BAB III

METODE PENELITIAN

3.1. Diagram Alir Penelitian

Tidak

Gambar 3.1. Diagram alir penelitian

Start

Survey dan penentuan pengaruh variasi penutupan gas buang pada saluran buang.

Persiapan mesin dan alat ujiSepeda motor 2 tak, dynamometer, gas analyzer, tachometer, stop watch,

buret ukur, dan peralatan yang lain

Syarat terpenuhi :1. Mesin uji2. Variasi penutupan gas buang3. Alat ukur

Lakukan proses pengujian :1. Pengujian mesin standar2. Pengujian dengan variasi penutupan gas buang

Pengolahan data

Pembahasan

Kesimpulan dan Saran

Stop

ya

Beri kalimat pengantar

3.2. Alat dan Bahan

a. Alat

Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah :

1. Mesin uji, mesin uji yang digunakan dalam penelitian ini adalah mesin sepeda

motor 2 langkah dengan data sebagai berikut :

Merek : YAMAHA

Tipe : V 110 ZHC ( 2 Tak )

Tahun produksi : 2000

Volume Silinder : 110 cc

Jumlah Silinder : 1 silinder

Busi : NGK BP 7 HS

Sistem pengapian : AC-CDI battery

Bahan bakar : Bensin + oli

2. Dinamometer, adalah alat yang digunakan untuk mengukur torsi sebuah

mesin.

3. Gas Analyzer, adalah alat yang digunakan unutk mengukur emisi gas buang.

4. Tachometer, adalah alat untuk mengukur putaran mesin.

5. Burret, adalah alat untuk mengukur volume bahan bakar.

6. Stop watch, adalah alat untuk menghitung waktu konsumsi bahan bakar.

7. Ignition Switch, adalah alat untuk penyalaan.

8. Fuel valve, adalah alat untuk mengatur bahan bakar.

9. Throttle, adalah alat untuk mengatur putaran mesin.

10. Higrometer, adalah alat untuk mengukur tekanan udara.

11. Thermometer, adalah alat untuk mengukur suhu.

b. Bahan

Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah :

1. Premium ( angka oktan : 88 )

2. Pipa gas buang (knalpot) yamaha F1ZR (V 110 ZHC)

3. Lempengan besi dengan diameter seukuran dengan lubang masuk knlapot.

3.3. Persiapan Pengujian

Persiapan yang harus dilakukan antara lain :

1. Mempersiapkan bahan yang akan digunakan.

2. Mempersiapkan instrument alat ukur

3. Mengisi bahan bakar pada tangki

4. Mengalirkan bensin ke burret

5. Memeriksa apakah ada kebocoran pada saluran bensin dan saluran pipa gas

buang (knalpot).

3.4. Tahap Pengujian

Tahap yang dilakukan saat memulai pengujian antara lain :

1. Memeriksa bensin dalam tangki bahan bakar, membuka “fuel valve” agar

bahan bakar mengalir ke mesin.

2. Menekan saluran igniton switch pada posisi “on”.

3. Membuka keran pada saluran bahan bakar sehingga burret terisi.

4. Menghidupkan mesin dengan cara menarik tali starter mesin (starter recoil).

5. Setelah mesin hidup, mengatur putaran mesin dengan mengatur throttle

sampai kondisi stasioner kemudian ditunggu selama 3-5 menit untuk

pemanasan.

3.5. Tahap Pengambilan Data

a. Pengujian kinerja motor :

Tahap pengambilan data pada pengujian kinerja motor yaitu :

1. Setelah melakukan pemanasan pada mesin selama kira-kira 3-5 menit,

mengatur throttle sehingga putaran awal mesin sebesar 2000 rpm dan

membiarkan beberapa saat supaya putaran tersebut stabil

2. Pada saat yang bersamaan, dilakukan pengambilan data (torsi, ΔP, Pa, θa,

dan waktu (t) yang diperlukan untuk menghabiskan bahan bakar sebesar 8

cc).

3. Mengulangi langkah 1 dan 2 untuk n = 2000 rpm.

4. Langkah selanjutnya sama dengan langkah sebelumnya. Setiap langkah,

dilakukan penambahan putaran mesin sebesar 1000 rpm hingga pada putaran

6000 rpm yang juga disertai dengan pengambilan data-data.

