SKRIPSI - repository.unmuhpnk.ac.idrepository.unmuhpnk.ac.id/410/1/Skripsi Muamar Ilham.pdf · ix...
-
Upload
truongcong -
Category
Documents
-
view
229 -
download
0
Transcript of SKRIPSI - repository.unmuhpnk.ac.idrepository.unmuhpnk.ac.id/410/1/Skripsi Muamar Ilham.pdf · ix...
PENGARUH BAHAN BAKAR PERTALITE DAN
PREMIUM TERHADAP PERFORMA MESIN MOTOR
YAMAHA JUPITER Z – CW TAHUN 2010
SKRIPSI
OLEH:
MUAMAR ILHAM
NIM. 111210301
FAKULTAS TEKNIK
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PONTIANAK
2016
iii
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
Motto
Jangan menyerah akan kegagalan yang pernah kamu alami, karna
Kegagalan adalah awal dari tangga kita untuk menuju puncak
keberhasilan.
Berusalah untuk memperbaiki diri dan tidak mengulangi kesalahan yang
sama. “Semangat”
Persembahan
Untuk kedua orang tua dan adik-adik ku yang telah menjadi motivasi dan
tiada henti memberikan dukungan dan do’a.
Untuk Kedua Orang Tua tercinta, saudara dan seluruh keluarga besar
yang menjadi dasar motivasi dan tiada henti memberikan dukungan dan
do’a.
Terimakasih yang tak terhingga untuk dosen – dosen ku, terutama
pembimbing yang tak pernah lelah dan sabar memberikan bimbingan.
Untuk teman – teman angkatanku teknik mesin angkatan 2010 yang telah
membantu memberikan motivasi, berbagi keceriaan dan melewati setiap
suka dan duka selama kuliah.
iv
ABSTRAK
Saat ini kendaraan umum seperti sepeda motor menggunakan beberapa
pilihan jenis bahan bakar pertamina untuk motor bensin antara lain premium dan
pertalite. Performa mesin motor dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya
adalah jenis bahan bakar yang digunakan. Penelitian ini bertujuan untuk
mengetahui perbedaan performa motor terhadap penggunaan bahan bakar bakar
pertalite dan premium dengan melakukan pengujian torsi, daya, dan kemudian
menganalisa konsumsi bahan bakar spesifik. Pengujian masing-masing jenis
bahan bakar diuji pada mesin motor yamaha jupiter z-cw tahun 2010 dengan
menggunakan dynotest, yang terhubung dengan komputer. pada komputer akan
mencatat grafik hasil perubahan daya dan torsi dari masing-masing jenis
pengujian bahan bakar. Hasil penelitian menunjukkan torsi maksimum pada
pertalite sebesar 9,11 N.m pada putaran mesin 5128 rpm. Sedangkan torsi
tertinggi yang dihasilkan pada premium sebesar 8,59 N.m pada putaran mesin
4928 rpm. Sedangkan daya maksimum yang dihasilkan oleh pertalite dan
premium sebesar 8,3 HP pada putaran yang bebeda, pertalite pada putaran 7567
rpm dan premium pada putaran 7642 rpm. Untuk konsumsi bahan bakar spesifik
mengunakan bahan bakar pertalite terendah adalah 0,0170 kg/HP-jam pada
putaran 10000 rpm, tertinggi pada 0,0652 kg/HP-jam pada putaran 4000 rpm,
diikuti premium nilai spesifik terendah adalah 0,0171 kg/HP-jam pada putaran
10000 rpm, tertinggi pada 0,1061 kg/HP-jam pada putaran 4000 rpm.
Kata kunci : Torsi, Daya, Konsumsi Bahan Bakar Spesifik, premium, pertalite.
v
KATA PENGANTAR
Alhamdulilah segala puji dan syukur kepada Allah SWT, penulis dapat
menyelesaikan Tugas Akhir ini yang berjudul “PENGARUH BAHAN BAKAR
PERTALITE DAN PREMIUM TERHADAP PERFORMA MESIN MOTOR
YAMAHA JUPITER Z – CW TAHUN 2010” atas motivasi yang telah
diberikan kepada penulis, oleh karena itu penulis banyak mengucapkan terima
kasih dan penghargaan sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Gunarto,ST.,M.Eng, sebagai pembimbing utama yang telah
memberikan bimbingan dan arahan yang sangat berguna dalam
menyelesaikan Tugas Ahir ini.
2. Bapak Eko Sarwono.ST,.MT, sebagai pembimbing kedua yang banyak
sekali memberikan semangat kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas
Ahir ini.
3. Kedua Orang Tua tercinta, saudara dan seluruh keluarga besar yang
menjadi dasar motivasi dalam menyelesaikan Tugas Ahir ini. Banyak
sekali dukungan yang telah diberikan kepada penulis baik secara moril
maupun materi.
4. Tri Hartadi.,ST. yang telah banyak membantu saya selama melaksanakan
penelitian di Yogyakarta.
5. Bapak Aspiyansyah.ST.,M.Eng dan Bapak Masrum H, ST.,M.Eng selaku
tim penguji
vi
6. Seluruh Dosen Fakultas Teknik dan tenaga Dosen yang pernah mengajar
di Fakultas Teknik yang sudah memberikan ilmu dari awal perkuliahan
hingga sekarang.
7. Seluruh pengurus Fakultas Teknik yang sudah memberikan pelayanan
kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
8. Kepada sahabat khususnya kelas Teknik Mesin angkatan 2011, banyak
suka duka yang telah dilalui semasa perkuliahan hingga sampai penulis
menyelesaikan tugas ahir ini.
9. Kepala dan staf perpustakaan Universitas Muhamadiyah Pontianak yang
telah membantu penulis dalam mencari referensi.
Semoga tugas akhir ini bermanfaat bagi pengembangan motor bakar
khususnya dan dapat menjadi contoh untuk penelitian-penelitian selanjutnya.
Pontianak, Maret 2016
Penulis
vii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL
HALAMAN PERSETUJUAN ...................................................................... i
DAFTAR ISI ................................................................................................... ii
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... iv
DAFTAR TABEL .......................................................................................... v
DAFTAR SIMBOL ........................................................................................ vi
BAB I PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang .................................................................................. 1
1.2.Rumusan Masalah ............................................................................. 2
1.3.Batasan Masalah ............................................................................... 2
1.4.Tujuan Penelitian .............................................................................. 3
1.5.Manfaat Penelitian ............................................................................ 3
1.6.Metode Penelitian ............................................................................. 4
BAB II LANDASAN TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka .............................................................................. 5
2.2. Motor Bakar ..................................................................................... 9
2.3. Peforma Motor ................................................................................. 11
2.4. Mesin Bensin ................................................................................... 13
2.5. Bahan Bakar..................................................................................... 24
2.6. Spesifikasi Motor Jupiter Z-CW 115 ............................................... 30
viii
BAB III METODE PENELITIAN
3.1. Tempat dan Waktu Pelaksanaan ........................................................ 32
3.2. Peralatan dan Bahan Penelitian .......................................................... 32
3.3. Variabel Penelitian ............................................................................... 33
1. Bahan Penelitian ......................................................................... 33
2. Alat Penelitian ................................................................................. 33
3.4. Alur Penelitian ..................................................................................... 33
3.4. Metode Pengumpulan Data ................................................................ 36
BAB IV HASIL PENELITIAN
4.1. Prosedur Pengujian .......................................................................... 41
4.2. Hasil Pengujian ................................................................................ 42
1. Torsi ............................................................................................. 42
2. Daya ............................................................................................. 46
3. Konsumsi Bahan Bakar Spesifik ................................................. 51
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan ...................................................................................... 66
5.2. Saran ............................................................................................... 68
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Diagram P-v mesin otto aktual dan ideal ................................. 14
Gambar 2.2. Diagram T-S mesin otto ........................................................... 14
Gambar 2.3. Mesin motor bensin 2 langkah ................................................. 16
Gambar 2.4. Langkah kerja mesin motor bensin 2 langkah .......................... 17
Gambar 2.5. Mesin motor bensin 4 langkah ................................................. 18
Gambar 2.6. Langkah hisap mesin motor bensin 4 langkah ......................... 19
Gambar 2.7. Langkah kompresi mesin motor bensin 4 langkah ................... 20
Gambar 2.8. Langkah usaha mesin motor bensin 4 langkah ........................ 20
Gambar 2.9. Langkah buang mesin motor bensin 4 langkah ........................ 21
Gambar 3.1. Flown chart penelitian ............................................................. 35
Gambar 4.1. Grafik torsi bahan bakar premium dan pertalite....................... 44
Gambar 4.2. Grafik daya bahan bakar premium dan pertalite ...................... 49
Gambar 4.3. Grafik (SFC) bahan bakar premium dan pertalite ....................
62
x
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1. Torsi pada premium dan pertalite ................................................... 42
Tabel 4.2. Daya pada premium dan pertalite ................................................... 46
Tabel 4.5. Data Konsumsi Bahan Bakar premium dan pertalite ...................... 51
Tabel 4.6. Konsumsi Bahan Bakar Spesifik (Sfc)............................................ 62
xi
DAFTAR SIMBOL
P = Daya Mesin (HP)
n = Putaran Mesin (rpm)
T = Torsi (Nm)
F = Gaya (N)
s = Jarak (m)
mm = Milimeter
kg = Kilogram
sfc = Specific Fuel Consumption
t = Waktu (detik)
Vms = Konsumsi Bahan Bakar Perdetik (cc)
W = Daya (kW)
ρbb = Kerapatan Bahan Bakar ( )
S = Konsumsi Bahan Bakar (ml)
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Motor bakar adalah mesin atau pesawat tenaga yang merupakan mesin
kalor dengan menggunakan energi panas untuk melakukan kerja mekanik
dengan merubah energi kimia dari bahan bakar menjadi energi panas
(termal) sehingga menghasilkan energi mekanik. Cara memperoleh energi
thermal tersebut dari hasil proses pembakaran bahan bakar didalam mesin
itu sendiri.
Bahan bakar memegang peranan penting dalam motor bakar, nilai
kalor yang terkandung didalamnya adalah nilai yang menyatakan jumlah
energi panas maksimum yang dibebaskan oleh suatu bahan bakar melalui
reaksi pembakaran sempurna persatuan massa atau volume bahan bakar
tersebut.
