KAJIAN EKSPERIMENTAL TENTANG PENGARUH KOMPONEN DAN SETTING PENGAPIAN TERHADAP KINERJA MOTOR 4 LANGKAH 113 CC BERBAHAN BAKAR CAMPURAN PREMIUM – ETHANOL DENGAN KANDUNGAN ETHANOL 30%

TUGAS AKHIR

KAJIAN EKSPERIMENTAL TENTANG PENGARUH KOMPONEN DAN SETTING PENGAPIAN TERHADAP KINERJA MOTOR 4 LANGKAH

113 CC BERBAHAN BAKAR CAMPURAN PREMIUM – ETHANOL

DENGAN KANDUNGAN ETHANOL 30%

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

Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

DisusunOleh: MHD YAHYA NIM. 20090130056

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA

KAJIAN EKSPERIMENTAL TENTANG PENGARUH KOMPONEN DAN SETTING PENGAPIAN TERHADAP KINERJA MOTOR 4-LANGKAH

113 CC BERBAHAN BAKAR CAMPURAN PREMIUM-ETAHNOL DENGAN KANDUNGAN ETHANOL 30%

MHD YAHYA

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

Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

INTISARI

Bahan bakar alternatif dapat menjadi pilihan pengunaan bahan bakar agar mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil yang semakin menipis. Ethanol adalah sejenis cairan yang mudah menguap, mudah terbakar, dan tak berwarna sehingga sering digunakan sebagai bahan campuran dengan premium. Pengaturan timing pengapian dengan CDI racing diperlukan agar proses pembakaran dapat sempurna, dikarenakan nilai oktan ethanol lebih tinggi dari premium. Penggunaan ethanol diharapkan dapat memberikan efek baik terhadap kinerja motor bensin. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh campuran bahan bakar premium-ethanol 30% terhadap kinerja mesin 4 langkah 113 cc dengan variasi timing pengapian.

Penelitian ini menggunakan variasi campuran bahan bakar premium-ethanol 30% dengan variasi timing pengapian. Pengujian yang dilakukan meliputi torsi,daya dan konsumsi bahan bakar (��̇), dengan menggunakan metode trottle

spontan dari 3000-10000 RPM untuk pengujian torsi dan daya, pada pengujian konsumsi bahan bakar (��̇) menggunakan metode trottleper RPM dari 3000-8000 RPM.

Dari pengujian diperoleh torsi tertinggi dihasilkan CDI racing standar bahan bakar campuran premium etanol 30% sebesar 11,81 N.m pada 3857 RPM. Daya tertinggi sebesar 7.7 HP pada putaran 7750 RPM, sedangkan untuk konsumsi bahan bakar (��̇) pada penggunaan CDI standar lebih hemat bahan bakar dibandingkan dengan penggunaan CDI racing.

Kata Kunci: CDI (Capacitor Discharge Ignition),timing pengapian, premium, ethanol, motor bakar 4 langkah.

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Kebutuhan manusia terhadap energi semakin lama semakin meningkat, energi yang digunakan saat ini berasal dari minyak bumi. Namun akibat eksploitasi yang berlebihan terhadap minyak bumi mengakibatkan persdiaanya semakin menipis dan tingkat pertumbuhan manusia yang semakin tinggi menyebabkan kebutuhan energi berbahan bakar fosil meningkat setiap tahunnya. Bahan bakar fosil menjadi sumber energi primer untuk kebutuhan manusia sehari-hari dalam berbagai aktivitas seperti penggunaan kendaraan bermotor, mesin-mesin industri dan sarana pengkonversi energi lainnya. Minyak bumi merupakan salah satu bahan bakar fosil yang sering digunakan dalam industri seperti, premium, pertamax, solar dan bensol.

Hal ini menimbulkan permasalahan karena ketersediaan bahan bakar fosil terbatas dan tidak dapat terbarukan, sehingga tidak mampu mengimbangi kebutuhan manusia yang besar akan energi. Berkurangnya energi akan berpengaruh terhadap aktivitas untuk menjalankan berbagai kegiatan. Apabila penggunaan bahan bakar premium berlebihan akan semakin menipisnya minyak bumi di Indonesia, maka diperlukan suatu bahan bakar alternatif dari bahan bakar hayati yaitu ethanol. Bahan bakar alternatif dapat menjadi pilihan untuk mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil yang semakin menipis.

Ethanol adalah bahan bakar alternatif berbasis alkohol yang dibuat dengan cara fermentasi dan penyulingan dari tanaman seperti jagung atau gandum, ethanol dapat dicampur dengan bensin untuk meningkatkan kadar oktan bahan bakar. Ethanol merupakan cairan yang mudah terbakar, menguap, tidak berwarna tetapi bahan bakar alternatif ini belum sepenuhnya dapat digunakan karena sifat ethanol yang mudah larut dengan air. Kelebihan ethanol sebagai sumber energi alternatif adalah sifatnya yang dapat diperbarukan. Penggunaan ethanol

diharapkan dapat memberikan efek baik terhadap kinerja motor bensin dan dapat mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil.

Apabila campuran bahan bakar premium-ethanol dan udara dengan komposisi yang tepat serta pengapian baik akan memberikan hasil pembakaran yang sempurna pada motor bensin sehingga tenaga yang dihasilkan juga maksimal. Pengaturan timing pengapian yang tepat merupakan hal yang penting karena masing-masing mesin memiliki waktu pengapian optimal pada kondisi standarnya. Pada CDI standar timing pengapian dan suplai pengapian standar dari pembawaan motor dan pada CDI racing timing pengapian dapat diubah lebih tinggi dan pengapian lebih besar dari standar. Waktu pengapian dapat diatur sesuai kebutuhan mesin untuk mendapatkan performa yang sempurna dengan cara merubah timing pengapian. 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. Maka dari itu diperlukan penelitian tentang pengaruh variasi timing pengapian terhadap kinerja motor bensin 4 langkah 113 cc berbahan bakar campuran premium-ethanol dengan kandungan ethanol 30%.

1.2. Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah pada penelitian ini yaitu :

1.Bagaimana pengaruh penggunaan bahan bakar campuran premium-ethanol dengan kandungan ethanol 30 % terhadap kinerja yaitu meliputi Torsi, Daya, Konsumsi bahan bakar pada motor 4 langkah 113 cc dengan variasi timing pengapian.

