KAJIAN EKSPERIMENTAL TENTANG PENGARUH PENGGUNAAN VARIASI 2 JENIS CDI RACING TERHADAP KINERJA MOTOR DAN KONSUMSI BAHAN BAKAR MOTOR BENSIN 4 LANGKAH 125CC BERBAHAN BAKAR PERTALITE

KONSUMSI BAHAN BAKAR MOTOR BENSIN 4 LANGKAH 125CC BERBAHAN BAKAR PERTALITE

Diajukan Guna Memenuhi Persyaratan Untuk Mencapai Derajat Sarjana Strata-1 Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

Disusun Oleh : Riko Maulana

20120130224

PROGRAM STUDI S-1 TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA

i

KONSUMSI BAHAN BAKAR MOTOR BENSIN 4 LANGKAH 125CC BERBAHAN BAKAR PERTALITE

Diajukan Guna Memenuhi Persyaratan Untuk Mencapai Derajat Sarjana Strata-1 Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

Disusun Oleh : Riko Maulana

20120130224

PROGRAM STUDI S-1 TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA

ii

karya saya dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar sarjana di perguruan tinggi dan tidak ada pendapat yang pernah ditulis atau dipublikasikan orang lain, kecuali yang tertulis disebutkan sumbernya.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya, tanpa adanya tekanan dan paksaan dari pihak manapun serta bersedia mendapat sanksi akademik bila ternyata di kemudian hari pernyataan ini tidak benar.

Yogyakarta, 28 Februari 2017

Riko Maulana NIM. 20120130224

iii

(Evelyn Underhill)

“Hiduplah seperti pohon kayu yang lebat buahnya; hidup di tepi jalan dan

dilempari banyak orang dengan batu, tetapi dibalas dengan buah

”

(Abu Bakar Sibli)

“Kegagalan hanya terjadi bila kita menyerah”

iv

1. Ibu tercinta “Heni Hendrawati” dan Bapak tercinta “Maswandi”, serta kepada

Kakak tercinta “Ike Purnama Wati”, Abang tercinta Adha Yuliandarmaji”, Adik tercinta “Nabila Ramadhanti” dan seluruh keluarga besar terima kasih atas kasih sayang dan dukungan yang telah kalian berikan.

2. Kepada dosen pembimbing I bapak Teddy Nurcahyadi S.T.,M.Eng yang telah memberikan bimbingan dalam penulisan tugas akhir ini.

3. Kepada dosen pembimbing II bapak Tito Hadji Agung Santoso S.T.,M.T yang telah membimbing dan membantu dalam penulisan tugas akhir ini. 4. Kepada teman seperjuangan tugas akhir “Aan Wahyu Suryana, Belly Pujiarto,

dan Bergas Sulis Tiyanto” yang telah membantu dalam pembuatan tugas akhir ini.

5. Kepada Sahabat tercinta “Lisdha Zumayanti.,S.Pd. yang telah memberikan semangat dan doa untuk kelancaran dalam penulisan tugas akhir ini.

6. Kepada teman-teman Teknik Mesin 2012 dan semua teman-teman teknik mesin yang telah mendukung dan membantu dalam pembuatan tugas akhir ini.

7. Kepada Mas Arry Wibowo dan Mas Adhawan Priyo Utomo serta seluruh keluarga Bengkel New Cakra Racing atas bantuan dan doa yang telah diberikan untuk penulisan tugas akhir ini.

v

MOTTO ... iii

PERNYATAAN ... iv

HALAMAN PERSEMBAHAN ... v

INTISARI ... vi

KATA PENGANTAR ... vii

DAFTAR ISI ... ix

DAFTAR GAMBAR ... xii

DAFTAR TABEL ... xiv

DAFTAR LAMPIRAN ... xv

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1Latar Belakang ... 1

1.2Rumusan Masalah ... 2

1.3Batasan Masalah ... 3

1.4Tujuan Penelitian ... 3

1.5Manfaat Penelitian ... 3

1.6Metode Penulisan ... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI ... 5

2.1 Tinjauan Pustaka ... 5

2.2 Dasar Teori ... 7

2.2.1 Pengertian Motor Bakar ... 7

2.2.2 Motor Bensin 4 Langkah ... 9

2.2.3 Siklus Termodinamika ... 12

2.3 Proses Pembakaran dan Bahan Bakar ... 13

2.3.1 Proses Pembakaran ... 13

2.3.2 Bahan bakar ... 18

2.3.2.1 Pertalite ... 18

vi

2.4.1.2 Sistem Pengapian Baterai ... 23

2.4.2 Sistem Pengapian CDI ... 24

2.5 Komponen Sistem Penyalaan ... 25

2.5.1 Baterai ... 25

2.5.2 CDI (Capasitor Discharge Ignition) ... 25

2.5.3 Kondensator/Kapasitor ... 26

2.5.4 Koil Pengapian ... 27

2.5.5 Busi ... 29

2.5.6 Pengaruh Pengapian ... 31

2.6 Perhitungan Torsi, Daya, dan Konsumsi Bahan Bakar ... 32

2.6.1 Torsi ... 32

2.6.2 Daya ... 33

2.6.3 Konsumsi Bahan Bakar ... 34

BAB III METODE PENELITIAN ... 36

3.1 Tempat Penelitian ... 36

3.2 Bahan dan Alat Penelitian ... 36

3.2.1 Bahan Penelitian ... 36

3.2.2 Alat Penelitian ... 41

3.3 Diagram Alir Penelitian ... 48

3.4 Persiapan Pengujian ... 56

3.5 Tahap Pengujian ... 56

3.6 Parameter yang digunakan dalam Penelitian ... 57

3.7 Skema Alat Uji ... 57

3.8 Metode Pengujian ... 58

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 59

4.1 Pembahasan Hasil Pengujian Percikan Api Busi ... 59

vii

4.3 Hasil Pengujian Konsumsi Bahan Bakar ... 70

4.3.1 Perhitungan Konsumsi Bahan Bakar ... 72

4.3.2 Total Konsumsi Bahan Bakar ... 73

4.3.3 Pembahasan Konsumsi Bahan Bakar ... 73

BAB V PENUTUP ... 76

5.1 Kesimpulan ... 76

5.2 Saran ... 77

DAFTAR PUSTAKA ... 78

viii

menggunakan Bahan Bakar Pertalite ...81 B.Hasil uji torsi dan daya motor bore-up denganCDI Racing REXTOR

menggunakan Bahan Bakar Pertalite ...82 C.Hasil uji torsi dan daya motor bore-up denganCDI Racing BRT I-MAX

menggunakan Bahan Bakar Pertalite ...84 D.Hasil uji torsi dan daya motor bore-up dengan CDI standar

menggunakan Bahan Bakar Premium ...85 E. Hasil uji torsi dan daya motor bore-up denganCDI Racing REXTOR

menggunakan Bahan Bakar Premium ...86 F. Hasil uji torsi dan daya motor bore-up denganCDI Racing BRT I-MAX

ix

Gambar 2.3 Skema Langkah Kerja Torak Motor 4 Langkah... 11

Gambar 2.4 Skema Langkah Pembuangan Torak Motor 4 Langkah ... 11

Gambar 2.5 Skema Diagram P dan V Siklus Volume Konstan ... 12

Gambar 2.6 Skema Tekanan Versus dan Sudut Engkol ... 14

Gambar 2.7 Skema Pembakaran Sempurna ... 15

Gambar 2.8 Skema Dentonasi Motor ... 17

Gambar 2.9 Skema Pre-Ignition Motor ... 18

Gambar 2.10 Komponen Sistem Bahan Bakar ... 21

Gambar 2.11 Rangkaian Sistem Pengapian Magnet ... 23

Gambar 2.12 Rangkaian Sistem Pengapian Baterai ... 24

Gambar 2.13 Baterai ... 25

Gambar 2.14 CDI (pemutus arus) ... 26

Gambar 2.15 Kondensor ... 27

Gambar 2.16 Koil ... 27

Gambar 2.17 Koil DC ... 28

Gambar 2.18 Koil AC ... 28

Gambar 2.19 Konstruksi Busi ... 29

Gambar 2.20 Busi Standar ... 30

Gambar 2.21 Colour Temperature Chart ... 31

Gambar 2.22 Alat Tes Prestasi Motor Bakar ... 33

Gambar 3.1 CDI Standar ... 36

Gambar 3.2 CDI REXTOR Pro-Drag ... 37

Gambar 3.3 CDI BRT I-MAX ... 38

Gambar 3.4 Perbandingan Waktu Pengapian CDI ... 41

Gambar 3.5 Dynamometer ... 42

Gambar 3.6 PC (Personal Computer) ... 43

x

Gambar 3.12 Corong Minyak ... 45

Gambar 3.13 Alat Uji Pengapian Busi ... 45

Gambar 3.14 Tire Pressure Gauge ... 45

Gambar 3.15 Kamera Casio Exilim ... 46

Gambar 3.16 Tachometer ... 46

Gambar 3.17 Yamaha Vega R New ... 46

Gambar 3.18 Speedometer GPS ... 47

Gambar 3.19 Ketel ukur ... 47

Gambar 3.20 Flow Chart Percikan Api Busi ... 48

Gambar 3.21 Flow Chart Daya dan Torsi ... 51

Gambar 3.22 Flow Chart Konsumsi Bahan Bakar ... 54

Gambar 3.23 Skema Alat Uji Daya dan Torsi ... 57

Gambar 4.1 Perbandingan Percikan Api Busi dengan Variasi CDI ... 59

Gambar 4.2 Percikan Api Busi dengan Variasi CDI Standar ... 61

Gambar 4.3 Percikan Api Busi dengan Variasi CDI REXTOR ... 61

Gambar 4.4 Percikan Api Busi dengan Variasi CDI BRT I-MAX ... 62

Gambar 4.5 Perbandingan Kecepatan Putar (rpm) dengan Torsi (N.m) ... 65

Gambar 4.6 Perbandingan Kecepatan Putar (rpm) dengan Daya (Hp) .... 69 Gambar 4.7 Perbandingan Konsumsi Bahan Bakar dengan Variasi CDI 73

xi

Tabel 3.1 Spesifiksi CDI ... 38

Tabel 3.2 Perbandingan Timing Pengapian CDI Standar dan CDI Racing ... 38

Tabel 3.3 Spesifikasi Motor Yamaha Vega R New... 42

Tabel 4.1 Perbandingan Kecepatan Putar (rpm) dengan Torsi (N.m) ... 62

Tabel 4.2 Perbandingan Kecepatan Putar (rpm) dengan Daya (Hp) ... 66

Tabel 4.3 Perbandingan Konsumsi Bahan Bakar (km/l) dengan Kecepatan Putar (rpm) ... 71

VARIASI JENIS

KONSUMSI BAHAN BAKAR MOTOR BENSIN 4 LANGKAH 125CC

BERBAHAN BAKAR PERTALITE

Disusun Oleh: Riko Maulana

20120130224

Telah Dipertahankan Di Depan Tim Penguji

Pada Tanggal2S Februari 2017

Susunan Tim Penguji:

bimbins

1

Dosen Pembimbing

II

41ru*

Tito Hadji Agune Santoso S,T..M.T NrK, 19720222 20A310 123054

Penguji

19700823 199742 n3423

Tugas Akhir Ini Telah Dinyatakan Sah Sebagai Salah Satu Persyaratan

Untuk Memperoleh Gelar Sa{ana Teknik Tanggal 29Februan2017 Dosen Pembimbing

I

"ahvudi. _{S.T.. M.T}

Studi Teknik Mesin

vi

Riko Maulana

Program Studi S-1 Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

Email: Riko.maulana21@yahoo.com Abstrak

Pesatnya perkembangan dunia otomotif diikuti oleh kebutuhan manusia terhadap alat transportasi. Terdapat berbagai macam alat transportasi di Indonesia diantaranya adalah sepeda motor. Sistem pengapian pada sepeda motor berperan sebagai pengatur pada proses pembakaran campuran bahan bakar dan udara di dalam silinder pada saat langkah terakhir kompresi. Terdapat beberapa komponen utama pengapian pada sepeda motor diantaranya adalah CDI (Capasitor Discharge Ignition), koil (ignition coil), dan busi (spark plug). Perbaikan pada sistem pengapian dipercaya dapat meningkatkan performa mesin dan konsumsi bahan bakar sepeda motor.