Saat ini banyak sekali masalah yang timbul diakibatkan oleh cadangan
bahan bakar minyak yang terbatas dan harganya yang semakin melambung.
oleh karena itu PT pertamina (persero) segera mengeluarkan bensin baru
bernama pertalite. Ini merupakan BBM non subsidi, sehingga harganya
ditetapkan oleh pertamina. pertamina sudah meminta izin ke BPH migas
untuk mengeluarkan produk bensin jenis baru pengganti premium.
Dengan kualitas di bawah Pertamax, kemungkinan memiliki RON di
bawah 92 namun tidak lebih rendah dari 88. BUMN energi ini meluncurkan
pertalite untuk memenuhi Surat Keputusan Dirjen Migas Kementerian
2
Energi dan Sumber Daya Mineral Nomor 313 Tahun 2013 tentang
spesifikasi BBM RON 90. Saat ini BBM dengan kadar RON 90 belum ada.
Tujuan dari dikeluarkannya bensin jenis baru ini pengganti premium
adalah agar masyarakat mendapatkan pilihan jenis bensin yang lebih baik,
tapi tidak terlalu membebani dari sisi harga dan ramah lingkuangan.
Oleh karena itu saya tertarik untuk meneliti tentang penggunaan bahan
bakar premium dengan pertalite terhadap peformasi mesin sepeda motor
YAMAHA JUPITER Z-CW.
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah yang telah diuraikan maka pokok
permasalahan yang dihadapi adalah : Bagaimana perbedaan peforma mesin
yang dihasilkan dari bahan bakar pertalite dan premium.
1.3. Batasan masalah
Agar pembahasan yang dilakukan dalam penelitian lebih terarah,
peneliti membatasi masalah yang dibahas dalam penelitian ini mencakup
aspek-aspek sebagai berikut :
1. Mesin yang digunakan adalah mesin 4 langkah
2. Menggunakan bahan bakar pertalite dan premium
3. Batasan-batasan lain ditentukan pada saat pengujian
3
1.4. Tujuan
Tujuan dilaksanakannya penelitian ini adalah untuk; “mendapatkan
perbandingan unjuk kerja mesin motor YAMAHA JUPITER Z-CW dengan
menggunakan bahan bakar pertalite dan premium”.
1.5. Manfaat
Manfaat dilakukannya penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Diperolehnya gambaran tentang peforma dan konsumsi bahan bakar yang
dihasilkan dari penggunaan bahan bakar pertalite.
2. Diperolehnya gambaran tentang peforma dan konsumsi bahan bakar yang
dihasilkan dari penggunaan bahan bakar premium.
3. Sebagai tambahan kajian pustaka yang berkaitan dengan sepeda motor
1.6. Sistematika Penulisan
Untuk memecahkan masalah dalam penelitian ini, maka disusunlah
sistematika penulisan sebagai berikut :
BAB I : Pendahuluan
Berisi tentang latar belakang, permasalahan, tujuan, metode
penulisan, sistematika penulisan, manfaat penelitian, dan
sistematika penulisan.
BAB II : Landasan Teori
Berisi tentang tinjauan pustaka (jurnal ilmiah), landasan teori
sebagai telaah kepustakaan.
4
BAB III : Metodologi Penelitian
Berisi tentang tempat dan waktu pelaksanaan, bahan dan alat,
waktu dan tempat penelitian, variabel penelitian, alur penelitian,
metode.
BAB IV : Hasil Penelitian dan Pembahasan
Berisi tentang hasil penelitian, laporan hasil analisis
penelitian.
BAB V : Penutup
Berisi tentang kesimpulan dan saran.
5
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka
Eri Sururi dan Budi Waluyo, ST (2010) judul penelitian adalah
Perbandingan Penggunaan Bahan Bakar Premium dan Pertamax Terhadap
Unjuk Kerja Mesin Pada Sepeda Motor Suzuki Thunder Tipe EN-125.
Mesin mobil maupun sepeda motor memerlukan jenis bahan bakar yang
sesuai dengan desain mesin itu sendiri. Anggapan umum yang beredar
dilapangan adalah bahwa penggunaan pertamax mampu meningkatkan
unjuk kerja mesin yang mempunyai spesifikasi pabrik berbahan bakar
premium. Pada motor bakar, unjuk kerja mesin sangat dipengaruhi oleh
fenomena pembakaran didalam mesin itu sendiri. Semakin sempurna proses
pembakaran di setiap kondisi kerja mesin pada mesin tersebut, semakin
tinggilah prestasi mesin yang dihasilkan. Beberapa hal yang menentukan
kesempurnaan pembakaran adalah perbandingan kompresi mesin
(Compression Ratio), Ketepatan waktu pembakaran, perbandingan
campuran udara dan bahan bakar serta homogenitas campuran. Kesalahan
penggunaan bahan bakar bisa menyebabkan fenomena knocking yang
selanjutnya akan memperpendek usia komponen-komponen mesin itu
sendiri. Parameter prestasi mesin yang dipakai dalam penelitian ini adalah
konsumsi bahan bakar spesifik (Specific Fuel Consumtiont /SFC ). Dari
hasil pengujian dihasilkan torsi tertinggi 10,21 kgf.m pada putaran 6000
rpm pada jenis bahan bakar premium dan daya tertinggi untuk premiun dan
6
pertamax menunjukan hasil yang sama yaitu: 10,85 HP pada putaran yang
sama yaitu 10000 rpm. Pada hasil pengujian SFC pada putaran mesin 5000
rpm – 8000 rpm premium menunjukan nilai SFC yang lebih kecil sedangkan
untuk putaran mesin 9000 rpm ke atas menunjukan SFC premium sedikit
lebih tinggi dari pertamax.
Fintas Afan Agrariksa, Bambang Susilo, dan Wahyunanto Agung
Nugroho (2013) judul penelitian adalah Uji Performansi Motor bakar
Bensin (On Chassis) Menggunakan Campuran Premium dan Etanol. Ada
pendapat dari masyarakat yang menyatakan bahwa hanya dengan memakai
bahan bakar premium yang ada saat ini kendaraan yang mereka miliki sudah
bisa berjalan. Akan tetapi dalam penelitian ini penulis ingin mengajak
masyarakat untuk lebih memahami situasi yang terjadi pada satu atau dua
generasi ke depan. Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui pengaruh
campuran bahan bakar bensin dan etanol terhadap unjuk kerja motor bakar
bensin berdasarkan nilai kalor bahan bakar. Prosedur pengujian dibagi
menjadi tiga tahap, yaitu: Pengujian nilai kalor bahan bakar; Pengujian
motor bensin; Pengujian emisi gas buang. Pengujian menggunakan bahan
pencampuran bensin dan bioetanol (0%, 5%, 15%, 25% etanol). Hasil
pengujian nilai kalor bahan bakar diperoleh nilai kalor premium 11.414,453
kal/gram; campuran etanol 5% = 8905,921 kal/gram; campuran etanol 15%
= 8717,552 kal/gram; campuran etanol 25% = 8358,941 kal/gram. Hasil
pengujian performansi diperoleh daya tertinggi ada pada campuran 15%
yaitu 9,02 kW dan mampu menghabiskan 10 ml bahan bakar dalam waktu
7
35,87 detik. Hasil pengujian emisi gas buang diperoleh nilai CO terendah
ada pada campuran 25% etanol yaitu 0,85% volume udara; nilai CO2
tertinggi ada pada campuran 25% etanol yaitu 10,6% volume udara.
Rapotan Saragih dan Djoko Sungkono Kawano (2013). Judul
penelitian adalah Pengaruh Penggunaan Bahan Bakar Premium, Pertamax,
Pertamax Plus Dan Spiritus Terhadap Unjuk Kerja Engine Genset 4
Langkah. Peningkatan penggunaan dari bahan bakar fosil untuk keperluan
alat trasportasi terus meningkat setiap harinya. Dimana bahan bakar yang
digunakan berasal dari bahan bakar fosil yang tidak dapat diperbaharui,
untuk itu diharapkan ada solusi mengatasi dari permasalah yang timbul
akibat dari persediaan minyak bumi yang semakin lama semakin menipis.
Salah satu solusi yang dapat diberikan adalah dengan menggunakan spiritus
sebagai bahan bakar pengganti dari bahan bakar fosil. Penggunaan spiritus
sebagai bahan bakar merupakan salah satu bahan bakar yang dapat
diperbaharui. Uji coba dilakukan di laboratorium Motor Pembakaran Dalam
Teknik Mesin ITS pada genset Yasuka 4 langkah dengan menggunakan
bahan bakar premium, pertamax, pertamax Plus dan spiritus. Penelitian
meliputi pengujian performa unjuk kerja pada engine genset 4 langkah.
Pengujian dilakukan dengan menggunakan electrical dynamometer test,
dengan pembebanan yang diberikan menggunakan lampu pijar dari 100 watt
sampai 700 watt dengan interval 100 watt. Dari penelitian didapatkan,
dengan penggunaan jenis bahan bakar spiritus mampu menghasilkan unjuk
kerja dan gas buang yang baik. Perbaikan yang diperoleh pada unjuk kerja
8
mesin yaitu daya efektik mengalami kenaikan sebesar 6,62 %, torsi
mengalami kenaikan sebesar 6,61 %, tekanan efektif rata-rata mengalami
kenaikan sebesar 6,61 % dan efisiensi thermal mengalami kenaikan sebesar
25,39 %. Perbaikan yang diperoleh pada emisi CO turun sebesar 174,77 %
dan HC turun sebesar 254,35 %.
Sugeng Mulyono, Gunawan dan Budha Maryanti (2013) judul
penelitian adalah Pengaruh Penggunaan dan Perhitungan Efisiensi Bahan
Bakar Premium dan Pertamax Terhadap Unjuk Kerja Motor Bakar Bensin.