2.Bagaimana pengaruh variasi timing pengapian terhadap penggunaan bahan bakar campuran premium-ethanol dengan kandungan ethanol 30 % pada motor 4 langkah 113 cc.

1.3. Batasan Masalah

Untuk memfokuskan pembahasan pada penelitian ini, maka ruang lingkup pembahasannya memberikan batasan-batasan masalah sebagai berikut :

1. Kendaraan yang digunakan sebagai alat uji adalah Motor Yamaha MIO mesin 4 langkah 113 cc.

2. Pengujian yang dilakukan menggunakan bahan bakar campuran premium-ethanol dengan kandungan ethanol 30 %.

3. Data yang diamati dalam pengujian meliputi torsi, daya, konsumsi bahan bakar dari campuran premium-ethanol.

4. Pengujian dan pengambilan data dilakukan di Dynotes Mototech Yogyakarta.

1.4. Tujuan Penelitian

Suatu penelitian akan lebih mudah apabila mempunyai tujuan yang jelas. Adapun tujuan yang ingin didapat dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Mengetahui pengaruh bahan bakar campuran premium-ethanol 30% terhadap kinerja motor uji.

2. Mengetahui pengaruh variasi jenis CDI terhadap kinerja motor uji. 3. Mengetahui pengaruh variasi timing pengapian 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 percobaan campuran bahan bakar ethanol dengan premium. 2. Mengetahui unjuk kerja motor dari campuran bahan bakar

premium-ethanol dengan variasi timing pengapian.

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

BAB II

KAJIAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI

2.1. Kajian Pustaka

Anggi (2014) melakukan pengujian tentang pengaruh komponen dan sistem pengapian terhadap kinerja motor 4 langkah 113 cc berbahan bakar campuran premium-ethanol dengan kandungan ethanol 5%. Dari penelitian tersebut diperoleh hasil bahwa torsi tertinggi didapat ketika menggunakan CDI racing timing standar dengan timing pengapian ± 30º sebelum titik mati atas (TMA) yaitu sebesar 11,76 N.m pada kecepatan putaran mesin 3990 rpm, dan daya tertinggi didapat ketika menggunakan CDI racing timing standar dengan timing pengapian ± 30º sebelum titik mati atas (TMA) yaitu sebesar yaitu sebesar 7,5 HP pada kecepatan putaran mesin 6.897 rpm, dengan menggunakan CDI racing dengan variasi timing dapat meningkatkan torsi dan daya yang lebih tinggi dibandingkan ketika menggunakan CDI standar. Dan untuk konsumsi bahan bakar CDI racing lebih boros dibandingkan dengan CDI standar.

Sigit (2015) melakukan pengujian tentang pengaruh komponen dan pengaturan pengapian terhadap kinerja motor 4 langkah 113 cc berbahan bakar campuran premium ethanol dengan kandungan ethanol 20%. Dari penelitian tersebut diperoleh hasil bahwa ketika menggunakan CDI racing standar berbahan bakar premium-ethanol 20% torsi yang dihasilkan lebih besar dibandingkan menggunakan variasi lain dan dari pengujian daya ketika menggunakan CDI racing standar premium-ethanol 20% daya yang dihasilkan lebih besar dibanding menggunakan variasi yang lain. Dan untuk konsumsi bahan bakar dapat diketahui bahwa konsumsi bahan bakar yang dihasilkan CDI standar premium ethanol 20% lebih hemat dibanding menggunakan variasi lain.

Margono (2003) melakukan penelitian tentang pengaruh pemakaian campuran bahan bakar premium-etanol terhadap unjuk kerja motor empat langkah. Hasil penelitian menunjukkan pada campuran E10% terjadi kenaikan yang signifikan sebesar : torsi lebih besar 7,6%, daya lebih besar 7,8%, tekanan efektif rata-rata lebih besar 7,87% konsumsi bahan bakar spesifik lebih kecil 14,2% dan efisiensi termal lebih besar 7,1% bila dibandingkan penggunaan premium murni.

Kurniawan (2010) melakukan pengujian penggunaan bahan bakar campuran bensin-etanol dengaan kandungan etanol 15% pada motor 4 – langkah 100 cc dengan variasi timing pengapian. Dimana hasil pengujian di dapat torsi tertinggi pada CDI

racing dengan timing non-standar pada putaran mesin 3.912 rpm dengan timing

pengapian ± 37o sebelum TMA yaitu sebesar 6,70 Nm. Dengan menggunakan CDI

racing dengan timing non-standar dapat meningkatkan torsi lebih tinggi. Sedangkan untuk pengujian daya tertinggi pada CDI racing dengan timing non-standar pada putaran mesin 7.560 rpm dengan timing pengapian ± 37o _{sebelum TMA yaitu sebesar} 5,8 HP. Dengan menggunakan CDI racing dengan timing non-standar dapat meningkatkan daya lebih tinggi.

Yantoro (2013) melakukan pengujian penggunaan bahan bakar campuran bensin-etanol dengan kandungan etanol 10% pada motor 4-langkah 100 cc dengan variasi timing pengapian. Hasil pengujian torsi tertinggi dicapai pada kecepatan putaran mesin 3968 RPM dengan sudut pengapian ±33° yaitu 7,28 N.m dalam kondisi motor standar menggunakan CDI racing timing standar, dengan menggunakan CDI racing timing standar torsi yang diperoleh lebih tinggi dibandingkan dengan penggunaan CDI standar.Untuk daya tertinngi dicapai pada kecepatan putaran mesin 7076 RPM dengan sudut pengapian ±33° yaitu sebesar 6 PH dengan kondisi motor standar menggunakan CDI racing dengan timing standar daya yang diperoleh lebih tinggi dibandingkan dengan penggunaan CDI standar.Untuk pengujian konsumsi bahan bakar (mf ) didapat konsumsi bahan bakar pada CDI

racing lebih cepat mengkonsumsi bahan bakar dibandingkan pada CDI standar ,dengan menggunakan CDI racing timing standar (mf ) yang diperoleh lebih banyak mengkonsumsi bahan bakar dibandingkan dengan penggunaan CDI standar.