Salah satunya pada penggunaan jenis CDI. Pengujian dilakukan dengan menggunakan motor bensin 4 langkah 125cc dengan penggunaan koil standar, 2 buah

CDI racing (CDI racing REXTOR dan CDI racing BRT I-MAX), busi NGK G-Power,

dan bahan bakar Pertalite. Pengujian dilakukan dengan alat uji percikan bunga api busi, dynotest, dan uji jalan.

Hasil dari penelitian menunjukan bahwa CDI racing REXTOR Pertalite menghasilkan daya dan torsi tertinggi dari pada CDI standar dan CDI racing BRT I-MAX. Hal tersebut disebabkan karena pada CDI racing REXTOR memercikan bunga apinya lebih cepat, stabil dan menghasilkan percikan yang besar dibandingkan dengan CDI standar dan CDI racing BRT I-MAX dengan waktu 2.28 detik sudah mencapai torsi tertinggi sebesar 11,48 N.m pada 8649 rpm dan dengan waktu 2.96 detik sudah mencapai daya tertinggi sebesar 15,5 Hp pada 10436 rpm.

1

Di zaman modern ini, mobilitas manusia yang semakin tinggi menyebabkan kebutuhan energi berbahan bakar fosil meningkat setiap tahunnya. Bahan bakar fosil merupakan salah satu sumber energi terpenting untuk kebutuhan manusia sehari-hari dalam menjalankan aktivitasnya seperti penggunaan kendaraan bermotor, mesin-mesin industri dan sarana pengkonversi energi lainnya. Untuk itulah dalam sistem produksi banyak dibutuhkan inovasi sebagai solusi dalam menghadapi perkembangan sistem perekonomian dunia, dengan mesin-mesin inilah diharapkan kemampuan produksi dan kualitas dapat ditingkatkan.

Penemuan motor bensin merupakan suatu hal yang sangat menggembirakan baik dunia industri dan transportasi. Dengan motor bensin yang semakin banyak digunakan sebagai penggerak kendaraan maka keinginan untuk meningkatkan efisiensi dan mengurangi polusi sangat diperlukan. Untuk itu dilakukan usaha-usaha seperti penyempurnaan sistem bahan bakar dan sistem pengapian.

Pengaturan waktu saat pengapian yang tepat merupakan hal yang penting, karena masing-masing engine memiliki waktu pengapian optimal pada kondisi standarnya. Jika percikan bunga api terlalu cepat maka akhir pembakaran akan terjadi sebelum langkah kompresi selesai sehingga tekanan yang dihasilkan akan melawan arah gerakan piston yang berakibat pada penurunan tenaga yang dihasilkan. Sebaliknya jika percikan bunga api terlalu lambat maka piston sudah melakukan langkah kompresi sebelum terbentuk tekanan yang tinggi mengakibatkan tenaga yang dihasilkan tidak maksimal.

Perbaikan pada sistem pengapian ditujukan agar terjadi proses pembakaran sempurna di dalam silinder. Proses pembakaran sempurna akan mempengaruhi daya dan torsi mesin, selain itu pembakaran sempurna juga akan mempengaruhi emisi gas buang dan konsumsi bahan bakar. Seiring dengan pesatnya

perkembangan teknologi, maka banyak macam-macam komponen yang beredar di pasaran yang ditujukan untuk meningkatkan performa mesin. Salah satunya adalah untuk meningkatkan kinerja sistem pengapian dengan menggunakan CDI racing.

CDI menurut fungsinya adalah mengatur waktu/timing untuk meletikkan api pada busi yang sudah dibesarkan oleh koil untuk memicu pembakaran pada ruang bakar silinder. Pengaturan pengapian akan memaksimalkan akselerasi dan power mesin hingga maksimal, karena pada saat uap bahan bakar yang telah tercampur udara masuk ke ruang bakar akan terbakar sempurna sehingga tidak ada bahan bakar yang terbuang.

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui seberapa besar pengaruh pergantian CDI racing BRT I-MAX 24 Step dan CDI racing REXTOR terhadap unjuk kerja mesin yang berhubungan dengan daya dan torsi pada mesin bore-up motor Yamaha Vega R New, 4 langkah bersilinder tunggal 125cc menggunakan bahan bakar pertalite. Pada CDI racing timing pengapian bisa disesuaikan untuk mendapatkan hasil kinerja suatu mesin yang optimal. Pengaturan timing pengapian menggunakan remot dan juga laptop, timing pengapian bisa dimajukan dan dimundurkan, disesuaikan dengan angka oktan bahan bakar yang digunakan dan rasio kompresi yang sudah dimiliki oleh mesin bore-up Yamaha Vega R New 125cc.

Oktan adalah angka yang menunjukkan tingkat ketukan (knocking) yang ditimbulkan bensin terhadap mesin saat terjadi pembakaran. Ketukan terjadi ketika bahan bakar terbakar premature di mesin, menyebabkan suara khas yang menyerupai ketukan. Ketukan pada mesin akan menyebabkan kerusakan dan membuat mesin tidak beroperasi secara efisien.

Semakin tinggi angka Oktan, semakin besar tekanan yang dibutuhkan bahan bakar untuk terbakar. Jika bahan bakar oktan rendah digunakan di mesin yang dirancang untuk oktan tinggi, bahan bakar bisa meledak atau menyebabkan ketukan hebat yang bisa merusak mesin.

Berdasarkan penelitian terdahulu yang dilakukan oleh Prasetya (2013), Perbandingan unjuk kerja pada motor Honda Megapro 160 cc yang menggunakan

CDI BRT Powermax Hyperband (CDI Unlimiter) berhasil meningkatkan kinerja mesin dan konsumsi bahan bakar dibandingkan dengan kondisi penggunaan CDI standarnya. CDI BRT Powermax Hyperband (CDI Unlimiter) tidak bisa diatur timing pengapiannya, akan tetapi timing pengapian sudah pada kondisi optimal.

1.2. Rumusan Masalah

Dari uraian latar belakang penelitian judul di atas, maka dirumuskan beberapa permasalahan yang ada sebagai berikut :

1. Bagaimana pengaruh penggunaan bahan bakar Pertalite terhadap unjuk kerja yang meliputi percikan bunga api, daya, torsi, dan konsumsi bahan bakar (kbb) pada motor Yamaha Vega R New 4 langkah silinder tunggal 125cc dengan variasi 2 jenis CDI racing .

2. Bagaimana pengaruh pergantian CDI racing BRT dengan CDI racing REXTOR.

1.3. Batasan Masalah

Dalam penelitian ini dibatasi pada beberapa masalah, agar permasalahan lebih terarah dan sistematis sesuai dengan tujuan yang ingin dicapai. Batasan yang digunakan untuk menfokuskan penelitian ini adalah :

1. Kendaraan yang digunakan sebagai alat uji adalah motor Yamaha Vega R New tahun 2008 mesin 4 langkah silinder tunggal 125cc dengan rasio kompresi 11,67 : 1.

2. CDI yang digunakan adalah CDI standar, CDI REXTOR, dan CDI BRT I-MAX.

3. Jenis busi yang digunakan NGK G-POWER. 4. Koil yang digunakan adalah koil standar.

5. Pengujian dilakukan menggunakan bahan bakar Pertalite dengan nilai Oktan 90.

6. Data yang diamati dalam pengujian meliputi percikan bunga api, daya, torsi, dan konsumsi bahan bakar (kbb).

7. Pengambilan data untuk percikan bunga api menggunakan alat uji percikan bunga api dan Tachometer untuk mengukur kecepatan putar. 8. Pengujian dan pengambilan data daya dan torsi dilakukan di Dynotest

Mototech Yogyakarta.

9. Pengujian konsumsi bahan bakar dilakukan dengan pengujian jalan di Jl Ringroad Selatan Kasian Bantul Yogyakarta.

1.4. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Mengkaji pengaruh variasi 2 jenis CDI racing terhadap kinerja motor uji. 2. Mengkaji pengaruh jenis percikan bunga api terhadap kinerja motor uji.

1.5. Manfaat Penelitian

Dari hasil penelitian dapat diperoleh manfaat sebagai berikut:

1. Penelitian ini dapat digunakan sebagai informasi kepada masyarakat dalam mengunakan bahan bakar Pertalite.

2. Mengetahui kinerja motor bahan bakar Pertalite dengan variasi 2 jenis CDI racing.

3. Penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai referensi untuk penelitian dan pengembangan selanjutnya.

5

Prasetya (2013), Perbandingan unjuk kerja antara motor yang mempergunakan CDI Limiter dengan yang mempergunakan CDI Unlimiter (Studi Kasus pada Honda Megapro 160 cc). Pengaruh pengantian CDI terhadap daya yang dihasilkan terjadi kenaikan. Pada putaran 4000 rpm motor yang mempergunakan CDI limiter daya yang dihasilkan sebesar 5,4 Hp sedangkan pada CDI unlimiter sebesar 6,0 Hp sehingga terjadi kenaikan sebesar 0,6 Hp. Pada putaran 6000 rpm motor yang mempergunakan CDI limiter daya yang dihasilkan sebesar 9,3 Hp sedangkan pada CDI unlimiter sebesar 11,4 Hp sehingga terjadi kenaikan sebesar 2,1 Hp. Dan pada putaran 8000 rpm pada motor yang mempergunakan CDI limiter daya yang dihasilkan sebesar 12,1 Hp sedangkan pada CDI unlimiter sebesar 13,6 Hp sehingga terjadi kenaikan sebesar 1,5 Hp. Pengaruh pengantian CDI terhadap torsi yang dihasilkan terjadi kenaikan. Pada putaran 4000 rpm motor yang mempergunakan CDI limiter torsi yang dihasilkan sebesar 9,67 N.m, sedangkan pada CDI unlimiter sebesar 10,74 N.m sehingga terjadi kenaikan sebesar 1,07 N.m. Pada putaran 6000 rpm motor yang mempergunakan CDI limiter torsi yang dihasilkan sebesar 11,20 N.m, sedangkan pada CDI unlimiter sebesar 13,48 N.m sehingga terjadi kenaikan sebesar 2,28 N.m. Dan pada putaran 8000 rpm pada motor yang mempergunakan CDI limiter daya yang dihasilkan sebesar 10,74 N.m, sedangkan pada CDI unlimiter sebesar 12,01 N.m, sehingga terjadi kenaikan sebesar 1,7 N.m. Pengaruh pengantian CDI terhadap konsumsi bahan bakar yang dihasilkan terjadi penurunan. Pada putaran 4000 rpm motor yang mempergunakan CDI limiter konsumsi bahan bakar yang dihasilkan sebesar 15,5 cc/menit sedangkan pada CDI unlimiter sebesar 12,8 cc/menit sehingga terjadi penurunan sebesar 2,7 cc/menit. Pada putaran 6000 rpm motor yang mempergunakan CDI limiter konsumsi bahan bakar yang dihasilkan sebesar 22,9 cc/menit, sedangkan pada CDI unlimiter sebesar 21,1 cc/menit, sehingga terjadi penurunan sebesar 1,8 cc/menit. Dan pada putaran 8000 rpm pada

motor yang mempergunakan CDI limiter konsumsi bahan bakar yang digunakan sebesar 27,3 cc/menit sedangkan pada CDI unlimiter sebesar 25,8 cc/menit sehingga terjadi penurunan sebesar 1,5 cc/menit.

