commit to user 44
BAB IV MODIFIKASI DAN PEMBAHASAN
4.1 Spesifikasi Engine
Pengerjaan modifikasi engine 5K Toyota Kijang Rover pada bagian sistem bahan bakar karburator menjadi sistem bahan bakar injeksi beserta sistem
elektroniknya diperlukan data spesifikasi standar dari kedua jenis engine tersebut. Engine yang akan di modifikasi adalah engine 5K Toyota Kijang Rover tahun
1989, sedangkan engine yang akan menjadi substitusi adalah Engine Stand Toyota Kijang 7K-E sumbangan dari Nasmoco.
Terdapat beberapa kesamaan dan perbedaan yang begitu besar pada kedua engine ini, baik yang akan di modifikasi maupun engine substitusi. Dengan
demikian untuk pengujian awal pelru diketahui spesifikasi dari kedua engine ini. Berikut ini adalah data spesifikasi untuk engine Kijang Rover dengan engine
stand sumbangan dari Nasmoco : Tabel 4.1 Spesifikasi Engine
Spesifikasi Engine Kijang Rover 89
Engine Substitusi Jenis engine
5K 7K
Serial number EG 5K 03421
7K 0419608 Kapasitas engine
1500 cc 1800 cc
Diameter piston STD 80,450
– 80,460 mm 80,358
– 80,368 mm Jumlah silinder
4 4
Tekanan kompresi pada 250rpm
Std : 1.235 kPa Min : 931 kPa
Std : 1.186 kPa Min : 882 kPa
Sistim pengapian Konvensional
platina ESA Electronic Spark
Advancer Sistim bahan bakar
Karburator EFI Electronic Fuel
Injection Sumber : Pedoman Reparasi Mesin 5K,7K,7K-E Toyota
Dari data diatas terlihat jelas perbedaan antara engine yang akan di modifikasi dengan engine substitusi. Dengan demikian perlu dilakukan
commit to user 45
penyesuaian khusus sehingga komponen-komponen injeksi pada engine substitusi dapat diaplikasikan pada engine yang akan di modifikasi.
4.2 Pengujian Awal
Pengujian awal pada kendaraan dilakukan untuk memperoleh data yang berupa jumlah konsumsi bahan bakar dan emisi gas buang. Sehingga diperoleh
data ketika engine belum dimodifikasi dan setelah engine selesai dimodifikasi. Pengujian awal pada engine dibagi menjadi 2 bagian yaitu :
4.2.1 Konsumsi Bahan Bakar
Sebelum melakukan modifikasi diperlukan data mengenai efisiensi sistem bahan bakar. Hal tersebut dilakukan untuk mengetahui perbedaan konsumsi bahan
bakar dari pemasangan sistem bahan bakar injeksi dibandingkan dengan sistem bahan bakar jenis karburator. Dengan demikian data hasil konsumsi bahan bakar
ini dapat digunakan sebagai acuan untuk menganalisa keuntungan dan kerugian mengenai proyek akhir ini.
Untuk melakukan pengujian konsumsi bahan bakar tersebut diperlukan beberapa alat dan proses sebagai berikut :
1. Melepaskan selang bensin input dari saringan bensin yang menuju ke tangki
bensin. Kemudian pada input saringan bensin tersebut dipasangi selang bensin yang panjangnya kurang lebih 2 meter.
Gambar 4.1 Pemasangan selang bensin pada input saringan 2.
Menyiapkan gelas ukur dengan kapasitas 2 liter, kemudian mengisinya dengan bensin. Gelas ukur ditempatkan pada tempat datar, agar nilai volume bensin
yang terdapat didalamnya bisa terbaca dengan baik guna meminimalkan ketidakakuratan ketika pengujian.
commit to user 46
Gambar 4.2 Gelas ukur yang diisi bensin 3.
Memasukkan selang input saringan bensin ke dalam gelas ukur sehingga memungkinkan bensin di dalam gelas ukur dapat terhisap oleh pompa bensin.