Muklisanto (2003) melakukan penelitian tentang pengaruh variasi campuran premium dan ethanol pada variasi rasio mainjet terhadap kinerja mesin 4 langkah 110 cc. Dari penelitian tersebut diperoleh hasil sebagai berikut, pada variasi ethanol torsi tertinggi campuran premium 90% dan ethanol 10% sebesar 7,1 N.m pada putaran mesin 5000 rpm dan daya tertinggi oleh campuran premium 90% dan ethanol 10% sebesar 3,717 kW pada putaran 5000 rpm.

Muliyadi (2006) melakukan penelitian tentang pengaruh variasi bentuk permukaan piston dan variasi rasio kompresi terhadap kinerja motor bakar 4 langkah 110 cc berbahan bakar campuran premium-ethanol. Dari penelitian diperoleh hasil sebagai berikut, variasi rasio kompresi terhadap kinerja motor 4 langkah 110 cc daya mengalami peningkatan 10,68% terhadap kondisi standar untuk komposisi (E-0) sedangkan torsi naik 8,7% terhadap kondisi standar. Konsumsi bahan bakar spesifik yang dihasilkan lebih rendah 37,57%. Variasi campuran bahan bakar premium dan bioethanol terhadap kinerja motor 4 langkah 110 cc daya yang dihasilkan mengalami kenaikan 4,48% pada kondisi RK 1 terhadap kondisi standar untuk komposisi (E-25), sedangkan torsi naik 11,35% pada komposisi (E-5) terhadap kondisi standar. Konsumsi bahan bakar �_�̇ lebih rendah 32,25% terhadap kondisi standar pada putaran 7000 rpm dari komposisi (E-25), sedangkan pada konsumsi bahan bakar spesifik (sfc) lebih rendah 37,7% terhadap kondisi standar. Pengaruh variasi karburator dan komponen pengapian terhadap kinerja motor bakar 4 langkah 110 cc daya yang dihasilkan mengalami peningkatan 12,4% terhadap kondisi standar untuk komposisi (E-0) sedangkan torsi naik 4,93%. Konsumsi bahan bakar �_�̇ lebih rendah 39,88% terhadap kondisi standar untuk komposisi (E-0), sedangkan pada konsumsi bahan bakar spesifik (sfc) 47,77%.

Adita (2006) melakukan penelitian tentang pengaruh pemakaian cdi standar dan racing serta busi standar dan busi racing terhadap kinerja motor yamaha mio 4 langkah 110 cc tahun 2008. Dari penelitian tersebut diperoleh hasil sebagai berikut, daya maksimal yang dihasilkan 7,76 kW sampai 7,86 kW pada putaran mesin 7000 rpm. Torsi maksimum yang dihasilkan 8,80 N.m sampai 9,49 N.m pada putaran mesin 5000-5750 rpm. Konsumsi bahan bakar spesifik sebesar 1,1706 kg/jam pada putaran mesin 10.000 rpm.

Setiyawan (2007) melakukan penelitian tentang pengaruh ignition timing dan

compression ratio terhadap kinerja dan emisi gas buang motor bensin berbahan bakar campuran ethanol 85% dan premium 15% (E-85). Dari penelitian diperoleh hasil sebagai berikut, pemajuan ignition timing dan peningkatan compression ratio dapat meningkatkan unjuk kerja motor bensin berbahan bakar E-85 bila dibandingkan dengan kondisi standar, meskipun masih dibawah unjuk kerja premium. Ignition timing terbaik dicapai pada 30o _{BTDC sedangkan compression ratio tercapai pada} kondisi maksimum, yaitu 10,2:1. Berdasarkan variasi ignition timing dan

compression ratio yang diteliti, hasil penelitian menunjukkan bahwa menentukan

ignition timing yang tepat dapat memberikan perbaikan kinerja motor bensin secara signifikan dibandingkan dengan compression ratio.

Hasan (2013) melakukan pengujian campuran 20% ethanol 80% premium Dari pengujian torsi didapat tertinggi pada CDI racing timing standar pada putaran mesin 3902 rpm dengan timing pengapian ± 33o sebelum titik mati atas (TMA) yaitu sebesar 7,17 N.m. Dengan menggunakan CDI racing dapat meningkatkan torsi yang lebih tinggi dari pada CDI standar.Dari pengujian daya didapat tertinggi pada CDI

racing timing non-standar pada kecepatan putaran mesin 7326 rpm dengan timing pengapian ± 41o sebelum titik mati atas (TMA) yaitu sebesar 6,1 HP. Dengan menggunakan CDI racing dapat meningkatkan daya yang lebih tinggi dari pada CDI

standar. Dari pengujian didapatkan konsumsi bahan bakar ��̇ pada CDI racing lebih boros dibandingkan CDI standar.

Campuran bahan bakar etanol memiliki nilai "E" yang menjelaskan persentase bahan bakar etanol di dalam campuran tersebut. Misalnya, E85 artinya adalah 85% etanol anhidrat dan 15% bensin. Brazil adalah negara dengan produksi bahan bakar etanol kedua terbesar di dunia, sekaligus pengekspor terbesar bahan bakar etanol.

Brasil dan Amerika Serikat tertinggi dalam jumlah produksi bahan bakar etanol. Kedua negara ini memproduksi 87.8% produksi etanol industri dunia pada tahun 2010. Pada tahun 2010, Brasil memproduksi 26,2 miliar liter (6,92 miliar galon AS) bahan bakar etanol, 30,1% dari jumlah etanol dunia yang digunakan untuk bahan bakar. Implementasi bahan bakar ethanol di Brazil tidak selamanya berjalan lancar. Dukungan politik dan insentif pemerintah diperlukan guna keberlanjutan program tersebut. Di awal implementasi program penggunaan bahan bakar ethanol, yakni di era 1980-an, lebih dari 90 mobil yang terjual di Brazil adalah mobil yang berbahan bakar khusus ethanol (Riberio, 1997).

