Pendahuluan Gaya akibat pembakaran Diagram Alir Simulasi Menampilkan Hasil Simulasi

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Pendahuluan

Bab ini berisikan metodologi yang digunakan untuk menyelesaikan permasalahan skripsi ini. Secara umum metodologi yang digunakan dalam skripsi adalah pemodelan dengan menggunakan MSC ADAMS dan melakukan perbandingan analisa secara manual dan simulasi yang dihasilkan oleh MSC ADAMS. Gambar 3.1 Kerangka konsep Dalam skripsi ini dilakukan studi kasus mekanisme motor bakar yang diaplikasikan pada sepeda motor merk Honda Revo, dimana data dapat dilihat UNIVERSITAS SUMATERA UTARA pada tabel 3.1. Kemudian dilakukan perbandingan hasil secara manual dan simulasi dengan MSC ADAMS. 3.2 Studi Kasus 3.2.1 Spesifikasi Motor Sebagai studi kasus dalam skripsi ini dipilih motor bakar jenis bensin yang biasa diaplikasikan pada sepeda motor. Adapun spesifikasi mesin yang digunakan dalam skripsi ini merupakan mesin dari sepeda motor Honda Revo yang merupakan keluaran pabrikan terkemuka di Indonesia. Spesifikasi mesin Honda Revo dapat dilihat pada sebagai berikut : Gambar 3.2 HONDA REVO UNIVERSITAS SUMATERA UTARA • Panjang X lebar X tinggi : 1.919 x 709 x 1.080 mm • Jarak Sumbu Roda : 1.227 mm • Jarak terendah ke tanah : 135 mm • Berat kosong : 97 kg • Tipe rangka : Tulang punggung • Tipe suspensi depan : Teleskopik • Tipe suspensi belakang : Lengan ayun dengan peredam kejut ganda • Ukuran ban depan : 7090 - 17 MC 38P • Ukuran ban belakang : 8090 - 17 MC 44P • Rem depan : Cakram hidrolik, dengan piston tunggal • Rem belakang : Tromol • Kapasitas tangki bahan bakar : 3,7 lt • Tipe mesin : 4 langkah, SOHC, pendinginan udara • Diameter x langkah : 50 x 55,6 mm • Volume langkah : 109,1 cc • Perbandingan Kompresi : 9,0 :1 • Daya Maksimum : 8,46 PS7.500 rpm • Torsi Maksimum : 0,86 kgf.m5.500 rpm • Kapasitas Minyak Pelumas Mesin : 0,8 lt pada pergantian periodik • Kopling Otomatis : Ganda, otomatis, sentrifugal, tipe basah • Gigi Transmsi : 4 kecepatan bertautan tetap • Pola Pengoperan Gigi : N - 1 - 2 - 3 - 4 - N • Starter : Pedal dan Elektrik • Aki : MF 12 V - 3 Ah • Busi : ND U20EPR9S, NGK CPR6EA-9S • Sistem Pengapian : DC-CDI, Battery HARGA : Rp 11,400,000 Sumber : CV. Indako Trading Co.

3.2.2 Dimensi Motor Bakar Satu Silinder

Data dimensi ini akan digunakan untuk proses pemodelan dengan menggunakan ADAMS. Hasil pengukuran ditabulasikan pada tabel 3.1. Tabel 3.1 Hasil Pengukuran Piston • Diameter : 40.95 mm • Berat : 86.50 gr Connecting rod • Panjang : 94.53 mm • Berat : 144.17 gr Poros engkol • Panjang : 26.50 mm Sumber : CV. Indako Trading Co. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

3.3 Gaya akibat pembakaran

Pembebanan diawali dengan mencari nilai gaya tekan yang terkonsentrasi di piston. Besarnya gaya F dapat dihitung dengan menggunakan rumus tekanan efektif rata-rata seperti pada bab 2 sebelumnya. Dimana, P = 8.46 PS = 6.22 kW V d = 109.1 cm 3 =109.1 x 10 -3 dm 3 N = 7500 R.P.M = 450000 R.P.S n R Mep = 0.25338 kPa = 2 Motor 4 tak Dan secara matematis gaya yang ditimbulkan hasil pembakaran pada permukaan torak adalah, 2.25 Dimana, D = Diameter piston cm A = Luas permukaan kepala piston = π4.D =π4.4.095 2 =13.17 cm 2 2 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA F = 0.25338 kPa . 13.17 cm = 33.38 kN 2 = 3338 N

