan piston yang digunakan dalam pengujian
Gambar 3.3 Silinder blok dengan Piston 54 mm (bore up)
11
Gambar 3.4 Silinder blok dengan Piston 52,4 mm (Standar)
Gambar 3.5 Alat uji dynojet, untuk menghitung torsi dan power mesinmaksimal yang didapatkan pada putaran mesin (rpm) tertentu.
12
Gambar 3.6 Motor saat pengujian daya, torsi menggunakan alat uji dynojetdi bengkel sportisi motorsport
Gambar 3.7 Hasil pengujian yang tampak di monitor dynojet
3.4 Prosedur Penelitian
3.4.1 Persiapan eksperimen
a. Menyiapkan dan memeriksa peralatan pendukung yang digunakan dalam
penelitian.
13
b. Menyiapkan dan memeriksa kendaraan sepada motor Supra X-125D.
c. Menyiapkan satu unit blok mesin standar dan satu unit blok sudah bore up
(dimodif) sepada motor supra x 125D yang akan digunakan dalam
penelitian ini.
d. Mengukur kompresi dari mesin standar dan mesin yang bore up.
3.4.2 Pelaksanaan eksperimen
1. Pada kondisi mesin standar :
a. Mengukur tekanan kompresi pada kondisi mesin standar dengan
menggunakan Compression Tester, dengan cara memasang alat
compression tester pada lubang busi, kemudian mesin di kick starter
beberapa kali.
b. Membuka kran pada saluran bahan bakar sehingga karburator terisi.
c. Menekan saluran igniton switch pada posisi “on”.
d. Menghidupkan mesin dengan cara kick starter mesin.
e. Setelah mesin hidup, mengatur putaran mesin dengan mengatur throttle
sampai kondisi stasioner kemudian dibiarkan selama 3-5 menit untuk
pemanasan.
f. Setelah dilakukan pemanasan pada mesin selama kira-kira 3-5 menit,
mengatur/memutar throttle sehingga putaran awal mesin sebesar 1500 rpm
dan dibiarkan beberapa saat supaya putaran tersebut stabil.
g. Setelah mesin sudah dipanas, baru kendaraan dinaikan ke dynojet atau
dynotest.
h. Pada saat yang bersamaan, dilakukan pembacaan data-data. Membaca
besarnya torsi, power atau daya pada putaran mesin 2500 rpm.
i. Mengulangi langkah i untuk putaran (n) = 4000 rpm.
j. Langkah selanjutnya adalah sama dengan langkah i. Setiap naik 1 langkah,
pengaturan penambahan putaran mesin sebesar 1500 rpm hingga pada
putaran 7000 rpm dan juga disertai dengan pembacaan data-data.
k. Setelah selesai, mengoperasikan pengendali throttle sampai posisi idle,
selanjutnya matikan mesinnya.
14
2. Pada kondisi mesin sudah dimodifikasi (bore up):
a. Memasang silinder blok yang dibore up pada kendaraan.
b. Setelah silnder blok terpasang, selanjutnya lakukan pengujian yang sama
seperti pengujian mesin standar diatas.
c. Setelah selesai, mengoperasikan pengendali throttle sampai posisi putaran idle,
selanjutnya matikan mesinnya.
3. Pelaksanaan pengujian konsumsi bahan bakar
a. Memasang silinder blok pada mesin kendaraan.
b. Memasng Tachometer, pada kendaraan.
c. Mengganti selang selang bahan bakar yang sudah terhubung dengan
tabung gelas ukur dan disalurkan ke karburator.
d. Mengukur bahan bakar premium dengan gelas ukur sebesar 50 ml.
e. Taung bahan bakar yang sudah diukur ke dalam tabung yang sudah
terhubung dengan selang bahan bakar.
f. Menekan saluran igniton switch pada posisi “on”.
g. Menghidupkan mesin dengan cara kick starter mesin.
h. Setelah mesin hidup, mengatur putaran mesin dengan mengatur throttle
sampai kondisi 1500 rpm, pada saat yang bersamaan pengukuran jumlah
bahan bakar yang terpakai dalam waktu 30 detik dengan menggunakan
stop watch.
i. Setelah 30 detik mesin langsung dimatikan dengan cara menekan kunci
kontak pada posisi “off”.
j. Tuang sisa bahan bakar yang ada pada tabung bahan bakar,selang dan
pada karburator ke dalam gelas ukur.
k. Ukur tinggi sisa bahan bakar dari 50 ml
l. Mengulangi langkah h sampai k untuk putaran (n) = 2500, 4000, 5500,
7000 rpm.
m. Setelah selesai, mengoperasikan pengendali throttle sampai posisi putaran
idle, selanjutnya matikan mesinnya.
n. Mengulangi langkah – langkah seperti a sampai m untuk pemakaian
silinder blok berdiameter 54 mm.
