Studi Ekperimental Perbandingan kebisingan Pada Knalpot Standar Satria FU 150 dengan Knalpot Komposit Serbuk Batang Kelapa Sawit

STUDI EKPERIMENTAL PERBANDINGAN KARAKTERISTIK KEBISINGAN
KNALPOT STANDAR SATRIA FU 150 DENGAN KNALPOT KOMPOSIT SERAT
BATANG KELAPA SAWIT

SKRIPSI

Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi
Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

MUHAMMAD JEFFRY MACHMURIZA
100401077

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2016

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK
Knalpot komposit serbuk batang kelapa sawit merupakan inovasi dalam dunia

knalpot. Fungsi utama knalpot ini adalah untuk meminimalisir kebisingan pada
knalpot sepeda motor. Pengujian knalpot komposit dilakukan dengan mencari data
kebisingan pada knalpot komposit. Dilakukan dengan beberapa tahap, untuk
langkah pertama menyiapakan sound level meter sebagai alat pendeteksi
kebisingan pada knalpot lalu melakukan pengukukan jarak antara silencer dan
sound level meter. Pada langkah terakhir lihat kebisingan yang terbaca pada sound
level meter dengan putaran 1000rpm, 3000rpm, 5000rpm, 7000rpm, 9000rpm dan
membandingkannya dengan nilai kebisingan pada knalpot komersil. Nilai
kebisingannya dari knalpot komesil dan knalpot komposit diubah menjadi data
frekuensi dan dihitung nilai rata-rata sound pressure level. Dari hasil rata-rata
sound pressure level didapat hasil tingkat kebisingan pada knalpot komersil pada
1000rpm (72.94dB), 3000rpm (84.52dB), 5000rpm (86.5dB), 7000rpm (89.96dB),
9000rpm (95.22dB) dan pada knalpot komposit pada 1000rpm (74.4dB), 3000rpm
(87.54dB), 5000rpm (92.14dB), 7000rpm (95.1dB), 9000rpm (97.78dB). Masih
didapatkan adanya vibrasi pada knalpot komposit yang mengakibatkan tingginya
kebisingan pada knalpot komposit tersebut.
Kata kunci : Komposit, Knalpot Komposit, Kebisingan, Silencer, Sound Level
Meter

Universitas Sumatera Utara


ABSTRACT
Exhaust composite powder palm trunks is an innovation in the world of the
exhaust. The main function of this is to minimize the exhaust noise of the
motorcycle exhaust. Composite exhaust testing done by collecting data on the
exhaust noise composite. doing with several stages, the first step Preparing for the
sound level meter as detector noise on the exhaust and do spacing distance
between silencer and sound level meter. In the last step see noise legible on the
sound level meter with around 1000rpm, 3000 rpm, 5000 rpm, 7000 rpm, 9000
rpm and compares it with the commercial value of the noise on the exhaust. The
value of the noise from the exhaust muffler composite comersil and converted into
frequency data and collecting average value of sound pressure level. From the
results of the average sound pressure level noise level results obtained in
commercial exhaust in 1000 rpm (72.94dB), 3000 rpm (84.52dB), 5000rpm
(86.5dB), 7000rpm (89.96dB), 9000rpm (95.22dB) and the composite muffler at
1000 rpm (74.4dB), 3000 rpm (87.54dB), 5000 rpm (92.14dB), 7000 rpm
(95.1dB), 9000 rpm (97.78dB). Still got the vibrations in the composite resulting
in high exhaust noise in the composite muffler.
Keywords: Composites, Composite Exhaust, Noise, Silencer, Sound Level Meter


Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan ke hadirat Allah SWT atas segala karunia
dan rahmat-Nya yang senantiasa diberikan kepada penulis, sehingga penulis dapat
menyelesaikan skripsi ini.
Skripsi ini adalah salah satu syarat untuk dapat lulus menjadi Sarjana
Teknik di Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera
Utara. Adapun judul skripsi ini adalah “Studi Ekperimental Perbandingan
kebisingan Pada Knalpot Standar Satria FU 150 dengan Knalpot Komposit Serbuk
Batang Kelapa Sawit”.
Selama penulisan skripsi ini penulis banyak mendapat bimbingan dan
bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu dalam kesempatan ini penulis
menyampaikan banyak terima kasih kepada:
1. Kedua orang tua tercinta, Ir.Mayanto dan Sri Khairani yang telah memberikan
segala dukungan tak terhingga moril dan materil.
2. Bapak Dr.Ing.Ir. Ikhwansyah Isranuri selaku dosen pembimbing yang telah
banyak meluangkan waktunya membimbing penulis hingga skripsi ini dapat
terselesaikan.

