PENGARUH PENGGUNAAN VARIASI 8 BUSI TERHADAP KARAKTERISTIK PERCIKAN BUNGA API DAN KINERJA SEPEDA MOTOR HONDA KARISMA X 125 CC BERBAHAN BAKAR PERTAMAX

PENGARUH PENGGUNAAN VARIASI 8 BUSI TERHADAP
KARAKTERISTIK PERCIKAN BUNGA API DAN KINERJA SEPEDA
MOTOR HONDA KARISMA X 125 CC BERBAHAN BAKAR
PERTAMAX

TUGAS AKHIR
Disusun Guna Memenuhi Persyaratan Untuk Penyelesaian
Studi Strata-1 Pada Prodi Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

Disusun Oleh:
M. HASBI ASH SHIDDIQI
20120130207

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA
2016

MOTTO
“Ku olah kata, kubaca makna, kuikat dalam alinea, kubingkai dalam bab sejumlah
lima, jadilah mahakarya, gelar sarjana kuterima, orangtua,calon istri dan calon mertua

pun bahagia.”

(M Hasbi Ashshiddiqi)
"Jadilah kamu manusia yang pada kelahiranmu semua orang tertawa bahagia,
tetapi hanya kamu sendiri yang menangis; dan pada kematianmu semua orang
menangis sedih, tetapi hanya kamu sendiri yang tersenyum."
(Mahatma Gandhi)
"Banyak kegagalan dalam hidup ini dikarenakan orang-orang tidak menyadari
betapa dekatnya mereka dengan keberhasilan saat mereka menyerah."
(Thomas Alva Edison)

HALAMAN PERSEMBAHAN

“Dengannama Allah Yang MahaPengasihdanMahaPenyayang”
Kupersembahkan sebuah karya sederhana ini kepada orang yang sangat kukasihi
dan kusayangi

[ Ibunda dan Ayahanda Tercinta ]
Dalam setiap langkahku, aku berusaha mewujudkan harapan-harapan yang
kalian impikan didiriku, meski belum semua itu kuraih’ insyallah atas

dukungan doa dan restumu, semua mimpi itu kan terjawab di masa penuh
kehangatan nanti. Untuk itu kupersembahkan ungkapan terimakasihku
kepada:

Kepada kakakku (Bayu, Azam) dan Adikku Nadia. ”Bro n Sist, Adekmu
Masmu yang paling nyebai ini akhirnya bisa wisuda juga kan..[(^,^)> Makasih
yaa buat segala dukungan, doa dan bimbinganya selama ini.
... i love you all” :* ...

[ Teknik Mesin Brotherhood ]
Semua sahabatku seperjuangan Teknik Mesin 2012, kuatkan tekadmu tuk
maju dan hadapi rintangan, jangan pernah takut untuk berproses, karena
hasil tidak akan pernah menghianati proses. So, segera keluar dari zona
nyamanmu dan selesaikan tanggung jawabmu yang masih terbengkalai.
“You Want, You Can Brother”
[ Dosen Pembimbingku ]
Bapak Teddy Nurcahyadi, S.T., M.Eng. dan Tito Hadji Agung Santoso, S.T., M.T.
selaku dosen pembimbing tugas akhir saya, terima kasih banyak pak...., saya
sudah dibantu, dinasehati, diajari, dibimbing selama ini. Saya tidak akan

pernah lupa atas bantuan dan kesabaran dari bapak-bapak semua.....

Dan tak lupa kepada seluruh staff dan dosen pengajar di Fakultas Teknik
Mesin, terima kasih banyak untuk semua ilmu, didikan dan pengalaman yang
sangat berarti yang telah kalian tularkan kepada kami.....
[ Yang Terakhir ]
Untuk ribuan tujuan yang harus dicapai, untuk jutaan impian yang akan
dikejar, untuk sebuah pengharapan, agar hidup jauh lebih bermakna, hidup
tanpa mimpi ibarat arus sungai. Mengalir tanpa tujuan. Teruslah belajar,
berusaha, dan berdoa untuk menggapainya.
Jatuh berdiri lagi. Kalah mencoba lagi. Gagal Bangkit lagi.
Never give up!

Sampai Allah SWT berkata “waktunya pulang”

Hanya sebuah karya kecil dan untaian kata-kata ini yang dapat
kupersembahkan kepada kalian semua,, Terimakasih beribu
terimakasihkuucapkan..
Atas segala kekhilafan salah dan kekuranganku,
kurendahkan hati serta diri menjabattanganmeminta beribu-ribu kata maaf

tercurah.
Tugas Akhir ini kupersembahkan.

M. Hasbi Ash Shiddiqi, S.T.

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ................................................................................

i

HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................

ii

HALAMAN MOTTO ..............................................................................

iii

HALAMAN PERSEMBAHAN ..............................................................

iv

KATA PENGANTAR ..............................................................................

v

DAFTAR ISI .............................................................................................

vii

DAFTAR GAMBAR ................................................................................

ix

DAFTAR TABEL ....................................................................................

xii

DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................

xiii

........................................................................................

xiv

INTISARI

BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ......................................................................

1

1.2. Rumusan Masalah .................................................................

2

1.3. Batasan Masalah....................................................................

2

1.4. Tujuan Penelitian ..................................................................

3

1.5. Manfaat Penelitian ................................................................

3

1.6. Sistimatika Penulisan ...........................................................

3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka ...................................................................

5

2.2. Dasar Teori ............................................................................

10

2.2.1. Pengertian Motor Bakar ..............................................

10

2.2.2. Prinsip Kerja Motor Bensin (otto)...............................

11

2.2.2.1. Motor Bensin (Otto) Empat Langkah ...............

11

2.2.2.2. Motor Bensin Dua Langkah ............................

12

2.2.3. Siklus Termodinamika ............................... ................ ...

14

2.2.4. Sistem Pengapian .........................................................

15

2.2.5. Bahan Bakar ........... ....................................................

25

2.2.5.1. Pertamax ..........................................................

25

2.2.5.2. Angka Oktan ....................................................
2.2.6. Parameter Performa Mesin ...........................................

26
27

BAB III METODE PENELITIAN
3.1. Diagram Alir Pengujian ........................................................

29

3.1.1. Diagram alir pengujian percikan bunga api pada busi.

29

3.1.2. Diagram alir pengujian Torsi dan Daya. ....................

32

3.1.3. Diagram Alir Pengujian Konsumsi Bahan Bakar .......

34

3.2. Tempat Penelitian..................................................................

36

3.3. Bahan Dan Alat Penelitian ....................................................

36

3.3.1. Bahan Penelitian ................................................................

36

3.3.2. Alat Penelitian ...................................................................

44

3.4. Persiapan Pengujian ..............................................................

48

3.5. Tahap Pengujian ....................................................................

48

3.5.1. Pengujian percikan bunga api pada busi ...................

48

3.5.2. Pengujian Daya dan Torsi ..........................................

49

3.5.3. Pengujian Konsumsi Bahan Bakar .............................

49

3.6. Skema Alat Uji.................................................................

50

3.7. Prinsip Kerja Alat Uji. ………………………………………

51

3.7.1. Prinsip Kerja Alat Penguji Percikan Bunga api pada busi.. 51
3.7.2. Prinsip Kerja Dynamometer ............................................. 51
3.8. Metode Pengambilan Data…………………..………………

51

3.9. Metode Perhitungan Torsi, Daya, dan Konsumsi Bahan
Bakar………………………………………………………..

52

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Pengujian Percikan Bunga Api Busi…………………..