Gambar 4.3 Selang input dimasukkan pada gelas ukur 4.
Memasang analog tachometer untuk mengetahui kecepatan putar engine RPM ketika melakukan pengujian pada kecepatan putar mesin yang
bervariasi.
Gambar 4.4 Pemasangan tachometer 5.
Pengujian dilakukan dengan mengukur waktu pengurangan 100cc bensin dengan keadaan mesin tanpa beban AC off, suhu kerja mesin tercapai 80
o
C, dan divariasikan dalam berbagai RPM. Pengambilan data dilakukan dua kali di
setiap putaran mesin dan diambil waktu rata-rata dari hasil data tersebut.
commit to user 47
Dari pengujian konsumsi bahan bakar bensin tersebut diperoleh beberapa hasil pada variasi putaran yang berbeda antara 900
– 3400 rpm. Hasil data tersebut adalah sebagai berikut:
Tabel 4.2 Tabel Fuel Consumption Putaran mesin rpm
Waktu menit100 ml Fuel Consumption mls
900 6.13’
0,2677 1400
4.01 ’
0,4249 1900
2.57’ 0,5659
2400 2.14’
0,7435 2900
1.48’ 0,9216
3400 1.31’
1,0989
Dari data pengujian tersebut dapat dibuat grafik fuel consumption terhadap kecepatan putar engine. Grafik fuel consumption engine 5K pada beberapa variasi
putaran tersebut adalah sebagai berikut :
Gambar 4.5 Grafik Fuel Comsumtion
4.2.2 Emisi Gas Buang
Pengujian pada emisi gas buang dilakukan untuk mengetahui kadar udara yang terapat pada gas buang. Pada sistem konvensional dibandingkan dengan
sistem injeksi, tentu berbeda kadar udara yang dihasilkan. Oleh karena itu
commit to user 48
pengujian emisi gas buang perlu dilakukan untuk membandingkan ketika engine sebelum dimodifikasi dengan setelah engine dimodifikasi.
Untuk melakukan pengujian emisi gas buang tersebut diperlukan beberapa alat dan pemasangan sebagai berikut :
1. Menyiapkan alat uji emisi dan melakukan penyetingan untuk penggunaan pada
motor bensin, karena alat uji emisi ini juga dapat digunakan untuk melakukan uji emisi pada motor diesel.
Gambar 4.6 Gas Analizer 2.
Memasang pipa sensor alat uji emisi pada muffler mobil Toyota Kijang Rover.
Gambar 4.7 Sensor uji emisi dimasukkan dalam muffler 3.
Melakukan record data komposisi gas buang yang dihasilkan oleh engine, dengan pengukuran pada keadaan idle tanpa beban. Kemudian melakukan print
out hasilnya. Pengujian dilakukan di Bengkel Nasmoco Solo Baru. Pengujian dilakukan
pada saat mesin putaran idle. Hasil uji emisinya adalah sebagai berikut : -
Oli : -
- CO
: 4,75 Volume -
CO
2
: 11,1 Volume -
HC : 896 ppm Volume
- O
2
: 1,27 Volume -
Lambda : 0,888
commit to user 49
4.3 Persiapan Sistem Injeksi Pada Engine 7K-E
Setelah pengujian dilakukan pada mobil Kijang Rover selesai, maka perlu dilakukan persiapan pada engine stand , untuk mengetahui apakah sistem injeksi
yang akan digunakan dalam kondisi baik dan dapat disubtitusikan atau tidak. Untuk mempermudah modifikasi, engine stand harus dinyalakan terlebih dahulu
untuk mengetahui kemungkinan troueble yang muncul ketika engine hidup. Langkah-langkah persiapan yang dilakukan adalah sebagai berikut :
4.3.1 Memeriksa Kondisi Engine Stand
Pemeriksaan secara menyeluruh dilakukan pada engine stand untuk mengetahui kondisi mesin, sebelum dihidupkan. Pemeriksaan dilakukan pada
komponen dan sistem diantaranya sebagai berikut : 1.