Tabel 2.1 Produksi Etanol Dunia oleh Negara (dalam juta galon)

Nama negara

Tahun

2008 2009 2010 2011 2012

Brazil 4.988 5.238 26.200 5.739 5.990

U.S. 6,198 6,858 6,921 8,178 8,838

China 1.075 1.101 1.128 1.154 1.181

India 531 551 571 591 611

Perancis 285 301 317 333 349

Spanyol 163 184 206 227 249

Jerman 319 381 444 506 569

Kanada 230 276 322 368 414

Indonesia 76 84 92 100 108

Italia 50 53 55 58 60

Dunia 16.215 17.574 18.934 20.293 21.653

(Data diolah dari Market Research Analyst, 2010)

Campuran bahan bakar berupa E10 atau kurang telah digunakan di lebih dari 20 negara di dunia tahun 2011, dipimpin oleh Amerika Serikat. Hampir semua bensin yang dijual di Amerika Serikat pada tahun 2010 telah dicampur dengan etanol dengan kandungan 10%. Campuran etanol E20 sampai E25 telah digunakan di Brasil sejak akhir 1970-an. Etanol E85 biasanya digunakan di Amerika Serikat dan Eropa untuk kendaraan bahan bakar fleksibel (Riberio. 1997).

Gambar 2.1 Stiker peringatan bahan bakar E10 (Wikipedia, 2010).

Penggunaan bensin yang dicampur dengan etanol pada kendaraan berbahan bakar bensin biasa hanya diperbolehkan dalam kadar yang rendah saja. Hal ini karena etanol bersifat korosif dan dapat merusak beberapa material di dalam mesin dan sistem bahan bakar. Mesinnya pun harus dikonfigurasi ulang sehingga memiliki rasio kompresi yang tinggi, agar dapat memanfaatkan kelebihan yang dimiliki oleh etanol, yang nantinya bisa berpengaruh pada efisiensi bahan bakar dan emisi gas buang yang lebih baik (Atikaic, 2011).

Kerugian yang akan ditimbulkan jika bahan bakar etanol dipakai pada kendaraan yang hanya berbahan bakar bensin di antaranya adalah konsumsi bensin yang lebih boros; karat pada logam; kerusakan pada komponen sistem bahan bakar (antara lain plastik dan karetnya); sistem bahan bakar, injeksi, dan karburator akan buntu; delaminasi pada tangki bahan bakar komposit; penumpukan pelitur pada bagian-bagian mesin; rusaknya komponen pada mesin; adanya kandungan air, dan jangka waktu penyimpanan bahan bakar yang lebih rendah (Atikaic, 2011).

2.2. Dasar Teori

2.2.1. Sistem Bahan Bakar

Motor bensin merupakan salah satu jenis dari motor bakar, motor bensin kebanyakan dipakai sebagai kendaraan bermotor yang berdaya kecil seperti mobil, sepeda motor, dan juga untuk motor pesawat terbang. Pada motor bensin selalu diharapkan bahan bakar dan udara itu sudah tercampur dengan baik sebelum dinyalakan oleh busi. Pada motor bakar sering memakai sistem bahan bakar menggunakan karburator. Pada gambar (2.2) diterangkan skema sistem penyaluran bahan bakar

Gambar 2.2. Skema sistem penyaluran bahan bakar (Arismunandar, 2005)

Pompa bahan bakar menyalurkan bahan bakar dari tangki bahan bakar ke karburator untuk memenuhi jumlah bahan bakar yang harus tersedia di dalam karburasi. Pompa ini dipakai apabila letak tangki lebih rendah daripada letak karburator. Untuk membersihkan bahan bakar dari kotoran yang dapat mengganggu aliran atau menyumbat saluran bahan bakar, terutama didalam karburator, digunakan saringan atau filter. Sebelum masuk kedalam saringan, udara mengalir melalui karburator yang mengatur pemasukan, pencampuran dan pengabutan bahan bakar ke dalam, sehingga diperoleh perbandingan campuran bahan bakar dan udara yang

sesuai dengan keadaan beban dan kecepatan poros engkol. Penyempurnaan pencampuran bahan bakar udara tersebut berlangsung baik di dalam saluran isap maupun didalam silinder sebelum campuran itu terbakar.

2.2.2. Bahan Bakar

Bahan bakar adalah suatu bahan yang memiliki energi kimia yang akan menghasilkan energi panas (kalor) setelah melewati proses pembakaran. Apabila bahan dibakar dapat meneruskan proses pembakaran dengan sendiri disertai pengeluaran kalor. Untuk melakukan pembakaran diperlukan beberapa unsur seperti, bahan bakar, udara, dan suhu untuk memulai pembakaran.

Karakteristik paling utama yang diperlukan dalam bahan bakar premium adalah sifat pembakarannya. Dalam pembakaran normal, campuran uap premium dan udara harus terbakar seluruhnya secara teratur dengan busi pada ruang bakar. Sifat pembakaran premium biasanya diukur dengan angka oktan.

 Premium

Premium merupakan bahan bakar fosil yang umum digunakan sebagai bahan bakar untuk kendaraan bermotor. Bahan bakar ini sering disebut juga dengan gasoline

atau petrol. Dari sisi lingkungan, premium masih memiliki kandungan logam berat timbal yang berbahaya bagi kesehatan. Dari sisi teknologi, penggunaan premium dalam mesin berkompresi tinggi akan menyebabkan mesin mengalami knocking atau ngelitik. Sebab, premium di dalam mesin kendaraan akan terbakar dan meledak tidak sesuai dengan gerakan piston. Premium sendiri memiliki angka oktan sebesar 88. Spesifikasi premium dapat dilihat pada tabel (2.2) berikut ini.

Tabel 2.2. Spesifikasi Premium.

No Sifat MIN MAX

1 Angka oktan ariset RON 88 -

2 Kandungan Timbal (Pb) (gr/lt) - 0,30

3 Distilasi

10% Vol penguapan (˚C) - 74

50% Vol penguapan (˚C) 88 125

90% Vol penguapan (˚C) 180

Titik Didih akhir (˚C) - 205

Residu (% Vol) 2.0

4 Tekanan Uap (kpa) - 62

5 Getah purawa (mg/100ml) - 5

6 Periode induksi (menit) 360 -

7 Sulfur Mercaptan (% massa) - 0,002

8 Korosi bilah tembaga (menit) Kelas 1

9 Uji Dokter Negatif

10 Warna Kuning 2

(Keputusan Dirjen Migas No. 3674 K/24/DJM/2006) 2.2.3. Bahan Bakar Terbarukan

Bahan bakar terbarukan adalah sumber energi yang dapat dengan cepat dipulihkan kembali secara alami, dan prosesnya berkelanjutan sehingga tidak tergantung dengan bahan bakar fosil yang ketersediaannya semakin menipis. Bahan bakar terbarukan umumnya menghasilkan lebih sedikit emisi gas buang, sehingga polusi udara pada lingkungan berkurang serta mengurangi pemanasan global. Pada bahan bakar terbarukan ini mudah didapat di lingkungan sekitar, karena bahan bakar ini dihasilkan dari sari pati atau bahan yang mengandung gula. Bahan bakar

terbarukan diharapkan dapat membantu negara memenuhi kebutuhan energi secara lebih mandiri. Bahan bakar terbarukan tersebut yaitu ethanol.