53

4.2. Hasil Pengujian Kinerja Mesin .............................................

56

4.2.1. Torsi ...........................................................................

57

4.2.2. Daya ...........................................................................

62

4.2.3. Konsumsi Bahan Bakar ..............................................

66

Perhitungan ............................................................................

69

4.3

4.4. Perbandingan Karakteristik Percikan Bunga Api dengan kinerja Mesin

71
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.

Kesimpulan ..........................................................................

74

5.2.

Saran ....................................................................................

75

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Hasil kuisioner nilai percikan bunga api
Lampiran 2. Print Out Hasil Mototech

I,EMBAR PINGESAEAN

fi,GAS AI(SR
PENGART'E PENGGUNAAN V RJAII A BUS TERSAI'AP
XAXAXTERISTIX PERCIXAN BUNCA APT I'IN KINERJA SEPEDA
MONOR EONDA (INIltM,{ X I25 CI] BMSAEAN BATAR

Dtr@ OLt :

as s@tQt
Lt.l DD.rllB. d.! Dh.n d O.l

rr. sAsBt

:

Dos Fabid6i.s

4/uk

IbErdl are s.itdc

I

sT-

?asuji

E&4CE!rgS4"!48!E
NIIC l959r,,0r0r5tu
Tuga a$n nri t.lrh

dirydla! sh

tlmD€mkt ss,{

S{je

'3

048

*b6gai sbb etu

T€h&

pasld*n htlk

Tees.l}A€st6

4..&Yql

2016

n :T.

INTISARI
Setelah dilakukannya penelitian,diketahui bahwa setiap busi mempunyai
ukuran, kestabilan, warna dan karakteristik percikan bunga api yang berbeda-beda.
Untuk mengetahui pengaruh penggunaan variasi busi terhadap karakteristik percikan
bunga api dan kinerja motor Honda Karisma 125 cc perlu dilakukan penelitian yang
akurat.
Untuk mengetahui pengaruh variasi busi tersebut perlu dilakukan pengujian
dengan menggunakan sepeda motor 4 langkah Honda Karisma 125 cc. Pengujian
dilakukan dengan menggunakan bahan bakar Pertamax. Pengujian ini untuk mencari
unjuk kerja mesin 4 langkah meliputi torsi, daya, dan konsumsi bahan bakar. Serta
membandingkan unjuk kerja kondisi diatas.
Hasil pengujian percikan bunga api busi Denso IU27 termasuk busi yang
paling baik dibandingkan 7 busi lainnya. Untuk hasil torsi menunjukkan bahwa busi
Denso standar memiliki nilai torsi tertinggi sebesar 11,14 N.m pada putaran terendah
4428 rpm, sedangkan hasil daya tertinggi dihasilkan oleh busi Autolite (9,2 HP) pada
putaran 6738 rpm. Busi NGK CPR6GP merupakan busi yang paling sedikit
mengkonsumsi bahan bakar untuk menempuh jarak 1.5 km dengan menghabiskan
bahan bakar 21,1 ml pada putaran mesin 4000 s/d 7000 rpm. Mengacu dari
pengujian tersebut maka busi denso iridium merupakan busi yang paling tepat untuk
digunakan pada motor Honda Karisma X 125 cc.
Kata Kunci: Busi ,Torsi, Daya dan Bahan Bakar Pertamax.

xiv

BAB I
PENDAHULUAN

1.1.

Latar Belakang
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi menyebabkan semakin

majunya pengetahuan di bidang teknologi terutama di dunia otomotif. Salah satu
usaha yang dilakukan untuk meningkatkan performa mesin kendaraan bermotor
dengan memperbaiki dan mengoptimalkan sistem pengapian untuk menyempurnakan
kualitas

pembakaran

dalam

suatu

kinerja

mesin

salah

satunya

dengan

menggunakan busi dengan kualitas yang lebih baik.
Dalam proses pembakaran pada motor bakar bahan bakar dan udara tercampur
dalam ruang bakar, busi digunakan sebagai alat untuk memercikkan bunga api. Salah
satu cara untuk memperbaiki kinerja mesin adalah memperbaiki kualitas pembakaran
yang terjadi di dalam ruang bakar. Selama proses pembakaran, pada daerah yang jauh
dari busi dimungkinkan terdapat campuran bahan bakar dan udara yang belum
terbakar atau terjangkau oleh api. Api yang dihasilkan busi pada ruang pembakaran
bergerak sangat cepat tetapi temperatur di sekitar dinding ruang bakar rendah. Hal ini
mengakibatkan campuran bahan bakar dan udara di daerah yang bertemperatur
rendah tersebut gagal terbakar. Campuran bahan bakar yang tidak terbakar tersebut
kemudian terdorong keluar oleh torak menuju ke saluran buang. (Rohman,2016)
Untuk mencapai proses pembakaran tersebut ada satu sistem yang mempunyai
peran sangat penting yaitu sistem pengapian. Sistem pengapian adalah salah satu
sistem yang ada di dalam motor bensin yang menjamin agar motor dapat bekerja.
Sistem pengapian ini berfungsi untuk menimbulkan bunga api dengan menggunakan
koil pengapian (ignition coil) yang kemudian didistribusikan ke busi melalui kabel
tegangan tinggi untuk membakar campuran bahan bakar yang sudah dikompresikan
di dalam ruang bakar. Sistem pengapian harus dapat menghasilkan loncatan bunga
api, saat menghasilkannya pun harus tepat, dan saat motor mengalami perubahan
beban atau kecepatan, sistem pengapian harus bisa menyesuaikan sehingga motor
1

2

dapat bekerja dengan sempurna. Sedangkan gangguan yang sering terjadi bila
pengapian tidak sesuai antara lain, mesin sukar hidup saat mesin dalam keadaan
dingin dan terjadi tembakan dari knalpot. ( Apriaman, 2006)
Nurdianto (2012) meneliti tentang Pengaruh variasi tingkat panas
terhadap performa mesin dan emisi gas buang sepeda motor 4 tak.

busi

Penelitian

terdahulu yang dilakukan Nurdianto (2012) baru meneliti tentang pengaruh tingkat
panas busi. Oleh karena itu perlu dilakukannya penelitian tentang pengaruh jenisjenis busi berdasarkan material elektrodanya terhadap kinerja mesin sepeda motor.

1.2.

Rumusan Masalah
Masalah yang akan diteliti pada tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

1. Bagaimana pengaruh penggunaan variasi busi terhadap karakteristik percikan
bunga api pada motor Honda Karisma 125 cc dengan menggunakan variasi 8
busi.
2. Bagaimana perbandingan 8 busi, diantaranya busi Denso Standar, Autolite, NGK
CPR6, NGK CPR9, NGK CPR6GP, TDR 065, Racing Bee, dan Denso Iridium
terhadap torsi dan daya pada motor Honda Karisma 125 cc.
3. Bagaimana perbandingan konsumsi bahan bakar dengan variasi 8 busi terhadap
motor Honda Karisma 125 cc.
4. Bagaimana memilih busi yang paling tepat untuk digunakan pada motor Honda
Karisma 125 cc.

1.3.

Batasan Masalah

1. Motor bensin yang digunakan dalam penelitian ini adalah motor bensin 4 langkah
dengan volume silinder 125 cc dengan merk Honda Karisma dan kondisi motor
yang masih standar pabrikan.
2. Pengujian menggunakan Dynamometer untuk mengukur torsi dan daya mesin.
3. Parameter yang diamati adalah daya, torsi, dan konsumsi bahan bakar.
4. Jenis bahan bakar yang digunakan adalah pertamax.