Wardana (2016), melakukan penelitian tentang pengaruh variasi CDI terhadap kinerja motor bensin 4 langkah 200 cc berbahan bakar Premium. Dari penelitian diperoleh hasil sebagai berikut, penelitian menggunakan mesin 200 cc Honda Tiger. Perbandingan torsi tertinggi didapat pada variasi CDI Siput Advan Tech yaitu 17,38 N.m pada putaran mesin 7750 rpm dan daya paling besar dihasilkan oleh CDI Siput Advan Tech yaitu 17,5 Hp pada putaran mesin 6250 rpm dikarenakan penggunaan CDI racing diduga menghasilkan percikan bunga api yang dihasilkan lebih besar dari standarnya sehingga mempercepat proses pembakaran. Konsumsi bahan bakar paling rendah didapat pada penggunaan CDI Standarnya, sedangkan konsumsi bahan bakar paling tinggi pada CDI SAT. Penggunaan CDI racing mempengaruhi konsumsi bahan bakar diduga karena percikan bunga api yang dihasilkan lebih besar jadi pembakaran semakin cepat di ruang bakar. Pengaruh pengantian CDI terhadap konsumsi bahan bakar yang dihasilkan terjadi penurunan, konsumsi bahan bakar paling rendah didapat pada penggunaan CDI Standar yaitu 35,87 km/l, sedangkan CDI BRT didapatkan konsumsi bahan bakar 33,3 km/l, dan CDI SAT didapatkan konsumsi bahan bakar 32,85 km/l, sama-sama menggunakan bahan bakar premium 420 ml. Penggunaan CDI racing mempengaruhi konsumsi bahan bakar karena percikan bunga api yang dihasilkan lebih besar sehingga pembakaran akan lebih cepat di ruang bakar.

Yulianto (2013), melakukan penelitian pengaruh penggunaan Bensol sebagai bahan bakar motor empat langkah 105 cc dengan variasi CDI tipe Standar dan Racing. Penelitian menggunakan mesin 105 cc Yamaha Vega R. Dari penelitian tersebut diperoleh hasil sebagai berikut, pada kondisi motor modifikasi torsi maksimumnya adalah 6,92 N.m pada jenis bahan bakar Premium dengan CDI Racing, kemudian bahan bakar Bensol dengan CDI standar 6,87 N.m dan bahan bakar Bensol dengan CDI Racing 6,82 N.m. Daya maksimumnya adalah 4,9 Kw pada jenis bahan bakar Premium dengan CDI Racing sedangkan pada bahan bakar Bensol dengan CDI tipe standar dan racing daya maksimum yang

dicapai mempunyai nilai sama yaitu 4,7 Kw. Pada motor modifikasi konsumsi bahan bakar (mf) dan konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) minimal dimiliki jenis bahan bakar Premium dengan CDI racing, kemudian bahan bakar Bensol dengan CDI standar, dan bahan bakar Bensol dengan CDI racing.

Yudha (2014), melakukan penelitian pengaruh bore up, stroke up dan penggunaan pengapian racing terhadap kinerja motor vega 105 cc. Dari penelitian tersebut diperoleh hasil sebagai berikut, pada kondisi mesin bore up dengan pengapian racing diperoleh torsi 14,21 N.m pada putaran mesin 8904 rpm sedangkan pada pengapian standar torsi tertinggi adalah 10,57 N.m pada putaran 8456 rpm. Daya tertinggi pada pengapian racing adalah 19,1 Hp pada putaran mesin 10636 rpm dan pada pengapian standar daya tertinggi 12,8 Hp pada putaran 8785 rpm. Konsumsi bahan bakar (mf) pada pengapian racing 1,034 kg/jam pada putaran 8000 rpm.

Birawanto (2016), melakukan penelitian tentang pengaruh penggunaan variasi 2 jenis koil dan variasi 4 jenis busi terhadap kinerja motor bensin 4 langkah 135 cc berbahan bakar Pertalite. Dari penelitian diperoleh hasil sebagai berikut, penelitian menggunakan mesin 135 cc Yamaha Jupiter MX. Penelitian menunjukkan bahwa hasil penelitian dengan bunga api terbesar terdapat pada Denso Iridium menggunakan koil KTC yang menghasilkan percikan bunga api paling besar dan stabil dengan temperatur tertinggi 12000 K. Pada torsi tertinggi terdapat pada busi TDR Ballistic dengan koil KTC yaitu 12,48 N.m pada putaran 6151 rpm, dan daya terbesar pada busi NGK Standar dengan koil KTC yaitu 12,1 Hp pada putaran 7662 rpm. Sedangkan konsumsi bahan bakar terendah terdapat pada busi NGK Standar dan TDR Ballistic yang menghasilkan konsumsi bahan bakar 44,44 km/l.

2.2Dasar Teori 2.2.1 Motor Bakar

Motor bakar adalah salah satu jenis dari mesin kalor, yaitu mesin yang mengubah energi termal untuk melakukan kerja mekanik atau mengubah tenaga kimia bahan bakar menjadi tenaga mekanis. Energi diperoleh dari proses

pembakaran, proses pembakaran juga pengubahan enegi tersebut dilaksanakan di dalam mesin dan ada yang dilakukan di luar mesin kalor (Kiyaku dan Murdhana, 1998).

Berdasarkan lokasi pembakarannya motor bakar di klasifikasikan menjadi 2 yaitu:

1. Motor pembakaran luar (external combustion engine)

Motor pembakaran luar yaitu suatu motor bakar di mana proses pembakaran atau perubahan energi panas dilakukan di luar dari mekanisme/konstruksi mesin, dan dari ruang pembakaran energi panas tersebut dialirkan ke konstruksi mesin melalui media penghubung. Contoh : mesin uap/turbin uap. Hal-hal yang dimiliki pada mesin pembakaran luar yaitu :

a. Dapat memakai semua bentuk bahan bakar

b. Dapat memakai bahan bakar yang bermutu rendah c. Cocok untuk melayani beban - beban dalam satu poros d. Cocok digunakan untuk daya tinggi

2. Motor pembakaran dalam (internal combustion engine)

Motor pembakaran dalam yaitu suatu motor bakar di mana proses pembakaran berada di dalam mesin itu sendiri. Hal-hal yang dimiliki pada mesin pembakaran dalam yaitu:

a. Pemakaian bahan bakar irit

b. Berat tiap satuan tenaga mekanis lebih kecil

c. Kontruksi lebih sederhana, karena tidak memerlukan ketel uap, condenser dan sebagainya.

Setiap motor bakar membutuhkan fluida kerja sebagai perantara. Fluida kerja ini berfungsi sebagai pembawa atau perantara energi panas. Energi panas yang dibawa oleh fluida kerja ini selanjutnya dirubah menjadi energi mekanis.

2.2.2 Motor Bensin 4 Langkah

Secara garis besar prinsip kerja motor bensin 4 langkah adalah sebagai berikut: campuran bahan bakar dan udara yang dihasilkan oleh karburator dihisap masuk ke dalam silinder, ataupun yang sudah menggunakan sistem injeksi yaitu dengan cara menginjeksikan campuran bahan bakar dan udara ke dalam silinder kemudian dimampatkan dan dibakar. Karena panas yang timbul, gas tersebut mengembang dan karena ruangan tersebut terbatas, maka tekanan di dalam silinder tersebut meningkat yang pada akhirnya mendorong piston ke bawah sehingga menghasilkan usaha. Oleh batang piston di teruskan ke poros engkol dan poros engkol akan berputar.

Siklus motor 4 langkah ini ditemukan oleh seorang Insinyur Jerman yang bernama Nikolass A. Otto pada tahun 1876. Untuk mengenang jasanya motor 4 langkah sering juga disebut motor otto. Berikut penjelasan motor 4 langkah: 1. Langkah Hisap

Piston bergerak dari titik mati atas (TMA) menuju titik mati bawah (TMB), akibatnya terjadi pertambahan volume dan penurunan tekanan di atas piston. Pada langkah ini katup hisap terbuka dan katup buang tertutup. Karena perbedaan tekanan di luar dan di dalam silinder menyebabkan campuran bahan bakar akan mengalir masuk ke dalam silinder. Dapat dilihat pada Gambar (2.1) di bawah ini:

Gambar 2.1 Prinsip kerja langkah hisap (Kristanto, 2015)

2. Langkah Kompresi

Gerakan piston dari TMB menuju TMA dalam keadaan katup hisap maupun buang tertutup, akibatnya campuran bahan bakar di atas piston dipampatkan atau dikompresi sehingga tekanan dan suhunya naik. dapat dilihat ada Gambar (2.2) di bawah ini:

.

Gambar 2.2 Prinsip kerja langkah kompresi (Kristanto, 2015)

3. Langkah Usaha

Berdasarkan derajat sebelum piston mencapai TMA (akhir kompresi) terjadi percikan api pada busi yang membakar campuran bahan bakar. Proses pembakaran tersebut menyebabkan tekanan dan suhu naik, karena kedua katup pada posisi tertutup, maka tekanan pembakaran tersebut mendorong piston bergerak dari TMA menuju TMB.

Melalui batang piston gaya dorong piston diteruskan ke poros engkol, di mana gerak translasi piston berubah menjadi gerak putar, yang kemudian dimanfaatkan untuk memutar beban, oleh karena itu langkah ini disebut langkah usaha. dapat dilihat pada Gambar (2.3):

Gambar 2.3 Prinsip kerja langkah usaha (Kristanto, 2015)

4. Langkah Buang

Piston bergerak dari TMB menuju TMA dalam keadaan katup hisap tertutup dan katub buang terbuka. Gerakan tersebut menyebabkan gas sisa pembakaran akan terdorong ke luar melalui katub buang, saluran buang terus ke knalpot .

Setelah langkah buang, motor akan melakukan langkah hisap, kompresi, usaha, buang demikian seterusnya sehingga motor berputar terus. Dapat dilihat pada Gambar (2.4) di bawah ini:

Gambar 2.4 Prinsip kerja langkah buang (Kristanto, 2015)

2.2.3 Siklus Termodinamika

Proses termodinamika dan kimia terjadi di dalam motor bakar torak sangat kompleks untuk dianalisis menurut teori, pada umumnya proses analisis motor bakar digunakan siklus udara sebagai siklus yang ideal. Siklus udara menggunakan beberapa keadaan yang sama dengan siklus sebenarnya dapat berupa urutan proses, perbandingan kompresi, pemilihan temperatur dan tekanan pada suatu keadaan, dan penambahan kalor yang sama per satuan berat udara.

Pada mesin yang ideal proses pembakaran yang dapat menghasilkan gas bertekanan dan bertemperatur tinggi merupakan proses pemasukan panas ke dalam fluida kerja dalam silinder. (Arismunandar,1977)

Siklus udara volume konstan (siklus otto) dapat digambarkan dengan grafik P dan v seperti pada gambar 2.5 sebagai berikut :

Gambar 2.5 Diagram P dan V dari siklus volume konstan (Sumber : Arismunandar, 2002)

Keterangan :

P = Tekanan fluida kerja (kg/cm2₎ v = Volume spesifik (m3_/kg)

qk = Jumlah kalor yang dikeluarkan (kcal/kg) VL = Volume langkah torak (m3 atau cm3) VS = Volume sisa (m3 atau cm3)

TMA = Titik mati atas TMB = Titik mati bawah

Penjelasan :

1. Fluida kerja dianggap sebagai gas ideal dengan kalor spesifik yang konstan.

2. Langkah isap (0-1) merupakan proses tekanan konstan. 3. Langkah kompresi (1-2) ialah isentropik. B *9

4. Proses pembakaran (2-3) dianggap sebagai proses pemasukan kalor pada volume konstan.

5. Langkah kerja (3-4) ialah proses isentropik.

6. Proses pembuatan (4-1) dianggap sebagai proses pengeluaran kalor pada volume konstan.

7. Langkah buang (1-0) ialah proses tekanan konstan.

8. Siklus dianggap ‘tertutup’, artinya siklus ini berlangsung dengan fluida kerja yang sama, atau gas yang berada di dalam silinder pada waktu langkah buang, tetapi pada langkah isap berikutnya akan masuk sejumlah fluida kerja yang sama.