5. Setelah selesai, mengoperasikan pengendali throttle sampai posisi idle,

selanjutnya mematikan mesin.

b. Pengujian emisi gas buang :

Tahap pengambilan data pada pengujian emisi gas buang yaitu :

1. Setelah melakukan pemanasan pada mesin selama kira-kira 3-5 menit,

mengatur throttle sehingga putaran awal mesin sebesar 2000 rpm dan

dibiarkan beberapa saat supaya putaran tersebut stabil

2. Menaikkan putaran mesin hingga mencapai 2.500 rpm sampai dengan 3.000

rpm kemudian menahan selama 60 detik dan selanjutnya dikembalikan pada

kondisi idle.

3. Selanjutnya melakukan pengukuran pada kondisi idle dengan putaran 2000

rpm dan 4000 rpm atau sesuai dengan rekomendasi manufaktur.

4. Memasukan probe alat uji pada ke pipa gas buang sedalam 30 cm.

5. Menunggu 20 detik dan melakukan pengambilan data kadar konsentrasi gas

CO dalam satuan persen (%), dan HC dalam satuan ppm yang terukur pada

alat uji.

3.6. Parameter yang digunakan dalam perhitungan.

Parameter perhitungan yang digunakan adalah :

1. Torsi (T), terukur pada hasil percobaan

2. Daya mesin (P)

Dimana : T = torsi (Nm)

P = daya (kW)

n = (rpm)

3. Brake mean effective pressure (BMEP)

Dimana : Vd = volume langkah total silinder (m3)

z = 2 untuk mesin 4 langkah, 1 untuk mesin 2 langkah

4. Menghitung masa aliran udara masuk

Dimana : = koefisien aliran melalui nozzle bulat ( = 0,822)

d = diameter nozzle bulat (22 mm)

p = perbedaan tekanan udara melalui nozzle (mmH2O)

a = masa jenis udara basah pada suhu kamar/ruangan a 0C

(kg/m3)

g = percepatan gravitasi (9,81 m/s2)

Dimana : a = massa jenis udara basah pada suhu kamar atau ruang a

(kg/m3)

n = massa jenis udara kering pada suhu kamar 0oC dan tekanan

absolut 760 mmHg (1,293 kg/m3)

Pa = tekanan udara atmosfir yang diukur dalam penguijian

(mmHg)

Ps = tekanan uap air jenuh pada suhu pengujian a 0C (mmHg)

w = massa jenis uap pada suhu pengijian a oC (kg/m3)

a = suhu udara ruang / kamar (oC)

= kelembaban relatif yang diukur dalam pengujian

5. efisiensi pengisian (charging efficiency) (c)

6. perbandingan udara terhadap bahan bakar (Air to Fuel Ratio-AFR)

Dimana : b = volume burret yang dipakai dalam pengujian (cc)

t = waktu yang diperlukan untuk pengosongan burret dalam detik

(s)

bb = berat jenis bahan bakar (kg/l)

7. konsumsi bahan bakar spesifik (SFC)

Dimana : P = daya (kW)

8. laju masa gas buang (Gg)

9. brake thermal efficiency (bt)

Dimana : H = nilai kalor bahan bakar, untuk premium = 10500 (kcal / kg)

(Soenarto & Furuhama, 1995)

3.7. Skema Alat Uji

Skema alat uji dapat dilihat pada gambar 3.2 dan 3.3 di bawah ini :

a. Skema alat uji daya motor

Gambar 3.2. Skema alat uji daya motor

Keterangan :

1. Dinamometer.

2. Mesin.

3. Karburator.

4. Aki.

5. Selang volume udara.

6. Selang busi.

7. Tangki bensin.

8. Tangki udara.

9. Filter.

10. Katup pengatur bahan bakar.

11. Indikator petunjuk bahan bakar.

12. Termometer.

13. Petunjuk tekanan.

14. Torsimeter

15. Tachometer.

16. Lubang orifice.

b. Skema alat uji emisi gas buang

Gambar 3.3. Skema alat uji emisi gas buang

Keterangan :

1. Gas Analyzer

2. Mesin

3. Karburator

4. Pipa buang ( knalpot )

Pada pengujian ini, terdapat 4 variasi penutupan, untuk penutupan gas

buang cara pengujiannya dengan cara memberi lempengan dari besi pada lubang

saluran buang, dengan variasi penutupan sebesar 60%, 50%, 40% dan 30%.

Gambar 3.4. Variasi penutupan gas buang