3

5. Data konsumsi bahan bakar diambil berdasarkan uji jalan dengan jarak tempuh
dan kondisi jalan yang sama pada tiap pengujian.

1.4.

Tujuan Penelitian

1. Untuk mengetahui pengaruh karakteristik percikan bunga api busi pada motor
Honda Karisma 125 cc dengan variasi 8 busi.
2. Untuk mengetahui kinerja motor Honda Karisma 125 cc dengan menggunakan
variasi 8 jenis busi terhadap torsi dan daya pada motor Honda Karisma 125 cc.
3. Untuk mengetahui perbandingan konsumsi bahan bakar dengan variasi 8 busi
pada motor Honda Karisma 125 cc.
4. Untuk mengetahui penggunaan busi yang tepat digunakan pada motor Honda
Karisma 125 cc.

1.5.

Manfaat Penelitian

1. Memperoleh data karakteristik pada masing-masing busi tentang percikan bunga
api busi pada motor Honda Karisma 125 cc.
2. Memperoleh data perbandingan konsumsi bahan bakar yang digunakan motor
Honda Karisma 125 cc yang menggunakan bahan bakar pertamax.
3. Memperoleh data kinerja torsi, daya dan konsumsi bahan bakar pada motor
Honda Karisma 125 cc dengan variasi 8 busi.
4.

Sebagai masukan bagi pemilik sepeda motor Honda Karisma 125 cc dalam
memilih busi.

1.6.

Sistimatika Penulisan
Sistematika laporan Tugas Akhir ini memuat tentang isi bab yang dapat

diuraikan sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN.
Bab ini berisi tentang latar belakang, tujuan penelitian, batasan masalah,
manfaat penelitian, dan sistematika penulisan.

4

BAB II LANDASAN TEORI.
Bab ini berisi tentang hasil penelitian terdahulu yang dapat diambil dari
jurnal, disertasi, tesis dan skripsi yang aktual. Selain itu juga berisi landasan teori
yang meliputi konsep-konsep yang relevan dengan permasalahan yang akan diteliti.

BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Bab ini berisi tentang diagram alur penelitian, alat dan bahan yang digunakan
dalam penelitian. Menjelaskan juga kendala-kendala yang dihadapi selama penelitian.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini berisi tentang data hasil penelitian, analisa serta pembahasan.

BAB V PENUTUP
Bab ini berisi kesimpulan hasil penelitian dan saran-saran yang bisa berguna
bagi pembaca maupun peneliti selanjutnya.

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka
Nuarsa (2000), meneliti tentang pengaruh pemakaian bahan bakar bensin
premium dan pertamax terhadap torsi, daya efektif dan SFCe pada motor bensin
empat langkah empat silinder. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dengan
penggunaan bensin pertamax akan menaikkan torsi suatu motor bensin dibanding
dengan pemakaian bensin premium, yang disebabkan karena nilai oktan bensin
pertamax lebih tinggi dari bensin premium. Semakin tinggi angka oktan suatu bahan
bakar, akan menghasilkan periode penundaan (delay period) yang lebih panjang, atau
memperpendek waktu yang dipergunakan oleh nyala api untuk merambat dari busi ke
bagian yang terjauh dari busi. Kedua bahan bakar tersebut akan mempengaruhi daya
efektif yang dihasilkan mesin bensin. Dimana dari hasil pengujian yang dilakukan
pada putaran motor yang sama akan dihasilkan daya efektif yang berbeda untuk
setiap bahan bakar yang digunakan yaitu pada pemakaian premium akan
menghasilkan daya efektif yang lebih rendah jika dibandingkan dengan pemakaian
pertamax. Hal ini disebabkan karena perbedaan angka oktan bahan bakar yang
digunakan, dimana angka oktan bensin lebih rendah (88) dari pada pertamax (92).

Gambar 2.1. Grafik hasil torsi

5

6

Gambar 2.2 Grafik hasil daya efektif

Gambar 2.3 Grafik hasil SFCe

Cahyadi, dkk (2012) meneliti tentang pengaruh penggunaan busi ganda dan
CDI ganda terhadap daya sepeda motor Yamaha Jupiter Z tahun 2009. Hasil
penelitian menunjukkan bahwa saat menggunakan busi tunggal dan CDI ganda
diperoleh daya yang lebih baik dari pada saat menggunakan busi tunggal dan CDI
tunggal. Daya yang dihasilkan saat menggunakan busi ganda dan CDi tunggal
mengalami peningkatan sebesar 0,941 Hp atau sekitar 19,50%. Saat menggunakan
busi ganda dan CDI ganda diperoleh daya yang lebih baik dari pada saat
menggunakan busi tunggal dan CDI tunggal. Daya yang dihasilkan saat
menggunakan busi ganda dan CDI ganda mengalami peningkatan 0,823 Hp atau
sekitar 17,05%. Dengan menggunakan busi ganda maka pembakaran menjadi lebih
cepat dan merata. Hal ini terjadi karena setiap busi berfungsi sebagai titik api di
kedua sisi ruang bakar. Dengan menggunakan CDI ganda maka tahanan yang

7

dihasilkan menjadi lebih besar sedangkan arus dari sumber tegangan besarnya sama
dan terbagi untuk melayani kedua CDI. Penggunaan busi ganda menghasilkan daya
yang lebih optimal pada poros roda, sedangkan dengan CDI ganda walaupun dapat
memperbesar pengapian tetapi spull CDI dan spull pulsernya harus diparalel sehingga
jarang dilakukan karena kurang praktis.

Gambar 2.4. Grafik daya pada poros roda

Purnomo (2012), meneliti tentang analisis penggunaan CDI digital
HyperBand dan variasi putaran mesin teradap torsi dan daya mesin pada sepeda
motor yamaha jupiter MX tahun 2008. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kedua
CDI ini mempunyai kinerja yang sama baiknya dalam menghasilkan percikan bunga
api pada busi dengan timing pengapian yang tepat. Pada putaran mesin 6000 rpm9000 rpm torsi pada poros roda yang dihasilkan oleh kedua CDI sama-sama memiliki
kecenderungan menurun. Hal ini terjadi karena pada putaran mesin 6000 rpm-9000
rpm gaya dorong diatas torak cenderung mengalami penurunan. Besar torsi maksimal
yang dapat dihasilkan oleh kedua CDI adalah sama yaitu terjadi padaputaran mesin
5900 rpm dengan torsi sebesar 7,5 ft.lbs. Hal ini menunjukkan bahwa kedua CDI ini
mempunyai kemampuan yang sama baiknya dalam mengasilkan percikan bunga api
dengan timing pengapian yang tepat. Sehingga mampu membuat pembakaran yang
terjadi di ruang bakar menghasilkan gaya dorong maksimal diatas torak.

8

Gambar 2.5. Grafik perbandingan daya pada poros roda ketika menggunakan CDI
standar dan CDI digital hyper band
Nurdianto, (2015), Pengaruh variasi tingkat panas busi terhadap performa
mesin dan emisi gas buang sepeda motor 4 tak. Penelitian tersebut memperoleh hasil
sebagai berikut: busi sedang dapat menaikkan performa mesin dan menurunkan
emisi gas buang kendaraan, jika menggunakan busi panas dapat menyebabkan
terjadinya pre-ignition jika digunakan secara terus menerus dapat menyebabkan
performa mesin turun dan emisi gas buang meningkat dikarenakan busi panas
memiliki karakteristik melepas panas yang rendah. Penggunaan busi NGK
C7HSA pada sepeda motor Honda New Supra Fit 2006 lebih baik terhadap
performa maupun emisi gas buang kendaraan yang dihasilkan sepeda motor
dibandingkan menggunakan busi Denso U22FS-U, Denso U16FS-U dan NGK
C6HSA.