 Ethanol

Ethanol disebut juga etil alkohol, alkohol murni, alkohol absolut, atau alkohol saja, adalah sejenis cairan yang mudah menguap, mudah terbakar, tak berwarna, dan merupakan alkohol yang paling sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Ethanol termasuk ke dalam alkohol rantai tunggal, dengan rumus kimia C2H5OH dan rumus empiris C2H6O yang merupakan isomer konstitusional dari dimetil eter. Ethanol sering disingkat menjadi EtOH, dengan “Et” merupakan singkatan dari gugus etil (C2H5). Ethanol absolute memiliki angka oktan (RON) 117. Angka oktan pada bahan bakar mesin menunjukkan kemampuannya menghindari terbakarnya campuran udara dan bahan bakar sebelum waktunya (self-ignition). Ethanol memiliki nilai kalor yang rendah dan sifatnya lebih susah menguap dari pada premium.

2.2.3.1.Angka Oktan

Angka oktan pada bensin 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.

Besar angka oktan bahan bakar tergantung pada presentase iso-oktan (C8H18) dan normal heptana (C7H16) yang terkandung didalamnya. Premium yang cenderung ke arah sifat heptana normal disebut bernilai oktan rendah (angka oktan rendah) karena mudah berdetonasi, sebaliknya bahan bakar yang lebih cenderung ke arah sifat iso-oktan (lebih sukar berdetonasi) dikatakan bernilai oktan tinggi (angka oktan

tinggi). Misalnya, suatu premium dengan angka oktan 90 akan lebih sukar berdetonasi dari pada dengan bensin beroktan 70. Jadi kecenderungan premium untuk

berdetonasi di nilai dari angka oktannya Iso-oktan murni diberi indeks 100, sedangkan heptana normal murni diberi indeks 0. Dengan demikian suatu bensin dengan angka oktan 90 berarti bahwa premium tersebut mempunyai kecenderungan berdetonasi sama dengan campuran yang terdiri atas 90% volume iso-oktan dan 10% volume heptana normal. Angka oktan untuk bahan bakar terlihat pada tabel (2.3) di bawah ini.

Tabel 2.3. Angka oktan untuk bahan bakar.

Jenis Bahan Bakar Angka Oktan

Premium 88

Pertamax 92

Pertamax Plus 95

Bensol 100

Ethanol 117

(www.danielrizky.com, 2014) 2.3. Sistem Pengapian

Fungsi pengapian adalah mulainya pembakaran atau menyalakan campuran bahan bakar dan udara pada saat dibutuhkan, sesuai dengan beban dan putaran motor. Sistem pengapian dibedakan menjadi dua yaitu sistem pengapian konvensional dan sistem pengapian elektronik (Suryanto. 1989).

2.3.1. Sistem Pengapian Konvensional

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

2.3.2. Sistem Pengapian Magnet

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

Ciri-ciri umum pengapian magnet :

1. 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 dihubungkan ke masa 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 dihubungkan ke masa. 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 masa sehingga akan mengalir ke kumparan primer koil dan mengakibatkan timbulnya api pada busi. Sistem pengapian dengan magnet seperti terlihat pada Gambar (2.3) di bawah ini :

Gambar 2.3. Rangkaian Sistem Pengapian Magnet (Suyanto. 1989)

2.3.3. 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 diluar 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 masa 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 bateraike kumparan primer koil, dari kumparan primer koil kemudian ke kondensor dan platina. Jika platina dalam keadaan tertutup maka arus listrik ke masa. Jika platina dalam keadaan mambuka arus listrik akan berhenti dan di dalam kumparan sekunder

akan diinduksikan arus listrik tegangan tinggi yang diteruskan ke busi sehingga pada busi timbul loncatan bunga api. Sistem pengapian dengan baterai seperti terlihat pada Gambar (2.4) di bawah ini :

Gambar 2.4. Rangkaian Sistem Pengapian Baterai (Suyanto. 1989)

2.3.4. Sistem Pengapian CDI (Capasitor Discharge 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 diseluruh 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 daripada platina, karena tidak akan mengalami keausan. Cara kerja CDI adalah mengatur waktu meletiknya api di busi yang akan membakar bahan bakar yang telah dimampatkan 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.

4. Polusi gas buang yang ditimbulkan lebih kecil.

Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi dibidang otomotif dari waktu ke waktu mengalami perkembangan melalui perbaikan kualitas, salah satunya adalah teknologi dalam sistem pengapian. Sistem pengapian konvensional (platina) kini mulai ditinggalkan. Sistem pengapian sepeda motor sekarang kebanyakan menggunakan sistem pengapian CDI (Capasitor Discharge Ignation)

yang memiliki karakteristik lebih baik dibandingkan dengan sistem pengapian konvensional. Sistem pengapian CDI (Capacitor Discharge Ignition) atau sistem pengapian arus pelepasan kapasitor adalah salah satu sistem pengapian yang menggunakan relai/saklar dengan sistem elektronik (solid state). Penggunaan

relai/saklar dengan sistem elektronik untuk mengganti alat pengatur arus secara mekanik (platina) dapat meningkatkan tegangan yang terjadi pada kumparan sekunder. Sehingga pada penggunaan sistem pengapian CDI akan berpengaruh terhadap kesempurnaan pembakaran dan daya yang dihasilkan oleh mesin.

Untuk mendapatkan torsi dan daya mesin yang optimal, dibutuhkan suatu alat yang dapat mengatur secara tepat ignition timing sesuai dengan setiap variasi putaran mesin yang sedang terjadi. Ignation timing yang kurang tepat akan membuat pembakaran yang terjadi didalam ruang bakar menjadi kurang sempurna, sehingga torsi dan daya mesin yang dihasilkan kurang optimal.

