Torsi Dan Daya Menggunakan Poros Bubungan Modifikasi (Durasi 255 o )

2. Torsi Dan Daya Menggunakan Poros Bubungan Modifikasi (Durasi 255 o )

a. Perubahan Torsi Pada Kenaikan Putaran Mesin

Perubahan torsi mesin ditentukan oleh efisiensi volumetris pada putaran tersebut sehingga akan mempengaruhi tekanan malakukan langkah usaha yang menjadi indikator torsi. Efisiensi volumetris ditentukan oleh derajat buka-tutup dan durasi katup, yang diatur oleh poros bubungan. Adapun analisis dari perubahan torsi yang terjadi menggunakan poros bubungan modifikasi, sebagai berikut:

1) Dari tabel 4.3 diketahui torsi pada putaran 4000 rpm sudah terbaca. Terbacanya torsi pada putaran 4000 rpm karena torsi yang dihasilkan cukup besar sehingga oleh alat penguji dianggap mampu mewakili unjuk kerja mesin. Besarnya torsi disebabkan oleh sesuainya efisiensi volumetris pada kondisi tersebut. Saat pengambilan data torsi, handle gas yang dibuka tiba-tiba pada putaran 4000 rpm menyebabkan kecepatan udara

commit to user

mengakibatkan pembukaan katup yang lebih cepat. Pada poros bubungan modifikasi, katup hisap yang membuka 25 o sebelum TMA mampu mengatasi meningkatnya kecepatan udara saat akselerasi, sehingga efisiensi volumetris cenderung sesuai dan torsi yang dihasilkan cukup besar.

2) Pada putaran 4500-5000 rpm, torsi mengalami peningkatan. Meningkatnya torsi disebabkan oleh tenaga putar yang semakin ringan sedangkan efisiensi volumetris yang dihasilakan masih cukup baik. Sehingga tekanan hasil pembakaran yang mendorong torak melakukan langkah usaha masih cukup besar dan mengakibatkan torsi meningkat.

3) Pada putaran 50 rpm, torsi mengalami penurunan. Menurunnya torsi disebabkan oleh bertambahnya putaran mesin dan siklus kerja semakin singkat namun efisiensi volumetris menurun, sehingga tekanan hasil pembakaran yang mendorong torak melakukan langkah usaha menjadi lebih kecil dan mengakibatkan torsi menurun. Sebenarnya, pada kondisi itu mesin dalam keadaan menyesuaikan efisiensi volumetris pada putaran tinggi. Karena derajat dan durasi poros bubungan masih mampu memberikan efisiensi volumetris pada putaran yang lebih tinggi. Dengan menurunnya torsi pada 50 rpm, menyebabkan tenaga putar menurun dan kevakuman yang terjadi menjadi lebih besar, sehingga efisiensi volumetris kembali dapat disesuaikan dan torsi kembali meningkat pada putaran selanjutnya.

4) Pada putaran 6000-6500 rpm, torsi mengalami peningkatan. Meningkatnya torsi disebabkan oleh efisiensi volumetris yang sesuai pada putaran mesin yang semakin cepat. Dengan efisiensi volumetris yang sesuai dan waktu pengkompresian yang cukup lama yaitu 120 o , menyebabakan bahan bakar lebih padat. Sehingga ketika busi memercikan bunga api, bahan bakar akan mudah terbakar dan menghasilkan tekanan melakukan usaha cukup besar. Selain itu, putaran yang semakin cepat akan menyebabkan tenaga putar semakin ringan, dan tekanan torak yang besar mengakibatkan torsi meningkat. Pada putaran 6500 rpm, mesin menghasilkan torsi maksimal yaitu sebesar 6,98 ft-lbs. Putaran 6500 rpm merupakan kemampuan

commit to user

volumetris terbaik pada siklus kerja yang semakin singkat. Efisiensi volumetris terbaik ini yang menjadi puncak torsi yang dihasilkan.