9

Gambar 2.6 Hasil pengujian torsi variasi tingkat panas busi
(Nurdianto,2015)

Gambar 2.7 Hasil pengujian daya variasi tingkat panas busi
(Nurdianto,2015)

10

2.2

Dasar Teori

2.2.1

Pengertian Motor Bakar
Motor bakar adalah jenis mesin kalor atau mesin konversi energi yang

mengubah energi kimia bahan bakar menjadi energi mekanik berupa kerja. Sebelum
menjadi energi mekanik, energi kimia bahan bakar diubah terlebih dahulu menjadi
energi termal melalui pembakaran bahan bakar dengan udara.
Dilihat dari penggunaan bahan bakar, motor bakar dibedakan menjadi dua
macam yaitu motor bensin (otto) dan motor diesel. Bahan bakar yang digunakan pada
motor bensin diantaranya adalah Premium, Pertalite dan Pertamax. Sedangkan pada
motor diesel bahan bakar yang digunakan diantaranya adalah Solar dan Pertamina
Dex. Perbedaan lain dari motor bensin dan motor diesel adalah sistem penyalaannya
dimana pada motor bensin menggunakan busi sebagai sistem penyalaannya dimana
loncatan bunga api dari busi berfungsi untuk membakar bahan bakar atau sering
disebut Spark Ignition Engine. Sedangkan pada motor diesel memanfaatkan suhu
kompresi yang tinggi untuk dapat membakar bahan bakar atau juga sering disebut
Compression Ignition Engine.
Pada dasarnya pembakaran yang terjadi pada motor bakar dikategorikan
menjadi dua 2 golongan, yaitu:
a. Motor pembakaran luar atau External Combustion Engine (ECE) yaitu
suatu mesin yang mempunyai sistem pembakaran yang terjadi di luar dari
mesin sehingga untuk melakukan pembakaran digunakan mesin tersendiri.
Panas dari hasil pembakaran bahan bakar tidak langsung diubah menjadi
tenaga mekanis. Contohnya turbin uap.
b. Motor pembakaran dalam atau Internal Combustion Engine (ICE) yaitu
suatu mesin yang proses pembakaran bahan bakarnya terjadi di dalam
mesin itu sendiri sehingga panas yang dihasilkan pembakaran bahan bakar
dapat langsung diubah menjadi energi mekanik. Salah satu contohnya
adalah motor bakar pada torak.

11

2.2.2

Prinsip kerja motor bensin (Otto)

2.2.2.1. Motor bensin (Otto) empat langkah
Motor empat langkah adalah motor yang menyelesaikan satu siklus
pembakaran dalam empat langkah torak atau dua kali putaran poros engkol. Yang
dimaksud adalah dalam satu siklus kerja motor bakar jenis ini mengadakan proses
pengisian (langkah hisap), langkah kompresi, langkah kerja atau ekspansi dan
langkah pembuangan. Pada motor empat langkah titik atas yang mampu dicapai oleh
gerakan torak disebut titik mati atas (TMA). Sedangkan titik terendah yang mampu
dicapai torak pada silinder disebut titik mati bawah (TMB). Siklus kerja motor bakar
empat langka dapat diterangkat dalam gambar di bawah ini:

Gambar 2.8 Skema gerakan torak empat langkah (Arismunandar, 2002)

Keterangan :
a) Langkah Hisap:
1.

Torak bergerak dari TMA ke TMB;

2.

Katup masuk terbuka dan katup buang tertutup;

3.

Campuran bahan bakar dengan udara yang telah tercampur di dalam
karburator masuk ke dalam silinder melalui katup masuk ;

4.

Saat torak berada di TMB katup masuk akan tertutup.

b) Langkah Kompresi:
1.

Torak bergerak dari TMB ke TMA;

12

2.

Katup masuk dan katup buang kedua-duanya tertutup sehingga gas
yang telah dihisap tidak keluar pada waktu ditekan oleh torak yang
mengakibatkan tekanan gas naik;

3.

Beberapa saat sebelum torak mencapai TMA busi mengeluarkan bunga
api listrik;

4.

Gas bahan bakar yang telah mencapai tekanan tinggi akan terbakar;

5.

Akibat pembakaran bahan bakar, tekanan akan naik menjadi kira-kira
tiga kali lipat dari temperatur awal.

c) Langkah Kerja/Ekspansi:
1.

Kedua katup yaiu katup masuk dan katup buang sama-sama dalam
keadaan tertutup;

2.

Gas terbakar dengan tekanan yang tinggi akan mengembang kemudian
menekan torak agar turun ke bawah dari TMA ke TMB;

3.

Tenaga ini disalurkan melalui batang penggerak dan selanjutnya
diubah menjadi energi gerak berputar (rotasi) oleh poros engkol.

d) Langkah Buang:
1.

Katup buang terbuka;

2.

Torak bergerak dari TMB ke TMA;

3.

Gas sisa hasil pembakaran terdorong oleh torak keluar melalui katup
buang ke lingkungan.

2.2.2.2. Motor bensin dua langkah
Motor bensin dua langkah merupakan mesin yang memiliki proses
pembakarannya lebih sederhana, dilakukan pada satu kali putaran poros engkol yang
mengakibatkan piston bergerak dua kali (Ludfianto, 2013).
Berikut adalah skema gerakan torak dua langkah :

13

Gambar 2.9 Skema gerakan torak dua langkah (Arismunandar, 1988)

Siklus kerja motor dua langkah dapat dipaparkan sebagai berikut:
a) Langkah Hisap:
1. Torak bergerak dari TMA ke TMB;
2. Pada saat saluran pembersih masih tertutup, maka di dalam bak mesin
terjadi kompresi terhadap campuran bensin dan udara;
3. Gas sisa pembakaran dari hasil pembakaran sebelumnya sudah mulai
terbuang keluar melalui saluran buang. Proses ini terjadi di atas torak;
4. Saat saluran pembersih sudah terbuka maka campuran bensin dengan
udara akan mengalir melalui saluran pembersih lalu masuk ke dalam
ruang bakar.

b) Langkah Kompresi:
1. Torak bergerak dari TMA ke TMB;
2. Rongga saluran pembersih dan rongga saluran buang dalam keadaan
tertutup, terjadi langkah kompresi dan setelah mencapai tekanan tinggi
busi memercikkan bunga api listrik untuk membakar campuran antara
bensin dengan udara;
3. Pada saat yang bersamaan di dalam bak mesin, bahan bakar dan udara
yang baru akan masuk ke dalam bak mesin melalui saluran masuk.