CDI digital hyper band merupakan salah satu jenis CDI yang berbasis digital. CDI digital merupakan sistem pengapian CDI yang dikendalikan oleh mikrokontroler agar ignition timing (waktu pengapian) yang dihasilkan sangat tepat dari putaran rendah sampai putaran tinggi. Akibatnya pembakaran lebih sempurna sehingga torsi dan daya mesin yang dihasilkan akan sangat stabil dan besar mulai dari putaran rendah sampai putaran tinggi. Sistem pengapian ini mempunyai kurva pengapian terprogram yang dapat mengatur timing pengapian pada putaran mesin hingga 20.000 (RPM) (unlimiter). Penggantian CDI standar dengan CDI digital hyper band

merupakan salah satu cara agar mendapatkan pengapian yang lebih baik sehingga diharapkan terjadi pembakaran yang sempurna. Pembakaran yang sempurna akan menghasilkan torsi dan daya mesin yang stabil dan optimal.

2.4. Komponen Sistem Penyalaan

Sistem penyalaan adalah salah satu sistem pada motor yang sangat penting untuk diperhatikan. Sistem penyalaan ini erat hubunganya dengan tenaga (daya) yang dibangkitkan oleh suatu mesin.

2.4.1. 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 masa, sedangkan kutub positif baterai dengan koil, pengapian (ignition coil) melalui kunci kontak. Baterai dapat dilihat seperti gambar (2.5) di bawah ini.

Gambar 2.5. Baterai (www.otomotif.web.id. 2014 )

 Sebuah baterai umumnya 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).

2.4.2 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 kemampuan 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, dimana 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) dimana sebagai sumber arus yang kemudian diolah oleh CDI. Tentunya CDI didukung oleh koil sebagai tegangan yang dikirim ke busi. Skema CDI dapat terlihat pada gambar (2.6) di bawah ini.

Gambar 2.6. CDI Pemutus Arus (Reiza-aneka.com. 2014)

2.4.3. 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 dielektrik seperti pemisah. Kedua lembaran tersebut

dihubugkan dengan kawat yang dipasang dipinggir 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 (2.7) di bawah ini :

Gambar 2.7. Kondensor (Suyanto. 1989) 2.4.4. 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 (2.8) di bawah ini :

Gambar 2.8. Koil (Suyanto. 1989)

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 perbedaaan 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 terputus-putusnya 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 dan AC dapat dilihat pada Gambar (2.9a.) dan Gambar (2.9b.) berikut ini :

Gambar 2.9a. Koil DC

Gambar 2.9b. Koil AC (Boentarto, 2003)

2.4.5. Busi

Busi adalah alat untuk memercikan bunga api. Ada beberapa macam bahan elektroda busi yang masing-masing memberikan sifatberbeda. 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 sertadapat mencegah penumpukan sisa pembakaran. Kontruksi Busi dapat terlihat pada gambar (2.10) di bawah ini.

Gambar 2.10. Konstruksi Busi (www.alumnimuhngawengk.com. 2014) 2.4.6. 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 dimana 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 dimana 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, dimana 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.

2.5. Perhitungan Torsi, Daya, dan Konsumsi Bahan Bakar Spesifik 2.5.1. 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 ditunjukkan (Heywood, 1988):

T = F . L ...(1) T1 (Torsi water break dynamometer) = F . L (N.m)

T2 (Torsi motor) = T1 : rasio gigi (N.m) Dengan: T : torsi (N.m)

F : gaya yang terukur pada dynamometer (N.m) L : x = panjang lengan pada dynamometer

2.5.2. 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 motorbakar pertama-tama tergantung dari daya yang ditimbulkan (Soenarto & Furuhama, 1995), seperti terlihat pada gambar (2.11) di bawah ini.

Gambar 2.11. Alat Tes Prestasi Motor Bakar (Soenarta & Furuhama, 1995)

Gambar (2.11) 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 ditentukan sebagai berikut :

P= �.�.�

6000(KW)....(1) Dimana :

P = Daya (KW)

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

Dalam hal ini daya secara normal diukur dalam kW, tetapi satuan HP masih digunakan juga, dimana :

1HP = 0,7457 kW 1 kW = 1,341 HP

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.

2.5.3. Konsumsi Bahan Bakar Spesifik

Besar pemakaian konsumsi bahan bakar spesifik (SFC/Spesifik Fuel Comsumtion) ditentukan dalam g/kWh. Konsumsi bahan bakar spesifik adalah pemakaian bahan bakar yang terpakai perjam untuk setiap daya yang dihasilkan pada motor bakar (Arismunandar, 2005)

     

 kg_kWh

P m

SFC f

...(2) Dimana :

SFC = Konsumsi bahan bakar sfesifik (kg/kWh) P = Daya mesin (kW)

Sedangkan nilai ��̇ dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut :



Kg jam



t b

m_f ._bb

1000 3600 .

 ...(3) Dimana :

b = Volume gelas ukur (cc)

t = Waktu pengosongan buret buret dalam detik (s)

ρbb = Berat jenis bahan bakar (bensin: 0,74 kg/1)

��̇ = Adalah penggunaan bahan bakar per jam pada kondisi tertentu

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 bilamana 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.

BAB III

METODE PENELITIAN 3.1. Tempat Penelitian

Tempat penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah : 1. Mototech. Jl. Ringroad Selatan, Kemasan, Singosaren, Banguntapan,

Bantul, Yogyakarta. Dipilihnya Mototech sebagai tempat penelitian karena tersedianya perlengkapan yang dibutuhkan.

2. Laboratorium Prestasi Mesin Teknik Mesin UMY. 3.2. Alat dan Bahan Penelitian

3.2.1. Alat Penelitian

Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah :

1. Mesin yang digunakan dalam penelitian ini adalah mesin sepeda motor 4 langkah dengan merek Yamaha Mio 113 cc. Berikut adalah spesifikasi dari Yamaha Mio 113 cc.

Nama Produk : Mio a. Tipe Transmisi : Otomatis b. Mesin

 Tipe Mesin : 4 langkah  Diameter x Laangka : 50,0 x 57,9 mm  Volume Silinder : 113,7 CC  Perbandingan Kompresi : 8,8 : 1

 Sistem Pengapian : DC-CDI

 Rasio Gigi : 2,399 – 0,829

 Caster / Trail : 26,5 derajat/ 100 mm

 Daya Maksimum : 6,54 HP (8,9 ps) / 12,000 rpm  Torsi Maksimum : 7,84 Nm (0,88 kgf.m) / 7,000 rpm

2. CDI BRT I-Max programmer 24 step

Gambar 3.1. CDI BRT I-Max 24 step programmer.