2.3Proses Pembakaran dan Bahan Bakar 2.3.1 Proses Pembakaran

Proses pembakaran adalah suatu reaksi kimia cepat antara bahan bakar (hidrokarbon) dengan oksigen dari udara. Proses pembakaran ini tidak terjadi sekaligus tetapi memerlukan waktu dan terjadi dalam beberapa tahap. Di samping itu penyemprotan bahan bakar juga tidak dapat dilaksanakan sekaligus tetapi berlangsung antara 30-40 derajat sudut engkol. Supaya lebih jelas dapat dilihat pada grafik tekanan versus besarnya sudut engkol seperti pada gambar 2.6. Pada gambar ini dapat dilihat tekanan udara akan naik selama langkah kompresi

berlangsung. Beberapa derajat sebelum torak mencapai TMA bahan bakar mulai disemprotkan. Bahan bakar akan segera menguap dan bercampur dengan udara yang sudah bertemperatur tinggi.

Gambar 2.6 Grafik tekanan versus sudut engkol

Oleh karena temperaturnya sudah melebihi temperatur penyalaan bahan bakar, bahan bakar akan terbakar sendirinya dengan cepat. Waktu yang diperlukan antara saat bahan bakar mulai disemprotkan dengan saat mulai terjadinya pembakaran dinamai periode persiapan pembakaran (a) (gambar 2.6).

Waktu persiapan pembakaran bergantung pada beberapa faktor, antara lain pada tekanan dan temperatur udara pada saat bahan bakar mulai disemprotkan, gerakan udara dan bahan bakar, jenis dan derajat pengabutan bahan bakar, serta perbandingan bahan bakar-udara lokal. Jumlah bahan bakar yang disemprotkan selama periode persiapan pembakaran tidaklah merupakan faktor yang terlalu menentukan waktu persiapan pembakaran. Sesudah melampaui periode persiapan pembakaran, bahan bakar akan terbakar dengan cepat. Hal tersebut dapat dilihat pada gambar 2.6 sebagai garis lurus yang menanjak, karena proses pembakaran tersebut terjadi dalam satu proses pengecilan volume (selama itu torak masih bergerak menuju TMA). Sampai torak bergerak kembali beberapa derajat sudut engkol sesudah TMA, tekanannya masih bertambah besar tetapi laju kenaikan tekanannya berkurang. Hal ini disebabkan karena kenaikan tekanan yang seharusnya terjadi dikompensasi oleh bertambah besarnya volume ruang bakar sebagai akibat bergeraknya torak dari TMA ke TMB.

Periode pembakaran, ketika terjadi kenaikan tekanan yang berlangsung dengan cepat (garis tekanan yang curam dan lurus, garis BC pada gambar 2.6) dinamai periode pembakaran cepat (b). Periode pembakaran ketika masih terjadi kenaikan tekanan sampai melewati tekanan yang maksimum dalam tahap berikutnya (garis CD, gambar 2.6), dinamai periode pembakaran terkendali (b). Dalam hal terakhir ini jumlah bahan bakar yang masuk ke dalam silinder sudah mulai berkurang, bahkan mungkin sudah dihentikan. Selanjutnya dalam periode pembakaran lanjutan (c) terjadi proses penyempurnaan pembakaran dan pembakaran dari bahan bakar yang belum sempat terbakar. Laju kenaikan tekanan yang terlalu tinggi tidaklah dikehendaki karena dapat menyebabkan beberapa kerusakan. Maka haruslah diusahakan agar periode persiapan pembakaran terjadi sesingkat-singkatnya sehingga belum terlalu banyak bahan bakar yang siap untuk terbakar selama waktu persiapan pembakaran. Dipandang dari segi kekuatan mesin, di samping laju kenaikan tekanan pembakaran itu, perlu pula diperhatikan tekanan gas maksimum yang diperoleh. Supaya diperoleh efisiensi yang setinggi-tingginya, pada umumnya diusahakan agar tekanan gas maksimum terjadi pada saat torak berada diantara 15-20 derajat sudut engkol sesudah TMA. (W.Arismunandar, 2002).

Pembakaran ada tiga macam yaitu: A. Pembakaran Sempurna (normal)

Grafik pembakaran sempurna dapat dilihat pada gambar di bawah ini:

Pada gambar memperlihatkan suatu grafik yang menunjukan hubungan antara tekanan dari sudut engkol mulai dari saat penyalaan sampai akir pembakaran. Dari grafik tersebut dapat dilihat bahwa beberapa derajat setelah TMA.

Mekanisme pembakaran normal dalam motor bensin dimulai pada saat terjadinya loncatan bunga api pada busi. Selanjutnya api membakar gas bakar yang berada di sekelilingnya dan terus menjalar ke seluruh bagian sampai semua partikel gas bakar terbakar habis. Mekanisme pembakaran normal dalam motor bensin dimulai pada saat terjadinya loncatan api pada busi. Selanjutnya api membakar gas bakar yang berada disekelilingnya dan terus menjalar sampai seluruh partikel terbakar. Pada saat gas bakar dikompresikan, tekanan dan suhunya naik sehingga terjadi reaksi kimia dimana molekul hidrokarbon terurai dan bercampur dengan oksigen dan udara. Bentuk ruang bakar yang dapat menimbulkan turbulensi pada gas tadi akan membuat gas dapat bercampur secara homogen.

B. Pembakaran Tidak Sempurna (Autoignition)

Pembakaran tidak sempurna merupakan proses pembakaran dimana sebagian bahan bakar tidak ikut terbakar, atau tidak terbakar bersama pada saat keadaan yang dikehendaki. Bila oksigen dan hidrokarbon tidak bercampur dengan baik maka akan terjadi proses pembakaran tidak normal timbul asap. Pembakaran semacam ini disebut pembakaran tidak sempurna. Akibat pembakaran tidak sempurna yaitu: Detonasi, dan Pre-ignition

1). Detonasi

Dalam hal ini gas baru yang belum terbakar terdesak oleh gas yang yang telah terbakar, sehingga tekanan dan suhu naik sampai keadaan hampir tebakar. Jika pada saat ini gas terbakar dengan sendirinya maka akan timbul ledakan (detonasi) yang menghasilkan gelombang kejutan (explosip) berupa suara ketukan (knocking noise) yang terjadi pada akhir pembakaran. Tekanan pembakaran dalam silinder lebih cepat dari 40 kg/cm2 tiap 0,001

detik. Akibatnya tenaga mesin berkurang dan akan memperpendek umur mesin. Hal-hal yang menyebabkan knocking adalah:

a. Perbandingan kompresi yang tinggi, tekanan kompresi, suhu pemanasan campuran, dan suhu silinder yang terlalu tinggi.

b. Pengapian yang terlalu cepat.

c. Putaran mesin rendah dan penyebaran api lambat.

d. Penempatan busi dan konstruksi ruang bakar tidak tepat, serta jarak penyebaran api terlampau jauh.

Penyebab detonasi pada motor bensin terbagi dalam dua jenis :

1. Detonasi karena campuran bahan bakar sudah menyala sebelum busi mengeluarkan bunga api. Hal ini disebabkan oleh kotoran-kotoran arang yang tertimbun diatas kepala torak dan ruang bakar dan menyala terus menerus. Untuk menghilangkannnya kotoran-kotoran yang menenpel perlu dibersihkan.

2. Detonasi karena kecepatan pembakaran bahan bakar di sekitar busi sangat tinggi. Hal ini mengakibatkan bahan bakar tidak dapat terbakar secara sempurna dan meninggalkan sisa bahan bakar yang belum terbakar terkompresikan, menyebabkan suhu pembakaran naik. Bahan bakar terbakar dengan sendirinya tanpa melalui busi. Artinya pembakaran bahan bakar lebih cepat dari pada pembakaran normal. Grafik dentonasi dapat dilihat pada gambar 2.8 di bawah ini:

C. Pre-ignition

Gejala pembakaran tidak sempurna adalah pre-ignition peristiwanya hampir sama dengan knocking tetapi terjadi hanya pada saat busi belum memercikan bunga api. Grafik Pre-ignition dapat dilihat pada gambar 2.9 di bawah ini:

Gambar 2.9 Grafik Pre-Ignation motor.

Gambar 2.9 Grafik Pre-ignition motor.

Bahan bakar terbakar dengan sendirinya sebagai akibat dari tekanan dan suhu yang cukup tinggi sebelum terjadinya percikan bunga api pada busi. Jadi pre-ignation adalah peristiwa pembakaran yang terjadi sebelum sampai pada waktu yang dikehendaki.

D. Pembakaran Tidak Lengkap

Pembakaran tidak lengkap yaitu apabila saat terjadinya loncatan bunga api pada busi untuk membakar semua hidrogen dan oksigen yang terkandung dalam campuran bahan bakar masih ada kelebihan atau kekurangan hidrogen atau oksigen

2.3.2 Bahan Bakar 2.3.2.1 Pertalite

Pertalite merupakan bahan bakar terbaru yaitu campuran antara premium dan pertamax 92 yang saat ini digunakan untuk kendaraan bermotor. Kandungan zat aditif detergent, anti korosi, serta pemisah air pada pertalite akan menghemat

proses korosi dan pembentukan deposit didalam mesin. Pertalite memiliki angka oktan 90, maka Pertalite mampu menstabilkan knocking mesin kendaraan menjadi lebih optimal. Spesifikasi Pertalite dapat dilihat pada tabel (2.1) berikut ini:

Tabel 2.1. Spesifikasi Pertalite.

No. Sifat MIN MAX

1. Bilangan oktana (RON) 90

2. Kandungan oksigen 2,7 % m/m -

3. Kandungan pewarna 0,13 g/100 liter

4. Berat jenis 715 kg/m3 770 kg/m3

5. Kandungan sulfur 0,05 % m/m atau setara 500 ppm 6. Stabilitas Oksidasi 360 menit

7. kandungan timbal Tidak ada

8. kandungan logam Tidak ada

9. Warna Hijau

(Sumber : Keputusan Dirjen Migas No. 313.K/10/DJM.T/2013)

2.3.2.2 Angka Oktan

Angka oktan pada bahan bakar adalah suatu bilangan yang menunjukkan sifat anti ketukan/berdetonasi. Dengan kata lain, makin tinggi angka oktan semakin berkurang kemungkinan untuk terjadi detonasi (knocking). Dengan berkurangnya intensitas untuk berdetonasi, maka campuran bahan bakar dan udara yang dikompresikan oleh torak menjadi lebih baik sehingga tenaga motor akan lebih besar dan pemakaian bahan bakar menjadi lebih hemat. Nilai RON pada pertalite lebih rendah dari Pertamax namun lebih tinggi dari premium, yakni 90. Angka oktan untuk bahan bakar terlihat pada tabel (2.2):

Tabel 2.2. Angka oktan untuk bahan bakar Jenis Bahan Bakar Angka Oktan

Premium 88

Pertalite 90

Pertamax 92

Pertamax Plus 95

Bensol 100

Ethanol 117

(Yulianto, 2013)

2.3.3 Komponen Sistem Penyaluran Bahan Bakar Motor Bensin

Komponen sistem penyaluran bahan bakar pada motor bensin terdiri atas: 1) Tangki bahan bakar.