14

c) Langkah Kerja/Ekspansi:
1. Torak kembali dari TMA ke TMB yang diakibatkan adanya tekanan
besar yang terjadi pada saat pembakaran bahan bakar;
2. Saat itu torak bergerak turun sekaligus mengkompresi bahan bakar
baru yang ada di dalam bak mesin.

d) Langkah Buang:
1. Menjelang torak mencapai TMB, saluran buang dalam kondisi terbuka
dan gas sisa pembakaran mengalir terbuang keluar;
2. Pada saat yang sama, bahan bakar dan udara baru akan masuk ke
dalam ruang bakar melalui rongga pembersih;
3. Setelah mencapai TMB kembali, torak mencapai TMB untuk
mengadakan langkah sebagai pengulangan dari yang dijelaskan
sebelumnya.
4.
2.2.3

Siklus Termodinamika
Siklus udara-konstan (Otto) dapat digambarkan pada gambar berikut :

TMA

TMB

Gambar 2.10 Diagram siklus Otto (Arismunandar, 2002)

15

Keterangan gambar :
P

= Tekanan fluida kerja (kg/cm2)

v

= Volume spesifik (m2/kg)

qm

= Jumlah kalor yang dimasukkan (kcal/kg)

qk

= Jumlah kalor yang dikeluarkan (kcal/kg0

VL

= Volume langkah torak (m3) atau (cm3)

Vs

= Volume

sisa (m3) atau (cm3)

Keterangan siklus :
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) merupakan proses isentropik;
4. Pada proses (2-3) adalah proses pemasukan kalor pada volume konstan;
5. Langkah kerja (3-4) ialah proses isentropik;
6. Pada proses (4-1) dianggap sebagai proses pembuangan atau proses
pengeluaran kalor pada volume konstan;
7. Langkah buang (1-0) adalah proses tekanan-konstan;
8. Siklus dianggap „tertutup’ yang artinya siklus ini belangsung dengan
fluida kerja yang sama; atau, gas yang berada di dalam silinder pada titik 1
dapat dikeluarkan dari dalam silinder pada waktu langkah buang, tetapi
pada langkah isap berikutnya akan masuk sejumlah fluida kerja yang
sama.

2.2.4

Sistem Pengapian
Sistem pengapian merupakan suatu sistem yang penting dalam setiap motor

bensin dimana fungsi dari sistem ini untuk membakar campuran bahan bakar dan
udara yang masuk ke dalam ruang bakar motor bensin. Sistem pengapian itu sendiri
memiliki beberapa tahap atau proses yaitu tahap penyediaan dan penyimpanan energi

16

listrik di baterai, menghasilkan tegangan tinggi kemudian menyalurkan tegangan
tinggi tersebut ke busi, untuk selanjutnya busi melepaskan bunga api pada
elektrodanya. Tanpa adanya tahapan tersebut maka pembakaran yang terdapat di
dalam sebuah motor bensin tidak akan terjadi.

Gambar 2.11 Skema sistem pengapian CDI dari arus DC
Sistem pengapian memiliki komponen-komponen penting di dalamnya yang
dapat dijabarkan sebagai berikut:
1. Baterai
Baterai merupakan komponen yang menjadi sumber arus bagi lampu-lampu pada
kendaraan. Selain itu, baterai juga memiliki peranan dalam menyediakan arus pada
sistem pengapian. Prinsip kerja dari baterai itu sendiri adalah ketika kutub positif dan
kutub negatif bereaksi dengan larutan elektrolit yang berupa asam sulfat maka akan
terjadi pelepasan muatan elektron. Elektron yang bergerak dari kutub negatif ke kutub
positif itu yang akan menjadi arus listrik.

17

Gambar 2.12 Konstruksi baterai (PT Toyota Astra Motor, 1995)

2. CDI (Capasitor Discharge Ignition)
CDI memiliki fungsi untuk mengatur waktu kapan munculnya percikan bunga api
di busi yang akan membakar bahan bakar yang telah dipadatkan oleh piston pada
ruang bakar. Kerja CDI didukung oleh pulser sebagai sensor posisi piston dimana
sinyal ari pulser akan memberikan arus pada SCR (Silicon Controller Rectifier)
yang akan membuka sehingga arus yang ada di dalam kapasitor di dalam CDI
dilepaskan. Selain didukung oleh pulser, kinerja CDI juga didukung oleh baterai
(pada CDI DC) atau spul (pada CDI AC) dimana sebagian sumber arus diolah
oleh CDI. Tentunya CDI didukung oleh koil pengapian sebagai pelipat tegangan
yang dikirim ke busi.

18

Gambar 2.13 CDI (Capacitor Discharge Ignition)

3. Koil Pengapian
Dalam sistem pengapian koil memiliki peranan untuk mengubah arus yang
diterima dari CDI menjadi tegangan tinggi agar dapat menghasilkan percikan
bunga api pada elektroda busi. Arus listrik yang datang dari baterai kemudian
masuk ke dalam koil. Arus yang masuk ke dalam koil memiliki tegangan sekitar
12 volt yang kemudian tegangan ditingkatkan menjadi sekitar 10.000 volt oleh
koil. Koil mempunyai dua kumparan yaitu kumparan primer dan sekunder yang
dililitkan pada plat besi tipis yang bertumpuk. Pada gulungan primer terdapat
lilitan kawat berdiameter 0,6 sampai 0,9 mm dengan jumlah lilitan sebanyak 200
lilitan. Sedangkan pada kumparan sekunder terdapat lilitan kawat berdiameter 0,5
sampai 0,8 mm dengan jumlah lilitan sebanyak 20.000 lilitan. Karena perbedaan
pada jumlah lilitan kawat pada kumparan primer dan sekunder maka pada
kumparan sekunder akan timbul tegangan kurang lebih sebesar 10.000 volt. Arus
dengan tegangan tinggi ini timbul diakibatkan tegangan induksi pada kumparan
sekunder.

19

Gambar 2.14 Koil pengapian
4. Busi
Busi (spark plug) merupakan salah satu komponen di dalam sistem pengapian
pada motor bensin untuk memberikan percikan bunga api guna membakar suatu
campuran bahan bakar dan udara yang telah dikompresikan di dalam ruang bakar.
Dikarenakan busi ini mengalami tekanan, temperature tinggi dan getaran sangat
keras, maka busi dibuat dari bahan-bahan yang dapat mengatasi hal tersebut. Jenis
busi pada umumnya dirancang menurut keadaan panas dan suhu temperature di dalam
ruang bakar. Secara garis besar busi dibagi menjadi 3 jenis yaitu busi dingin, sedang
dan panas. Busi dingin adalah suatu busi yang menyerap serta melepaskan panas
dengan cepat. Jenis ini biasanya digunakan untuk mesin temperature dalam ruang
bakar tinggi. Busi panas adalah busi yang hanya dipakai untuk mesin yang
temperature dalam ruang bakarnya rendah.
Berikut ini merupakan gambaran konstruksi sebuah busi:

20

Gambar 2.15 Konstruksi Busi (Nugroho, 2010)
Keterangan gambar:
1. Mur terminal busi;
2. Ulir terminal busi;
3. Barrier;
4. Insulator;
5. Seal Penghantar khusus;
6. Batang terminal;
7. Bodi;
8. Gasket;
9. Isolator;
10. Elektroda tengah;
11. Elektroda massa.

Walaupun konstruksi dari busi bisa dibilang sederhana tetapi kerja dari busi
tersebut sangatlah berat, temperatur pada elektroda busi pada saat langkah
pembakaran bisa mencapai suhu sekitar 2000ºC. Setelah temperatur tinggi kemudian
temperatur turun drastis pada saat langkah hisap (bahan bakar dan udara masuk ke
dalam silinder). Perubahan temperatur ini terjadi berulang-ulang kali seriap 1 siklus

21

langkah kerja. Selain itu busi juga menerima tekanan yang tinggi terutama pada saat
langkah pembakaran yang bisa mencapai 45 atm.
Busi sendiri memiliki berbagai macam jenis, jenis-jenis busi dapat dilihat pada
pemaparan di bawah ini:
1.