15
3.5 Analisis Data
Penelitian ini menggunakan metode observasi yaitu mengamati secara langsung
hasil eksperimen kemudian menyimpulkan dan menentukan hasil penelitian.
IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Data Hasil Penelitian
Data Spesifikasi Motor Honda Supra X-125D
Tipe mesin : 4 langkah
Diameter x langkah : 52,4 mm x 57,9 mm
Volume langkah : 124,8 cc
Perbandingan Kompresi : 9,3 : 1
Diameter x langkah : 54 mm x 57,9 mm (dimodifikasi)
Volume langkah : 132,54 cc (dimodifikasi)
Perbandingan Kompresi : 9,8 : 1
1. Data Hasil Pengujian pada Kondisi Mesin Standar
Data hasil pengujian silinder blok berdiameter 52,4 mm adalah sebagai
berikut:
Gambar 4.1 Kurva hasil dynojet terhadap power dan torsi tahap 1Keterangan:
Torsi,Daya (power).
Dalam penelitian tahap 1 ini terlihat Power maksimum 6.06 Hp diantara putaran
mesin 6000 – 7000 rpm dan torsi maksimum 7.99 Nm pada 3000 – 4000 rpm.
16
Gambar 4.2 Kurva hasil dynojet terhadap power dan torsi tahap 2
Keterangan:
Torsi, torsi maksimum 8.07 Nm pada 3000 – 4000 rpm
Daya (power), Power maksimum 6.06 Hp pada 5000 – 6000 rpm
Dalam penelitian tahap 2 ini terlihat torsi mengalami kenaikan, yaitu torsi
maksimum 8.07 Nm pada 3000 – 4000 rpm dan Power maksimum 6.06 Hp
diantara putaran mesin 6000 – 7000 rpm.
Gambar 4.3 Kurva hasil dynojet terhadap power dan torsi tahap 3
Keterangan:
Torsi, torsi maksimum 8.33 Nm pada 3000 – 5000 rpm
Daya (power), Power maksimum 6.28 Hp pada 5500 – 7000 rpm
Dalam penelitian tahap 3 ini terlihat kenaikan Power maksimum 6.28 Hp
diantara putaran mesin 6000 – 7000 rpm dan torsi maksimum 7.99 Nm pada
3000 – 4000 rpm.
17
Gambar 4.4. Kurva hasil dynojet terhadap power dan torsi tahap 4
Keterangan:
Torsi, torsi maksimum 8.28 Nm pada 3000 – 5000 rpm
Daya (power), Power maksimum 6.27 Hp pada 5500 – 7000 rpm
Dalam penelitian tahap 4 ini terlihat penurunan Power maksimum 6.27 Hp
diantara putaran mesin 6000 – 7000 rpm dan kenaikan torsi maksimum 8,28 Nm
pada 3000 – 4000 rpm.
Dari kurva hasil pengujian dari tahap 1 sampai tahap 4, daya dan torsi mengalami
perubahan yang tidak tertentu, Tenaga mesin dan kurva torsinya menggambarkan
karakteristik mesin. Ketika putaran mesin berada dalam range yang powernya
maksimum dan kurva torsinya lebar, dan terjadi pada putaran mesin yang rendah,
mesin ini bertipe mesin-mesin putaran rendah. dan sangat bertenaga pada putaran
menengah, singkatnya mesin ini cocok untuk kendaraan jalan raya. Secara umum
jika mesin dengan kurva torsi yang lebih tinggi dan yang lebih rendahnya terjadi
pada putaran normal/idle mudah dalam penggunaannya. Sebaliknya, jika ada
perbedaan yang cukup besar torsinya dalam putaran mesinnya atau jika torsi
maksimumnya terjadi pada putaran tinggi, akan lebih sulit dalam penggunaannya
atau pengoperasiannya.