5) Pada putaran 7000-10000 rpm, torsi mengalami penurunan. Menurunnya torsi disebabkan oleh berkurangnya efisiensi volumetris sesuai dengan semakin singkatnya siklus kerja. Pada putaran 7000 rpm, poros bubungan berputar 3500 rpm sehingga siklus kerja yang terjadi sebanyak 3500 kali per menit. Siklus kerja ini akan semakin singkat seiring bertambahnya putaran mesin, yang menyebabkan efisiensi volumetrisi berkurang dan torsi yang dihasilkan semakin menurun.

6) Pada putaran diatas 10000 rpm torsi cenderung menurun dan hilang. Hilangnya torsi ini disebabkan oleh limiter CDI kendaraan, yang berusaha membatasi kecepatan kendaraan berdasarkan putaran mesin. Untuk Suzuki Shogun 125 SP limiter CDI pada 10000 rpm. Sehingga saat putaran mesin diatas 10000 rpm, torsi cenderung semakin menurun dan hilang kerena CDI tidak memberikan listrik ke busi untuk memercikan bunga api.

b. Perubahan Daya Pada Kenaikan Putaran Mesin

Perubahan daya yang terjadi dipengaruhi dengan torsi, karena daya meneruskan tenaga putar yang dihasilkan torsi. Tenaga putar menjadi semakin ringan sesuai dengan bertambahanya putaran mesin. Putaran mesin yang semakin cepat menjadikan siklus kerja lebih singkat. Pada kendaraan empat langkah, siklus kerja atur oleh poros bubungan melalui derajat buka-tutup katup dan durasi. Derajat dan durasi katup akan mempengaruhi daya yang dihasilkan mesin. Adapun analisis daya yang dihasilkan pada setiap putaran menggunakan poros bubungan modifikasi, sebagai berikut:

1) Dari tabel 4.4 diketahui daya pada putaran 4000 rpm sudah terbaca. Terbacanya daya pada putaran 4000 rpm karena daya yang dihasilkan cukup besar, sehingga oleh alat penguji dianggap mampu mewakili unjuk kerja mesin. Besarnya daya disebabkan oleh efisiensi volumetris sesuainya pada kondisi tersebut, dan mengakibatkan tekanan pada torak melakukan langkah usaha semakin besar. Pada poros bubungan modifikasi, pembukaan katup

commit to user

cepat. Rentang waktu yang lebih panjang melakukan langkah kompresi yaitu 120 o , menyebabkan bahan bakar lebih padat dan mudah terbakar secara tuntas, sehingga mampu menghasilkan tekanan pada torak yang cukup besar melakukan langkah usaha. Pada putaran 4000 rpm, pada dasarnya beban putar masih cukup berat. Namun karena tekanan yang mendorong torak cukup besar, kecepatan untuk memutarkan beban dapat bertambah. Kemampuan menambah kecepatan putar beban ini yang merupakan indikator daya yang dihasilkan cukup besar.

2) Pada putaran 4500-8000 rpm, daya mengalami peningkatan. Meningkatnya daya karena disebabkan derajat dan durasi poros bubungan mampu memberikan efisiensi volumetris yang sesuai pada putaran tersebut. Meningkatnya daya juga disebabkan oleh beban putar yang sudah semakin ringan saat putaran mesin mesakin cepat. Bertambanya putaran mesin akan mengakibatkan siklus kerja yang terjadi semakin singkat. Pada putaran 4500 rpm, siklus kerja terjadi 2250 kali per menit. Dan siklus kerja akan semakin singkat berdasarkan meningkatnya putaran mesin. Untuk itu, diperlukan derajat pembukaan katup hisap yang lebih awal dalam mangatasi hal tersebut supaya tidak terjadi keterlambatan pemasukan bahan bakar dan udara. Keterlambatan langkah hisap dengan siklus kerja yang singkat menjadikan bahan bakar dan udara cenderung masuk dalam jumlah yang sedikit. Dengan pembukaan katup hisap 25 o sebelum TMA, mampu memperbaiki efisiensi volumetris sesuai kebutuhan kondisi kerja mesin yang semakin cepat. Sehingga tekanan hasil pembakaran yang dihasilkan pada setiap kenaikan putaran mesin, tetap mampu meningkatkan kecepatan untuk menyelesaikan jarak putar (siklus kerja). Proses kompresi yang lebih panjang yaitu 120 o , menyebabkan bahan bakar lebih padat dan mudah terbakar secara tuntas, sehingga mampu menghasilkan tekanan pada torak yang cukup besar melakukan langkah usaha. Selain itu, tinggi pembukaan katup yang cenderung seimbang saat overlapping, menyebabkan proses pembilasan menjadi lebih sempurna dan bahan bakar murni yang masuk