Busi Standar
Busi standar adalah jenis busi yang dianjurkan oleh pabrik untuk setiap
kendaraan. Kedua elektroda busi ini berbahan nikel dengan diameter elektroda
rata-rata 2,5 mm.

Gambar 2.16 Busi standar
2. Busi Platinum
Busi jenis ini elektroda tengahnya terbuat dari platinum sedangkan ujung
elektrodanya terbuat dari nikel. Diameter elektroda tengah sekitar 0,5-0,8 mm.
Ujung elektroda tengah busi ini berbentuk mengerucut yang dapat membuat
busi platinum ini mudah melepaskan elektron.

22

Gambar 2.17 Busi Platinum
3. Busi Resistor
Busi ini biasa dipakai pada motor yang menggunakan sistem injeksi bahan
bakar. Cirinya adalah kode huruf R (Resistor) pada busi. Resistor 5 kilo ohm
disisipkan ke tengah busi yang bertujuan memperlemah gelombang
elektromagnetik yang ditimbulkan oleh loncatan bunga api di busi yang dapat
mempengaruhi ECU (Electronic Control Unit).

Gambar 2.18 Busi Resistor

23

4. Busi Iridium
Busi ini memiliki ujung elektroda yang terbuat dari nikel sedangkan elektroda
tengahnya terbuat dari iridium alloy berwarna platinum buram. Diameter
elektroda tengahnya sekitar 0,4 mm dan berbentuk lebih kecil dibanding busi
standar dan busi platinum. Ukuran elektroda tengah pada busi iridium
mempengaruhi output tegangan yang dihasilkan dari koil untuk melakukan
proses pembakaran pada langkah akhir kompresi.

Gambar 2.19 Busi Iridium
5. Busi Twin Iridium
Busi jenis ini merupakan pengembanmgan dari busi single iridium. Pada busi
twin iridium kedua elektrodanya

terbuat dari bahan iridium sehingga

membuat busi menjadi lebih tahan lama dan pengapian lebih baik.

Gambar 2.20 Busi Twin Iridium

24

Hal-hal yang dipaparkan di atas merupakan berbagai jenis busi yang ada pada
saat ini dan busi yang sedang dikembangkan oleh para ilmuwan.
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 masingmasing dan mempunyai temperatur yang berbeda pada tiap warna yang dihasilkan.
Beberapa warna dan temperatur yang dihasilkan pada busi adalah sebagai berikut :

Gambar 2.21 Grafik suhu warna (www.pinterest.com)

Pada penggunaan sebuah busi selain perlu mengetahui jenis-jenis busi masih
terdapat pula hal lain yang harus diperhatikan yakni bagaimana cara merawat busi
karena busi adalah salah satu komponen yang memiliki tugas penting pada sistem
pengapian motor bensin. Di bawah ini adalah langkah-langkah untuk merawat busi:
1. Sediakan kunci busi, kemudian bukalah busi. Sediakan pula sikat kawat
dan bensin. Jangan membersihkan dengan menggunakan amplas pada
bagian elektroda busi karena akan memperpendek umur busi;
2. Bersihkan

kotoran

yang

menumpuk

pada

kepala

busi

dengan

menggunakan sikat amplas yang sudah dicelupkan ke dalam bensin;

25

3. Setel jarak celah busi, namun hal ini tergantung dari jenis kendaraan yang
digunakan;
4. Tes pengapiannya. Caranya dengan meletakkan ujung kepala busi
kemudian start. Apabila bunga apinya sudah normal maka sudah cukup
baik saat dibersihkan;
5. Periksa juga kabel busi. Apabila kabel busi sudah berumur dapat
mengakibatkan hantaran listrik jadi berkurang;
6. Lakukan hal-hal di atas secara berkala.

2.2.5

Bahan Bakar

2.2.5.1 Pertamax
Pertamax adalah produk BBM dari pengolahan minyak bumi. Bahan bakar ini
dihasilkan dengan penambahan zat aditif dalam proses pengolahannya di
kilang minyak. Pertamax direkomendasikan untuk kendaraan yang memiliki
kompresi 9,1-10,1, terutama yang telah menggunakan teknologi setara dengan
Electronic Fuel Injection (EFI) dan catalytic converters (pengubah katalitik).
Pertamax memiliki nilai oktan tinggu sehingga bisa menerima tekanan pada
mesin berkompresi tinggi dan bekerja dengan optimal pada gerakan piston.

Tabel. 2.1 Spesifikasi Pertamax (Keputusan Dirjen Migas No. 3674
K/24/DJM/2006)
No

Sifat

1

Angka oktan riset

2

Kandungan pb (gr/lt)

3

DESTILASI
-10% VOL.penguapan (˚C)

Batasan
Min

Max

91
0,013

70

26

Tabel. 2.1 Spesifikasi Pertamax (Keputusan Dirjen Migas No. 3674
K/24/DJM/2006) (lanjutan)
No

Sifat

Batasan
Min

Max

-50% VOL.penguapan (˚C)

77

110

-90% VOL.penguapan (˚C)

130

180

-Titik didih akhir (˚C)

215

-Residu (%vol)

2

4

Tekanan Uap Reid pada 37,8 ˚C (kPa)

5

Getah purawa (mg/100ml)

6 Periode induksi (menit)

45

60
5

480

7 Kandungan Belerang (% massa)

0,05

8 Korosi bilah tembaga (3jam/50˚C)

No.1

9 Uji doktor atau alternative belerang mercapatan (% masa)
10

Warna

0,0020
Biru

2.2.5.2 Angka Oktan
Angka oktan pada bensin termasuk suatu bilangan yang menunjukan
sifat anti berdetonasi, yaitu makin tinggi angka oktan maka semakin
berkurang kemungkinanya untuk terjadi detonasi (knocing). Dengan
kurangnya intensitas untuk berdetonasi akan berakibat bahan bakar dengan
udara yang dikompresikan didalam ruang bakar yang menjadi tenaga motor
akan semakin besar dan lebih irit dalam konsumsi bahan bakar.
Besarnya angka oktan dalam bahan bakar itu tergantung oada
presentase iso-oktan (C8H18) dan normal hepta (C7H16) yang terkandung.
Bahan bakar yang cenderung ke sifat heptane normal itu bernilai oktan
rendah, karena lebih mudah berdetonasi, sebaiknya bahan bakar yang bagus

27

yaitu cenderung ke sifat isooktan (lebih sukar berdetonasi) dan bernilai oktan
tinggi.