18
Tabel 4.1 Rata-rata kenaikan daya dan torsi pada silinder 52,4 mm
Jenis
silinder
Put
aran
mes
in
(Rpm
)
Daya (power)
(Hp)
Torsi
(Nm)
1 2 3 4 Rat
ara
ta
1 2 3 4 Rat
ara
ta
Silinder blokstandar 52,4mm
25002.00 2.10 1.01 0.87 1.50 5.23 5.75 4.02 3.38 4.60
40004.38 4.49 4.70 4.52 4.52 7.75 8.00 8.20 7.93 7.97
55005.93 5.87 6.02 6.15 5.90 7.50 7.53 7.83 7.76 7.66
7000 5.92 5.92 6.00 6.00 5.96 5.86 5.90 6.01 6.02 5.95
4.2 Analisa Perhitungan Sebelum di Bore Up
4.2.1 Menentukan Volume Langkah (VL)
Diketahui :
Diameter torak (D) = 52,4 mm = 5,24 cm
Langkah torak (L) = 57,9 mm = 5,79 cmVL = π x D²x L4VL = 3,14 x (5,24 cm)²x 5,79 cm4VL = 124,8 cm³4.2.2 Menentukan Volume Sisa (Vc)
Dimana:
Perbandingan kompresi = 9,3:1
Volume langkah = 124,8 cm3
Jadi, =9,3 = 124,8 cm³ + VcVc9,3 Vc = 124,8 cm³ + Vc9,3 Vc − Vc = 124,8 cm38,3 Vc = 124,8 cmVc = 124,8 cm8,3Vc = 15,04 cm
19
4.3 Hasil Pengumpulan Data pada Kondisi Mesin di Bore Up (dimodif)
Pengambilan data dalam pengujian dengan menggunakan silinder blok 54
mm sebagai berikut:
Gambar 4.5. Kurva hasil dynojet terhadap power dan torsi tahap 1
Keterangan:
Torsi, torsi maksimum 10.02 Nm pada 6500 – 7300 rpm
Daya (power), Power maksimum 8.82 Hp pada 5000 – 6500 rpm
Dalam penelitian dengan pemakaian silinder 54 mm pada tahap 1 ini terlihat
power maksimum 8.82 Hp pada 5000 – 6500 rpm dan, torsi maksimum 10.02 Nm
pada 6500 – 7300 rpm.
Gambar 4.6. Kurva hasil dynojet terhadap power dan torsi tahap 2
Keterangan :
Torsi, torsi maksimum 9.99 Nm pada 5000 – 6000 rpm
Daya (power), Power maksimum 8.83 Hp pada 6800 – 7200 rpm
20
Pada tahap 2 ini terlihat kenaikan power maksimum 8.83 Hp pada 6800 –
7200 rpm dan , penurunan torsi, yaitu maksimum 9.99 Nm pada 5000 – 6000
rpm.
Gambar 4.7. Kurva hasil dynojet terhadap power dan torsi tahap 3
Keterangan:
Torsi, torsi maksimum 10.02 Nm pada 5000 – 6000 rpm
Daya (power), Power maksimum 8.85 Hp pada 6500 – 7200 rpm
Pada tahap 3 ini terlihat kenaikan power maksimum 8.84 Hp pada 6500 –
7200 rpm dan kenaikan torsi, yaitu maksimum 10,01 Nm pada 5000 – 6000
rpm.
Gambar 4.8. Kurva hasil dynojet terhadap power dan torsi tahap 4
Keterangan:
Torsi, torsi maksimum 9.98 Nm pada 5000 – 6000 rpm
Daya (power), Power maksimum 8.84 Hp pada 6500 – 7200 rpm
21
Pada tahap 4 ini terlihat penurunan power maksimum 8.84 Hp pada 6500 –
7200 rpm dan penurunan torsi, yaitu maksimum 9.98 Nm pada 5000 – 6000
rpm.
Dari hasil pengujian dengan pemakaian silinder blok berdiameter 54 mm, dari
tahap 1 sampai tahap 4, daya dan torsi maksimum mengalami perubahan atau
kenaikan yang signifikan kurang lebih 2 hp dari pemakaian silinder blok
berdiameter 52,4 mm.