Kendaraan umum seperti sepeda motor saat ini bisa menggunakan beberapa
pilihan jenis bahan bakar Pertamina untuk motor bensin antara lain
Premium dan Pertamax. Masing-masing jenis bahan bakar tersebut memiliki
angka oktan yang berbeda. Unjuk kerja motor banyak dipengaruhi oleh
beberapa faktor, di antaranya jenis bahan bakar yang digunakan. Tujuan dari
penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh perbedaan angka oktan
bahan bakar bensin terhadap unjuk kerja torsi, daya, dan kemudian
menganalisa konsumsi bahan bakar spesifik pada motor 4 tak. Pada
percobaan ini diuji unjuk kerja motor mengenai torsi, daya, dan kemudian
menganalisa konsumsi bahan bakar spesifik yang digunakan pada bensin
produksi Pertamina yang biasa digunakan, antara lain bensin premium dan
pertamax. Masing-masing jenis bensin diuji pada motor Honda jenis Beat
108 cc tahun 2012 dengan menggunakan Dynotest, yang terhubung dengan
komputer. Komputer akan mencatat grafik perubahan torsi dan daya
terhadap kenaikan putaran mesin dari 500 rpm hingga 9500 rpm. Sedangkan
9
konsumsi bahan bakar spesifik dihitung berdasarkan waktu yang diperlukan
dalam menghabiskan setiap bahan bakar yang diuji. Penelitian ini dilakukan
di laboratorium teknik mesin universitas Negeri Surabaya. Hasil penelitian
menunjukkan torsi maksimum dicapai pada bensin pertamax sebesar 116.15
Nm pada putaran 2000 rpm, diikuti campuran antara 50% pertamax dan
50% premium 99.93 Nm pada putaran 2500 rpm, dan bensin premium 67,53
Nm pada 2500 rpm. Sedangkan daya maksimum juga pada bensin pertamax
sebesar 6,6 HP pada 4000 rpm dan 4500 rpm, diikuti bensin campuran 6,5
HP pada putaran 3500 rpm sampai 4500 rpm dan putaran 5500 rpm, lalu
premium sebesar 6,4 HP pada putaran 5500 rpm. Untuk konsumsi bahan
bakar spesifik minimal dimiliki pertamax sebesar 0,41 kg/kwh pada putaran
3500 rpm sampai 5500 rpm, diikuti bensin premium sebesar 0,48 kg/kwh
pada 5500 rpm, kemudian bensin campuran sebesar 0,53 kg/kWh pada
putaran 3500 rpm sampai 4500 rpm.
2.2. Motor Bakar
Motor bakar adalah mesin atau pesawat yang menggunakan energi
termal untuk melakukan kerja mekanik yaitu dengan cara menngubah energi
kimia dari bahan bakar menjadi energi panas dan menggunakan energi
tersebut menjadi energi mekanik (gerak). Dilihat dari proses pembakarannya
motor bakar dibagi menjadi 2 yaitu :
10
1. Mesin pembakaran luar (External Combustion Engine)
Mesin pembakaran luar dimana proses pembakaran terjadi diluar
mesin itu sendiri, sehingga untuk melaksanakan pembakaran digunakan
mesin itu sendiri, panas dari bahan bakar sendiri tidak diubah menjadi
tenaga gerak tetapi terlebih dahulu melalui media perantara baru
kemudian diubah menjadi tenaga mekanik. Contoh mesin pembakaran
luar yaitu : mesin uap, mesin stirling, fourstroke.
2. Mesin pembakaran dalam (Internal Combustion Engine)
Mesin pembakaran dalam dimana proses pembakaran bahan
bakarnya terjadi didalam mesin itu sendiri sehingga panas dari hasil
pembakaran langsung bisa diubah menjadi tenaga mekanik. Mesin
pembakaran dalam umumnya dikenal dengan nama motor bakar. Dalam
kelompok ini terdapat motor bakar piston dan sistem turbin gas. Proses
pembakaran berlangsung didalam motor bakar itu sendiri sehingga gas
pembakaran yang terjadi sekaligus berfungsi sebagai fluida kerja. Motor
bakar mempergunakan beberapa silinder yang didalamnya terdapat piston
yang bergerak translasi (bolak-balik). Didalam silinder itulah terjadi
proses pembakaran bahan bakar dengan udara. Gas pembakaran yang
dihasilkan oleh proses tersebut mampu menggerakkan piston yang oleh
batang penggerak dihubungkan dengan proses engkol. Contoh mesin
pembakaran dalam yaitu : mesin bensin, mesin diesel, four-stroke cycle,
two-stroke cycle, mesin wankel.
11
2.3. Peforma Motor
Bagian ini membahas tentang performasi mesin pembakaran dalam.
Parameter mekanik yang termasuk dalam subbab ini adalah torsi, daya,
perbandingan udara bahan bakar, konsumsi bahan bakar spesifik dan
efesiensi dari pembakaran didalam mesin.
1. Daya dan torsi
Daya merupakan salah satu parameter dalam menentukan peforma
motor. Perbandingan perhitunagan daya terhadap berbagai macam motor
tergantung pada putaran mesin dan momen putar itu sendiri, semakin
cepat putaran mesin, rpm yang dihasilkan semakin besar sehingga daya
yang dihasilkan juga semakin besar, begitu juga momen putar motornya,
semakin banyak jumlah gigi pada roda giginya semakin besar torsi yang
terjadi. Dengan demikian jumlah putaran (rpm) dan besarnya momen
putar atau torsi mempengaruhi daya motor yang dihasilkan oleh sebuah
motor.
Pada motor bakar daya yang berguna adalah daya poros,
dikarenakan poros tersebut menggerakkan beban. Dengan demikian besar
daya poros itu adalah :
(kW) (Sumber: Sugeng, 2014:31)
Dimana :
W = Daya (kW)
12
n = Putaran Mesin (rpm)
T = Torsi (Nm)
Torsi adalah ukuran kemampuan mesin untuk melakukan kerja,
jadi torsi adalah suatu energi. Torsi dapat diperoleh dari hasil kali antara
gaya dengan jarak :
T = F x s (N.m) (Sumber: Sugeng, 2014:31)
Dimana :
T = torsi (Nm)
F = gaya sentrifugal (N)
s = jarak (m)
Torsi pada pengujian dengan alat dynamometer diperoleh dari daya
motor yang memutar roda belakang motor yang bersinggungan dengan
silinder pejal sebagai beban. Pada silinder ini terdapat sensor yang
dihubungkan dengan alat konsul GUI yang selanjutnya diterjemahkan
pada komputer.
2. Konsumsi bahan bakar spesifik (SFC)
Perhitungan konsumsi bahan bakar spesifik ini digunakan untuk
mengetahui jumlah bahan bakar yang dibutuhkan untuk menghasilkan
daya dalam waktu tertentu. Jika daya dalam satuan HP dan berat bahan
13
bakar dalam satu jam ( kg) maka konsumsi bahan bakar spesifik dapat
dirumuskan :
SFC = (kg/jam.HP)
Dimana : SFC = Konsumsi bahan bakar spesifik (kg/HP-jam)
F = Berat bahan bakar dalam satu jam (kg/jam)
P = Daya (HP)
2.4. Mesin Bensin
Mesin bensin adalah sebuah tipe mesin pembakaran
dalam yang menggunakan nyala busi untuk proses pembakaran,
dirancang untuk menggunakan bahan bakar gasoline atau yang sejenis.
Mesin bensin berbeda dengan mesin diesel dalam metode
pencampuran bahan bakar dengan udara, dan mesin bensin selalu
menggunakan penyalaan busi untuk proses pembakaran. Pada mesin diesel,
hanya udara yang dikompresikan dalam ruang bakar dan dengan sendirinya
udara tersebut terpanaskan, bahan bakar diinjeksikan ke dalam ruang bakar
di akhir langkah kompresi untuk bercampur dengan udara yang sangat
panas, pada saat kombinasi antara jumlah udara, jumlah bahan bakar, dan
temperatur dalam kondisi tepat maka campuran udara dan bakar tersebut
akan terbakar dengan sendirinya. Siklus otto (ideal) pembakaran tersebut
dimisalkan dengan pemasukan panas pada volume konstan.
14
Gambar 2.1 Diagram P-v mesin otto aktual dan ideal
Keterangan Gambar :
P = Tekanan (atm)
V = Volume Spesifik ( /kg)
qin = Kalor yang masuk (kJ)
qout = Kalor yang dibuang (kJ)
Gambar 2.2 Diagram T-S mesin otto
Keterangan Gambar :
T = Temperatur (K)
S = Entropi (kJ/kg.K)
15
qin = Kalor yang masuk (kJ)
qout = Kalor yang dibuang (kJ)
Keterangan siklus :
1-2 Kompresi Isentropik
3-4 Pemasukan Kalor pada Volume Konstan
3-4 Ekspansi Isentropik
4-1 Pengeluaran Kalor pada Volume Konstan
Pada mesin bensin, pada umumnya udara dan bahan bakar dicampur
sebelum masuk keruang bakar, sebagian kecil mesin motor bensin modern
mengaplikasikan injeksi bahan bakar langsung ke silinder ruang bakar
termasuk mesin bensin 2 langkah untuk mendapatkan emisi gas buang yang
ramah lingkungan. Percampuran udara dan bahan bakar dilakukan oleh
karburator atau sistem injeksi, keduanya mengalami perkembangan dari
sitem manual sampai dengan penambahan sensor-sensor elektronik. Sistem
injeksi bahan bakar dimotor bensin terjadi diluar silinder, tujuannya untuk
mencampur udara dengan bahan bakar seproposional mungkin, hal ini
disebut EFI.
1. Mesin motor bensin 2 langkah
Mesin bensin 2 langkah belakangan ini penggunaannya sudah
sangat sedikit dikarenakan emisi gas buang yang relatif lebih besar
dibandingkan dengan mesin motor bensin 4 langkah. Cara kerja pada
mesin motor bensin 2 langkah sangat simpel, hakekatnya mesin motor 2
langkah pada sebuah ruang pembakarannya terjadi dua kali langkah
16
piston. Langkah buang dan langkah isap terjadi pada saat torak berada
disekitar TMB. Lubang isap dan lubang buang pada dinding silinder
dibuka dan ditutup oleh torak itu sendiri, berikut dijelaskan 2 istilah
dalam mesin motor bensin 2 langkah.
- Titik Mati Atas (TMA) atau dengan kata lain Upstroke,
- Titik Mati Bawah (TMB) atau dengan kata lain Downstroke.
Dibawah ini dijelaskan mengenai detail dari gambar mesin motor
bensin 2 langkah, dimana mesin motor bensin 2 langkah ini tidak
memiliki klep seperti pada mesin-mesin yang lainnya.
Gambar 2.3 Mesin motor bensin 2 Langkah
Berikut ini dijelaskan langkah kerja mesin motor bensin 2 langkah,
disini gas buang didesak keluar dari dalam silinder melalui lubang buang
oleh udara dan campuran bahan bakar dan udara yang dimasukkan dalam
silinder. Sudah barang tentu sebagian udara atau campuran bahan bakar
dan udara segar ikut keluar dari dalam silinder bersama-sama dengan gas
buang.