commit to user

kerja menjadi semakin singkat yaitu 4000 kali per menit. Langkah usaha akan yang lebih panjang akan dapat memanfaatkan secara maksimal tekanan hasil penbakaran. Langkah usaha pada poros bubungan modifikasi yang lebih panjang yaitu 140 o , dapat memanfaat secara maksimal tekanan hasil pembakaran pada putaran tinggi. Sehingga daya akan terus meningkat hingga mencapai kemampuan maksimal. Pada putaran 8000 rpm, mesin mencapai daya maksimal, yaitu sebesar 9,79 hp. Daya maksimal yang dihasilkan merupakan puncak dari kemampuan mesin menghasilkan torsi menyelesaikan satu siklus kerja.

3) Pada putaran 8500-10000 rpm, daya mengalami penurunan. Menurunnya daya disebabkan oleh berkurangnya efisiensi volumetris sesuai dengan semakin singkatnya siklus kerja. Pada putaran 8500 rpm, poros bubungan berputar 4250 rpm, sehingga siklus kerja terjadi 4250 kali per menit setara dengan 70,83 kali per detik. Langkah hisap yang terjadi 70,83 kali per detik menjadikan efisiensi volumetris menurun, yang mangakibatkan tekanan pada torak melakukan langkah usaha semakin kecil dan daya menurun. Daya akan semakin menurun sesuai dengan bertambahnya putaran mesin.

4) Pada putaran diatas 10000 rpm daya cenderung menurun dan hilang. Hilangnya daya ini disebabkan oleh limiter CDI kendaraan, yang berusaha membatasi kecepatan kendaraan berdasarkan putaran mesin. Untuk Suzuki Shogun 125 SP limiter CDI pada 10000 rpm. Sehingga saat putaran mesin diatas 10000 rpm, daya cenderung semakin menurun dan hilang kerena CDI tidak memberikan listrik ke busi untuk memercikan bunga api.

commit to user

Modifikasi (255 o )

a. Perbandingan Torsi

Dari hasil pengamatan data rata-rata torsi menggunakan poros bubungan standar dan modifikasi, terdapat perbedaan torsi yang signifikan yaitu pada putaran 4000 rpm Selain itu, perbedaan juga terjadi pada putaran mesin yang menghasilkan torsi maksimal oleh masing-masing poros bubungan. Diketahui torsi maksimal menggunakan poros bubungan standar dihasilkan pada putaran 6000 rpm. Sedangkan, torsi maksimal menggunakan poros bubungan modifikasi dihasilkan pada putaran 6500 rpm.

Untuk menggambarkan perbandingan torsi secara sederhana, maka pembahasan dilakukan pada putaran 4000 rpm, 6000 rpm dan 6500 rpm. Adapun pembahasan dari perbandingan torsi yang dihasilkan kedua poros bubungan (standar dan modifikasi), sebagai berikut:

1) Putaran 4000 rpm Torsi menggunakan poros bubungan standar belum terbaca kerena torsi yang dihasilkan sangat kecil, sehingga oleh alat penguji data torsi tidak dapat ditampilkan karena belum mampu mewakili unjuk kerja mesin. Sedangan torsi menggunkan poros bubungan modifikasi sudah terbaca yaitu sebesar 5,46 ft-lbs. Pada pengambilan data torsi, handle gas yang dibuka secara tiba-tiba mendekati putaran 4000 rpm menyebabkan kecepatan udara menyamakan kevakuman didalam silinder sangat tinggi sehingga dibutuhkan pembukaan katup yang lebih cepat. Pada poros bubungan standar, pembukaan katup hisap 17 o sebelum TMA tidak mampu mengatasi akselerasi yang begitu cepat sehingga bahan bakar yang masuk cenderung telat, menyebabkan efisiensi volumetris buruk. Hal ini mengakibatkan tekanan hasil pembakaran mendorong torak melakukan langkah usaha sangat rendah dan torsi kecil. Pada poros bubungan modifikasi, katup hisap membuka 25 o sebelum TMA. Hal ini menunjukan bahwa pembukaan katup hisap lebih cepat 8 o dibandingkan pembukaan katup menggunakan poros bubungan standar. Dengan pembukaan katup hisap 25 o sebelum TMA