Tabel 4.2 Rata-rata daya dan torsi pada silinder 54 mm
Jenis silinder
Put
aran
mes
in
(Rpm
)
Daya (power)
(Hp)
Torsi
(Nm)
1 2 3 4 Rat
ara
ta
1 2 3 4 Rat
ara
ta
Silinder blokstandar 52,4 mm
2500 2.00 2.10 1.01 0.87 1.50 5.23 5.75 4.02 3.38 4.604000 4.38 4.49 4.70 4.52 4.52 7.75 8.00 8.20 7.93 7.975500 5.93 5.87 6.02 6.15 5.90 7.50 7.53 7.83 7.76 7.667000 5.92 5.92 6.00 6.00 5.96 5.86 5.90 6.01 6.02 5.95
Silinder blok54 mm(Modifikasi)
2500 2.49 2.25 2.61 2.25 2.40 7.20 6.00 7.11 6.94 6.814000 5.00 4.90 5.25 5.00 5.04 9.02 8.62 9.21 9.00 8.965500 7.75 7.50 7.75 7.75 7.69 10.01 9.90 10.01 9.97 9.977000 8.81 8.32 8.84 8.83 8.70 9.00 8.83 9.00 8.99 8.96
Gambar 4.9 Grafik hubungan daya dan putaran
Dari grafik diatas, terlihat bahwa daya motor bakar yang menggunakan silinder
blok berdiameter 54 mm lebih tinggi, karena pada dasarnya pembesaran silinder
berpengaruh besar dari meningkatnya daya yang dihasilkan.
0
2
4
6
8
10
2500 4000 5500 7000
Day
a /p
ower
(hp)
Putaran mesin (rpm)
Grafik perbedaan daya (power) vs putaran mesin (rpm)
Silinder blok 52,4 mm
Silinder blok 54 mm(dimodif)
22
Gambar 4.10 Grafik hubungan torsi dan putaran
Dari grafik diatas, Besar torsi yang dihasilkan dari motor yang diuji meningkat
seiring dengan meningkatnya putaran mesin hingga 4000 rpm dan kemudian
menurun, baik untuk keadaan dengan pemakaian silinder blok 54 mm meningkat
hingga 5500 rpm dan kemudian menurun (putaran maksimum yang dapat
dilakukan di bengkel sportisi motorsport) masih menunjukkan kecenderungan
meningkat.
Tabel 4.3 Pengujian terhadap konsumsi bahan bakar
No Jenis Silinder
Put
aran
Mes
in(R
pm)
Konsumsi Bahan Bakar(50 ml/30 detik)
1 2 3 4Rata rataSisa Bahan
Bakar
Selisih bahan bakar ml/30 s(Konsumsi Bahan Bakar
yang digunakan)
1Silinder blok
52,4 mm
1500 47 46 47 47 47 3
2500 45 44 45 45 45 54000 40 41 39 40 40 105500 38 37 36 37 37 137000 26 27 25 26 26 24
2
Silinder blok54mm
(Modifikasi)
1500 44 43 44 44 44 62500 40 40 39 40 40 104000 37 36 36 36 36 145500 32 32 32 32 32 187000 21 21 22 21 21 29
0
2
4
6
8
10
12
2500 4000 5500 7000
Tors
i (N
m)
Putaran mesin (rpm)
Grafik Perbedaan torsi (Nm) vs putaran mesin (rpm)
Silinder blok52,4 mm
Silinder blok54 mm(dimodif)
23
Dari tabel diatas dapat terlihat berapa besar konsumsi bahan bakar dengan cara
melihat pengurangan jumlah awal yaitu 50 ml dengan rata-rata sisa bahan bakar
setelah diuji setiap rpmnya dan hasilnya seperti terlihat tabel diatas bagian kolom
selisih bahan bakar. Kemudian hasil dari pengurangan tersebut dibagi dengan
waktu yang ditentukan yaitu 30 detik dan hasilnya terlihat seperti tabel dibawah
ini.
Tabel 4.4 Konsumsi bahan bakar (ml/detik)
Jenis SilinderPutaran Mesin (Rpm)
1500 2500 4000 5500 7000Silider blok 52,4 mm 0,1 0,17 0,3 0,43 0,8Silinder blok 54 mm 0,2 0,33 0,47 0,6 0,97
Gambar 4.11 Grafik hubungan konsumsi Bahan bakar dan putaran
Dari tabel 4.3, bisa kita lihat adanya kenaikan yaitu antara putaran 1500 – 7000
rpm. Kenaikan tersebut disebabkan karena dengan bertambahnya putaran maka
waktu yang dibutuhkan untuk satu kali siklus lebih sedikit. Akibatnya jumlah
siklus yang terjadi pun lebih banyak sehingga konsumsi bahan bakar pun
meningkat.