17
Gambar 2.4 Langkah kerja mesin motor bensin 2 langkah
a. Langkah Pertama TMA ke TMB
Piston bergerak dari TMA ke TMB maka terjadilah penekanan
pada ruang bilas yang berada diruang piston, pada lubang linier
terdapat lubang dari inlangkahe dan exhaust. Pada saat piston bergerak
melewati lubang exhaust, gas yang ada pada ruang bakar akan keluar
melewati lubang exhaust. Sedangkan saat piston melewati lubang
inlangkahe maka gas yang berada di ruang bilas yang ikut terpompa
oleh piston akan masuk kedalam ruang bakar, dan saat ini sedang
terus berlanjut gas dari sisa pembakaran akan terdorong keluar melalui
exhaust.
b. Langkah Kedua dari TMB ke TMA
Pada saat piston bergerak dari TMB ke TMA akan
melakukan penghisapan campuran bahan bakar, udara, dan oli
samping. Setelah piston melewati lubang intake dan lubang exhaust,
maka piston akan melakukan sistem kompresi yang terjadilah tekanan
18
pada ruang bakar. Piston akan terus menekan hingga tepat di posisi
TMA, sedangkan campuran bahan bakar dan udara yang sudah
dapat tekanan dari piston akan terbakar oleh api yang dihasilkan
oleh sebuah busi, setelah itu terjadi pada uang bakar maka akan
diteruskan ke langkah tenaga, dan tenaga disalurkan ke bagian
transmisi, itu terjadi selama mesin motor hidup.
2. Mesin motor bensin 4 Langkah
Mesin motor bensin 4 langkah adalah mesin pembakaran dalam
yang dalam satu siklus pembakaran terjadi empat langkah piston. Empat
langkah tersebut meliputi, langkah hisap (pemasukan), kompresi, tenaga
dan langkah buang yang secara keseluruhan memerlukan dua putaran
poros engkol (crankshaft) per satu siklus pada mesin motor bensin.
Gambar 2.5 Mesin motor bensin 4 langkah
Prinsip kerja motor bensin 4 langkah adalah sebagai berikut :
19
1. Langkah Hisap
Dalam langkah ini, campuran bahan bakar dan udara dihisap ke
dalam ruang bakar, katup hisap membuka sedangkan katup buang
tertutup. Waktu torak bergerak dari titk mati atas (TMA) ke titik mati
bawah (TMB), menyebabkan ruang silinder menjadi vakum dan
menyebabkan masuknya campuran udara dan bahan bakar ke
dalamsilinder yang disebabkan adanya tekanan udara luar.
Gambar 2.6 Langkah hisap mesin motor bensin 4 langkah
2. Langkah Kompresi
Dalam langkah ini, campuran udara dan bahan bakar
dikompresikan. Katup hisap dan katup buang tertutup. Waktu torak
naik dari titik mati bawah (TMB) ke titik mati atas (TMA), campuran
yang dihisap tadi dikompresikan. Akibatnya tekanan dan
temperaturnya akan naik, sehingga akan mudah terbakar. Saat inilah
percikan api dari busi terjadi. Poros engkol berputar satu kali ketika
torak mencapai titk mati atas (TMA).
20
Gambar 2.7 Langkah kompresi mesin motor bensin 4 langkah
3. Langkah Usaha
Dalam langkah ini, mesin menghasilkan tenaga dimana
gerak translasi piston diubah menjadi gerak rotasi oleh poros engkol
dan selanjutnya akan menggerakkan kendaraan. Saat torak mencapai
titik mati atas (TMA) pada saat langkah kompresi, busi memberikan
loncatan bunga api pada campuran udara dan bahan bakar yang telah
dikompresikan. Dengan adanya pembakaran, kekuatan dari tekanan
gas pembakaran yang tinggi mendorong torak ke bawah. Usaha ini
yang menjadi tenaga mesin.
Gambar 2.8 Langkah usaha mesin motor bensin 4 langkah
21
4. Langkah Buang
Dalam langkah ini, gas yang sudah terbakar, akan dibuang ke
luar silinder. Katup buang membuka sedangkan katup hisap
tertutup.Waktu torak bergerak dari titik mati bawah (TMB) ke titik
mati atas (TMA), mendorong gas bekas keluar dari silinder. Pada
saat akhir langkah buang dan awal langkah hisap kedua katup akan
membuka sedikit (valve overlap) yang berfungsi sebagai langkah
pembilasan (campuran udara dan bahan bakar baru mendorong gas
sisa hasil pembakaran). Ketika torak mencapai TMA, akan mulai
bergerak lagi untuk persiapan langkah berikutnya, yaitu langkah hisap.
Poros engkol telah melakukan 2 putaran penuh dalam satu siklus
yang terdiri dari empat langkah yaitu, 1 langkah hisap, 1 langkah
kompresi, 1 langkah usaha, 1 langkah buang yang merupakan dasar
kerja dari pada mesin empat langkah.
Gambar 2.9 Langkah buang mesin motor bensin 4 langkah
Proses Kerja adalah keseluruhan langkah yang berurutan untuk
terjadinya satu siklus kerja dari motor. Proses kerja ini terjadi berurutan
dan berulang-ulang. Piston motor bergerak bolak balik dari titik mati atas
22
(TMA) ke titik mati bawah (TMB) dan dari titik mati bawah (TMB) ke
titik mati atas (TMA) pada langkah selanjutnya.
Pada motor empat langkah, proses kerja motor diselesaikan dalam
empat langkah piston.
- Langkah pertama yaitu piston bergerak dari TMA ke
TMB, disebut langkah pengisian.
- Langkah kedua yaitu piston bergerak dari TMB ke TMA
disebut langkah kompresi.
- Langkah ketiga piston bergerak dari TMA ke TMB disebut
langkah usaha. Pada langkah usaha ini terjadilah proses
pembakaran bahan bakar (campuran udara dan bahan bakar) di
dalam silinder motor/ruang pembakaran yang menghasilkan
tenaga yang mendorong piston dari TMA ke TMB.
- Langkah keempat yaitu piston bergerak dari TMB ke
TMA disebut langkah pembuangan. Gas hasil pembakaran
didorong oleh piston keluar silinder motor. Jadi pada motor
empat langkah proses kerja motor untuk menghasilkan satu
langkah usaha (yang menghasilkan tenaga) diperlukan empat
langkah piston.
Empat langkah piston berarti sama dengan dua kali putaran poros
engkol. Pada motor dua langkah proses kerja motornya untuk
mendapatkan satu kali langkah usaha hanya diperlukan dua kali langkah
piston. Motor dua langkah yang paling sederhana, pintu masuk atau
23
lubang masuk dan lubang buang terlelangkah berhadap-hadapan yaitu
berada pada sisi bawah pada dinding silinder motor.
Proses kerjanya adalah sebagai berikut:
- Piston berada TMB, kedua lubang (masuk dan buang) sama
sama terbuka kemudian campuran udara dan bahan bakar
dimasukkan kedalam silinder melalui lubang masuk.
- Gerakan piston dari TMB ke TMA, maka lubang masuk akan
tertutup dan tertutup pula lubang buang, maka terjadilah langkah
kompresi. Pada akhir langkah kompresi ini terjadilah
pembakaran gas bahan bakar. Dengan terjadinya pembakaran
gas bahan bakar maka dihasilkan tenaga pembakaran yang
mendorong piston ke bawah dari TMA ke TMB.
- Langkah usaha terakhir terjadilah pembuangan gas bekas
begitu terbuka lubang buang. Sesudah itu terbuka pula lubang
masuk sehingga terjadi pemasukkan gas baru sekaligus
mendorong mendorong gas bekas keluar melalui lubang buang.
Dengan demikian pada motor dua langkah proses motor untuk
menghasilkan satu kali langkah usaha/pembakaran gas dalam silinder,
hanya diperlukan dua langkah piston. Dilihat dari putaran poros
engkolnya diperlukan satu kali putaran poros engkol.
24
2.5. Bahan Bakar
Bahan bakar adalah suatu materi apapun yang bisa diubah menjadi
energi. Biasanya bahan bakar mengandung energi panas yang dapat
dilepaskan dan dimanipulasi. Kebanyakan bahan bakar digunakan manusia
melalui proses pembakaran (reaksi redoks) dimana bahan bakar tersebut
akan melepaskan panas setelah reaksi eksoteramal dan reaksi nuklir ( seperti
Fisi nuklir atau Fusi nuklir). Berdasarkan bentuk atau wujudnya bahan bakar
dibagi menjadi tiga jenis yaitu :
1. Bahan bakar padat
Bahan bakar padat merupakan bahan bakar berbentuk padat, dan
kebanyakan menjadi sumber energi panas. Misalnya kayu dan batu
bara.
Berdasarkan nilai kalornya batu bara dapat dikelompokkan menjadi
beberapa kelas antara lain :
Kelas Kisaran nilai kalor
(dalam kkal/kg)
A Lebih dari 6200
B 5600-6200
C 4940-5600
D 4200-4940
E 3360-4200
F 2400-3360
G 1300-2400
25
2. Bahan bakar cair
Bahan bakar cair adalah bahan bakar yang berbentuk cair, bahan
bakar cair yang paling populer adalah bahan bakar minyak atau BBM.
BBM seperti bensin dan solar adalah bahan bakar cair yang biasa
digunakan untuk kendaraan bermotor.
Sifat bahan bakar cair yaitu:
a. Densitas
Densitas adalah perbandingan massa bahan bakar terhadap volum
bahan bakar pada suhu acuan 15ºC. Densitas diukur dengan
menggunakan Hydrometer dengan satuan .
b. Specific grafity
Specific grafity adalah perbandingan berat dari sejumlah volum
minyak bakar terhadap berat air untuk volum yang sama pada suhu
tertentu.
c. Viskositas
Viskositas adalah ukuran kekentalan atau resistensi bahan
terhadap aliran fluida.
d. Titik nyala
Titik nyala adalah suhu terendah dimana bahan bakar dapat
terbakar.
26
e. Panas jenis
Panas jenis adalah jumlah kkal yang diperlukan untuk menaikkan
suhu 1 kg minyak sebesar 1 ºC. Satuan panas jenis adalah kkal/kg
ºC.
f. Nilai kalor
Nilai kalor adalah ukuran panas atau energi yang dihasilkan dan
ukuran sebagai nilai kalor kotor ( gross colorrific value ) atau nilai
kalor netto ( nett colorific value ).
g. Residu karbon
Residu karbon memberikan kecenderungan mengendap residu
padat karbon pada permukaan panas, seperti burner atau injeksi
nozel bila kandungan yang mudah menguapnya menguap. Residu
minyak mengandung residu karbon 1% atau lebih.