commit to user

volumetris yang dihasilkan cukup baik. Efisiensi volumetris yang baik menghasilkan tekanan pembakaran yang cukup besar mendorong torak melakukan langkah usaha dan torsi menjadi besar.

2) Putaran 6000 rpm Pada putaran 6000 rpm, torsi yang dihasilkan menggunakan poros bubungan standar adalah 6,28 ft-lbs, sedangkan torsi yang dihasilkan menggunakan poros bubungan modifikasi adalah 6,81 ft-lbs. Torsi yang dihasilkan menggunakan poros bubungan modifikasi lebih besar dibandingkan menggunakan poros bubungan standar. Torsi menggunakan poros bubungan modifikan lebih besar karena efisiensi yang dihasilkan lebih baik, bahan bakar menjadi lebih padat, dan tekanan hasil pembakaran dapat digunakan secara maksimal mendorong torak melakukan langkah usaha.

Pada putaran 6000 rpm, siklus kerja cukup singkat yaitu 3000 kali per menit. Dengan semakin singkatnya siklus kerja akan menurunkan jumlah efisiensi volumetris, untuk itu dibutuhkan pembukaan katup yang lebih cepat. Poros bubungan standar yang membukaan katup hisap 17 o sebelum TMA, hanya mampu memberikan efisinsi volumetris terbaik pada putaran 6000 rpm. Pada poros bubungan modifikasi katup hisap membuka

25 o sebelum TMA. Katup hisap yang dibuka lebih cepat 8 o menyebabkan efisiensi volumetris yang dihasilkan oleh poros bubungan modifikasi lebih baik dibandingkan menggunakan poros standar.

Siklus kerja yang semakin singkat menurunkan kepadatan bahan bakar. Kepadatan bahan bakar dipengaruhi oleh rentang waktu (durasi) melakukan langkah kompresi. Diketahui, durasi untuk melakukan langkah kompresi pada poros bubungan standar adalah 104 o . Sedangkan, durasi melakukan langkah kompresi pada poros bubungan modifikasi adalah 120 o . Sehingga, bahan bakar lebih padat menggunakan poros bubungan modifikasi dibanding menggunakan poros bubungan standar. Bahan bakar yang lebih padat menyebabakan bahan bakar mudah terbakar secara cepat

commit to user

torak kebawah. Siklus kerja yang semakin singkat akan mempengaruhi penggunaan tekanan hasil pembakaran mendorong torak melakukan langkah usaha. Tekanan hasil pembakaran yang dapat digunakan mendorong torak, berdasarkan rentang waktu langkah usaha. Diketahui, durasi melakukan langkah usaha pada poros bubungan standar adalah 127 o . Sedangkan, durasi melakukan langkah usaha pada poros bubungan modifikasi adalah 140 o . hal tersebut menunjukan bahwa rentang waktu langkah usaha menggunakan poros bubungan modifikasi lebih panjang dibandingkan menggunakan poros bubungan standar. Sehingga, dengan menggunakan poros bubungan modifikasi, tekanan hasil pembakaran yang dapat dimanfaat secara maksimal mendorong torak kebawah dan mempersipkan langkah selanjutnya.