Tangki bahan bakar berfungsi sebagai penampung untuk menyimpan bahan bakar. Pada tangki tersebut terdapat kisi penyekat (saparator) yang berfungsi untuk mengurangi goncangan bahan bakar selama melintasi jalan bergelombang atau rusak. Pada tutup tangki terdapat lubang pernapasan untuk menghindari kevakuman di dalam tangki karena berkurangnya bahan bakar.

2) Keran bahan bakar.

Keran bahan bakar berfungsi untuk membuka dan menutup aliran bahan bakar dari tangki bahan bakar. Gangguan pada keran bahan bakar sangatlah jarang terjadi. Gangguan-gangguan yang mungkin terjadi yaitu keran bocor, kebocoran pada keran bahan bakar dapat terjadi karena pemasangan kedua baut yang kurang tepat atau mungkin karena seal karet yang berada pada keran bahan bakar sudah tidak berfungsi.

3) Saringan bahan bakar.

Saringan bahan bakar berfungsi untuk menyaring bahan bakar yang akan menyaring kotoran bahan bakar yang akan masuk ke karburator. Secara periodik saringan harus dibersihkan agar suplai bahan bakar ke karburator lancar. Pemasangan saringan tidak boleh terbalik, sebab saringan akan cepat kotor, agar pemasangan tidak terbalik maka saluran saringan terdapat tanda panah arah pemasangan.

4) Karburator.

Karburator adalah alat untuk melakukan proses karburasi sedangkan karburasi adalah proses pencampuran udara dan bahan bakar dan kemudian masuk kedalam langkah hisap. Karburator berfungsi antara lain :

a. Mencampur bahan bakar dengan udara pada perbandingan yang tepat sesuai dengan beban, putaran dan kecepatan motor. b. Memecah bahan bakar menjadi partikel sehingga mudah

dibakar (mengabutkan bahan bakar).

c. Mengatur jumlah campuran yang masuk kedalam silinder

Komponen sistem penyaluran bahan bakar pada motor bensin terlihat pada gambar 2.10 di bawah ini :

Gambar 2.10 Komponen sistem bahan bakar pada motor bensin. (Daryanto, 2000)

2.4 Sistem Pengapian

Sistem pengapian bertujuan untuk mengahasilkan arus listrik bertegangan tinggi untuk kebutuhan pembakaran campuran bahan bakar dalam udara dalam ruangan bakar.

Fungsi pengapian adalah memulai pembakaran atau menyalakan campuran bahan bakar dan udara pada saat dibutuhkan, sesuai dengan beban dan putaran motor. Sistem pengapian di bedakan menjadi dua yaitu sistem pengapian konvensional dan sistem pengapian elektronik (Daryanto, 1995).

2.4.1 Sistem Pengapian Konvensional

Sistem pengapian konvensional adalah dua macam yaitu sistem pengapian magnet dan sistem pengapian baterai.

2.4.1.1 Sistem Pengapian Magnet

Sistem pengapian magnet adalah loncatan bunga api pada busi menggunakan arus dari kumparan magnet (AC).

Ciri-ciri umum pengapian magnet :

1) Untuk menghidupkan mesin menggunakan arus listrik dari generator AC. 2) Platina terletak di dalam rotor.

3) Menggunakan Koil AC.

4) Menggunakan Kiprok plat tunggal.

5) Sinar lampu kepala tergantung putaran mesin. Semakin cepat putaran mesin semakin terang sinar lampu kepala.

Sistem mempunyai dua kumparan yaitu kumparan primer dan sekunder, salah satu ujung kumparan primer di hubungkan ke massa sedangkan untuk ujung kumparan yang lain ke kondensor. Dari kondensor mempunyai tiga cabang salah satu ujungnya dihubungkan ke platina, sedangkan bagian platina yang satu lagi di hubungkan ke massa. Jika platina menutup, arus listrik dari kumparan primer mengalir ke masa melewati platina, dan busi tidak meloncatkan bunga api. Jika platina membuka, arus listrik tidak dapat mengalir ke massa sehingga akan mengalir ke kumparan primer koil dan mengakibatkan timbulnya api pada busi.

Sistem pengapian dengan magnet seperti terlihat pada Gambar (2.11) di bawah ini:

Gambar 2.11 Rangkaian Sistem Pengapian Magnet

_{(Daryanto, 2008)}

2.4.1.2 Sistem Pengapian Baterai

Sistem pengapian baterai adalah loncatan bunga api pada elektroda busi menggunakan arus listrik dan baterai. Sistem pengapian baterai mempunyai ciri-ciri :

1) Platina terletak di luar rotor/magnet 2) Menggunakan koil DC

3) Menggunakan kiprok plat ganda

4) Sinar lampu kepala tidak dipengaruhi oleh putaran mesin tetapi dari arus listrik baterai

Kutub negatif baterai dihubungkan ke massa sedangkan kutup positif baterai dihubungkan ke kunci kontak dari kunci kontak kemudian ke koil, antara baterai dan kunci kontak diberi sekering. Arus listrik mengalir dari kutub positif baterai ke kumparan primer koil, dari kumparan primer koil kemudian ke kondensor dan platina. Jika platina dalam keadaan tertutup maka arus listrik ke massa. Jika platina dalam keadaan mambuka arus listrik akan berhenti dan di dalam kumparan sekunder akan diinduksikan arus listrik tegangan tinggi yang di teruskan ke busi sehingga pada busi timbul loncatan bunga api. Sistem pengapian dengan baterai seperti terlihat pada Gambar (2.12).

Gambar 2.12 Rangkaian Sistem Pengapian Baterai (Daryanto, 2008)

2.4.2 Sistem Pengapian CDI (Capasitor Dischange Ignition)

Sistem pengapian CDI merupakan salah satu jenis sistem pengapian pada kendaraan bermotor yang memanfaatkan arus pengosongan muatan (discharge current) dari kondensator yang gunanya mencatu daya kumparan pengapian (ignition coil). Pengapian sistem ini lebih ke arah pengapian yang diatur secara elektrik oleh satu komponen yang dinamakan CDI (Capacitor Discharge Ignition). Komponen CDI secara umum sebuah alat yang mampu mengatur dan menghasilkan energi listrik yang sangat baik di seluruh rentang putaran mesin (rpm) mulai dari putaran rendah pada saat start sampai sangat tinggi pada saat kendaraan dipacu sangat kencang. Jadi kurang lebih CDI ini mempunyai tugas yang sama halnya seperti platina, tetapi CDI bekerja dengan modul komponen elektrik yang menjadikannya lebih tahan lama dari pada platina, karena tidak akan mengalami keausan. Cara kerja CDI adalah mengatur waktu meletiknya api di busi yang akan membakar bahan bakar yang telah di mampatkan oleh piston. Kelebihan sistem pengapian CDI (Capacitor Discharge Ignition) adalah :

1) Menghemat pemakaian bahan bakar 2) Mesin lebih mudah dihidupkan 3) Komponen pengapian lebih awet

2.5 Komponen Sistem Penyalaan 2.5.1 Baterai

Baterai adalah alat yang mampu menghasilkan energi listrik dengan menggunakan energi kimia. Baterai biasanya untuk mensuplai arus listrik ke sistem starter mesin, sistem pengapian, lampu-lampu dan sistem kelistrikan lainnya. Dalam baterai terdapat terminal positif dan negatif, ruang dalamnya dibagi menjadi beberapa sel dan dalam masing-masing sel terdapat beberapa elemen yang terendam di dalam larutan elektrolit. Baterai menyediakan arus listrik tegangan rendah (12 Volt). Kutub negatif baterai dihubungkan dengan massa, sedangkan kutub positif baterai dengan koil, pengapian (ignition coil) melalui kunci kontak. Baterai dapat dilihat seperti Gambar (2.13) di bawah ini:

Gambar 2.13 Baterai

(Daryanto, 2008)

Sebuah baterai biasanya terdiri dari tiga komponen penting yaitu: 1) Batang karbon sebagai Anode (kutub positif baterai). 2) Seng (Zn) sebagai Katode (kutub negatif baterai). 3) Pasta sebagai Elektrolit (penghantar).

2.5.2 CDI (Capacitor Discharge Ignition)

CDI menurut fungsinya adalah mengatur waktu/timing untuk meletikkan api pada busi yang sudah dibesarkan oleh koil untuk memicu pembakaran pada ruang bakar silinder. Pengaturan pengapian akan memaksimalkan akselerasi dan power mesin hingga maksimal karena pada saat uap bahan bakar yang telah

tercampur udara masuk keruang bakar akan terbakar sempurna sehingga tidak ada bahan bakar yang terbuang. Kerja CDI didukung oleh pulser sebagai sensor posisi piston, di mana sinyal dari pulser akan memberikan arus pada SCR (Silicon Controller Rectifier) yang akan membuka, sehingga arus yang ada dalam capasitor di dalam CDI dilepaskan. Selain pulser, kerja CDI juga didukung oleh baterai (pada CDI DC) atau spul (CDI AC) di mana sebagai sumber arus yang kemudian diolah oleh CDI. Tentunya CDI di dukung oleh koil sebagai tegangan yang dikirim ke busi. Skema CDI dapat terlihat pada gambar (2.14) di bawah ini :

Gambar 2.14 CDI Pemutus Arus (Yulianto, 2013) 2.5.3 Kondensator/Kapasitor

Kondensor dipasang paralel terhadap platina fungsi kondensor adalah untuk mengurangi terjadinya percikan bunga api pada platina dan memperbesar arus induksi tegangan tinggi, kapasitas kondensor antara 0,2 - 0,3 mikrofarad.

Kapasitor yang digunakan pada sepeda motor umumnya berbentuk tabung atau silinder. Kapasitor seperti ini mempunyai dua lembaran logam, antara kedua lembaran tersebut diberi bahan elektrik seperti pemisah. Kedua lembaran tersebut dihubungkan dengan kawat yang dipasang di pinggir lembaran tersebut secara berlawanan.

Kapasitor ini ada yang berbentuk lempengan keramik atau mika yang disusun secara paralel. Bahan tersebut dicelupkan ke dalam gips dan dilapisi dengan email, kapasitor ini disebut kapasitor keramik.

Kapasitor yang digunakan untuk mesin dengan penyalaan baterai tidak sama dengan yang digunakan pada mesin penyalaan magnet. Ciri-ciri kapasitor

untuk mesin penyalaan baterai adalah jumlah kabelnya 2 atau 1 sedangkan untuk kapasitor mesin penyalaan magnet kabelnya selalu tiga. Kondesor dapat dilihat pada Gambar (2.15) di bawah ini:

Gambar 2.15 Kondensor (Daryanto,2008) 2.5.4 Koil Pengapian (ignition coil)

Koil pengapian berfungsi untuk membentuk arus tegangan tinggi untuk disalurkan pada busi, selanjutnya kembali lagi melalui ground/massa. Di dalam bagian tegangan koil pengapian itu ada inti besi, di sini inti besi dililitkan oleh gulungan kawat halus yang ter-isolasi. Kumparan kawat tersebut panjangnya kurang lebih 20.000 lilitan dengan diameter 0.05 – 0.08 mm. Salah satu ujung lilitan digunakan terminal tegangan tinggi yang dihubungkan dengan komponen busi, sedangkan ujung yang lain disambungkan dengan kumparan primer. Jadi gulungan kawat itu disamakan kumparan yang kedua atau kumparan sekunder. Koil dapat dilihat pada Gambar (2.16) di bawah ini :

Gambar 2.16 Koil

Bagian luar kumparan sekunder diisolasi lagi dengan gulungan kawat dengan jumlah lilitannya sebanyak 200 lilitan dengan diameter 0.6 – 0.9 mm yang disebut kumparan primer. Karena perbedaan jumlah gulungan pada kumparan primer dan sekunder, maka pada kumparan sekunder akan timbul tegangan kira- kira 10.000 Volt. Arus dengan tegangan tinggi ini timbul akibat terputusnya aliran arus pada kumparan primer yang mengakibatkan hilang timbulnya medan magnet secara tiba-tiba. Hal ini mengakibatkan terinduksinya arus listrik tegangan tinggi pada kumparan sekunder. Bukan saja pada kumparan sekunder yang terbentuk arus tegangan tinggi, akan tetapi pada kumparan primer juga muncul tegangan sekitar 300 sampai dengan 400 Volt yang disebabkan oleh adanya induksi sendiri.