3. Bahan bakar gas
Bahan bakar gas ada dua jenis, yakni compressed natural gas
(CNG) dan liquid petroleum gas (LPG). CNG pada dasarnya terdiri
dari metana sedangkan LPG adalah campuran dari propana, butana
dan bahan kimia lainnya. LPG yang digunakan untuk kompor rumah
tangga, sama bahannya dengan bahan bakar gas yang biasa digunakan
untuk sebagian kendaraan bermotor. Berikut ini adalah contoh
sebagian kecil bahan bakar gas dan sifatnya :
27
a. Gas alam
Memiliki massa jenis relative 0,6 memiliki nilai karbon 9350
kkal/ dan memiliki suhu nyala 1954 ºC.
b. Propan
Memiliki massa jenis relative 1,52 memiliki nilai karbon 22200
kkal/ dan memiliki suhu nyala1967ºC.
c. Butan
Memiliki massa jenis relative 1,96 memiliki nilai karbon 28500
kkal/ dan memiliki suhu nyala 1973 ºC.
Hidrokarbon juga merupakan bahan bakar gas. Senyawa
hidrokarbon merupakan senyawa karbon paling sederhana yang terdiri
dari atom karbon (C) dan atom hidrogen (H), sampai saat ini terdapat
lebih kurang 2 juta senyawa hidrokarbon. Sifat senyawa-senyawa
hidrokarbon ditentukan oleh struktur dan jenis ikatan kovalen antara
atom karbon.
1) Premium
Komponen bensin adalah hidrokarbon dengan kisaran titik didih
antara 30°-225°C, yang jenisnya adalah antara lain : straight-run
gasoline, catalytic crack gasoline, reformat, isomerat, alkilat dan poli
gasoline. Berdasarkan kandungan hidrokarbon, komponen bensin
tersebut dapat dibagi dalam 3 jenis berikut : komponen bensin parafinik
(straight run gasoline, isomerat dan alkilat), komponen bensin olefinik
28
(poli gasoline dan catalytic crack gasoline) dan komponen bensin
aromatik (reformat dan catalytic crack gasoline).
Komponen premium parafinik mempunyai harga sensitivitas
rendah sedangkan harga sensitivitas tinggi diamati pada komponen
bensin olefinik dan aromatik. catalytic crack gasoline adalah komponen
premium yang mengandung sulfur organik terbesar diantara komponen
premium tersebut. Untuk meningkatkan mutu catalytic crack gasoline
tersebut dilakukan dengan proses desulfurisasi yang menghilangkan
kadar sulfur dan juga menjenuhkan hidrokarbon olefin dan aromatik.
Bagian ringan fraksi reformat mempunyai angka oktana rendah
sehingga perlu ditingkatkan dengan bantuan proses hidroisomerisasi.
Berikut unsur-unsur yang terdapat pada premium, sulfur (S) atau
belerang 0,05%, timbal (Pb) 0,300%, oksigen (O) 2,72%, pewarna
0,13%. Sifat-sifat premium mempunyai titik didih 215°C, massa jenis
pada 15°C adalah antara 715-780 kg/ , mempunyai nilai kalor 42,098
Cal.
2) Pertalite
Pertalite adalah merupakan bahan bakar minyak (BBM) jenis baru
yang diproduksi pertamina. Berdasarkan Keputusan Direktur Jenderal
Minyak dan Gas Bumi No. 313.K/10/DJM.T/2013 tentang Standar dan
Mutu Bahan Bakar Bensin 90 yang Dipasarkan di Dalam Negeri,
berikut spesifikasi Pertalite:
29
Angka Oktana Riset (RON) 90,0.
Stabilitas oksidasi minimal 360 menit.
Kandungan sulfur maksimal 0,05% m/m setara dengan 500
ppm.
Tidak boleh mengandung timbal.
Tidak ada kandungan logam (mangan dan besi).
Kandungan oksiden maksimal 2,7% m/m.
Distilasi 10% penguapan maksimal 74 derajat celsius, titik
didih akhir maksimal 215 derajat celsius.
Residu maksimal 2,0%.
Sedimen 1 mg/liter.
Sulfus Mercaptan maksimal 0,002% massa setara dengan 20
ppm.
Unwashed gum maksimal 70 mg/100 ml.
Washed gum maksimal maksimal 5 mg/ 100 ml.
Berat jenis pada suhu 15 derajat celsius minimal 715 kg/m3
maksimal 770 kg/m3.
Penampulan visual jernih dan terang.
Berwarna hijau.
Kandungan pewarna maksimal 0,13 gram/100 liter.
Selain itu pemerintah juga memberi syarat lainnya pada bensin
RON 90, yakni aditif yang dicampur harus kompatibel dengan minyak
bensin. Artinya tidak menambah kekotoran mesin/kerak. Aditif yang
30
dicampur juga tidak boleh mengandung komponen pembentuk abu (ash
forming).
2.6. Spesifikasi Motor YAMAHA JUPITER Z-CW 115
1. Mesin
- Tipe Mesin : 2P2, 4 Langkah, SOHC, 2 Klep (Berpendingin Udara)
- Diameter Langkah : 51.0 x 54.0 mm
- Volume Silinder : 110,3 cc
- Perbandingan Kompresi : 9.3 : 1
- Power Max : 8,8 hp / 8,000 rpm
- Torsi Max : 0,92 kgf.m / 5,000 rpm
- Sistem Pelumasan : Pelumasan Basah
- Oli Mesin : 800cc (Berkala) | 1,000 cc (Total)
- Karburator : Mikuni VM 17 x 1, Setelan Pilot Screw 1-3,8 Putaran
Keluar
- Putaran Langsam : 1.500 rpm
- Saringan udara : Tipe kering
- Transmisi : Tipe ROTARY 4 Kecepatan (N-1-2-3-4-N)
- Sistem Starter : Motor Starter dan Starter Engkol
2. Chasis
- Tipe Rangka : Pipa “Under-Bone”
- Suspensi Depan : Telescopic
- Suspensi Belakang : Lengan Ayun
- Rem Depan : Cakram Tunggal 220 mm
- Rem Belakang : Tromol dengan Bahan “Non Asbestos” O 130 mm
- Ban Depan : 70/90 – 17,38 P (dengan ban dalam)
- Ban Belakang : 80/90 – 17,44P (dengan ban dalam)
31
3. Electricity
- Lampu Depan : 12 Volt, 32 W / 32 W (2 bh)
- Lampu Sein Depan : 12 Volt, 10 W x 2 buah
- Lampu Sein Belakang : 12 Volt, 10 W x 2 buah
- Lampu Rem : 12 Volt, 5 W / 21 W x 1 buah
- Beterai : GM5Z – 3B / YB 5L-B 12 Volt 5,0 Ah
- Busi : NGK C6-HSA / DENSO U 20 FS-U
- Sistem Pengapian : DC CDI
4. Dimension
- Panjang X Lebar X Tinggi : 1.910 x 680 x 1.045 mm
- Tinggi Tempat Duduk : 760 mm
- Jarak Antar Roda : 1.230 mm
- Jarak Ke Tanah : 140 mm
- Kapasitas Tangki : 4,2 Liter
32
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu Pelaksanaan
Waktu untuk penelitian ini direncanakan selama 1 bulan yang dimulai
pada bulan Desember 2015. Tempat pelaksanaan pengujian di moto tech
yang berlokasi di Yogjakarta.
3.2 Peralatan dan Bahan Penelitian
Peralatan dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah
sebagai berikut:
1. 1 (satu) unit kendaraan roda 2 115 cc merk jupiter dalam kondisi
standar dengan sistem karburator rakitan tahun 2010.
2. Premium sebagai bahan bakar standar pemakaian harian
3. Pertalite sebagai bahan bakar pengganti dalam eksperimen
4. Dynotest
5. Speedometer
6. Stop watch
7. Burret
33
3.3 Variabel Penelitian
1. Variabel Bebes
Variabel bebas merupakan variabel yang mempengaruhi suatu
gejala, dalam penelitian ini variabel bebasnya yaitu penggunaan bahan
bakar pertalite dan premium.
2. Variabel Terikat
Variabel terikat yaitu variabel yang dipengaruhi suatu gejala,
dalam penelitian ini yaitu berupa daya dan emisi yang dihasilkan dari
penggunaan tiap-tiap bahan bakar tersebut.
3.4 Alur Penelitian
Proses penelitian ditulis dalam bentuk urutan proses dan flowchart
yaitu sebagai berikut:
1. Melakukan pengujian daya dan torsi menggunakan dynotest pada
kendaraan bermotor dengan RPM yang ditentukan yaitu 4000 > 10000
RPM pada penggunaan bahan bakar premium.
2. Melakukan pengujian konsumsi bahan bakar dan penghitungan nilai
SFC bahan bakar pada penggunaan bahan bakar premium.
3. Penggantian bahan bakar dari premium menjadi bahan bakar pertalite.
4. Melakukan pengujian daya dan torsi menggunakan dynotest pada
kendaraan bermotor dengan RPM yang ditentukan yaitu 4000 > 10000
RPM pada penggunaan bahan bakar pertalite.
34
5. Melakukan pengujian konsumsi bahan bakar dan penghitungan nilai
SFC bahan bakar pada penggunaan bahan bakar premium.
6. Analisa hasil penelitian.
35
Proses penelitian juga ditulis dalam bentuk flowchart yaitu sebagai berikut :
Gambar 3.1 Flown Chart Penelitian
Mulai
Persiapan Alat Penelitian
Pengujian Torsi, Daya dan Konsumsi Bahan
Bakar Premium
Analisis Data Torsi, Daya, dan Konsumsi Bahan Bakar
Premium
Menghitung SFC Bahan Bakar Premium
Perbandingan Antara 2 Analisis Bahan
Bakar Pertalite Dan Premium
Kesimpulan
Selesai
Ya
Ya
Tidak
Tidak
Menghitung SFC Bahan Bakar Pertalite
Mengganti Bahan Bakar Premium Dengan Pertalite
Pengujian Torsi, Daya dan Konsumsi Bahan
Bakar Pertalite
Analisis Data Torsi, Daya, dan Konsumsi Bahan Bakar
Pertalite
36
3.5 Metode Pengumpulan Data
Metode pengumpulan data dalam penelitian ini yaitu pencatatan pada
tiap-tiap hasil tahapan penelitian dimana pada masing-masing pengunaan
bahan bakar (pertalite dan premium) dilakukan uji jalan dengan RPM yang
telah ditentukan yaitu 4000 RPM, 6000 RPM, 8000 dan 10000 RPM.
Berikut merupakan tabel data penelitian :
Tabel 4.1 Hasil pengujian torsi pada penggunaan bahan bakar pertalite
dan premium.
Putaran Mesin
(RPM)
Torsi (N.m)
Premium Pertalite
4000 ... ... ... ... ... ...
4250 ... ... ... ... ... ...
4500 ... ... ... ... ... ...
4750 ... ... ... ... ... ...
4928 ... ... ... ... ... ...
5000 ... ... ... ... ... ...
5128 ... ... ... ... ... ...
5250 ... ... ... ... ... ...
5500 ... ... ... ... ... ...
37
5750 ... ... ... ... ... ...
6000 ... ... ... ... ... ...
6250 ... ... ... ... ... ...
6500 ... ... ... ... ... ...
6750 ... ... ... ... ... ...
7000 ... ... ... ... ... ...
7250 ... ... ... ... ... ...
7500 ... ... ... ... ... ...
7567
... ... ... ... ... ...
7642 ... ... ... ... ... ...
7750 ... ... ... ... ... ...
8000 ... ... ... ... ... ...
8250 ... ... ... ... ... ...
8500 ... ... ... ... ... ...
8750 ... ... ... ... ... ...
9000 ... ... ... ... ... ...
9250 ... ... ... ... ... ...
38
9500 ... ... ... ... ... ...
9750 ... ... ... ... ... ...
10000 ... ... ... ... ... ...
Tabel 4.2. Hasil pengujian torsi pada penggunaan bahan bakar pertalite
dan premium.
Putaran Mesin
(RPM)
Daya (HP)
Premium Pertalite
4000 ... ... ... ... ... ...
4250 ... ... ... ... ... ...
4500 ... ... ... ... ... ...
4750 ... ... ... ... ... ...
4928 ... ... ... ... ... ...
5000 ... ... ... ... ... ...
5128 ... ... ... ... ... ...
5250 ... ... ... ... ... ...
5500 ... ... ... ... ... ...
5750 ... ... ... ... ... ...
39
6000 ... ... ... ... ... ...
6250 ... ... ... ... ... ...
6500 ... ... ... ... ... ...
6750 ... ... ... ... ... ...
7000 ... ... ... ... ... ...
7250 ... ... ... ... ... ...
7500 ... ... ... ... ... ...
7567
... ... ... ... ... ...
7642 ... ... ... ... ... ...
7750 ... ... ... ... ... ...
8000 ... ... ... ... ... ...
8250 ... ... ... ... ... ...
8500 ... ... ... ... ... ...
8750 ... ... ... ... ... ...
9000 ... ... ... ... ... ...
9250 ... ... ... ... ... ...
9500 ... ... ... ... ... ...
40
9750 ... ... ... ... ... ...
10000 ... ... ... ... ... ...
Tabel 4.3 Hasil pengujian konsumsi bahan bakar dengan variasi
bahan bakar pertalite dan premium
Putaran Mesin
(RPM)
Waktu untuk menghabiskan 2 cc bahan bakar
(detik)
Premium Pertalite
4000 ... ... ... ... ... ...
6000 ... ... ... ... ... ...
8000 ... ... ... ... ... ...
10000 ... ... ... ... ... ...
Tabel 4.4 Data konsumsi Bahan Bakar Spesifik (sfc)
Putaran Mesin
(RPM)
Konsumsi bahan bakar spesifik (SFC)
(kg/HP-jam)
premium pertalite
4000 ... ... ... ... ... ...
6000 ... ... ... ... ... ...
42
BAB IV
HASIL PENELITIAN
4.1 Prosedur pengujian
Prosedur pengujian dan pengukuran mesin dalam penelitian ini
dilakukan sebagai berikut :
1. Torsi dan daya
a. Letakkan kendaraan motor yang akan diuji diatas dynotest dengan
posisi roda belakang menempel tepat diatas roller.
b. Pasang penahan pada roda depan dengan diperkuat dengan
pengereman agar kendaraan tidak dapat bergerak
c. Nyalakan mesin
d. Atur putaran mesin hingga kondisi stationer, kemudian biarkan
beberapa saat untuk pemanasan.
e. Untuk memperoleh nilai torsi pada masing-masing variasi putaran
mesin, atur putaran mesin 4000 - 10000 pada pengujian dikedua jenis
bahan bakar yang digunakan (pertalite dan premium).
f. Untuk memperoleh nilai torsi maksimal, atur putaran mesin hingga
nilai RPM maksimal yang dapat diperoleh mesin.
g. Nilai torsi dibaca pada instrumen dynotest.
43
2. Konsumsi bahan bakar
a. Mempersiapkan alat dan bahan kemudian letakkan alat dan bahan
ditempat yang bersih dan aman.
b. bodi samping kiri dan top cover depan mesin.
c. Lepas saluran bahan bakar dari vacum dan tutup saluran vacum,
kemudian bahan saluran bahan bakar dihubungkan dengan gelas ukur.
d. Isi gelas ukur dengan bahan bakar (premium pada pengujian pertama
dan pertalite pada pengujian kedua).
e. Nyalakan mesin.
f. Atur RPM mesin pada nilai 4000,6000,8000 dan 10000
g. Hidupkan stopwatch untuk menghitung banyaknya waktu yang
digunakan untuk menghabiskan bahan bakar sebanyak 2 ml.
4.2 Hasil pengujian
1. Torsi
Berikut hasil pengujian torsi pada mesin dengan variasi bahan
bakar pertalite dan premium :
Tabel 4.1 Hasil pengujian torsi pada penggunaan bahan bakar pertalite
dan premium.
Putaran Mesin
(RPM)
Torsi (N.m)
Premium Pertalite
4000 5.29 7.96
44
4250 7.05 8.21
4500 8.39 8.84
4750 8.53 9.01
4928 8.59 9.01
5000 8.51 9.11
5128 8.51 9.16
5250 8.54 9.11
5500 8.48 9.01
5750 8.50 9.00
6000 8.42 8.78
6250 8.48 8.61
6500 8.22 8.48
6750 8.11 8.28
7000 8.03 8.15
7250 7.93 7.99
7500 7.74 7.79
7567
7.74 7.75
45
7642 7.66 7.75
7750 7.52 7.45
8000 7.15 7.01
8250 6.77 6.76
8500 6.36 6.42
8750 6.13 6.13
9000 5.86 5.82
9250 5.66 5.52
9500 5.35 5.30
9750 5.04 4.93
10000 4.70 4.51
46
Gambar 4.1. Grafik perbandingan torsi antara bahan bakar
pertalite dan premium
Dari tabel dan grafik diatas kita dapat melihat torsi awal yaitu pada
putaran 4000 rpm dari penggunaan bahan bakar pertalite lebih tinggi dari
pada penggunaan bahan premium, sedangkan pada putaran atas 10000
rpm torsi penggunaan bahan bakar pertalite menurun dan torsi
penggunaan bahan bakar premium tinggi dari pertalite.
Torsi maksimum pada mesin motor YAMAHA JUPITER Z – CW
tahun 2010 yang mengacu pada penggunaan bahan bakar pertalite yaitu
9,16 N.m pada putaran mesin 5128 rpm. Sedangkan torsi maksimum
dengan bahan bakar premium yaitu 8,59 N.m pada putaran mesin 4928
rpm.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
4000
4250
4500
4750
4928
5000
5128
5250
5500
5750
6000
6250
6500
6750
7000
7250
7500
7567
7642
7750
8000
8250
8500
8750
9000
9250
9500
9750
10000
To
rsi
(N.m
)
Putaran Mesin (Rpm)
Pertalite
Premium
47
Besar kecilnya torsi dipengaruhi oleh putaran dan beban mesin.
Semakin berat beban pengemudi yang diberikan maka semakin besar
pula torsi yang dibutuhkan untuk mencapai kecepatan yang lebih tinggi.
Ada beberapa cara untuk meningkatkan nilai torsi dari sebuah mesin
yaitu dengan memperbesar langkah piston atau dengan memperbesar
volume ruang bakar, namun hal ini akan sangat mempengaruhi efisiensi
bahan bakar, konstruksi mesin tersebut.
Dari hasil penelitian yang dilakukan pada sepeda motor YAMAHA
JUPITER Z-CW TAHUN 2010 (mesin dalam keadaan standar) dapat
dilihat bahwa torsi hasil pengukuran bahan bakar pertalite lebih besar
dari pada premium. Hal ini terjadi karena pada penggunaan bahan bakar
pertalite, tekanan hasil pembakarannya relatif maksimal karena dukungan
oleh tekanan kompresi dan juga saat pengapian yang tepat sehingga torsi
yang dihasilkan juga maksimal.
Sedangkan pada penggunaan bahan bakar premium, tekanan hasil
pembakarannya kurang maksimal karena premium mempunyai nilai
oktan rendah dibandingkan pertalite. Bahan bakar dengan oktan rendah
mudah terbakar pada tekanan kompresi yang rendah dan juga saat
pengapian yang tidak tepat. Agar tekanan hasil pembakaran premium
maksimal, maka perlu dilakukan beberapa penyesuaian misalnya:
memundurkan saat pengapian, mengurangi perbandingan kompresi, dan
sebagainya. Sedangkan dalam penelitian ini, sepeda motor yang
digunakan sebagai media uji masih dalam keadaan standar tanpa
48
merubah saat pengapian maupun rasio kompresinya, sehingga tekanan
hasil pembakaran premium kurang maksimal, dan torsi yang dihasilkan
juga kurang maksimal.
2. Daya
Berikut hasil pengujian torsi pada mesin dengan variasi bahan
bakar pertalite dan premium :
Tabel 4.2. Hasil pengujian daya pada penggunaan bahan bakar pertalite
dan premium.
Putaran Mesin
(RPM)
Daya (HP)
Premium Pertalite
4000 3.1 4.8
4250 4.2 5.0
4500 5.3 5.6
4750 5.7 6.0
4928 5.9 6.0
5000 6.0 6.4
5128 6.0 6.6
5250 6.3 6.7
5500 6.6 7.0
49
5750 6.9 7.3
6000 7.1 7.4
6250 7.5 7.6
6500 7.5 7.8
6750 7.7 7.9
7000 7.9 8.0
7250 8.1 8.2
7500 8.2 8.2
7567
8.2 8.3
7642 8.3 8.3
7750 8.2 8.1
8000 8.1 7.9
8250 7.9 7.9
8500 7.7 7.7
8750 7.6 7.6
9000 7.5 7.4
9250 7.4 7.2
50
9500 7.2 7.1
9750 7.0 6.8
10000 6.7 6.4
Hasil perhitungan daya secara manual bahan bakar premium pada
putaran mesin 5000 RPM dan 8000 RPM :
- Perhitungan premium pada putaran 5000 RPM
W = = = 4,4535 kW = 5,97 HP
= 6,0 HP
- Perhitungan premium pada putaran 8000 RPM
W = = = 5,9869 kW = 8,02 HP
= 8,1 HP
- Perhitungan pertalite pada putaran 5000 RPM
W = = = 4,7675 kW = 6,39 HP
= 6,4 HP
- Perhitungan pertalite pada putaran 8000 RPM
W = = = 5,8697 kW = 7,87 HP
= 7,9 HP
51
Gambar 4.2. grafik perbandingan daya antara bahan bakar
pertalite dan premium
Dari tabel dan grafik diatas daya tertinggi yang dihasilkan oleh
pertalite dan premium besarnya sama, yaitu : 8,3 HP namun pada putaran
mesin yang berbeda. Pertalite pada putaran 7567 dan premium pada
putaran 7642. Ini berarti penggunaan jenis bahan bakar pertalite dan
premium terhadap daya mesin motor tidak memberikan peningkatan.
Dilihat dari hasil daya tertinggi sama dan tidak berbeda jauh, maka
hal ini berarti bahwa penggunaan jenis bahan bakar pertalite dan
premium dengan kondisi motor standart tidak memberikan perubahan
terhadap peforma daya pada mesin YAMAHA JUPITER Z – CW
TAHUN 2010. Akan tetapi perubahan hanya pada kecepatan kenaikan
daya tertinggi dari kedua bahan bakar pertalite dan premium, bahan bakar
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
40
00
42
50
45
00
47
50
49
28
50
00
51
28
52
50
55
00
57
50
60
00
62
50
65
00
67
50
70
00
72
50
75
00
75
67
76
42
77
50
80
00
82
50
85
00
87
50
90
00
92
50
95
00
97
50
10
000
Da
ya
(H
P)
Putaran Mesin (Rpm)
Pertalite
Premium
52
pertalite lebih cepat kenaikan daya yang dihasilkan dibandingkan bahan
bakar premium.
Besar kecil daya mesin tergantung pada besar kecil torsi yang
didapat. Didalam mesin panjang langkah piston adalah dua kali jarak
pusat crankshaft ke big end (crant pin), ledakan menghasilkan gaya tekan
untuk mendorong piston kebawah hingga kemudian memutar kruk as.
Oleh karenanya torsi pada mesin akan berubah sesuai dengan besarnya
gaya yang dihasilkan selama jarak tetap.
Besarnya gaya akan berubah sesuai kecepatan mesin, makin tinggi
kecepatan mesin makin kecil torsi yang dihasilkan, ini berarti
dipengaruhi oleh efisiensi pembakaran, hal ini turut merubah besaran
tenaga. Kenyataannya kinerja mesin pun memiliki titik jenuh, pada
kecepatan tertentu torsi memuncak. Tapi kenaikan kecepatan mesin
selanjutnya tidak akan menaikkan torsi. Ketika motor bekerja pada
putaran torsi maksimum maka gaya gerak roda belakang juga berputar
maksimum.
53
3. Konsumsi bahan bakar
Berdasarkan data yang diperoleh pada pengujian konsumsi bahan
bakar, diperoleh data sebagai berikut :
Tabel 4.3 Hasil pengujian konsumsi bahan bakar dengan variasi
bahan bakar pertalite dan premium
Putaran Mesin
(RPM)
Waktu untuk menghabiskan 2 cc bahan bakar
(detik)
Premium Pertalite
4000 16,24 17,01
6000 24,05 24,83
8000 32,57 33,35
10000 46,43 48,22
4. Konsumsi bahan bakar spesifik (SFC)
Dengan data yang dihasilkan pada Tabel 4.5 tersebut selanjutnya
dapat menentukan kebutuhan bahan bakar dalam setiap jam dan
konsumsi spesifik bahan bakar (spesific fuel consumtion) pada putaran
bersangkutan.
a. Perhitungan nilai SFC pada bahan bakar premium
1. Konsumsi bahan bakar pada putaran 4000
- Banyaknya bahan bakar yang dikonsumsi (S) = 2 cc
54
- Waktu yang diperlukan untuk menghabiskan bahan bakar
sebanyak 2 cc adalah t = 16,24 detik
- Sehingga volume bahan bakar yang dibutuhkan setiap
detiknya:
- Maka: Berat bahan bakar yang dibutuhkan dalam satu
jamnya:
- Berat bahan bakar yang dibutuhkan dalam satu jam adalah:
- Konsumsi bahan bakar spesifik untuk premium pada putaran
4000 rpm dengan daya 3,1 HP adalah:
55
Dengan P = beban = 3,1 HP
2. Konsumsi bahan bakar pada putaran 6000
- Banyaknya bahan bakar yang dikonsumsi (S) = 2 cc
- Waktu yang diperlukan untuk menghabiskan bahan bakar
sebanyak 2 cc adalah t = 24,05 detik
- Sehingga volume bahan bakar yang dibutuhkan setiap
detiknya:
Maka: Berat bahan bakar yang dibutuhkan dalam satu
jamnya:
- Berat bahan bakar yang dibutuhkan dalam satu jam adalah:
56
- Konsumsi bahan bakar spesifik untuk premium pada putaran
6000 rpm dengan daya 7,1 HP adalah:
Dengan P = beban = 7,1 HP
3. Konsumsi bahan bakar pada putaran 8000
- Banyaknya bahan bakar yang dikonsumsi (S) = 2 cc
- Waktu yang diperlukan untuk menghabiskan bahan bakar
sebanyak 2 cc adalah t = 32,57 detik
- Sehingga volume bahan bakar yang dibutuhkan setiap
detiknya:
Maka: Berat bahan bakar yang dibutuhkan dalam satu
jamnya:
57
- Berat bahan bakar yang dibutuhkan dalam satu jam adalah:
- Konsumsi bahan bakar spesifik untuk premium pada putaran
8000 rpm dengan daya 8,1 HP adalah:
Dengan P = beban = 8,1 HP
4. Konsumsi bahan bakar pada putaran 10000
- Banyaknya bahan bakar yang dikonsumsi (S) = 2 cc
- Waktu yang diperlukan untuk menghabiskan bahan bakar
sebanyak 2 cc adalah t = 46,43 detik
- Sehingga volume bahan bakar yang dibutuhkan setiap
detiknya:
58
Maka: Berat bahan bakar yang dibutuhkan dalam satu
jamnya:
- Berat bahan bakar yang dibutuhkan dalam satu jam adalah:
- Konsumsi bahan bakar spesifik untuk premium pada putaran
10000 rpm dengan daya 6,7 HP adalah:
Dengan P = beban = 6,7 HP
b. Perhitungan nilai SFC pada bahan bakar pertalite
1. Konsumsi bahan bakar pada putaran 4000
- Banyaknya bahan bakar yang dikonsumsi (S) = 2 cc
59
- Waktu yang diperlukan untuk menghabiskan bahan bakar
sebanyak 2 cc adalah t = 17,01 detik
- Sehingga volume bahan bakar yang dibutuhkan setiap
detiknya:
Maka: Berat bahan bakar yang dibutuhkan dalam satu
jamnya:
- Berat bahan bakar yang dibutuhkan dalam satu jam adalah:
- Konsumsi bahan bakar spesifik untuk pertalite pada putaran
4000 rpm dengan daya 4,8 HP adalah:
Dengan P = beban = 4,8 HP
60
2. Konsumsi bahan bakar pada putaran 6000
- Banyaknya bahan bakar yang dikonsumsi (S) = 2 cc
- Waktu yang diperlukan untuk menghabiskan bahan bakar
sebanyak 2 cc adalah t = 24,83 detik
- Sehingga volume bahan bakar yang dibutuhkan setiap
detiknya:
Maka: Berat bahan bakar yang dibutuhkan dalam satu
jamnya:
- Berat bahan bakar yang dibutuhkan dalam satu jam adalah:
- Konsumsi bahan bakar spesifik untuk pertalite pada putaran
6000 rpm dengan daya 7,4 HP adalah:
61
Dengan P = beban = 7,4 HP
3. Konsumsi bahan bakar pada putaran 8000
- Banyaknya bahan bakar yang dikonsumsi (S) = 2 cc
- Waktu yang diperlukan untuk menghabiskan bahan bakar
sebanyak 2 cc adalah t = 33,35 detik
- Sehingga volume bahan bakar yang dibutuhkan setiap
detiknya:
Maka: Berat bahan bakar yang dibutuhkan dalam satu
jamnya:
- Berat bahan bakar yang dibutuhkan dalam satu jam adalah:
62
- Konsumsi bahan bakar spesifik untuk pertalite pada putaran
8000 rpm dengan daya 7,9 HP adalah:
Dengan P = beban = 7,9 HP
4. Konsumsi bahan bakar pada putaran 10000
- Banyaknya bahan bakar yang dikonsumsi (S) = 2 cc
- Waktu yang diperlukan untuk menghabiskan bahan bakar
sebanyak 2 cc adalah t = 48,22 detik
- Sehingga volume bahan bakar yang dibutuhkan setiap
detiknya:
Maka: Berat bahan bakar yang dibutuhkan dalam satu
jamnya:
63
- Berat bahan bakar yang dibutuhkan dalam satu jam adalah:
- Konsumsi bahan bakar spesifik untuk pertalite pada putaran
10000 rpm dengan daya 6,4 HP adalah:
Dengan P = beban = 6,4 HP
64
Selanjutnya secara keseluruhan data hasil perhitungan konsumsi
bahan bakar spesifik ditunjukan oleh tabel 4.3:
Tabel 4.4 Data konsumsi Bahan Bakar Spesifik (sfc)
Putaran Mesin
(RPM)
Konsumsi bahan bakar spesifik (SFC)
(kg/HP-jam)
Premium Pertalite
4000 0,1061 0,0652
6000 0,0564 0,0289
8000 0,0201 0,0200
10000 0,0171 0,0170
Selanjutnya data dari Tabel 4.4 ditampilkan dalam bentuk grafik
perbandingan yang ditunjukan oleh gambar 4.3
Gambar 4.3 Perbandingan konsumsi bahan bakar spesifik (SFC)
bahan bakar pertalite dan premium
0.0000
0.0100
0.0200
0.0300
0.0400
0.0500
0.0600
0.0700
0.0800
0.0900
0.1000
0.1100
0.1200
0.1300
4000 6000 8000 10000
SF
C (
kg/h
p-j
am
)
Putaran Mesin
Pertalite
Premium
65
Grafik yang ditunjukan oleh gambar 4.3 memberikan penjelasan
mengenai konsumsi bahan bakar spesifik untuk bahan bakar pertalite dan
premium. Dari hasil perhitungan diperoleh bahwa konsumsi bahan bakar
spesifik untuk bahan bakar pertalite dan premium memiliki variasi
konsumsi bahan bakar yang berbeda-beda. Dimana konsumsi bahan
bakar yang lebih baik terlihat pada bahan bakar pertalite.
Dari hasil penelitian konsumsi bahan bakar spesifik, menggunakan
premium dan pertalite menunjukkan konsumsi bahan bakar premium
lebih tinggi dari pada pemakaian bahan bakar pertalite pada berbagai
variasi putaran mesin, ini berarti pemakaian bahan bakar premium pada
YAMAHA JUPITER Z-CW TAHUN 2010 dengan perbandingan
kompresi 9,3 : 1 sedikit lebih tinggi dibandingkan pemakaian pertalite,
ini disebabkan karena untuk mencapai kecepatan yang sama pemakaian
premium terhadap pemakaian pertalite membutuhkan putaran mesin yang
lebih tinggi, sehingga pemasukan campuran bahan bakar dan udara pada
kecepatan putaran mesin menjadi bertambah, karena semakin cepat
putaran mesin memerlukan bahan bakar yang lebih besar, sedangkan
perbandingan udara menjadi kecil. Ini berarti jika pemakaian premium
ingin menghasilkan torsi maupun daya yang hampir sama dengan
pemakaian pertalite, pada pemakaian premium memerlukan putaran
mesin yang lebih tinggi pula, hal ini juga menyebabkan konsumsi bahan
bakar premium lebih tinggi dari pada pemakaian pertalite.
66
Semakin tinggi putaran dan beban mesin, maka semakin kecil
perbandingan udara dan bahan bakar. Ini disebabkan karena pada putaran
dan beban maksimal terjadi proses pembakaran yang sangat cepat dimana
diperlukan bahan bakar dengan jumlah besar, sehingga diperlukan udara
yang besar pula untuk mengimbangi bahan bakar.
Oksigen sangat mempunyai peran besar dalam proses pembakaran,
pembakaran pada mesin otto terjadi dimana oksigen bercampur dengan
bahan bakar, jumlah oksigen biasanya akan menurun seiring
meningkatnya putaran mesin dikarenakan proses pembakaran yang
semakin cepat dan jumlah bahan bakar yang semakin kaya, oleh karena
itu dalam beberapa hal mesin ditambahkan turbocharger atau
supercharger untuk menambah pasokan udara kedalam ruang bakar.
Mesin motor memerlukan jenis bahan bakar yang sesuai dengan
desain mesin itu sendiri agar dapat bekerja dengan baik dan
menghasilkan kinerja yang optimal. Jenis bahan bakar tersebut biasnya
diwakili dengan angka/nilai oktan (RON), misalnya premium ber-oktan
88, pertalite ber-oktan 90, pertamax ber-oktan 92 dan pertamax plus ber-
oktan 95.
Jika diisi pertalite : tekanan kompresi yang tinggi dan karakteristik
pertalite yang sulit terbakar pada tekanan tinggi membuat pembakaran
menjadi sempurna. Hasilnya, akan menimbulkan daya efisien yang
maksimum serta konsumsi bahan bakar yang lebih irit.
67
Jika diisi premium : karakteristik premium yang mudah terbakar
pada tekanan yang tinggi mengakibatkan knocking pada mesin,
pembakaran akan berjalan kurang sempurna. Karena pada mesin
kompresi tinggi mengakibatkan premium terbakar sebelum waktunya
tenaga menjadi berkurang dan konsumsi bahan bakar menjadi lebih
boros.
68
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil penelitian pengaruh bahan bakar pertalite dan premium
terhadap performa mesin motor YAMAHA JUPITER Z – CW tahun 2010
dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Torsi tertinggi pada penggunaan jenis bahan bakar pertalite yaitu 9,11
N.m, pada putaran mesin 5128 rpm. Sedangkan torsi tertinggi yang
dihasilkan pada penggunaan jenis bahan bakar premium adalah 8,59
N.m, pada putaran mesin 4928 rpm. Hal ini berarti bahwa torsi tertinggi
yang dihasilkan oleh bahan bakar pertalite lebih besar dari pada yang
dihasilkan oleh bahan bakar premium. Jadi, torsi bahan bakar pertalite
lebih baik atau lebih tinggi dari pada premium.
2. Daya tertinggi yang dihasilkan oleh pertalite dan premium besarnya
sama, yaitu : 8,3 namun pada putaran mesin yang berbeda. Pertalite pada
putaran 7567 dan premium pada putaran 7642. Dilihat dari hasil daya
tertinggi sama dan tidak berbeda jauh, maka hal ini berarti bahwa
penggunaan jenis bahan bakar pertalite dan premium pada mesin
YAMAHA JUPITER Z – CW tahun 2010 dengan kondisi motor standart
tidak memberikan daya yang signifikan. Jika dilihat pada tabel 4.2. hasil
pengujian daya bahan bakar pertalite dan premium, pada RPM 4000
sampai dengan 7000 pertalite lebih unggul atau lebih tinggi dari pada
69
3. daya pada premium. Sedangkan pada RPM 7750 sampai dengan 10000
RPM daya bahan bakar premium lebih unggul atau lebih tinggi dari pada
bahan bakar pertalite.
4. Konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) mesin motor dengan bahan bakar
pertalite dan premium. Nilai konsumsi bahan bakar spesifik pada mesin
motor YAMAHA JUPITER Z – CW tahun 2010 menggunakan bahan
bakar pertalite terendah adalah 0,0170 kg/HP-jam pada putaran 10000
rpm, tertinggi pada 0,0652 kg/HP-jam pada putaran 4000 rpm.
Sedangkan Nilai konsumsi bahan bakar spesifik pada mesin motor
YAMAHA JUPITER Z – CW tahun 2010 menggunakan bahan bakar
premium terendah adalah 0,0171 kg/HP-jam pada putaran 10000 rpm,
tertinggi pada 0,1061 kg/HP-jam pada putaran 4000 rpm. Terlihat bahwa
pada bahan bakar pertalite menghasilkan konsumsi bahan bakar spesifik
yang lebih baik di bandingkan konsumsi bahan bakar spesifik bahan
bakar premium, karena nilai spesifik bahan bakar pertalite lebih rendah di
bandingkan premium.
5. Dari kesimpulan diatas dapat dilihat bahwa bahan bakar pertalite dan
premium mempunyai keunggulan dan kekurangan dari segi performa.
Bahan bakar pertalite lebih unggul dari segi konsumsi bahan bakar
spesifik dan torsi, sedangkan premium lebih unggul dari segi daya mesin
pada putaran daya 7750 RPM sampai 10000 RPM.
70
5.2 Saran
Untuk penelitian selanjutnya diharapkan untuk dapat menggunakan
bahan bakar yang mempunyai spesifikasi RON yang lebih tinggi dari
pertalite dan menggunakan mesin motor yang berbeda merk. Diharapkan
juga mengubah dengan memperbesar langkah piston atau dengan
memperbesar volume ruang bakar dan bagian kelistrikan seperti bagian
pengapian mesin. Karena apabila perubahan yang dilakukan dengan
perbandingan jenis bahan bakarnya saja tidak mendapatkan perubahan nilai
peforma yang besar.
DAFTAR PUSTAKA
Barenschot,H. (1980).”Motor Bensin”. B.P.M. Arends.
Furuhama,shoichi. (2002) “Motor Serba Guna”. Nakoela Soenarta.
Kabib, Masruki. (2009). “Pengaruh Pemakaian Campuran Premium Dengan
Champhor Terhadap Performasi Dan Emisi Gas Buang Mesin Bensin
Toyota Kijang Seri 4k”. Jurnal Sains dan Teknologi Vol.2 No.2 ISSN :
1979-6870.
Kristanto, P. (2015). “Motor Bakar Torak Teori dan Aplikasi”. Andi Offset.
Martinus, 2014, Uji Perpormansi Mesin Motor Bakar Satu Silinder Dengan Bahan
Bakar Pertamax Plus Dan Premium, Tugas Akhir, Program Studi Teknik
Mesin, Universitas Muhammadiyah, Pontianak.
Mulyono, Sugeng. Dkk. (2013). “Pengaruh Penggunaan Dan Perhitungan
Efisiensi Bahan Bakar Premium Dan Pertamax Terhadap Unjuk Kerja
Motor Bakar Bensin” Jurnal Teknologi Terpadu No. 1 Vol. 2 Issn 2338 –
6649.
Rapotan, S. Dan Djoko, S.K. (2013). “Pengaruh Penggunaan Bahan Bakar
Premium, Pertamax, Pertamax Plus Dan Spiritus Terhadap Unjuk Kerja
Engine Genset 4 Langkah” Jurnal Teknik Pomits Vol. 2, No. 1, (2013)
ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print).
Susilo, Bambang. Dkk. (2013). “Uji Performansi Motor Bakar Bensin (On
Chassis) Menggunakan Campuran Premium Dan Etanol”. Jurnal
Keteknikan Pertanian Tropis dan Biosistem Vol. 1 No. 3, Oktober 2013,
194-203.
Winarto, Joko. (2011) “Studi Eksperimental Pengaruh Penambahan Bioetanol
Pada Bahan Bakar Pertamax Terhadap Unjuk Kerja Motor Bensin” jurnal
teknik Vol. 1 NO.1.
LAMPIRAN FOTO ALAT UJI DAN BAHAN SAAT PENELITIAN
Monitor unjuk kerja menggunakan Dynotest
Dynotest dan kendaraan uji