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

Gambar 3.2.Dynamometer.

5. Tachometer adalah alat pengukur putaran mesin.

Gambar 3.3.Tachometer.

6. Burret adalah alat untuk mengukur volume bahan bakar yang digunakan untuk setiap pengujian.

Gambar 3.4.Burret.

7. Stop watch adalah alat untuk menghitung waktu konsumsi bahan bakar. 8. Thermometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu mesin.

9. Jangka sorong (vernier caliper) adalah alat untuk mengukur diameter, kedalaman, dan ketebalan.

3.2.2. Bahan Penelitian

Bahan bakar yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

 Premium.

 Ethanol.

3.3. Diagram Alir Penelitian

Penelitian dilakukan dengan prosedur sebagai mana ditunjukkan pada diagram alir berikut ini.

Gambar 3.5.Flow chart Pengujian Daya dan Torsi.

Penyediaan alat dan bahan

Pengujian

1. CDI standar dengan premium

2. CDI standar dengan campuran etanol 30 %

3. CDI racing dengan timing pengapian standar

campuran etanol 30 %

4. CDI racing dengan timing pengapian non-standar

campuran etanol 30 %

Menghidupkan mesin

Mematikan Mesin

Semua variasi sudah diuji

Pengolahan data dan Analisa Daya dan Torsi

Pembahasan

- Karakteristik Torsi pada berbagai putaran mesin. - Karakteristik Daya pada berbagai putaran mesin.

Kesimpulan

Selesai Mulai

Pengukuran - Putaran (rpm) - Daya (Hp) - Torsi (Nm)

Mengatur throttle n=4000(RPM) n=10000RPM Tidak Ya Tidak Ya

Gambar 3.6. Flow chart Pengujian Konsumsi Bahan Bakar.

Tidak

Ya Tidak

Ya Penyediaan alat dan bahan :

Pengujian

1. CDI standar dengan premium

2. CDI standar dengan campuran etanol 30 %

3. CDI racing dengan timing pengapian standar campuran etanol 30 %

4. CDI racing dengan timing pengapian non-standar campuran etanol 30 %

Menghidupkan mesin

Mematikan Mesin

Pengolahan data dan Analisa Perbandingan konsumsi bahan bakar

Kesimpulan

Selesai Mulai

Pengukuran waktu 10 cc bahan bakar

Pencatatan data hasil pengujian : Waktu dan bahan bakar

Semua variasi sudah diuji Mengatur trottle n=3000-8000(rpm)

3.4. Persiapan Pengujian

Persiapan awal yang dilakukan sebelum melakukan penelitian adalah memeriksa keadaan alat dan mesin yang akan digunakan supaya data yang diperoleh lebih akurat atau lebih teliti, adapun langkah-langkahnya pemeriksaan, meliputi seperti berikut :

1. Knalpot

Knalpot dipasang pada dudukan gas buang. Pemasangannya harus benar benar kuat dan rapat. Jangan ada gas buang yang bocor karena akan mempengaruhi tekanan yang keluar dari knalpot yang baik.

2. Sepeda motor

Sepeda motor sebelum digunakan untuk pengujian harus diperiksa terlebih dahulu. Mesin, komponen motor lainnya, dan oli mesin harus dalam keadaan bagus dan jumlah yang sudah diatur oleh pabrik pembuatnya. Dalam pengujian mesin harus dalam keadaan siap terlebih dahulu.

3. Alat ukur

Alat ukur seperti burret, stopwatch, dan thermometer sebelum digunakan harus diperiksa keadaan normalnya atau distandarkan yang biasa disebut dengan kalibrasi alat.

4. Karburator

Karburator yang digunakan harus diperiksa terlebih dahulu. Pada saat pemasangan karburator standar harus teliti. Packing atau perpak harus benar-benar rapat. Pemasangan manifold intake, juga harus rapat. Selain itu kotoran yang menyumbat pada main jet dan pilot jet harus dibersihkan dulu, agar menghasilkan hasil yang tepat dalam penelitian.

5. Bahan Bakar

Bahan bakar diisi terlebih dahulu pada tangki atau gelas ukur bahan bakar secukupnya.

3.5. Persiapan Modifikasi

Persiapan ini langkah-langkah yang harus dilakukan adalah sebagai berikut:

1. Magnet.

Modifikasi triger magnet sepeda motor Yamaha Mio 113 cc tahun 2010 ini dilakukan oleh teknisi yang sudah terampil dalam modifikasi magnet pengapian seperti bengkel balap sepeda motor.

2. Pengapian.

Pada penelitian ini CDI standar diganti dengan CDI racing, keadaan baterai maupun komponen kelistrikan lainya harus diperiksa terlebih dahulu. CDI racing ini menggunakan remote programmer yang berguna untuk memprogram derajat timing pengapian.

3.6. Tahap Pengujian

Proses pengujian dan pengambilan data Daya dan Torsi dengan langkah-langkah sebagai berikut :

1. Mempersiapkan alat ukur seperti stopwatch, tachometer, dan

thermometer.

2. Mengisi tangki bahan bakar dengan bahan bakar, sistem saluran bahan bakar dari tangki dan burret sampai karburator diperiksa, dipastikan tidak terjadi kebocoran.

3. Menempatkan sepeda motor pada unit dynamometer.

4. Melakukan setting timing derajat pengapian menggunakan remote programer.

5. Melakukan pengujian daya, torsi, dan sesuai prosedur yang telah ditentukan dengan mencatat waktu pemakaian bahan bakar pada

burret.

6. Mencatat semua hasil pengujian, kemudian menghitung dalam bentuk pemakaian bahan bakar .

3.7. Parameter Yang Digunakan Dalam Perhitungan Parameter perhitungan yang digunakan adalah : 1. Torsi mesin (Nm) terukur pada hasil percobaan. 2. Daya mesin (HP) terukur pada hasil percobaan. 3. Pengujian konsumsi bahan bakar .