Koil untuk sistem pengapian baterai adalah koil DC sedangkan koil yang digunakan untuk pengapian magnet adalah Koil AC, Koil DC dapat di lihat pada Gambar (2.17) di bawah ini:

Gambar 2.17 Koil DC

(Wibowo, 2015)

Kemudian untuk Koil AC dapat dilihat pada Gambar (2.18) berikut ini:

Gambar 2.18 Koil AC

2.5.5 Busi

Busi adalah alat untuk memercikan bunga api. Ada beberapa macam bahan elektroda busi yang masing-masing memberikan sifat berbeda. Bahan elektroda dari perak mempunyai kemampuan menghantarkan panas yang baik. Tetapi karena harga perak mahal maka diameter elektroda tengah dibuat kecil. Busi ini umumnya digunakan untuk mesin berkemampuan tinggi atau balap. Bahan elektroda dari platina tahan karat, tahan terhadap panas yang tinggi serta dapat mencegah penumpukan sisa pembakaran. Kontruksi Busi dapat terlihat pada gambar (2.19) di bawah ini:

Gambar 2.19 Konstruksi Busi (Kristanto, 2015)

Elektroda yang terletak bagian tengah busi dilindungi isolator yang terbuat dari keramik. Isolator ini berfungsi untuk melindungi elektroda busi dari kebocoran arus listrik dan melindungi dari panas mesin. Untuk mencegah kebocoran gas, terdapat seal (perapat) antara elektroda tengah dengan isolator dan antara isolator dengan bodi busi. Bodi busi dibuat dari baja berlapis nikel untuk mencegah timbulnya korosi. Bagian atas luar bodi berbentuk hexagon yang berfungsi untuk memasang dan membuka busi pada mesin. Pada bagian bawah busi dibuat ulir agar busi dapat dipasang ke kepala silinder. Pada bagian ujung bawah busi terdapat elektroda sisi atau elektroda negatif sebagai jalur ke masa ketika terjadi percikan bunga api. Busi mempunyai tingkatan panas

masing-masing, elektroda busi harus dipertahankan pada temperatur kerja yang tepat yaitu pada kisaran 400 o_{C hingga 800} o_C.

Apabila temperatur pada elektroda kurang dari 400o_{C menimbulkan kerak} berupa karbon pada insulator dalam busi, hal ini mempengaruhi tegangan tinggi yang dialirkan ke elektroda akan menuju ke massa tanpa meloncat dalam bentuk bunga api pada celah elektroda, sehingga mengakibatkan tarjadinya kesalahan pembakaran. Sebaliknya apabila temperatur elektroda tengah melebihi 800 o_C, dapat terjadi peningkatan kotoran oksida dan terbakarnya elektroda tersebut. Pada suhu 950o_{C elektroda busi akan menjadi sumber panas yang dapat membakar} campuran bahan bakar tanpa adanya bunga api, hal ini disebut dengan istilah pre-ignition yaitu campuran bahan bakar dan udara akan terbakar lebih awal karena panas elektroda tersebut sebelum busi bekerja memercikkan bunga api. Terjadinya pre-ignition dapat mempengaruhi performa pada sebuah mesin, bahkan dapat merusak komponen dalam ruang bakar akibat temperatur yang sangat tinggi.

Busi mempunyai berbagai tipe sesuai dengan kebutuhan kendaraan bermotor, beberapa tipe yang sering digunakan adalah busi diantaranya adalah :

1) Busi Tipe Standar (Standard Type)

Busi standar pada umumnya hampir digunakan pada setiap kendaraan bermotor, busi dengan ujung elektroda menonjol lebih tinggi dari insulator pelindung elektroda yang terbuat dari keramik. Tipe busi ini lebih tepat untuk penggunaan sehari-hari.

Gambar 2.20 Busi Standar (Jama, dkk : 2008)

Pada tiap jenis busi mempunyai kemampuan tersendiri dalam menghasilkan besar dan warna bunga api tergantung pada celah busi, jenis bahan elektroda dan bentuk elektroda busi. Bunga api yang dihasilkan busi mempunyai

warna masing-masing dan mempunyai temperatur yang berbeda pada tiap warna yang dihasilkan. Beberapa warna dan temperatur yang dihasilkan pada busi dapat dilihat pada gambar (2.21) di bawah ini:

Gambar 2.21 Colour Temperature Chart (www.mediacollage.com) 2.5.6 Pengaruh Pengapian

Sistem pengapian CDI merupakan penyempurnaan dari sistem pengapian magnet konvensional (sistem pengapian dengan kontak platina) yang mempunyai kelemahan-kelemahan sehingga akan mengurangi efesiensi kerja mesin. Sebelumnya sistem pengapian pada sepeda motor menggunakan sistem pengapian konvesional.

Dalam hal ini sumber arus yang dipakai ada dua macam, yaitu dari baterai dan pada generator. Perbedaan yang mendasar dari sistem pengapian baterai menggunakan baterai (aki) sebagai sumber tegangan, sedangkan untuk sistem pengapian magnet menggunakan arus listrik AC (alternative current) yang berasal dari alternator.

Sekarang ini sistem pengapian magnet konvensional sudah jarang digunakan.Sistem tersebut sudah tergantikan oleh banyaknya sistem pengapian

CDI pada sepeda motor. Sistem CDI mempunyai banyak keunggulan di mana tidak dibutuhkan penyetelan berkala seperti pada sistem pengapian dengan platina.

Dalam sistem CDI busi juga tidak mudah kotor karena tegangan yang dihasilkan oleh kumparan koil sekunder pengapian lebih stabil dan sirkuit yang ada di dalam unit CDI lebih tahan air dan kejutan karena dibungkus dalam cetakan plastik. Pada sistem ini bunga api yang dihasilkan oleh busi sangat besar dan relatif lebih stabil, baik dalam putaran tinggi maupun putaran rendah. Hal ini berbeda dengan sistem pengapian magnet di mana saat putaran tinggi api yang dihasilkan akan cenderung menurun sehingga mesin tidak dapat bekerja secara optimal. Kelebihan inilah yang membuat sistem pengapian CDI banyak digunakan sampai saat ini.

Sistem pengapian CDI pada sepeda motor sangat penting, di mana sistem tersebut berfungsi sebagai pembangkit atau penghasil tegangan tinggi untuk kemudian disalurkan ke busi. Bila sistem pengapian mengalami gangguan atau kerusakan, maka sistem pembakaran pada ruang bakar akan terganggu dan tenaga yang dihasilkan oleh mesin tidak akan maksimal. Pengapian dengan CDI akan lebih menghemat bahan bakar karena lebih sempurna dalam sistem pembakaran.

2.6 Perhitungan Torsi, Daya, dan Konsumsi Bahan Bakar Spesifik 2.6.1. Torsi

Torsi adalah indikator baik dari ketersediaan mesin untuk kerja. Torsi didefinisikan sebagai gaya yang bekerja pada jarak momen dan apabila dihubungkan dengan kerja dapat di tunjukkan:

T = ��� .��

2�.� ...(2.1) Dengan: T : Torsi (N.m)

n : Jumlah putaran poros engkol per satu kali siklus motor bakar torak. (untuk siklus 2 langkah, n=1. Untuk siklus 4 langkah, n=2)

Vd : Volume displacement. MEP : Tekanan Efektif Rata-rata.

2.6.2. Daya

Daya adalah besar usaha yang dihasilkan oleh mesin tiap satuan waktu, didefinisikan sebagai laju kerja mesin. Pada motor bakar, daya yang berguna adalah daya poros. Daya poros ditimbulkan oleh bahan bakar yang dibakar dalam silinder dan selanjutnya menggerakkan semua mekanisme. Unjuk kerja motor bakar pertama-tama tergantung dari daya yang ditimbulkan (Soenarto & Furuhama, 1995), seperti terlihat pada gambar (2.22) di bawah ini:

Gambar 2.22 Alat Tes Prestasi Motor Bakar (Soenarta & Furuhama, 1995)

Gambar (2.22) di atas menunjukkan peralatan yang dipergunakan untuk mengukur nilai yang berhubungan dengan keluaran motor pembakaran yang seimbang dengan hambatan atau beban pada kecepatan putaran konstan (n). Jika n berubah, maka motor pembakaran menghasilkan daya untuk mempercepat atau memperlambat bagian yang berputar. Motor pembakaran ini dihubungkan dengan dinamometer dengan maksud mendapatkan keluaran dari motor pembakaran dengan cara menghubungkan poros motor yang akan mengaduk air yang ada di dalamnya. Hambatan ini akan menimbulkan torsi (T), sehingga nilai daya (P) dapat di tentukan sebagai berikut :

P =2�.�.�

60 (KW)...(2.2) Di mana :

P = Daya (KW)

n = Putaran mesin (rpm) T = Torsi (N.m)

Torak yang didorong oleh gas membuat usaha, Baik tekanan maupun suhunya akan turun waktu gas berekspansi. Energi panas diubah menjadi usaha mekanis. Konsumsi energi panas ditunjukkan langsung oleh turunnya suhu. Kalau toraknya tidak mendapatkan hambatan dan tidak menghasilkan usaha gas tidak akan berubah meskipun tekanannya turun.

2.6.3. Konsumsi Bahan Bakar

Besar pemakaian konsumsi bahan bakar diambil dengan cara pengujian jalan dengan menggunakan tangki mini dengan volume 150 ml kemudian tangki diisi penuh dan digunakan untuk uji jalan dengan jarak tempuh sama pada tiap sampel yaitu 3 km, dapat dirumuskan sebagai berikut :

��� =�_�...(2.3)

Dimana :

v = volume bahan bakar terpakai (l) s = jarak tempuh (km)

Nilai kalor mempunyai hubungan berat jenis pada umumnya semakin tinggi berat jenis maka semakin rendah kalornya. Pembakaran dapat berlangsung dengan sempurna, tetapi juga dapat tidak sempurna. Jika bahan bakar tidak mengandung bahan-bahan yang tidak dapat terbakar, maka pembakaran akan sempurna sehingga hasil pembakaran berupa gas pembakaran saja.

Pembakaran kurang sempurna dapat berakibat :

1) Kerugian panas dalam motor jadi besar, sehingga efisiensi motor menjadi turun. Usaha dari motor turun pula pada penggunaan bahan bakar yang tetap.

2) Sisa pembakaran terdapat pula pada lubang pembuangan antara katup dan dudukannya, terutama pada katub buang sehingga katub tidak dapat menutup dengan rapat. Sisa pembakaran yang telah menjadi keras yang melekat antara torak dan dinding silinder menghalangi pelumasan, sehingga torak dan silinder mudah aus. 3) Nilai kalor mempunyai hubungan berat jenis pada umumnya

semakin tinggi berat jenis maka semakin rendah kalornya. Pembakaran dapat berlangsung dengan sempurna, tetapi juga dapat tidak sempurna. Jika bahan bakar tidak mengandung bahan-bahan yang tidak dapat terbakar, maka pembakaran akan sempurna sehingga hasil pembakaran berupa gas pembakaran saja.

4) Panas yang keluar dari pembakaran dalam silinder, motor akan memanaskan gas pembakaran sedemikian tinggi, sehingga gas-gas itu memperoleh tekanan yang lebih tinggi pula. Tetapi bila mana bahan bakar tidak terbakar dengan sempurna, sebagian bahan bakar itu akan tersisa.

