Studi Eksperimental Perbandingan Kebisingan Knalpot Komposit Propylene (PP) dan Palm Oil Fly Ash dengan Knalpot Standar

i

STUDI EKPERIMENTAL PERBANDINGAN KEBISINGAN
KNALPOT KOMPOSIT POLYPROPHYLENE (PP) DAN
PALM OIL FLY ASH DENGAN
KNALPOT STANDAR

SKRIPSI

Skripsi yang Diajukan Untuk Melengkapi
Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

SIGIT KURNIAWAN
NIM. 120401092

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2017

Universitas Sumatera Utara


ii

Universitas Sumatera Utara

iii

Universitas Sumatera Utara

iv

Universitas Sumatera Utara

v

Universitas Sumatera Utara

vi

Universitas Sumatera Utara


vii

Universitas Sumatera Utara

viii

Universitas Sumatera Utara

ix

Universitas Sumatera Utara

i

ABSTRAK
Knalpot komposit Polypropylene ( PP) dan POFA merupakan inovasi
dalam dunia knalpot. Fungsi utama knalpot ini adalah untuk
meminimalisir kebisingan pada knalpot sepeda motor. Pengujian
bertujuan untuk membandingkan kebisingan yang dihasilkan oleh knalpot

komposit dan knalpot standar serta mendapat kan NRR dari knalpot
komposit. 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 mesin
1000rpm,
2000rpm,
2500rpm,
3000rpm,
4000rpm
dan
membandingkannya dengan nilai kebisingan pada knalpot standart.
knalpot komposit komposisi 80% PP : 20% POFA memiliki nilai
kebisingan terendah dibandingkan Knalpot komposisi 85:15, 90:10
maupun knalpot standar, dengan nilai kebisingan yaitu 68,8 dB arah
pengukuran Z+ pada putaran 1000 rpm, Sedangankan kebisingan tertinggi
terjadi pada knalpot komposit komposisi 90:10 dengan nilai kebisingan
yaitu 86,6 dB arah pengukuran Y+ pada putaran 4000 rpm dan frekuensi.

Nilai NRR terendah dari knalpot komposit adalah pada komposisi 85: 15
yaitu 1,43 dB dan tertinggi adalah komposit 80:10 yaitu 2,76 dB
Kata kunci: knalpot komposit, kebisingan knalpot, POFA

Universitas Sumatera Utara

ii

ABSTRACT
Polypropylene (PP) and POFA composite exhausts are an innovation in the
exhaust world. The main function of this exhaust is to minimize noise on
motorcycle exhaust. Testing aims to compare the noise generated by the
composite exhaust and the standard exhaust as well as get the NRR from the
composite exhaust. Composite exhaust testing is done by searching for noise data
on composite exhaust. Performed with several stages, for the first step to prepare
the sound level meter as a noise detector on the exhaust and doing the distance
between the silencer and sound level meter. In the last step look at the noise read
on the sound level meter with engine speed 1000rpm, 2000rpm, 2500rpm,
3000rpm, 4000rpm and compare it with the noise value on the standard exhaust.
composite composite exhaust 80% PP: 20% POFA has the lowest noise value

compared to 85:15, 90:10 Compression Exhaust and standard exhaust with noise
value of 68.8 dB Z + measurement direction at 1000 rpm rotation, Highest noise
intrusion occurs in composite exhaust 90:10 composition with a noise value of
86.6 dB measurement direction Y + at 4000 rpm rotation. The lowest NRR value
of the composite exhaust is at the composition of 85:15 ie 1.43 dB and the highest
is 80:10 composite that is 2.76 dB
Keywords: composite exhaust, exhaust noise, POFA