Konsumsi bahan bakar pada motor merupakan fungsi dari beberapa variabel,
antara lain penyetelan posisi katup gas pada karburator. Dalam penelitian ini
putaran mesin yang berubah, semakin cepat putaran mesin akan meningkatnya
konsumsi bahan bakar tiap detiknya. Perubahan diameter silinder blok amat
00,20,40,60,8
11,2
1500 2500 4000 5500 7000
Kons
umsi
bah
an b
akar
(ml/
deti
k)
Putaran mesin (rpm)
Grafik perbedaan konsumsi bahan bakar vs putaran mesin
Silinder blok52,4 mm
Silinder blok54 mm(dimodif)
24
berpengaruh pada konsumsi bahan bakarnya. Semakin besar diameter silinder
blok, efisiensi volumetriknya meningkat. Akibatnya ialah massa bahan bakar yang
terhisap bersama udara kedalam silinder cenderung meningkat, seperti terlihat di
grafik perbedaan konsumsi bahan bakar vs putaran mesin diatas.
4.4 Analisa Perhitungan Sesudah di Bore Up (dimodif)
4.4.1 Menentukan Volume langkah (VL)
Dimana: VL = ²Diketahui:
Diameter torak (D) = 54 mm = 5,4 cm
Langkah torak (L) = 57,9 mm = 5,79 cm
VL = , ( , )² ,VL = 132,54 cm³
4.4.2 Menentukan Perbandingan Kompresi setelah dimodif (r)
Dimana: = Vl + VcVcDiketahui:
Volume sisa = 15,04 cm3
Volume langkah = 132,54 cm3
Jadi, =r = 132,54 cm³ + 15,04 cm³15,04 cm³r = 9,8125r = 9,8
25
V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian dan analisa data serta teori pembahasan dilapangan
yang dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Dalam pengujian mesin terhadap daya dan torsi pada kondisi silinder standar
52,4 mm, memperoleh daya maksimum 6,15 Hp dan torsi maksimum 8,20
Nm dengan menggunakan alat uji dynojet.
2. Kemudian dalam pengujian dengan menggunakan silinder 54 mm
memperoleh daya (power) maksimum 8,84 Hp dan torsi maksimum 10,01
Nm.
3. Perbedaan konsumsi bahan bakar yang dapat dihemat setelah di modifikasi
pada mesin dengan memakai silinder 54 mm dibandingkan dengan
menggunakan silinder 52,4 mm, pada putaran mesin 1500 rpm = 0,1 ml/detik,
2500 rpm = 0,16 ml/detik, 4000 rpm = 0,17 ml/detik, 5500 rpm = 0,17
ml/detik, 7000 rpm = 0,17 ml/detik.
4. Sfesifikasi Mesin sebelum mesin mengalami bore up :
Volume langkah (VL) : 124,8 cm3
Volume sisa (Vc) : 15, 03 cm3
Perbandingan kompresi (r) : 9,3 : 1
Daya efektif maksimum : 6,15 Hp
Torsi (T) : 8,20 N.m
5. Sfesifikasi Mesin sebelum mesin mengalami bore up :
Volume langkah (VL) : 132,54 cm3
Volume sisa (Vc) : 15, 03 cm3
Perbandingan kompresi (r) : 9,8 : 1
Daya efektif maksimum : 8,84 Hp
Torsi (T) : 10,01 N.m
26
6. Ditinjau dari analisa perhitungan: mengupgrade sebuah mesin motor dengan
cara bore up berpengaruh terhadap volume langkah, volume silinder, daya
dan torsi lebih besar dari kondisi mesin standar.
5.2 Saran
1. Bagi pengguna sepeda motor yang ingin meningkatkan tenaga dan kecepatan
sepeda motornya dapat melakukan bore up mesin motor tersebut.
2. Bagi pengendara motor yang mesinnya sudah mengalami bore up, sebaiknya
ubahlah sistem pengapian dan sistem bahan bakarnya agar mendapat tenaga
yang besar pula.
3. Disarankan jika ingin melakukan bore up, perlu memperhatikan ketebalaan
dinding silinder, jika terlalu tipis disarankan memperbesar silinder dan diikuti
mengganti silinder blok yang diinginkan.
DAFTAR PUSTAKA
1. Arismunandar Wiranto, 2002. “Penggerak Mula Motor Bakar Torak”. ITB,
Bandung.
2. Arend, Barenschot, 1980. “Motor Bensin”, Erlangga. Jakarta.
3. Daryanto, 1985. “Teknik Otomotif” , Bumi Aksara, Jakarta. Canada.
4. RS. Northop, 1995. “Teknik Reparasi Sepeda Motor” , Pustaka Setia.Bandung.
5. Robingu Usman, 1997. “Motor Bakar 3” , Departemen Pendidikan danKebudayaan. Jakarta.
6. Sunyoto, Karnowo, S. M. Bondan Respati, 2008,. ” Teknik Mesin IndustriJilid 1 dan 2,” Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta.