Waktu dan Tempat Metode Pengumpulan Data Metode Pengolahan Data Pengamatan dan Tahap Pengujian Prosedur Pengujian Performansi Mesin Otto

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat

Pengujian ini dilakukan dibeberapa tempat sebagai berikut: A. Pengujian emisi gas buang kendaraan dilakukan di Bengkel Toyota AUTO 2000 Jln. SM. Raja selama 1 Minggu. Gambar 3.1 Pengujian emisi gas buang kendaraan B. Pengujian torsi dilakukan di Laboratorium Teknologi Mekanik Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara selama 3 minggu Universitas Sumatera Utara Gambar 3.2 Pengujian torsi mesin C. Pengujian Pemakaian Bahan bakar di Laboratorium Teknologi Mekanik Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara selama 1 minggu Gambar 3.3 Pengujian Pemakaian Bahan bakar D. Pengujian Nilai Kalor bahan bakar di Laboratorium Motor Bakar Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara selama 1 hari Universitas Sumatera Utara Gambar 3.4 Bom Kalorimeter 3.2 Alat dan Bahan 3.2.1 Alat Alat yang dipakai dalam penelitian ini terdiri dari:

1. Mesin Sepeda Motor Honda SupraX125 PGMFI

Gambar 3.5 Sepeda Motor Honda SupraX125 PGMFI Spesifikasi: Universitas Sumatera Utara Kapasitas tangki bahan bakar : 3,7 liter Tipe mesin : 4 langkah, SOHC, pendinginan udara Diameter x langkah : 52,4 x 57,9 mm Volume langkah : 124,8 cc Perbandingan kompresi : 9,0 : 1 Daya maksimum : 6,84 KW Torsi maksimum : 10,1 Nm Kapasitas minyak pelumas : 0,7 liter pada penggantian periodik Kopling Otomatis : Otomatis sentrifuga l Gigi transmsi : Kecepatan bertautan tetap Pola pengoperan gigi : N-1-2-3-4-N rotari Starter : Pedal dan elektrik Aki : 12 V - 3,5 Ah Busi : ND U20EPR9 NGK CPR6EA-9 Sistem pengapian : Full transistorized

2. Blower

Universitas Sumatera Utara Gambar 3.6Blower Blower merupakan alat yang dapat mengalirkan udara secara paksa dengan model seperti rumah keong dimana terdapat kipas di dalamnya. Disini blower digunakan sebagai supercharger elektrik untuk memaksakan udara masuk ke dalam ruang bakar. Spesifikasi : • Putaran : 16000 RPM • Daya : 650 Watt

3. Alat Ukur Emisi Gas Buang Kendaraan

Gambar 3.7 Alat ukur emisi gas buang kendaraan Universitas Sumatera Utara Alat ukur yang digunakan adalah Stargas898, alat ini merupakangasbuang analyzerCO, CO2, HC, O2, NOxopsional. Kondisilingkunganpengukuran meliputi :temperatur, tekanan atmosfer, kelembaban relatif. Stargasjuga dapat memeriksaoperasional dariprobelambdaseluruhsimulasiyangberoperasi. 1V5V Stargasanalyzeradalah unitmultifungsiopsional, tanpa perluyangterhubung kePC. Stargasdapat dikendalikan dari jauhmelalui keyboardopsionalinframerah. Stargasdapatdigunakan dengan mudah untuk melakukan pengujian emisi gas buang kendaraan dan data yang diambildapat disimpandan dicetak langsung. Spesifikasi:  Daya 270V,50 - 60Hz  Baterai16Vsekering 5A  IR remoteKeyboard3 xAAA  MaxKonsumsi70W  TampilanLCD320x240  Keyboardsiliconekaret,dilapisi  Printertermalbi-warna hitam merah, 24kolom  SerialportCOM1, COM2, RS232, RS485  VideokonektorVGA, PAL atau NTSC  Refresh rate20kaliper detik  Tingkatarus10 liter per menit  Bekerja suhu5-40celcius  Fiturjam, tanggal, waktucetak  Ukuran 400mm x 180mm x 450mm  Berat8.6kgs

4. HiDS HD-30

Universitas Sumatera Utara Gambar 3.8 HiDS HD-30 HiDS adalah alat yang mampu berkomunikasi dengan Engine Control Module ECM, data-data berupa sinyal dari ECM akan dibaca HiDS dan ditampilkan pada layar peraga dalam bentuk besaran-besaran fisika, seperti: - Suhu ditampilkan dalam °C. - Tekanan ditampilkan dalam kPA. - Putaran mesin ditampilkan dalam RPM. - Dll. HiDS juga dilengkapi dengan fasilitas untuk menampilkan datadata kesalahan sensor yang terdeteksi ECM, baik data kesalahan yang sudah terjadi dan tersimpan dalam memory ECM ataupun data yang sedang terjadi yang terdeteksi ECM, data-data tersebut akan ditampilkan pada layar peraga HiDS dengan menggunakan Bahasa Indonesia sehingga mudah dimengerti dan informatif, HiDS juga memiliki fasilitas untuk melakukan re-set atau menghapus data-data kesalahan yang tersimpan di ECM dengan amat mudah, HiDS juga memiliki kemampuan untuk menampilkan data-data saat sepeda motor dalam kondisi stasioner. Spesifikasi:  Dimensi: 122 x 82 x 33 mm p x l x t. Universitas Sumatera Utara  Tegangan: 8 – 15 Volt DC.  Arus: 100 – 150 mA.  Tampilan: Peraga 20 x 4 Sensor yang dapat dibaca  MAP Manifold absolute pressure sensor; berupa informasi deteksi tekanan udara yang masuk ke intake manifold.  IAT Engine air temperature sensor; berupa informasi deteksi tentang suhu udara yang masuk ke intake manifold.  TP Throttle Position sensor; berupa informasi deteksi tentang posisi katup throttlekatup gas.  Engine oil temperature sensor; berupa informasi deteksi tentang suhu oli mesin.

5. Tools , merupakan alat bantu perbengkelan seperti : kunci pas, kunci ring,

obeng, tang, dan palu. Gambar 3.9 Tools Universitas Sumatera Utara

6. Buret , digunakan untuk menentukan jumlah bahan bakar yang terpakai dengan

ketelitian 0,05 ml Gambar 3.10 Buret

7. Stop watch digital

, untuk menghitung waktu tepat pada 30 s, untuk pengujian penggunaan bahan bakar. Gambar 3.11 Stop Watch

8. Tabung bertekanan dengan regulator , sebagai pengganti pompa untuk

menyuplai bahan bakar melalui injektor ke ruang bakar. Tekanan yang Universitas Sumatera Utara digunakan yaitu 2,97 bar dan selang yang digunakan menggunakan jenis selang tekanan tinggi. Gambar 3.12 Tabung bertekanan dengan regulator

9. Timbangan Digital , Untuk mengukur massa jenis daripada bahan bakar

yang digunakan. Gambar 3.13 Timbangan Digital Universitas Sumatera Utara

10. Timbangan Pegas , Sebagai alat uji pada uji performansi unutk

mendapatkan torsi daripada motor. Beban 0-150 KG dengan skala 0,5 KG Gambar 3.14 Timbangan Pegas

11. PipaBesi,

sebagai pengganti selang bahan bakar dari tabung tekanan menuju injektor Universitas Sumatera Utara Gambar 3.15 Pipa Besi

12. Pengatur Bukaan Throttle, untuk mengatur bukaan throtle agar putaran

mesin stabil demi ketelitian pengujian. Gambar 3.16 Pengatur Bukaan Throttle

3.2.2 Bahan

Universitas Sumatera Utara 1. Pertamax RON92 Gambar 3.17 Pertamax92 Pertamax, seperti halnya Premium , adalah produk BBM dari pengolahan minyak bumi . Pertamax dihasilkan dengan penambahan zat aditif dalam proses pengolahannya di kilang minyak . Pertamax direkomendasikan untuk kendaraan yang diproduksi setelah tahun 1990 , terutama yang telah menggunakan teknologi setara dengan Electronic Fuel Injection EFI dan catalytic converters pengubah katalitik.Spesifikasi :  Jernih dan terang hijau  RON 92  Kandungan timbal 0,013 grl  Berat jenis pada suhu 15 C 715 kgm 3 -770 kgm 3  Harga Rp 10500liter 2. Etanol 96 RON 117 Universitas Sumatera Utara Gambar 3.18 Ethanol 96 Etanol merupakan energi alternatif yang bisa digunakan sebagai bahan bakar mesin otto,dalam studi kinerja ini etanol yang digunakan adalah etanol 96 dengan spesikasi umum sebagai berikut :  Warna bening  RON 117  Berat jenisnya adalah sebesar 0,7939 gml  Titik didihnya 78,320 C pada tekanan 766 mmHg  Harga Rp. 20.000liter Pada pengujian ini, mesin yang digunakan adalah mesin pabrikan honda yaitu Suprax125 PGMFI yang akan dipasangkan blower atau dalam pengujian ini menggunakan blower

3.3 Metode Pengumpulan Data

Universitas Sumatera Utara Data yang dipergunakan dalam pengujian ini meliputi : 1. Data primer, merupakan data yang diperoleh langsung dari pengukuran dan pembacaan pada unit instrumentasi dan alat ukur pada masing – masing pengujian. 2. Data sekunder, merupakan data tentang karakteristik bahan bakar yang digunakan dalam pengujian

3.4 Metode Pengolahan Data

Data yang diperoleh dari hasil pengujian diolah menggunakan rumus yang ada, kemudian hasil dari peritungan disajikan dalam bentuk tabulasi dan grafik.

3.5 Pengamatan dan Tahap Pengujian

Parameter yang akan ditinjau dalam pengujian ini adalah : 1. Torsi motor T 2. Daya motor N 3. Konsumsi bahan bakar spesifik sfc 4. Efisiensi thermal 5. Emisi gas buang Prosedur pengujian dibagi menjadi beberapa tahap, yaitu : 1. Pengujian mesin standar tanpa menggunakan blower 2. Pengujian mesin dengan menggunakan blower

3.6 Prosedur Pengujian Performansi Mesin Otto

Adapun Prosedur pengujian performansi motor dilakukan dengan dua cara yaitu : A. Pengujian tanpa blower dilakukan dengan langkah – langkah sebagai berikut : 1. Pemeriksaan kondisi motor secara umum dan pemeriksaan sambungan selang bertekanan pada tabung bertekanan. 2. Mengikat sepeda motor pada tiang tahanan 3. Memasukkan bahan bakar kedalam tabung bertekanan dan memastikan takanan pada tabung sebesar ±2,9 bar dengan menggunakan regulator. Universitas Sumatera Utara 4. Memastikan angka pada timbangan sudah tepat pada angka 0 kg dan mengikatnya salah satu ujungnya pada roda belakang dan ujung yang lain pada tiang penahan. 5. Menghubungkan HiDS dengan motor melalui conector yang terdapat pada bagian depan sepeda motor 6. Memposisikan gigi transmisi pada posisi gigi 3. Dalam hal ini percobaan dilakukan menggunakan gigi 3 dengan pertimbangan agar hasil pengujian masih dalam skala alat uji yang digunakan. 7. Start mesin dengan starter sambil menekan kopling. 8. Memilih jenis motor supraX 125 pada HiDS untuk mengaktifkan program pada HiDS. 9. Merekam hasil pengujian pada timbangan dengan video camera. 10. Mengatur putaran mesin pada putaran yang telah ditentukan dengan menggunakan tuas kecepatan dan memastikan putaran mesin tetap konstan dengan cara melihat putaran mesin pada alat HiDS HD-30. 11. Melepaskan kopling sehingga timbangan tertarik oleh roda belakang hingga mesin berhenti pada beban maksimal. 12. Dilakukan 5 kali pengujian untuk setiap putaran 13. Memutar kembali rekaman video dan mencatat massa yang tercatat pada timbangan. 14. Mengulang pengujian menggunakan variasi putaran yaitu : RPM 1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, 8000, dan 9000. B. Pengujian dengan blower dilakukan dengan langkah – langkah sebagai berikut : 1. Pemeriksaan kondisi motor secara umum dan pemeriksaan sambungan selang bertekanan pada tabung bertekanan serta pengecekan pada kondisi blower. 2. Mengikat sepeda motor pada tiang tahanan 3. Memasukkan bahan bakar kedalam tabung bertekanan dan memastikan takanan pada tabung sebesar 2,9 bar dengan menggunakan regulator. Universitas Sumatera Utara 4. Memastikan angka pada timbangan sudah tepat pada angka 0 kg dan mengikatnya salah satu ujungnya pada roda belakang dan ujung yang lain pada tiang penahan. 5. Memposisikan gigi transmisi pada posisi gigi 3. 6. Menghubungkan HiDS dengan motor melalui conector pada bagian depan sepeda motor 7. Start mesin dengan starter. 8. Memilih jenis motor supraX 125 pada HiDS untuk mengaktifkan program pada HiDS. 9. Mengatur putaran mesin pada putaran yang telah ditentukan dengan menggunakan tuas kecepatan dan memastikan putaran mesin tetap konstan dengan cara melihat putaran mesin pada alat HiDS HD-30. 10. Menghidupkan blower. 11. Merekam hasil pengujian pada timbangan dengan video camera. 12. Melepaskan kopling sehingga timbangan tertarik oleh roda belakang hingga mesin berhenti pada beban maksimal. 13. Mematikan blower dan mengulang 5 kali pengujian untuk setiap putaran 14. Memutar kembali rekaman video dan mencatat massa yang tercatat pada timbangan. 15. Mengulang pengujian menggunakan variasi putaran yaitu : RPM 1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, 8000, dan 9000. Untuk lebih ringkasnya prosedur pengujian performansi yang dilakukan dapat dilihat melalui melalui diagram alir di bawah ini : Mulai Universitas Sumatera Utara Gambar 3.19 Diagram Alir Pengujian Performansi Mesin

3.7 Prosedur Pengujian Emisi Gas Buang