Universitas Sumatera Utara

iii

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 Eksperimental Perbandingan

Kebisingan Knalpot Komposit Propylene (PP) dan Palm Oil Fly Ash dengan
Knalpot Standart.”
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, Sunaryo, SH dan Nurmindarsih, SH yang telah
memberikan segala dukungan tak terhingga baik dukungan moril dan materil.
2. Abang dan adek tersayang, Imam Maulan, Tri Agung Pamungkas, dan
Mustika Ayu Mentari yang turut memotivasi di dalam penyelesaian skripsi ini.
3. Bapak Dr.Ing.Ir. Ikhwansyah Isranuri selaku dosen pembimbing dan Ketua
Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utarayang
telah banyak meluangkan waktunya membimbing penulis hingga skripsi ini
dapat terselesaikan.
4. Bapak Alvisyahrin selaku mahasiswa Program Doktoral Teknik Mesin
sekaligus koordinator laboratorium Noise and Vibration Research Center.
5. Teman-teman anggota 3camp ketika mencari gagasan – gagasan solutif serta
menjalani langkah – langkah strategis di dalam penyelesaian skripsi ini.
6. Seluruh Staf Pengajar pada Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan pengetahuan kepada
penulis hingga akhir studi.

7. Seluruh pegawai administrasi di Departemen Teknik Mesin.
8. Teman-teman team penelitian Laboratorium Noise and Vibration Control,
Satria, Pany, Jikri, Olo, Suprik, Erizt, Rapida.

Universitas Sumatera Utara

iv

9. Teman-teman mahasiswa Teknik Mesin USU khususnya untuk stambuk 2012,
yang telah banyak memberikan support dan sharing dalam penyelesaian
skripsi ini..
Akhir kata, penulis berharap agar Skripsi ini bermanfaat bagi pembaca
pada umumnya dan penulis sendiri pada khususnya.

Medan, Juni 2017
Penulis,

Sigit Kurniawan
NIM : 120401092


Universitas Sumatera Utara

v

DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK .......................................................................................................... i
ABSTRACT........................................................................................................ ii
KATA PENGANTAR ...................................................................................... iii
DAFTAR ISI ......................................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... vii
DAFTAR TABEL .............................................................................................. viii
DAFTAR NOTASI .............................................................................................. ix
DAFTAR SINGKATAN ..................................................................................... x
BAB I PENDAHULUAN .................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ................................................................................. 1
1.2 Perumusan Masalah .......................................................................... 2
1.3 Tujuan Penilitian .............................................................................. 2
1.4 Batasan Masalah ............................................................................... 2
1.5 Manfaat Penelitian ........................................................................... 2

1.5 Sistematika Penulisan ....................................................................... 3
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................... 4
2.1 Knalpot .............................................................................................. 4
2.1.1 Jenis-jenis knalpot. ................................................................... 5
2.2 Komposit ........................................................................................... 5
2.3 Knalpot Komposit ............................................................................. 7
2.4 Termoplastik ..................................................................................... 7
2.5 Polypropylene ( PP) .......................................................................... 9
2.6 Palm oil fly ash (POFA) .................................................................... 10
2.7 Gelombang ........................................................................................ 11
2.7.1 Macam-Macam Gelombang ..................................................... 11
2.8 Bunyi ................................................................................................ 14
2.81 Syarat bunyi .............................................................................. 14
2.8.2 Sifat Bunyi ................................................................................ 15
2.8.3 Jenis Bunyi ............................................................................... 15
2.9 Kebisingan . ........................................................................................ 16
2.9.1 Parameter Kebisingan. .............................................................. 20
2.9.2 Tingkat Kebisingan. .................................................................. 21
2.9.3 Penyerapan Daya Bunyi . .......................................................... 23
2.9.4 Koefisien absorsi . ..................................................................... 23

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN ............................................................ 24
3.1 Waktu dan Tempat ............................................................................. 24
3.2 Parameter Penelitian ........................................................................... 24
3.3 Tempat dan waktu .............................................................................. 24
3.4 Bahan & Alat . ................................................................................... 24
3.4.1 Bahan Penelitian ..................................................................... 24
3.4.2 Alat Penelitian ......................................................................... 25
3.5 Metode Pengumpulan Data ............................................................... 28
3.6 Metode Pengujian ............................................................................. 29

Universitas Sumatera Utara

vi

3.7 Prosedur Pengukuran ........................................................................ 30
3.8 Diagram Alir Penelitian .................................................................... 32
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................... 33
4.1 Hasil Pengujian Kebisingan .............................................................. 33
4.2 Kebisingan vs Frekuensi ................................................................... 39
4.3 Koefisien Absorsi .............................................................................. 44