3. Abangda Fadly Ahmad Kurniawan Nasution, ST.MT selaku alumni Magister
Teknik Mesin sekaligus koordinator laboratorium Noise and Vibration
Research Center.
4. Seluruh Staf Pengajar pada Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan pengetahuan kepada
penulis hingga akhir studi dan seluruh pegawai administrasi di Departemen
Teknik Mesin.
5. Saudara Nazwir Fahmi Damanik, Toto Wibowo, Muhammad Zakiy, Ahmad
Fadhlan Yazid, Andika Noveri Yendra, Hutomo Wicaksono, Muhammad
Ilham, Fakhrul Rozy, Sidiqi, Afrinedi dan teman-teman mahasiswa Teknik
Mesin USU khususnya untuk stambuk 2010, yang telah banyak memberikan
support dan sharing dalam penyelesaian skripsi ini.
6. Adik-adikku tersayang Ditha Mayasari Utami dan Tria Aida Wulandari yang
terus mendukung hingga skripsi ini selesai.

Universitas Sumatera Utara

Penulis menyadari bahwa skripsi ini belum sempurna, baik dari segi teknik
maupun dari segi materi. Oleh sebab itu, demi penyempurnaan skripsi ini kritik
dan saran sangat penulis harapkan.

Akhir kata, penulis berharap agar laporan ini bermanfaat bagi pembaca
pada umumnya dan penulis sendiri pada khususnya.

Medan, Januari 2016
Penulis,

Muhammad Jeffry Machmuriza
NIM : 100401077

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

Halaman
ABSTRAK .........................................................................................................i
ABSTRACT .......................................................................................................ii
KATA PENGANTAR .......................................................................................iii
DAFTAR ISI ......................................................................................................v
DAFTAR GAMBAR .........................................................................................vii
DAFTAR TABEL..............................................................................................ix

DAFTAR NOTASI ............................................................................................x

BAB 1 PENDAHULUAN ...............................................................................1
1.1 Latar Belakang ................................................................................1
1.2 Perumusan Masalah ........................................................................2
1.3 Tujuan Penelitian ............................................................................2
1.3.1 Tujuan Umum .......................................................................2
1.3.2 Tujuan Khusus ......................................................................2
1.4 Batasan Masalah .............................................................................2
1.5 Sistematika Penulisan .....................................................................2

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................4
2.1 Komposit .........................................................................................4
2.2 Knalpot ............................................................................................5
2.3 Knalpot Komposit ...........................................................................5
2.4 Metode Casting ...............................................................................6

Universitas Sumatera Utara

2.5 Gelombang dan Bunyi ....................................................................6

2.5.1 Gelombang...........................................................................6
2.5.2 Jenis-Jenis Gelombang ........................................................7
2.5.3 Bunyi ...................................................................................9
2.5.4 Sifat-Sifat Bunyi ..................................................................10
2.6 Sifat Akustik ...................................................................................13
2.6.1 Koefisien Absorpsi ..............................................................14
2.3.2 Sound Tranmission Loss ......................................................17
2.7 Material Akustik .............................................................................17

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN ........................................................19
3.1 Tempat dan Waktu ..........................................................................19
3.1.1 Tempat ..................................................................................19
3.1.2 Waktu ....................................................................................19
3.2 Pembuatan Spesimen ......................................................................19
3.2.1 Alat dan Bahan Pembuatan Spesimen ..................................19
3.2.2 Prosedur Pembuatan Spesimen Massa Jenis.........................24
3.2.3 Prosedur Pembuatan Knalpot Komposit ...............................25
3.3 Pengujian Kebisingan Knalpot Standar dan
Knalpot Komposit ..........................................................................28
3.3.1 Alat........................................................................................28

3.3.2 Bahan ....................................................................................29

Universitas Sumatera Utara

3.4 Variabel yang Diamati ....................................................................31
3.5 Pelaksanaan Penelitian ....................................................................31

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN ...........................................................33
4.1 Hasil Pengujian Knalpot Standar dengan Knalpot Komposit .........33
4.1.1 Putaran (rpm) vs Kebisingan (dB) ........................................33
4.1.2 Kebisingan (dB) vs Frekuensi (Hz) ......................................35
4.2 Analisa Kebisingan Knalpot Komersil dan Knalpot Komposit ......43

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ...........................................................48
5.1 Kesimpulan .....................................................................................48
5.2 Saran ..............................................................................................48

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................49
LAMPIRAN


..............................................................................................50

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1

Gelombang Tranversal ................................................................8

Gambar 2.2

Gelombang Longitudinal .............................................................9

Gambar 2.3

Panjang Gelombang.....................................................................12

Gambar 2.4


Fenomena Absorpsi Suara Oleh Suatu Permukaan Bahan ..........14

Gambar 3.1

Serbuk Kelapa Sawit ...................................................................20