Pemeriksaan sistem bahan bakar Pemeriksaan dilakukan dengan memerikasa komponen-komponen dalam
sistem dan menambahkan bensin dalam tangki bensin. 2.
Pemeriksaan sistem kontrol elektronik Pemeriksaan dilakukan pada sensor-sensor, ECU, kondisi dan jalur wiring,
serta kelengkapan lampu indikator. Pemeriksaan pada sensor dilakukan berdasarkan buku manual pedoman reparasi mesin 7K. Pemeriksaan dengan
menggunakan multi meter untuk mengukur hambatan dan tegangan yang sesuai spesifikasi pada setiap terminal sensor, dengan cara sesuai dengan buku
pedoman reparasi. Hasil dari pemeriksaan :
- Kerusakan pada MAP sensor, kemudian dilakukan perbaikan dengan
memberikan plastic steel untuk menyambung konektornya.
Gambar 4.8 Perbaikan Pada MAP Sensor
commit to user 50
- ECU yang digunakan tidak sesuai dengan ECU yang seharusnya digunakan
pada sistem injeksi 7K. 3.
Pemeriksaan sistem pengapian dan starter Memeriksa kondisi busi, kabel tegangan tinggi dan Coil. Membersihkan gap
pada busi dengan amplas halus untuk menghilangkan terak. 4.
Pemeriksaan oli mesin 5.
Pemeriksaan air radiator
4.3.2 Menghidupkan Engine Stand
Setelah pemeriksaan selesai, kemudian memasangkan baterai sebagai sumber arus pada engine stand. Start engine dapat dilakukan untuk menghidupkan
mesin. Setelah engine hidup, didapatkan trouble sebagai berikut : -
Pada saat posisi putaran gas konstan, putaran mesin tidak stabil. -
Lampu indikator check engine walaupun sudah dihubungkan terminal E1-TE1, lampu menyala terus dan tidak menunjukkan kedipan mallfunction.
- Gas buang hitam pekat.
Ternyata trouble tersebut dikarenakan ECU yang tidak compatible dan rusaknya resistor pada rangkaian ECU yang menuju lampu check engine terminal
W. Sehingga ECU harus diganti dengan ECU 7K-E yang compatible dengan sistem injeksi tersebut.
4.4 Pelepasan Komponen Sistem Udara Pada Engine 7K-E
Persiapan yang dilakukan sebelum palepasan komponen adalah
menyediakan peralatan dan tempat yang diperlukan selama pelepasan. Adapun langkah yang dilakukan adalah sebagai berikut :
4.4.1 Penandaan Wiring Konektor
Penandaan setiap konektor pada wiring dilakukan dengan tujuan agar mempermudah dalam pemasangan nantinya, agar tidak terbalik maupun tertukar.
Penandaan dilakukan dengan tulisan pada kertas dan ditempel pada wiring di setiap konektor.
4.4.2 Pelepasan Wiring
Wiring pada engine 7K nantinya dipakai pada engine 5K, ketika sistem injeksi dipasang. Sehingga wiring harus dilepas dan distandarisasikan. Karena
ECU diganti dengan ECU 7K-E maka wiring harus dibuat ulang.
commit to user 51
Gambar 4.9 Melepaskan Wiring 4.4.3 Pelepasan Komponen Sistem Udara
Pelapasn komponen harus dilakukan dengan hati-hati dan memastikan terlebih dahulu semua kabel konektor sudah terlepas dari komponen. Adapun
urutan dari pelepasan komponen adalah sebagai berikut : 1.
Melepaskan Throttle Body Melepaskan baut yang mengikat throttle body dengan intake chamber.
Gambar 4.10 Melepaskan Throttle Body 2.