Dengan demikian akan terjadi pembakaran gas yang tersisa, apabila dibiarkan lama kelamaan akan menjadi liat bahkan menjadi keras. Akibatnya, panas yang terjadi tidak banyak, sehingga suhu dari gas pembakaran turun dan tekanan gas akan turun pula.

36

Penelitian ini dilaksanakan di tempat di bawah ini:

1. Mototech Yogyakarta, Jl. Ringroad Selatan, Kemasan, Singosaren, Banguntapan, Bantul, Yogyakarta.

2. Laboratorium Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.

3.2Bahan Dan Alat Penelitian

Alat dan bahan yang digunakan saat melakukan penelitian. 3.2.1 Bahan Penelitian

1. CDI standar

CDI standar merupakan CDI yang digunakan untuk penelitian yang pertama. CDI ini sudah di program dari pabrikan YAMAHA sesuai dengan karakter pabrikan. CDI standar bisa di lihat pada Gambar (3.1) di bawah ini.

2. CDI REXTOR

CDI yang digunakan untuk penelitian yang kedua adalah CDI REXTOR pro-drag programmable, CDI ini merupakan CDI racing unlimiter juga dikenal memiliki karakter yang sangat lembut. CDI REXTOR bisa diprogram dengan komputer atau laptop, selain itu dapat menyimpan 16 map dan bisa disimpan dalam bentuk file di komputer dan dapat dibuka oleh program yang sama, pengaturan bisa dimulai dari 250 rpm sampai 20.000 rpm. CDI REXTOR dapat dilihat pada Gambar (3.2) di bawah ini.

Gambar 3.2. CDI REXTOR

3. CDI BRT I-MAX

CDI yang digunakan untuk penelitian yang ketiga adalah CDI BRT I-MAX, CDI ini merupakan CDI racing unlimiter dan dikenal memiliki karakter yang agak kasar. CDI BRT diprogram menggunakan settingan remote seperti yang ada pada gambar (3.3) di bawah, CDI ini bisa menyimpan 16 map. CDI BRT dapat dilihat pada Gambar (3.3):

Gambar 3.3. CDI BRT I-MAX

Tabel 3.1 Spesifikasi 3 jenis CDI:

Spesifikasi Jenis CDI (Capacitor Discharge Ignition)

Standar REXTOR Pro-Drag BRT I-MAX

CDI Type DIGITAL DC System

DIGITAL DC System

DIGITAL DC System Putaran mesin 500 – 11000

rpm

250 – 20.000 rpm

2500 – 20.000 rpm Limiter 10.000 – 11000

rpm

10.000 – 20.000 rpm

10.000 – 20.000 rpm Max. tegangan

operasi CDI 19 Volts 19 Volts 18 Volts Min. tegangan

operasi CDI 9.8 Volts 9.8 Volts 8 Volts

Program Pabrikan Laptop Remote

4. Timing Pengapian CDI

Tabel 3.2 Timing Pengapian CDI Standar, CDI REXTOR, dan CDI BRT I-MAX Putaran Mesin

(rpm)

Timing Pengapian (derajat)

CDI Standar CDI REXTOR CDI BRT I-MAX

250 - 0.85 -

Putaran Mesin (rpm)

Timing Pengapian (derajat)

CDI Standar CDI REXTOR CDI BRT I-MAX

750 - 1.1 -

1000 15 1.2 15

1250 - 1.7 -

1500 15 2.2 15

1750 - 3.15 -

2000 15 4.1 15

2250 - 6.5 -

2500 15 8.9 15

2750 - 10.5 -

3000 15 12.15 15

3250 - 13.725 -

3500 30 15.3 15.3

3750 - 18.9 -

4000 30 22.5 22.5

4250 - 24.25 -

4500 30 26 26

4750 - 26.5 -

5000 30 27 27

5250 - 27.25 -

5500 30 27.5 27.5

5750 - 28.1 -

6000 30 28.7 28.7

6250 - 30.1 -

Putaran Mesin (rpm)

Timing Pengapian (derajat)

CDI Standar CDI REXTOR CDI BRT I-MAX

6750 - 31.375 -

7000 30 31.25 31.25

7250 - 32.325 -

7500 30 33.4 33.4

7750 - 33.7 -

8000 30 34 34

8250 - 33.6 -

8500 30 33.2 33.2

8750 - 34.15 -

9000 30 35.1 35.1

9250 - 35.2 -

9500 30 35.3 35.3

9750 - 35.65 -

10000 30 36 36

10250 - 34.612 -

10500 30 33.224 33.224

10750 - 32.819 -

11000 30 32.414 32.414

11250 - 32.429 -

11500 - 32.444 32.444

11750 - 32.219 -

12000 - 31.994 31.994

12250 - 31.844 -

Kurva timing pengapian pada variasi CDI Standar, CDI REXTOR, dan CDI BRT I-MAX dapat dilihat pada Grafik pada gambar 4.7:

Gambar 3.4 Grafik Perbandingan waktu pengapian (Derajat) pada CDI Standar, CDI racing REXTOR dan CDI racing BRT I-MAX

Grafik diatas menunjukkan kurva timing pengapian dari CDI standar, CDI racing REXTOR dan CDI racing BRT I-MAX. Dimana pada grafik di atas pada CDI Standar timing pengapiannya sudah ditentukan oleh pabrikan. Sedangkan untuk CDI racing REXTOR timing pengapiannya mengoptimalkan pengapian pada CDI Standar Yamaha Vega R New yang diatur oleh pabrikan CDI Racing REXTOR. Untuk timing pengapian CDI racing BRT I-MAX pembacaannya dimulai dari putaran 2500 rpm sampai dengan limiter mengikuti timing pengapian pada CDI racing REXTOR, kemudian untuk timing pengapian dari 0-2500 rpm mengikuti timing pengapian pada CDI Standar Yamaha Vega R New (Wibowo., dan Utomo. 2016).

4.2.2 Alat Penelitian

1. Mesin uji, mesin uji yang digunakan dalam penelitian ini adalah mesin motor bore-up Yamaha Vega R New 4 langkah dengan data sebagai berikut : 0 5 10 15 20 25 30 35 40

250 1250 2250 3250 4250 5250 6250 7250 8250 9250 10250 11250 12250

w a k tu peng a pia n ( dera ja t)

Putaran Mesin (rpm)

Tabel 3.3 Spesifikasi motor Yamaha Vega R New Tahun 2008

Standart Bore-up

Tipe Mesin 4-Stroke, SOHC

Diameter Langkah 51.0 x 54.0 mm 54.5 x 54.0 mm

Volume Silinder 110.3 cc 125.9 cc

Perbandingan Kompresi 9.30 : 1 11.67 : 1 Kopling Wet, multiple disc and

centrifugal automatic

Wet, multiple disc and centrifugal manual

Transmisi 4-Speed

Susunan Silinder Tunggal

Karburator VM 17SH x 1 Mikuni NSR SP PE28

Katup Hisap 23 mm, Buang 20 mm Hisap 28 mm, Buang 24 mm

Sistem Pengapian DC. CDI

Sistem Starter Electric and Kick Kick

Daya Maksimum 8.8 Hp @ 8000 rpm 15.5 Hp @ 10436 rpm Torsi Maksimum 9.0 N.m @ 5000 rpm 11.48 N.m @ 8649 rpm

2. Kunci-kunci fullset

3. Dynamometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur torsi dan daya sebuah mesin.

4. PC (Personal Computer) digunakan untuk membaca data daya dan torsi yang dihasilkan oleh sepeda motor melalui alat Dynamometer.

Gambar 3.6 PC (personal computer)

5. Laptop digunakan sebagai akurasi data dari dynamometer dan untuk memprogram CDI REXTOR.

Gambar 3.7 Laptop

6. Remote program digunakan untuk memprogram CDI BRT I-MAX

7. Burret digunakan sebagai alat untuk mengukur rasio kompresi.

Gambar 3.9 Burret

8. Thermometer digunakan untuk mengukur suhu ruangan dynotest. 9. Stopwatch adalah alat untuk menghitung waktu konsumsi bahan bakar.

Gambar 3.10 Stopwatch

10.Tangki bahan bakar mini digunakan untuk mengganti tangki bahan bakar standar sepeda motor yang bertujuan agar volume bahan bakar sesuai dengan volume yang akan diuji.

11.Corong minyak digunakan untuk mempermudah memasukkan bahan bakar ke dalam tangki.

Gambar 3.12 Corong minyak

12.Alat uji pengapian digunakan sebagai alat uji pengapian yang diatur pda putaran 3000 rpm.

Gambar 3.13 Alat Uji Pengapian Busi

13.Tire Pressure Gauge digunakan untuk mengetahui tekanan angin pada ban sepeda motor.

14.Kamera digunakan untuk mendokumentasi penelitian percikan bunga api busi.

Gambar 3.15 Kamera Casio Exilim

15.Tachometer digunakan untuk mengetahui putaran rotor magnet pada alat uji.

Gambar 3.16 Tachometer

16.Motor yang digunakan dalam penelitian ini adalah sepeda motor bore-up Yamaha Vega R New 125cc.

17.Speedometer GPS digunakan untuk merekam kecepatan maksimum, kecepatan rata-rata, waktu, dan jarak.

Gambar 3.18 Speedometer GPS

18.Ketel ukur digunakan untuk mengukur konsumsi bahan bakar.

4.3 Diagram Alir Penelitian

Penelitian dilakukan dengan prosedur sebagai mana ditunjukan pada diagram alir berikut:

a. Diagram Alir Pengujian Percikan Bunga Api Pada Busi

Gambar 3.20 Flow Chart pengujian Percikan Api pada Busi Penyiapan alat dan bahan:

 Alat Uji Percikan Bunga Api  2 Jenis CDI Racing

 1 Jenis CDI Standar  1 Busi NGK G-Power  Koil Standar

 Kamera

 Tachometer

Menghidupkan Alat Uji Percikan

B A

MULAI

Pengujian Kondisi 1

 Alat uji menggunakan Koil Standar, Busi NGK G-Power, CDI Standar Kondisi 2

 Alat uji menggunakan Koil Standar, Busi NGK G-Power, CDI BRT I-MAX 24 step

Kondisi 3

 Alat uji menggunakan Koil Standar, Busi NGK G-Power, CDI REXTOR

Tidak

Ya

Gambar 3.20 Flow Chart pengujian Percikan Bunga Api Busi (Lanjutan)

Dari Diagram alir pengujian Percikan bunga api busi di atas dapat di jelaskan sebagai berikut:

a) Pertama-tama menyiapkan alat Percikan bunga api busi. b) Menyiapkan 2 buah CDI racing dan 1 buah CDI standar

yang ber-merk BRT I-MAX 24 step, REXTOR pro-drag Semua kondisi

sudah diuji

A B

Kesimpulan

Pengolahan data dan Analisa perbandingan Percikan bunga api pada penggunaan CDI racing

BRT, CDI racing REXTOR dan CDI standar Mematikan Mesin

Pencatatan data hasil pengujian : Putaran mesin (rpm) dan percikan

bunga api

SELESAI Pemeriksaan alat uji Pengaturan putaran alat uji

programmable, dan Yamaha dengan kondisi kurva timing pengapian yang sama untuk CDI racing dan untuk CDI standar sudah diatur dari pabrikan.

c) Menyiapkan busi, koil, kamera, tachometer, dan stopwatch. d) Lalu mesin dihidupkan dan mengatur kecepatan pada 3000

(rpm).

e) Kemudian mencatat hasil data yang didapat dari kamera. f) Didapatlah hasil percikan bunga api busi dengan variasi

b. Diagram Alir Pengujian Daya dan Torsi

Gambar 3.21 Flow Chart pengujian Daya dan Torsi Penyiapan alat dan bahan:

 Sepeda motor Bore-up Harian  Dua buah CDI racing

 Satu buah CDI standar  Bbm Pertalite

Menghidupkan Mesin

Mengatur Throttle dengan menaikan

B A

MULAI

Mengatur kurva timing pengapian dan pengisian bbm

Kondisi 1

 Sepeda motor Bore-up Harian Kondisi 2

 Sepeda motor menggunakan CDI BRT I-MAX 24 step dan 1 liter Pertalite Kondisi 3

 Sepeda motor menggunakan CDI REXTOR dan 1 liter Pertalite

Kondisi 4

 Sepeda motor menggunakan CDI standar dan 1 liter Pertalite

Tidak

Ya

Gambar 3.21 Flow Chart pengujian Daya dan Torsi (Lanjutan)

Mengatur Throttle dengan menaikan rpm

Out Put

 Daya (Hp)  Torsi (Nm)

Mematikan Mesin

Semua variasi CDI sudah diuji

A B

Pengolahan data dan Analisa Daya dan Torsi

Pembahasan

 Karakteristik Torsi pada berbagai putaran mesin  Karakteristik Daya pada berbagai putaran mesin

Kesimpulan

Dari Diagram alir pengujian Daya dan Torsi di atas dapat dijelaskan sebagai berikut:

a) Pertama-tama menyiapkan sepeda motor Yamaha Vega R New tahun 2008 dengan kondisi motor bore-up harian 125cc. b) Menyiapkan 2 buah CDI racing dan 1 CDI standar yang ber-merk BRT I-MAX 24 step, REXTOR Pro-Drag programmable, dan Yamaha dengan kondisi kurva timing pengapian yang sama untuk CDI racing dan untuk CDI standar sudah di atur dari pabrikan.

c) Menyiapkan bahan bakar secukupnya.

d) Lalu mesin dihidupkan pada keadaan stasioner.

e) Kemudian mengatur throttle dan mengatur putaran mesin ke 4000 rpm.

f) Pada saat throttle di 4000 rpm gas ditahan beberapa saat, kemudian throttle dinaikkan hingga 12.500 rpm.

g) Kemudian kondisi throttle diturunkan hingga 4000 rpm dan ulangi lagi ke 12.500 rpm sampai mendapatkan hasil daya dan torsi yang maksimal untuk penelitian CDI racing.

h) Untuk CDI standart throttle dimulai dari 4000 rpm hingga 11.000 rpm.

i) Mematikan mesin untuk beberapa saat untuk kondisi pendinginan mesin supaya mesin tidak down.

j) Semua variasi CDI sudah diuji.

k) Melakukan pengolahan data dan analisa daya dan torsi yang didapatkan pada Dynotest.

l) Setelah data di olah dan dianalisa didapatlah suatu kesimpulan yang menjelaskan karakteristik torsi pada berbagai putaran mesin dan karakteristik daya pada berbagai putaran mesin dengan berbagai variasi CDI racing.

c. Diagram Alir Pengujian Konsumsi Bahan Bakar

Gambar 3.22 Flow Chart pengujian Konsumsi Bahan Bakar Penyiapan alat dan bahan:

 Sepeda motor Bore-up Harian  Dua buah CDI racing

 Satu buah CDI standar



Bbm Pertalite

Menghidupkan Mesin

Pengukuran waktu 150 cc bahan bakar

B A

Mematikan Mesin MULAI

Pengujian Kondisi 1

 Sepeda motor Bore-up Harian Kondisi 2

 Sepeda motor menggunakan CDI BRT I-MAX 24 step

Kondisi 3

 Sepeda motor menggunakan CDI REXTOR

Kondisi 4

 Sepeda motor menggunakan CDI standar

Pencatatan data hasil pengujian : Waktu dan konsumsi bahan bakar

Tidak

Ya

Gambar 3.22 Flow Chart pengujian Konsumsi Bahan Bakar (Lanjutan)

Dari Diagram alir pengujian Konsumsi bahan bakar di atas dapat dijelaskan sebagai berikut:

a) Pertama-tama menyiapkan sepeda motor Yamaha Vega R New tahun 2008 dengan kondisi motor bore-up harian 125cc. b) Menyiapkan 2 buah CDI racing dan 1 CDI standar yang ber-merk BRT I-MAX 24 step, REXTOR Pro-Drag programmable, dan Yamaha dengan kondisi kurva timing pengapian yang sama untuk CDI racing dan untuk CDI standar sudah diatur dari pabrikan.

c) Menyiapkan bahan bakar secukupnya.

d) Lalu mesin dihidupkan pada keadaan stasioner. Semua variasi CDI

sudah diuji

A B

Kesimpulan

Pengolahan data dan Analisa perbandingan CDI

racing BRT, CDI racing REXTOR dan CDI standar Mematikan Mesin

e) Kemudian mengatur throttle dan menaikan putaran mesin ke 40 km/jam.

f) Biarkan kondisi mesin pada putaran 40 km/jam hingga bahan bahan bakar terpakai 150 cc, lalu matikan mesin. g) Didapatlah jarak yang ditempuh oleh motor dengan

kecepatan 40 km/jam konstan dengan variasi 2 CDI racing, 1 CDI standar dengan menggunakan bahan bakar Pertalite.

3.4 Persiapan Pengujian

Persiapan awal yang dilakukan sebelum melakukan penelitian adalah memeriksa keadaaan alat dan bahan yang akan digunakan supaya hasil yang diperoleh lebih akurat, meliputi pemeriksaan:

1. Sepeda Motor

Memeriksa komponen mesin seperti pengecekan bagian Battery, knalpot, karburator dan oli mesin harus dalam keadaan bagus dan jumlah yang sudah diatur oleh pabrik pembuatnya. Dalam pengujian mesin harus dalam keadaan steady.

3.5 Tahap Pengujian

Proses pengujian dan pengambilan data daya dan torsi dengan langkah-langkah sebagai berikut:

1. Menyiapkan dan memeriksa bahan yang akan digunakan dalam penelitian. 2. Menyiapkan kendaraan yang akan digunakan dalam penelitian.

3. Menempatkan sepeda motor pada unit dynamometer.

4. Melakukan pengujian daya dan torsi sesuai prosedur yang telah ditentukan. 5. Mencatat semua hasil pengujian.

3.6 Parameter yang digunakan dalam perhitungan Parameter perhitungan yang digunakan adalah: 1. Daya mesin (P) terukur pada hasil percobaan. 2. Torsi mesin (T) terukur pada hasil percobaan.

3. Konsumsi bahan bakar (kbb) terukur pada hasil percobaan.

3.7 Skema Alat Uji

Skema alat uji dapat dilihat pada gambar (3.23) di bawah ini: a. Skema alat uji daya dan torsi motor

Gambar 3.23 Skema alat uji daya dan torsi motor

Keterangan gambar: 1. Torsiometer 2. Tachometer 3. Laptop

4. Penahan motor

6. Karburator NSR SP PE 28 7. Knalpot

8. Dynamometer 9. Mesin

b. Prisip Kerja Alat Uji (Dynamometer)

Dynamometer terdiri dari suatu rotor yang digerakkan oleh motor yang akan diukur dan berputar dalam medan magnet. Kekuatan medan magnetnya dikontrol dengan mengubah arus sepanjang susunan kumparan yang ditempatkan pada kedua sisi rotor. Rotor ini berfungsi sebagai konduktor yang memotong medan magnet. Karena pemotongan medan magnet tersebut maka terjadi arus dan arus diinduksikan dalam rotor sehingga rotor menjadi panas.

3.8 Metode Pengujian Daya, Torsi, dan Konsumsi Bahan Bakar.

Pada pengujian daya dan torsi dilakukan mulai dari 4000-12.250 rpm, sedangkan untuk pengujian konsumsi bahan bakar dimulai dari 3000-6000 rpm pada kendaraan uji dengan sistem throttle spontan. Untuk hasil pengujian dari metode ini adalah daya dan torsi yang keluar dari dynotest, sedangkan untuk konsumsi bahan bakar berapa lama pengukuran waktu 150 cc bahan bakar dan untuk pengujian percikan bunga api busi dilakukan pada putaran mesin 3000 rpm pada alat uji percikan bunga api busi.

59

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Perhitungan dan pembahasan dimulai dari proses pengambilan data dan pengumpulan data meliputi torsi, daya dan konsumsi bahan bakar. Data yang dikumpulkan meliputi data dan spesifikasi obyek penelitian dan hasil pengujian. Data-data tersebut diolah dengan perhitungan untuk mendapatkan variable yang diinginkan kemudian dilakukan pembahasan. Berikut ini merupakan proses pengumpulan data, perhitungan, dan pembahasan.

4.1Hasil Pengujian Percikan Bunga Api Busi

Pengujian percikan bunga api dilakukan untuk mengetahui perbandingan percikan bunga api busi yang dihasilkan pada 2 jenis CDI racing, 1 CDI standar dengan koil standar dan busi NGK G-POWER.

4.1.1 Pengaruh Jenis Busi Terhadap Percikan Bunga Api Busi

Pada pengujian ini digunakan koil standar dan busi NGK G-POWER, dengan variasi 2 jenis CDI racing dan 1 CDI standar untuk mengetahui besarnya percikan dan warna bunga api yang dihasilkan. Gambar berikut ini menunjukan hasil pengujian percikan bunga api pada busi NGK G-POWER.

Gambar 4.1 Percikan bunga api busi NGK G-POWER menggunakan CDI standar (A), CDI REXTOR (B), CDI BRT I-MAX (C), dengan koil standar.

Hasil yang diperoleh pada pengujian bunga api busi terdapat perbedaan yang signifikan dari segi warna percikan bunga api dan besar bunga api yang dihasilkan pada tiap variasi CDI. Perbedaan percikan bunga api yang dihasilkan pada busi NGK G-Power dipengaruhi oleh CDI, bentuk dan bahan elektroda busi. Parameter yang digunakan untuk mengetahui tinggi temperatur percikan bunga api berdasarkan warna percikan bunga api adalah Colour Temperature Chart dengan satuan Kelvin terdapat pada gambar 2.21.

Pada gambar 4.1 merupakan hasil pengujian bunga api busi pada busi NGK G-Power dengan menggunakan koil standar dan variasi 2 CDI racing dan CDI standar. Pada pengujian dengan CDI racing REXTOR, menghasilkan bunga api yang paling besar dibandingkan dengan CDI racing BRT I-MAX dan CDI standar. Warna bunga api yang dihasilkan adalah biru kombinasi dengan warna violet pada ujung elektroda. Pada busi NGK G-Power dengan menggunakan CDI REXTOR menghasilkan temperatur tertinggi dibandingkan dengan CDI standar dan CDI BRT I-MAX yaitu berada pada kisaran 7500 K sampai dengan 12.000 K.

4.1.2 Pengaruh Jenis CDI Terhadap Percikan Bunga Api Busi

Pada pengujian ini digunakan koil standar, dengan 2 jenis CDI racing dan CDI standar busi yang digunakan dalam pengujian ini adalah NGK G-Power.

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui perbedaan besar percikan dan warna bunga api yang dihasilkan dengan penggantian CDI standar dan CDI racing pada busi NGK CR7HGP (NGK G-Power). Parameter yang digunakan untuk mengetahui tinggi temperatur percikan bunga api berdasarkan warna percikan bunga api adalah Colour Temperature Chart dengan satuan Kelvin terdapat pada gambar 2.21.

1. Busi NGK G-Power dengan CDI Standar.

Pada gambar 4.2 merupakan perbandingan percikan bunga api yang dihasilkan pada busi NGK CR7HGP (NGK G-Power) dengan menggunakan CDI standar (A).

82

83

84

85 Ha sil P enguji an Tor si da n Da y a B aha n B aka r Pr emi um.

86

87