3) Putaran 6500 rpm Pada putara 6500 rpm, torsi yang dihasilkan menggunakan poros bubungan standar adalah 6,28 ft-lbs pada putaran 6000 rpm. Sedangkan, torsi yang dihasilkan menggunakan poros bubungan modifikasi adalah 6,98 ft-lbs pada putaran 6500 rpm. Torsi yang dihasilkan menggunakan poros bubungan modifikasi lebih besar dibandingkan menggunakan poros bubungan standar. Torsi menggunakan poros bubungan modifikan lebih besar karena efisiensi yang dihasilkan lebih baik, bahan bakar menjadi lebih padat, dan tekanan hasil pembakaran dapat digunakan secara maksimal mendorong torak melakukan langkah usaha ketika siklus kerja semakin singkat. Siklus kerja yang semakin singkat akan menurunkan efisiensi volumetris dan mempengaruhi tekanan hasil pembakaran. Efisiensi yang lebih baik disebabkan pembukaan katup hisap yang lebih cepat 8 o dibandingkan menggunakan poros bubungan standar. Bahan bakar yang lebih padat dipengaruhi oleh rentang waktu proses kompresi yang lebih panjang yaitu 16 o dibandingkan menggunakan poros bubungan standar. Dan penggunaan tekanan hasil pembakaran yang lebih maksimal mendorong

commit to user

13 o dibandingkan menggunakan poros bubungan standar.

Kecilnya torsi yang dihasilkan menggunakan poros bubungan standar dikarenakan pada putaran 6000 rpm mesin sudah mencapai kemampuan maksimal menghasilkan torsi terbaik. Sehingga, pada putaran 6500 rpm efisiensi volumetris cenderung menurun, tekanan hasil pembakaran lebih kecil dan menyebabkan torsi menurun.

b. Perbandingan Daya

Dari hasil pengamatan data rata-rata daya menggunakan poros bubungan standar dan modifikasi, terdapat perbedaan daya yang signifikan yaitu pada putaran 4000 rpm Selain itu, perbedaan juga terjadi pada putaran mesin yang menghasilkan daya maksimal oleh masing-masing poros bubungan. Diketahui daya maksimal menggunakan poros bubungan standar dihasilkan pada putaran 7500 rpm. Sedangkan, daya maksimal menggunakan poros bubungan modifikasi dihasilkan pada putaran 8000 rpm. Untuk menggambarkan perbandingan daya secara sederhana, maka pembahasan dilakukan pada putaran 4000 rpm, 7500 rpm dan 8000 rpm. Adapun pembahasan dari perbandingan daya yang dihasilkan kedua poros bubungan (standar dan modifikasi), sebagai berikut:

1) Putaran 4000 rpm Daya menggunakan poros bubungan standar belum terbaca kerena daya yang dihasilkan sangat kecil, sehingga oleh alat penguji data daya tidak dapat ditampilkan karena belum mampu mewakili unjuk kerja mesin. Sedangan daya menggunkan poros bubungan modifikasi sudah terbaca yaitu sebesar 4,40 hp. Daya terbaca berdasarkan kemampuan putar menghasilkan torsi dengan waktu singkat. Terlalu kecilnya daya yang dihasilkan menggunakan poros bubungan standar pada putaran 4000 rpm, karena torsi yang dihasilkan terlalu kecil. Sehingga beban putar menjadi lebih berat dan mengakibatkan kecepatan putar menjadi sangat lambat. Kemampuan putar beban yang sangat lambat adalah indikator daya sangat kecil dan belum terbaca alat penguji.

commit to user

menggunakan poros bubungan modifikasi karena efisiensi volumetris sesuainya pada kondisi tersebut, dan mengakibatkan tekanan pada torak melakukan langkah usaha cukup besar. Pada poros bubungan modifikasi, pembukaan katup hisap 25 o sebelum TMA mampu memberikan suplai bahan bakar lebih cepat. Rentang waktu yang lebih panjang melakukan langkah kompresi yaitu 120 o , menyebabkan bahan bakar lebih padat dan mudah terbakar secara tuntas, sehingga mampu menghasilkan tekanan pada torak yang cukup besar melakukan langkah usaha. Pada dasarnya pada putaran 4000 rpm beban putar masih cukup berat. Namun, karena tekanan yang mendorong torak cukup besar, beban dapat diputarkan lebih cepat. Kemampuan memutarkan beban lebih cepat adalah indikator daya yang dihasilkan cukup besar.