Melepaskan Intake Chamber Melepaskan baut yang mengikat intake chamber dengan intake manifold dan
head cylinder. Melepas saluran yang terhubung dengan intake chamber yaitu saluran untuk PCV dan saluran untuk boster rem.
Gambar 4.11 Melepaskan Intake Chamber
commit to user 52
3. Melepaskan Komponen Sistem Bahan Bakar
Melepaskan pressure regulator, delivery pipe, dan injector. Pelepasan harus dilakukan dengan hai-hati karena terdapat seal sebagai perapat bahan bakar
pada komponen tersebut.
Gambar 4.12 Melepaskan Sistem Bahan Bakar 4.
Melepaskan pipa buang Melepaskan pipa buang terlebih dahulu bertujuan untuk mempermudah untuk
pelepasan Intake manifold dan exhaust manifold. Karena posisi kedua manifold tersebut terikat menjadi satu dan harus dilepaskan secara bersamaan.
Gambar 4.13 Melepaskan front pipe 5.
Melepaskan Intake Manifold dan Exhaust Manifold Melepaskan mur pengikat manifold dengan head cylinder. Posisi kedua
manifold saling terikat, sehingga pelepasan harus dilakukan secara bersamaan. Setelah terlepas dari head cylinder barulah kedua manifold tersebut dapat
dilepas dengan melepas baut pengikatnya.
commit to user 53
Gambar 4.14 Melepaskan Intake Manifold dan Exhaust Manifold
4.4.4 Membersihkan Komponen
Komponen-komponen yang sudah terlepas, sebelum dibersihkan harus memastikan bahwa semua sensor sudah terlepas dari komponen. Pembersihan
komponen intake chamber, intake manifold, dan exhaust manifold dapat dicuci dengan menggunakan air sabun, untuk kerak dibersihkan dengan sekrap dan
diamplas permukaan yang terdapat bekas perpak dengan amplas halus. Sedangkan throttle body dapat dibersihkan dengan bensin. Setelah dicuci komponen dapat
dikeringkan dengan menggunakan udara bertekanan tinggi kompresor.
Gambar 4.15 Membersihkan Komponen
4.5 Pelepasan Komponen Sistem Udara Pada Engine 5K
Pada engine 5K komponen sistem udaranya masih konvensional, yaitu masih menggunakan karburator untuk melayani sistem bahan bakarnya. Sebelum
pelepasan komponen, menyiapkan dahulu peralatan dan tempat yang akan digunakan. Adapun langkah pelepasan komponen-komponen sistem udara pada
engine 5K adalah sebagai berikut :
commit to user 54
4.5.1 Pelepasan Komponen
Sebelum pelepasan komponen dilakukan, wiring dan saluran-aluran selang yang terhubung pada sistem harus terlepas semuanya. Langkah-langkah
pelepasannya adalah sebagai berikut : 1.
Melepaskan Saringan Udara Saringan udara terletak diatas karburator, sehingga harus dilepas terlebih
dahulu untuk mempermudah pelepasan komponen dibawahnya. Pelepasan hanya dengan melepaskan baut yang mengikatnya dengan karburator.
Gambar 4.16 Melepaskan Saringan Udara 2.
Melepaskan front pipe Front pipe terikat dengan exhaust manifold, sehingga front pipe harus dilepas
terlebih dahulu untuk pelepasan exhaust dan intake manifold. Bentuk front pipe pada engine 5K juga berbeda dengan bentuk front pipe pada engine 7K,
sehingga nantinya perlu modifikasi dalam pemasangannya. 3.
Melepaskan karburator, intake dan exhaust manifold Posisi karburator, intake dan exhaust manifold terikat menjadi satu. Sehingga
pelepasan dapat dilakukan secara bersamaan dengan melepaskan baut pengikat pada cylinder head.
Gambar 4.17 Melepaskan karburator, intake dan exhaust manifold
commit to user 55
4.5.2 Analisa Persamaan dan Perbedaan Komponen
Analisa persamaan dan perbedaan antara kedua komponen bertujuan untuk mempermudah proses modifikasi yang akan dilakukan pada komponen tersebut.