Tabel 2.2 Angka oktan untuk bahan bakar

2.2.6

Jenis Bahan Bakar

Angka Oktan

Bensin

88

Pertamax

92

Pertamax Plus

95

Pertamax Racing

100

Bensol

100

Parameter Performa Mesin
Hal-hal yang dijadikan sebagai parameter performa mesin adalah analisa

terhadap Torsi, Daya dan Konsumsi Bahan Bakar. Ketiga parameter tersebut dapat
digambarkan seperti di bawah ini:
1. Torsi
Torsi dapat didefinisikan sebagai daya yang bekerja pada jarak momen
dan apabila dihubungkan dengan kerja dapat ditunjukkan dengan persamaan:
T = F x b ....................................................................(2.1)
Keterangan:
T

= Torsi (N.m)

F

= Gaya yang terukur pada Dynamomter (N)

b

= Panjang langkah pada Dynamometer (m)

1 kgf.m = 9,807 N.m = 7,233 lbf.ft

28

2. Daya
Daya merupakan besar usaha yang dihasilkan oleh mesin tiap satuan
waktu, didefinisikan sebagai laju kerja mesin, ditunjukkan dengan persamaan:
………………......…(2.2)

Ne =
Ne =

Keterangan:
Ne

= Daya poros (PS)

n

= Putaran Mesin (rpm)

T

= Torsi (N.m)

1 PS

= 0.9863 HP

1 PS

= 0,7355 kW

3. Konsumsi Bahan Bakar
Untuk mengetahui besarnya konsumsi bahan bakar dapat dicari dengan
cara uji jalan yaitu dengan mengganti tangki motor dengan buret ukuran
tertentu lalu buret diisi penuh dan digunakan untuk jalan hingga bahan bakar
yang ada di dalam buret habis. Lalu dapat dirumuskan sebagai berikut:
……………………………………..(2.3)

Kbb =
Keterangan:
Kbb

= Konsumsi bahan bakar (

V

= Volume bahan bakar (ml)

t

= Waktu tempuh (s)

BAB III
METODE PENELITIAN
3.1. Diagram Alir Pengujian
Proses pengambilan data yang dilakukan pada penelitian ini meliputi 3 bagian
yang dapat ditunjukkan pada gambar-gambar di bawah ini :
1.1.1. Diagram alir pengujian percikan bunga api pada busi
Proses

yang dilakukan pada percikan bunga api pada busi adalah untuk

mengetahui karakteristik percikan bunga api yang meliputi warna, kestabilan dan
besarnya bunga api yang dihasilkan dimana langkah pengambilan datanya sebagai
berikut :

Mulai

Persiapan bahan pengujian :
1. Busi Denso Standar

5. Busi Platinum NGK CPR6GP

2. Busi Autolite

6. BUsi PlatinumTDR 065

3. Busi NGK-R CPR6

7. Busi Racing Bee

4. Busi NGK-R CPR9

8. Busi Denso Iridium IU27

Persiapan alat uji :
1. Alat uji percikan bunga api

2. Tachometer
3. Kamera

A

Gambar 3.1. Diagram alir percikan bunga api pada busi

29

30

A

Kondisi mesin 1 sampai 8 :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.

Kondisi standar, busi denso standar
Kondisi standar, busi autolite
Kondisi standar, busi NGK CPR6
Kondisi standar, busi NGK CPR9
Kondisi standar, busi NGK CPR6GP
Kondisi standar, busi TDR 065
Kondisi standar, busi Racing Bee
Kondisi standar. Busi denso iridium

Menghidupkan mesin

Mengatur putaran mesin uji percikan bunga api
dengan tachometer
N = 2800 RPM

Pengambilan hasil pengujian
: gambar dan video

Mematikan mesin

Penggantian busi

A

B

Gambar 3.1. Diagram alir percikan bunga api pada busi (lanjutan)

31

A

B

TIDAK
Semua kondisi
sudah

dilakukan

YA
Analisis gambar dan video pada hasil
pengujian percikan bunga api

Kesimpulan dan saran

Selesai

Gambar 3.1. Diagram alir percikan bunga api pada busi
(lanjutan)

32

1.1.2.

Diagram alir pengujian torsi dan daya

Langkah- langkah pengujian torsi dan daya
Mulai

Persiapan bahan pengujian :

1.
2.
3.
4.

Busi Denso standar
Busi Autolite
Busi NGK-R CPR6
Busi NGK-R CPR9

5. Busi Platinum NGK CPR6GP
6. BUsi Platinum TDR 065
7. Busi Racing Bee
8. Busi Denso Iridium IU27

Persiapan Alat Uji :
1. Sepeda motor Honda Karisma 125 cc
2. Bahan bakar ( pertamax)

Kondisi mesin 1 sampai 8 :
1. Kondisi standar, busi denso
standar
2. Kondisi standar, busi autolite
3. Kondisi standar, busi NGK CPR6
4. Kondisi standar, busi NGK CPR9
5. Kondisi standar, busi NGK CPR6GP
6. Kondisi standar, busi TDR 065
7. Kondisi standar, busi Racing Bee
8. Kondisi standar. Busi denso

Menghidupkan mesin

A

Gambar 3.2. Diagram alir pengujian torsi dan daya

B

33

A

B

Posisi transmisi gigi 1-3

Pengambilan data Output
(RPM, HP, N.m,T) didapat
dari komputer

Mematikan mesin

Penggantian busi

Pengecekan ringan menyeluruh

Semua busi telah

TIDAK

dilakukan
pengujian

YA
Analisis serta pengolahan data torsi dan daya

Kesimpulan dan saran

Selesai

Gambar 3.2. Diagram alir pengujian torsi dan daya
(lanjutan)

34

1.1.3. Diagram alir pengujian konsumsi bahan bakar.
Langkah – langkah pengujian konsumsi bahan bakar.
Mulai

Persiapan bahan pengujian:

1.
2.
3.
4.

Busi Denso Standar
Busi Autolite
Busi NGK-R CPR6
Busi NGK-R CPR9

5. Busi Platinum NGK CPR6GP
6. BUsi Platinum TDR 065
7. Busi Racing Bee
8. Busi Denso Iridium IU27

Persiapan alat uji :
1.
2.
3.
4.

Sepeda motor Honda Karisma 125 cc
Bahan bakar ( pertamax)
Buret 50 ml
Kunci busi
5. stopwatch

Kondisi mesin 1 sampai 8 :
1. Kondisi standar, busi denso
standar
2. Kondisi standar, busi autolite
3. Kondisi standar, busi NGK CPR6
4. Kondisi standar, busi NGK CPR9
5. Kondisi standar, busi NGK CPR6GP
6. Kondisi standar, busi TDR 065
7. Kondisi standar, busi Racing Bee
8. Kondisi standar. Busi denso
Menghidupkan mesin

A

Gambar 3.3. Diagram alir pengujian konsumsi bahan bakar

B

35

A

B

Posisi gigi transmisi 1-3

Pencatatan data hasil pengujian :
Waktu dan konsumsi bahan bakar
s
Mematikan mesin
Penggantian busi

TIDAK

Semua
kondisi
sudah

YA
Analisis serta pengolahan data konsumsi bahan bakar

Kesimpulan dan saran

Selesai

Gambar 3.3. Diagram alir pengujian konsumsi bahan bakar
(lanjutan)

36

3.2. Tempat Penelitian
Tempat yang digunakan untuk penelitian ini adalah sebagai berikut :
a. Laboratorium Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Yogyakarta
b. Mototech Yogyakarta yang bertempat di jl.ringroad selatan, banguntapan
Yogyakarta
c. Pengujian konsumsi bahan bakar bertempat di jl. Ringroad selatan
3.3. Bahan dan Alat Penelitian
3.3.1. Bahan Penelitian
1. Sepeda Motor
Dalam penelitian ini sampel atau bahan yang digunakan adalah mesin sepeda
motor Honda Karisma 125 cc tahun 2004, dalam kondisi standar pabrikan dan
menggunakan bahan bakar premium dengan spesifikasi sebagai berikut :