3.4 Diagram Alir Simulasi

Dalam skiripsi ini, aliran proses simulasi menggunakan proses komputer meliputi, yaitu proses pemodelan untuk membuat suatu pendekatan sistem motor bakar satu silinder akan dilakukan dengan menggunakan bantuan software MSC MD Adams. Gambar 3.3 Diagram Alir Pemodelan Motor Bakar Satu Silinder Dengan MSC MD ADAMS UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 3.5 Prosedur Simulasi 3.5.1 Proses Pemodelan MSC MD ADAMS merupakan salah satu software keluaran MSC seperti NASTRAN, MD NASTRAN, PATRAN, dll. Hanya saja software MSC MD ADAMS ini dikhususkan untuk mensimulasikan perhitungan kinematis dan dinamis pada suatu sistem. Pada pemodelan sistem motor bakar menggunakan ADAMS ini menggunakan pendekatan. Yaitu bentuk komponen hanya berupa link-link dan silinder. Berikut tahap-tahap pemodelan, pemberian hubungan atau joint, dan motion pada poros engkol Memulai MSC MD ADAMS , Start\Program Files\MSC.Software\MD_Adams\2010\View Gambar 3.4 Tampilan pembuka ADAMS VIEW UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

1. Pemodelan poros engkol dan batang hubung

Pemodelan dilakukan dengan fitur toolbox dari ADAMS, yaitu link seperti pada gambar 3.5. Pada link yang pertama kali dibuat adalah poros engkol. Panjang poros engkol sepanjang 2.54 cm yang disesuaikan dengan panjang poros engkol HONDA SUPRA. Sedangkan tebal dan lebarnya dibuat sesebasa 1 cm. Gambar 3.5 Link poros engkol pada ADAMS VIEW Proses pemodelan connecting rod batang hubung juga dilakukan seperti halnya poros engkol. Dimana panjang connecting rod sebesar 9.45 cm yang panjangnya disesuaikan panjang sebenarnya, sedangkan lebar dan tebalnya dibuat 1 cm. Gambar 3.6 Link Connecting Rod UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Gambar 3.7 Connecting rod dan poros engkol

2. Proses pemodelan peluncur

Pemodelan dilakukan dengan toolbox yaitu cylinder. Toolbox cylinder dapat dilihat seperti pada gambar 3.8. Pada silinder ini ditentukan diameter silinder sebesar 4.9 cm, dan tinggi silinder sebesar 4 cm. Gambarnya seperti gambar 3.9. Gambar 3.8 Toolbox Cylinder pada ADAMS VIEW UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Gambar 3.9 Peluncur Gambar 3.10 Peluncur

3.5.2 Menentukan sambungan

Pada ADAMS VIEW jenis sambungan yang berputar atau yang bergerak rotasi seperti sambungan poros engkol adalah revolute joint. Jenis-jenis sambungan pada mekanisme : UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 1. Revolute Joint a. Ground dan poros engkol b. Poros engkol dan connecting rod c. Connecting rod dan Peluncur 2. Translational Join a. Peluncur dan ground Keseluruhannya seperti pada gambar 3.11. Gambar 3.11 Sambungan pada mekanisme

3.5.3 Menentukan putaran

Pada ADAMS VIEW menentukan besarnya putaran menggunakan tool Rotational Joint Motion. Putaran ini diletakkan pada sambungan antara ground dan poros engkol. Besarnya putaran yaitu 45040.95 degs atau setara 7500 rpm seperti yang terlihat pada gambar 3.12. Revolute Joint Translasi Joint UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Gambar 3.12 Motion pada mekanisme

3.5.4 Proses simulasi

Proses simulasi dilakukan dengan toolbox interactive simulation control. Gambarnya seperti pada gambar 3.13. Gambar 3.13 Toolbox simulasi Tombol untuk menjalankan simulasi, tombol agar simulasi berhenti, dan tombol untuk mereset simulasi Motion UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

3.6 Menampilkan Hasil Simulasi

Untuk menampilkan hasil simulasi, menggunakan tool Postprocessing, tool ini menampilkan nilai-nilai kinematika, seperti perpindahan, kecepatan, dan percepatan peluncur. UNIVERSITAS SUMATERA UTARA ω 1

BAB IV HASIL SIMULASI DAN DISKUSI

4.1. Pendahuluan

Pada bab ini akan dibahas hasil simulasi pada mekanisme motor bakar satu silinder dengan menggunakan software MSC MD ADAMS dan hasil analisa secara analitik seperti yang dihasilkan pada bab 2 dengan menggunakan metode spreadsheet. Hasil simulasi ini, baik secara manual dan animasi menggunakan putaran yang konstan. Hasil perhitungan pada gaya-gaya yang bereaksi pada sambungan akan ditampilkan dalam bentuk spreadsheet sehingga dapat dilihat perbedaan hasil simulasi dan perhitungan secara manual seperti yang dibahas pada bab 2, dengan model seperti pada gambar 4.1. Pada perhitungan secara manual dilakukan secara spreadsheet dengan menggunakan Microsoft Excel. Sehingga hasil perhitungan secara manual dapat dilihat dalam bentuk tabel dan grafik. Gambar 4.1 Skema Kinematis Poros Engkol O C θ R UNIVERSITAS SUMATERA UTARA