4.4 Transmission loss .............................................................................. 46
4.5 NRR ................................................................................................... 47
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................... 51
5.1 Kesimpulan ...................................................................................... 51
5.2 Saran ................................................................................................. 51
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 52
LAMPIRAN

Universitas Sumatera Utara

vii

DAFTAR GAMBAR
Halaman
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
3.12
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9

Knalpot Absorbtif ...................................................................................... 4
Knalpot Reaktif .......................................................................................... 5
Knalpot Komposit ...................................................................................... 7
Polypropylen.............................................................................................. 9
Proses POFA.............................................................................................. 10
POFA ......................................................................................................... 12
Gelombang transversal ............................................................................... 12
Gelombang Logitudinal ............................................................................. 12
Knalpot Standart Satria fu .......................................................................... 24
Desain Knalpot Komposit POFA ............................................................... 25
Knalpot Komposit POFA ......................................................................... 25
Sound Level Meter ..................................................................................... 26
Tripot .......................................................................................................... 26
Meteran ...................................................................................................... 27
Tepung........................................................................................................ 27
Kunci Pas ................................................................................................... 28
Kabel Tembaga ......................................................................................... 28
Arah Pengukuran ....................................................................................... 29
Set up Pengukuran .................................................................................... 30
Diagram Alir Penelitian ............................................................................ 32
Grafik Kebisingan knalpot arah ukur x+.................................................... 36
Grafik Kebisingan knalpot arah ukur x- .................................................... 36
Grafik Kebisingan knalpot arah ukur z+ .................................................... 37
Grafik Kebisingan knalpot arah ukur z- ..................................................... 38
Grafik Kebisingan knalpot arah ukur y+ .................................................... 38
Grafik Frekuensi vs Kebisingan knalpot Standart ..................................... 40
Grafik Frekuensi vs Kebisingan knalpot komposit 10 ............................... 41
Grafik Frekuensi vs Kebisingan knalpot komposit 15 ............................... 42
Grafik Frekuensi vs Kebisingan knalpot komposit 20 ............................... 43

Universitas Sumatera Utara

viii

DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Kimia properties POFA ..............................................................................11
Tabel 2.2 Spl Berdasarkan Sumbernya ....................................................................... 22
Tabel 4.1 Kebisingan Pada Knalpot standart .............................................................. 33
Tabel 4.2 Kebisingan Pada Knalpot Komposit 10 % .................................................. 34
Tabel 4.3 Kebisingan Pada Knalpot Komposit 15 % .................................................. 34
Tabel 4.4 Kebisingan Pada Knalpot Komposit 20 % .................................................. 35
Tabel 4.5 Frekuensi vs kebisingan knalpot standart ................................................... 40
Tabel 4.6 Frekuensi vs kebisingan knalpot komposit 10 % ........................................ 41
Tabel 4.7 Frekuensi vs kebisingan knalpot komposit 15 % ........................................ 42
Tabel 4.8 Frekuensi vs kebisingan knalpot komposit 20 % ........................................ 43
Tabel 4.9 Koefisien absorsi knalpot komposit 10%.................................................... 44
Tabel 4.10 Koefisien absorsi knalpot komposit 15%.................................................. 45
Tabel 4.11 Koefisien absorsi knalpot komposit 20%.................................................. 46
Tabel 4.12 Transmision loss ....................................................................................... 47

Universitas Sumatera Utara

ix

DAFTAR NOTASI

Simbol

Satuan

c

Kecepatan suara

m/s

R

Konstanta gas spesifik

T

Temperatur absolut

N

Kekuatan noise

K

Konstanta Boltzmann

J/K

λ

Panjang gelombang

m

f

Frekuensi

Hz

T

Periode

s

Lp

Sound pressure level

dB

Lw

Sound power level

dB

P

Sound pressure

Pa

pref

Tekanan referensi

Pa

W

Sound power

Watt

Wref

Sound power referensi

Watt

TL

Transmission loss

α

koefisien absorsi

K

dB

Universitas Sumatera Utara

x

DAFTAR SINGKATAN

POFA

Palm Oil Fly Ash

PP

Polipropylene

NRR

Noise Reduction Rate

PS

Polysterene

PE

Polyethylene

HDPE

High density polyethylene

Universitas Sumatera Utara