2) Putaran 7500 rpm Pada putaran 7500 rpm, daya yang dihasilkan menggunakan poros bubungan standar adalah 7,99 hp. Sedangkan, daya yang dihasilkan menggunakan poros bubungan modifikasi adalah 9,51 hp. Daya yang dihasilkan menggunakan poros bubungan modifikasi lebih besar dibandingkan menggunakan poros bubungan standar. Hal ini karena jumlah efisiensi volumetris pada putaran tersebut cukup baik, bahan bakar lebih padat, dan tekanan hasil pembakaran dapat digunakan secara maksimal mendorong torak melakukan langkah usaha ketika siklus kerja sangat singkat. Pada putaran 7500 rpm, siklus kerja yang terjadi 3750 kali per menit, sehingga dibutuhkan pembukaan katup hisap yang lebih cepat. Poros bubungan modifikasi membuka katup hisap 8 o lebih cepat dibandingkan poros bubungan standar yaitu 25 o sebelum TMA. Hal ini yang menyebabkan jumlah efisiensi volumetris yang dihasilkan poros bubungan modifikasi lebih banyak dibandingkan poros bubungan standar. Durasi melakukan langkah kompresi juga mempengaruhi daya yang dihasilkan. Poros bubungan modifikasi memiliki durasi kompresi lebih panjang 16 o dibandingkan poros bubungan standar. Proses kompresi yang lebih panjang

commit to user

sehingga mampu menghasilkan tekanan pada torak yang cukup besar melakukan langkah usaha. Selain itu, langkah usaha juga mempengaruhi besarnya daya yang dihasilkan. Pada poros bubungan standar durasi melakukan langkah usaha adalah 127 o . Sedangkan, pada poros bubungan modifkasi durasi melakukan langkah usaha adalah 140 o . Hal tersebut menunjukan bahwa poros bubungan memiliki langkah usaha 13 o lebih panjang dibandingkan poros bubungan standar. Sehingga, tekanan hasil pembakaran dapat dimanfaat secara maksimal mendorong torak kebawah.

Dengan tekanan hasil pembakaran yang cukup besar dan mampu digunakan secara maksimal, akan memberikan kemampuan untuk memutarkan beban lebih cepat. Kemampuan memutarkan beban lebih cepat adalah indikator besarnya daya yang dihasilkan poros bubungan modfikasi. Sedangkan, lebih kecilnya daya yang dihasilkan poros bubungan standar karena tekanan hasil pembakaran tidak lebih besar dibanding menggunakan poros bubungan modifikasi, sehingga kemampuan memutarkan beban juga lebih rendah.

3) Putaran 8000 rpm Pada putaran 8000 rpm, daya yang dihasilkan menggunakan poros bubungan standar adalah 7,45 hp. Sedangkan, daya yang dihasilkan menggunakan poros bubungan modifikasi adalah 9,79 hp. Hal ini menunjukan bahwa daya yang dihasilkan poros bubungan modifikasi lebih besar dibandingkan menggunakan poros bubungan standar. Lebih besarnya daya yang dihasilkan menggunakan poros bubungan modifkasi disebabkan oleh tekanan hasil pembakaran yang cukup besar, dan penggunaan tekanan tersebut secara maksimal pada siklus kerja yang sangat singkat. Tekanan hasil pembakaran yang cukup besar dipengaruhi oleh jumlah efisiensi volumetris yang sesuai pada putaran tersebut. Sehingga, mampu memberikan kemampuan memutarkan beban lebih cepat.

commit to user

bubungan standar dikarenakan pada putaran 7500 rpm mesin sudah mencapai kemampuan maksimal menghasilkan daya terbaik. Hal itu merupakan kemampuan maksimal dari poros bubungan standar menghasilkan jumlah efisiensi volumetris terbaik. Sehingga, pada putaran 8000 rpm efisiensi volumetris cenderung menurun, tekanan hasil pembakaran lebih kecil, dan menyebabkan kemampuan untuk memutarkan beban menurun. Hal ini menjadi indikator menurunnya daya.