 Spesifikasi mesin

Tipe mesin

: 4 langkah, SOHC, 1 silinder

Kapasitas mesin

: 125 cc

Diameter x langkah

: 52,4 x 57,9 mm

Rasio kompresi

: 9.0:1

Daya maksimum

: 9,3 PS @7500 rpm

Torsi maksimum

: 10,1 N.m @ 4000 rpm

Kopling

: Otomatis, basah, ganda

Starter

: Elektrik dab kick

Busi

:ND U20EPR9,NGK CPR6EA-9

Aki (ACCU)

: MF 12V-3,5 Ah

Sistem pengapian

: CDI-DC, Baterai

Kapasitas tangki bahan bakar

: 3,7 liter

Kapasitas minyak pelumas mesin

:0,70 liter

 Spesifikasi Kelistrikan

 Kapasitas

37

Transmisi

: 4 kecepatan (N-1-2-3-4-N)

Panjang x lebar x tinggi

: 1901 x 708 x 1078 mm

Jarak sumbu roda

: 1246 mm

Jarak terendah ke tanah

: 137 mm

Berat

: 102,2, kg

Tipe rangka

: Tulang Punggung

Tipe suspense depan

: Teleskopik

Ukuran ban depan

: 2,50 – 17 38 L

Ukuran ban belakang

: 2,75 – 17 41 L

Rem depan

: Cakram hidrolis

Rem belakang

: Tromol

 Dimensi

 Rangka

Gambar 3.4. Sepeda motor Honda Karisma 125 cc

2. Baterai
Baterai pada sepeda motor Honda karisma 125 cc tahun 2005
merupakan baterai asli dari pabrikan sepeda motor honda. Dipakai sebagai

38

sumber arus lampu-lampu dan sistem pengapian. Apabila mesin sudah hidup
tugas dari baterai diambil alih oleh kumparan pengisian.
Spesifikasi baterai :
-

Merk

: GS Astra

-

Seri

: GTZ5S

-

Kapasitas

: 3,5 Ah ( Ampere Hour)

-

Tegangan

: 12 Volt

Gambar 3.5 Baterai

3. CDI ( Capacitor Discharge Ignition )
pada sepeda motor Honda karisma 125 cc tahun 2005 merupakan CDI
asli dari pabrikan honda yang digunakan untuk sistem pengapian.

39

Gambar 3.6 CDI (Capacitor Discharge Ignition)
4. Koil (Ignition Coil)
Koil yang digunakan pada Honda karisma 125 cc merupakan koil asli
dari parikan honda, dimana koil ini memiliki performa yang cukup terbatas
untuk penggunaan harian dengan harapan dan menunjang kenyamanan
berkendara. Spesifikasi koil standar Honda Karisma X 125 CC :
-

Kode

:300500KPH900

-

Input

: 100 Volt

-

Output

: 35.000 Volt

40

Gambar 3.7 Koil (Igntion Coil)
5. Busi (Spark Plug)
Busi yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari 8 busi yang dipaparkan
sebagai berikut:
a. Busi standar pabrikan (Denso U20EPR9)
Busi

standar

pabrikan

merk

Denso

merupakan

busi

yang

direkomendasikan oleh pabrikan sepeda motor honda. Elektroda tengah
dan elektroda ujung dari busi jenis ini berbahan nikel.

Gambar 3.8 Busi standar merk denso

b. Busi standar merk Autolite
Busi merk Autolite seri 4303 merupakan busi standar dengan kedua
elektroda berbahan nikel. Akan tetapi, busi ini bukanlah bawaan pabrik
sepeda motor honda karena pihak honda sendiri bekerja sama dengan
Denso untuk penyediaan busi sepeda motor pabrikannya.

41

Gambar 3.9 Busi standar merk Autolite

c. Busi resistor NGK CPR6EA-9
Busi resistor ini kedua elektrodanya berbahan nikel akan tetapi di dalam
busi ini ditanami resistor yang berfungsi untuk meminimalisir gelombang
elektromagnetik yang dihasilkan oleh mesin. Busi resistor merk NGK seri
CPR6EA-9 merupakan busi tipe panas.

Gambar 3.10 Busi resistor NGK CPR6EA-9

d. Busi resistor NGK CPR9EA-9
Busi resistor ini kedua elektrodanya berbahan nikel akan tetapi di dalam
busi ini ditanami resistor yang berfungsi untuk meminimalisir gelombang

42

elektromagnetik yang dihasilkan oleh mesin. Busi resistor merk NGK seri
CPR9EA-9 merupakan busi tipe dingin.

Gambar 3.11 Busi resistor NGK CPR9EA-9

e. Busi platinum NGK CPR6EAGP-9
Busi platinum ini memiliki perbedaan dengan busi standar. Yaitu pada
bahan elektroda tengahnya yang menggunakan material platinum. Akan
tetapi, elektroda massanya tetap berbahan nikel.

Gambar 3.12 Busi platinum NGK CPR6EAGP-9

f. Busi platinum TDR 065
Busi platinum TDR 065 ini memiliki persamaan dengan busi platinum
NGK CPR6EAGP-9 pada bahan elektroda tengahnya yang menggunakan
material platinum dan elektroda massanya tetap berbahan nikel.

43

Gambar 3.13 Busi platinum TDR 065

g. Busi tiga elektroda (Racing Bee RR8EI3)
Busi Racing Bee RR8EI3 memiliki 3 elektroda massa. Ketiga elektroda
massa tersebut berbahan nikel sedangkan elektroda tengahnya berbahan
nikel.

Gambar 3.14 Busi 3 elektroda Racing Bee RR8EI3

h. Busi Iridium Denso IU27
Busi Denso IU27 merupakan jenis busi Iridum power (single iridium).
Perbedaan busi ini dengan busi yang lain terletak pada elektroda
tengahnya yang berbahan material iridium sedangkan pada elektroda
massanya tetap menggunakan material nikel.

44

Gambar 3.15 Busi iridium denso IU27
3.3.2. Alat penelitian
1. Alat uji percikan bunga api pada busi
Alat uji percikan bunga api pada busi adalah alat yang digunakan
untuk menguji karakteristik bunga api yang dihasilkan oleh busi atau besarnya
percikan bunga api yang dihasilkan oleh busi. Alat uji ini memiliki putaran
rendah sekitar 900 s/d 1000 rpm dan memiliki putaran maksimal 2400 rpm.

Gambar 3.16 Alat uji percikan bunga api pada busi
2. Tachometer
Merupakan alat yang digunakan untuk mengukur putaran mesin uji percikan
bunga api pada busi, guna untuk memastikan putaran mesin uji pada posisi
putaran 2800 rpm pada saat pengambilan data karakteristik percikan bunga
api.

45

Gambar.3.17 Tachometer
3. Kamera casio exilim
Digunakan untuk pengambilan data gambar dan video pada saat uji
percikan bunga api pada busi. Spesifikasi Casio Exilim 16,1 MP. Casio Exilim
ZR1100 datang dengan kecepatan shutter maksimum 1/4000 detik, sementara
minimum adalah 15 detik dan mampu mencatat 1280 x 720 video pada 30 frame
per detik.

Gambar 3.18 Kamera casio exilim

46

4. Dynometer
Alat ini digunakan untuk mengukur torsi dan daya mesin.

Gambar 3.19 Dynometer

5. Personal Computer (PC)
Digunakan sebagai akurasi data dari dynometer

Gambar 3.20 Personal computer

47

6. Tangki mini (buret)
Tangki mini 50 ml berfungsi untuk mengukur volume bahan bakar dan
sebagai pengganti tangki standar.

Gambar 3.21