Pemeriksaan terutama dilakukan pada permukaan yang langsung berhubungan dengan engine. Pada kedua komponen dapat dilihat secara visual dari luarnya,
tentunya terdapat beberapa persamaan dan perbedaan. Pada komponen yang jelas berbeda tentunya harus diadakan modifikasi untuk menyesuaikan komponen yang
lainnya. Pada komponen yang sekiranya sama, harus dilakukan pengukuran atau pengemalan untuk mengetahui apakah kedua komponen tersebut benar-benar
sama. Adapun pemeriksaan persamaan dan perbedaan kedua komponen yang diakukan adalah sebagai berikut :
1. Dudukan Intake dan exhaust manifold
Pada intake dan exhaust manifold terdapat permukaan yang rata dan nantinya langsung terhubung dengan cylinder head sesuai dengan saluran hisap dan
saluran buang.
Gambar 4.18 Persamaan permukaan intake dan exhaust manifold Pemeriksaan tersebut dilakukan pada permukaan kedua komponen dengan
mengemalkan kedua komponen pada cylinder head. Hasil dari pengemalan diperoleh permukaan yang sama, sehingga dalam pemasangannya nanti tidak
memerlukan modifikasi dan langsung dapat dipasang 2.
Saluran pipa buang Bentuk dari kedua ujung pipa buang front pipe berbeda, hal tersebut
dikarenakan konstruksi dari exhaust manifold juga berbeda. Tipe exhaust manifold pada engine 5K adalah tipe 4-1, yaitu empat exhaust port menjadi
satu, sehingga pada sambungan front pipe hanya terdapat satu saluran buang. Tetapi tipe exhaust manifold pada engine 7K adalah tipe 4-2-1, yaitu empat
commit to user 56
exhaust port menjadi dua saluran, sehingga pada sambungan front pipe terdapat dua saluran gas buang. Kemudian di front pipe, dua saluran tersebut
menjadi satu. Modifikasi dilakukan dengan mengubah sambungan pada front pipe yang tadinya satu saluran menjadi dua saluran dengan cara dilas.
Gambar 4.19 Perbedaan Sambungan front pipe 3.
Dudukan Distributor Dudukan distributor pada engine 5K sama dengan distributor engine 7K,
sehingga pemasangan dapat langsung dilakukan tanpa modifikasi.
4.6 Pengadaan Komponen Pada Sistem Udara
Pada komponen sistem injeksi 7K yang akan dipasang pada engine 5K, terdapat beberapa komponen yang belum ada maupun rusak. Sehingga perlu
pembelian komponen untuk melengkapi bagian yang kurang maupun mengganti komponen yang rusak tersebut. Komponen tersebut antara lain :
1. Gasket
Terdapat beberapa gasket yang rusak dan perlu diganti, gasket tersebut antara lain :
- Gasket intake dan exhaust manifold
- Gasket muffler
2. Saringan Udara
Pada engine 7K yang terdapat pada engine stand tidak dilengkapi dengan saringan udara, sehingga perlu pengadaan komponen saringan udara
antaralain : -
Filter casing -
Filter element -
Air conector pipe
commit to user 57
3. Sensor
Terdapat beberapa sensor yang kurang pada sistem injeksi, sehingga perlu pengadaan sensor tersebut agar nantinya engine normal, yakni tidak terdapat
nyala lampu pada check engine. Sensor tesebut antara lain : -
Air Temperature Sensor sensor suhu udara -
Oxygen Sensor sensor oksigen 4.
ECU ECU yang dipakai pada engine stand tidak compatible, yang menyebabkan
nyala engine abnormal. Sehingga perlu pengadan ECU 7K-E yang compatible terhadap sistem injeksi yang akan dipasang.
4.7 Pemasangan dan Modifikasi