Gambar 3.2

Resin ............................................................................................21

Gambar 3.3

Katalis ..........................................................................................21

Gambar 3.4

WAX Mirror Glaze ......................................................................22

Gambar 3.5


Cetakan Spesimen Uji Akustik ....................................................22

Gambar 3.6

Mistar ...........................................................................................23

Gambar 3.7

Timbangan Digital .......................................................................23

Gambar 3.8

Gelas Plastik ................................................................................23

Gambar 3.9

Bor ...............................................................................................24

Gambar 3.10 Mesin Bubut ................................................................................24
Gambar 3.11 (a) Pengolesan Bagian dies Cetaka (b) Pengolesan Bagian
mold Cetakan ...............................................................................26
Gambar 3.12 (a) Proses Pengukuran Serbuk (b) Proses Pengukuran
Resin ............................................................................................27
Gambar 3.13 (a) Pengadukan resin dengan Serbuk (b) Pencampuran
Katalis ..........................................................................................27
Gambar 3.14 Penuangan Adonan Pada dies (b) Penutupan dies pada
mold .............................................................................................27
Gambar 3.15 Sound Level Meter .......................................................................28
Gambar 3.16 Meteran ........................................................................................28
Gambar 3.17 Tripot ...........................................................................................29
Gambar 3.18 Kunci Pas .....................................................................................29
Gambar 3.19 Knalpot Standar Satria FU150 .....................................................29
Gambar 3.20 Knalpot Komposit .......................................................................30
Gambar 3.21 Diagram Alir ................................................................................31
Gambar 4.1

Sumbu Pengukuran ......................................................................33

Universitas Sumatera Utara

Gambar 4.2

Grafik kebisingan vs frekuensi pada knalpot komersil
satria FU 150 dengan sumbu X+ .................................................36

Gambar 4.3

Grafik kebisingan vs frekuensi pada knalpot komersil
satria FU 150 dengan sumbu Y+ .................................................36

Gambar 4.4

Grafik kebisingan vs frekuensi pada knalpot komersil
satria FU 150 dengan sumbu X- ..................................................38

Gambar 4.5

Grafik kebisingan vs frekuensi pada knalpot komersil
satria FU 150 dengan sumbu Z+ .................................................38

Gambar 4.6

Grafik kebisingan vs frekuensi pada knalpot komersil
satria FU 150 dengan sumbu X- ..................................................37

Gambar 4.7

Grafik kebisingan vs frekuensi pada knalpot komersil
komposit dengan sumbu X+ ........................................................39

Gambar 4.8

Grafik kebisingan vs frekuensi pada knalpot komersil
komposit dengan sumbu Y+ ........................................................40

Gambar 4.9

Grafik kebisingan vs frekuensi pada knalpot komersil
komposit dengan sumbu Y- .........................................................41

Gambar 4.10 Grafik kebisingan vs frekuensi pada knalpot komersil
komposit dengan sumbu Z+ ........................................................41
Gambar 4.11 Grafik kebisingan vs frekuensi pada knalpot komersil
komposit dengan sumbu Z- .........................................................42

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR NOTASI

Simbol

Satuan

λ

Panjang gelombang

m

f

Frekuensi

Hz

T

Periode

s

A

Amplitudo

m

v

Kecepatan Gelombang

m/s

T

Waktu

s

c

Cepat Rambat Gelombang

m/s



Rasio Panas Spesifik

Pa

Tekanan Atmosfer

Pa



Kerapatan

Kg/

T

Suhu

K

I

Intensitas Gelombang

W/

W

Daya Akustik

Watt

A

Luas Area

V

Kecepatan Partikel

m/s

P

Tekanan

Pa



Massa Jenis Bahan

Kg/

n

Putaran

Rpm

ω

Sudut Datar

Rad

W

Sound Power

Watt

Wreff

Sound power referensi

Watt

Lp

Sound pressure Level

dB

Lw

Sound Powel Lewel

dB

p

Sound Pressure

Pa

pref

Tekanan Refrensi

Pa

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1

Koefisien penyerapan bunyi berdasarkan beberpa material ......... 35

Tabel 4.1

Data Kebisingan vs Putaran Pada Knalpot Komersil ................... 34

Tabel 4.2

Data Kebisingan vs Putaran Pada Knalpot Komposit 85:15 ........ 34

Tabel 4.3

Data Kebisingan vs Frekuensi Pada Knalpot Komersil................ 35

Tabel 4.4

Data Kebisingan vs Frekuensi Pada Knalpot Komposit 85:15..... 39

Tabel 4.5

Tekanan Pada Knalpot Komersil .................................................. 44

Tabel 4.6

Teknanan Pada Knalpot Komposit 85:15 ..................................... 45

Universitas Sumatera Utara