3.8. Skema Alat Uji

1. Skema alat uji daya dan torsi motor

Skema alat uji dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

Gambar 3.7. Skema Alat Uji Daya dan Torsi Motor. Keterangan gambar :

1. Torsiometer 6. Mesin

2. Tachometer 7. Karburator

3. Laptop 8. Knalpot

4. Penahan motor 9. Dynamometer

2. Prinsip 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.

3.9. Metode Pengujian

Penelitian ini memiliki beberapa metode dalam pengujian yang akan dijelaskan selengkapnya di bawaha ini :

1. Metode throttle Spontan

Metode throttle diputar spontan adalah throttle secara spontan mulai dari 3000 (RPM) sampai 10.000 (RPM). Tahapan dalam throttle

spontan ini pertama-tama mesin dihidupkan, kemudian throttle ditahan pada 3000 (RPM) setelah stabil pada 3000 (RPM) kemudian throttle

diputar secara spontan sampai 10.000 (RPM). Hasil pengujian dari metode ini adalah torsi dan daya yang dihasilkan dari dynotest.

2. Metode throttle per (RPM)

Metode throttle per rpm adalah memainkan throttle dari 3000 (RPM) kemudian dinaikkan menjadi 8000 (RPM) secara bertahap setiap kenaikkannya 1000 (RPM). Tahapan ini hampir sama dengan metode

throttle spontan hanya yang membedakan adalah throttle dibuka secara bertahap. Pada metode ini grafik dari dynotest tidak dapat dikeluarkan, hanya daya dan torsi yang dapat terlihat karena grafik hanya terlihat dengan metode throttle spontan. Hasil pengujian dengan metode ini adalah daya dan waktu yang diperlukan untuk konsumsi bahan bakar yang diperlukan saat proses pembakaran. Pengambilan data saat konsumsi bahan bakar setiap 10 cc dengan bukaan throttle secara bertahap yaitu 1000 (RPM).

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

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

4.1. Perhitungan

Perhitungan kinerja mesin berdasarkan data hasil pengujian kondisi yang dilakukan pada 3.000-8.000 (rpm) dengan sistem throttle spontan, contoh perhitungan di bawah ini digunakan pada tiap-tiap putaran dan tiap variasi pengujian yang kemudian disajikan ke dalam bentuk grafik.

 Konsumsi bahan bakar (mf)



Kg jam



t b

mf ._bb

1000 3600 .   ………....(4.1) Jika :

b = 10 cc t = 103 s

� = 0,73449 kg/liter massa jenis untuk bahan bakar premium-etanol 30%.

Maka �_�̇ = 0

0 . 600

0000,73449 ( . � ��

� . � ��̇ = 0.21 (kg / jam)

4.2. Hasil Perbandingan Torsi, Daya dan konsumsi bahan bakar (mf) terhadap Pengaruh Penggunaan CDI standar premium dan CDI standar, CDI racing

timing standar, CDI racing timing optimal pada Bahan Bakar Campuran

Premium-Ethanol 30%. 4.2.1. Torsi (N.m)

Pada gambar grafik 4.1 menunjukkan grafik hubungan antara putaran mesin (rpm) dan torsi (N.m) dengan kondisi mesin standar dan menggunakan variasi CDI standar, CDI racing dengan timing standar, CDI racing dengan timing optimum dengan campuran bahan bakar premium-etanol 30%. Berikut adalah grafik hubungan putaran mesin (RPM) dengan Torsi :

Gambar 4.1 Grafik Torsi (Nm) 0

3 6 9 12 15

3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000

TORSI

(N

m

)

PUTARAN (RPM)

Dari gambar grafik 4.1 terlihat bahwa semua kurva menunjukkan kecenderungan yang sama, tidak terlihat jarak yang jauh antara kedua kurva. Dimana torsi mengalami penurunan hingga kecepatan putaran mesin tertentu. pada kurva CDI standar berbahan bakar campuran premium etanol 30% torsi tertinggi diperoleh pada putaran mesin 3860 RPM yaitu sebesar 11.60 N.m sedangkan pada CDI standar premium torsi tertinggi diperoleh pada putaran 3937 RPM yaitu sebesar 11.22 N.m. Hal ini dikarenakan kenaikan torsi yang dipengaruhi oleh angka oktan bahan bakar campuran premium ethanol sebesar 95 sedangkan premium sebesar 88. Kenaikan angka oktan ini menyebabkan bahan bakar mampu menerima tekanan dan temperatur pembakaran yang lebih tinggi sehingga torsi yang di hasilkan akan mengalami kenaikan.

Dari kurva CDI standar premium-ethanol 30% dengan CDI racing timing standar berbahan bakar premium-ethanol 30% dapat dilihat bahwa torsi lebih tinggi ketika menggunakan CDI racing dibandingkan dengan menggunakan CDI standar, hal tersebut terlihat pada putaran 4000 – 8500 (RPM). Itu disebabkan CDI standar suplai pengapianya terbatas (limited), sehingga api yang dibutuhkan untuk pembakaran tidak maksimal sedangkan CDI racing pengapianya tidak dibatasi sehingga api yang di keluarkan lebih besar dibandingkan dengan CDI standar. Hal tersebut yang menyebabkan CDI racing menghasilkan torsi yang lebih tinggi dibandingkan dengan CDI standar. Pada penggunaan CDI racing standar torsi tertinggi terdapat pada putaran 3857 (RPM) sebesar 11,81 (N.m) sedikit lebih tinggi di bandingkan CDI standar etanol 30% yang menghasilkan torsi tertinggi pada putaran 3860 RPM sebesar 11,60 N.m.

Dengan menggunakan CDI racing dengan timing standar torsi lebih tinggi dibandingkan dengan CDI racing dengan timing optimal, dimana torsi tertinggi didapat pada putaran (RPM) 3857 yaitu sebesar 11,81 N.m dengan munggunakan CDI racing timing standar. Hal ini dikarenakan CDI racing dengan timing optimal sudut timing pengapianya terlalu maju yaitu dengan menggunakan sudut timing ±36o sebelum

TMA. Sedangkan CDI racing dengan timing standar menggunakan sudut timing pengapian yang terlalu mundur yaitu dengan menggunakan sudut timing ±30o sebelum TMA. Dari gambar grafik dapat dilihat bahwa setiap variasi CDI dan bahan bakar yang digunakan memperlihatkan hasil torsi yang meningkat diawal kemudian cenderung turun pada putaran mesin tertinggi, penurunan torsi diakibatkan siklus pembakaran yang lebih cepat sehingga mengakibatkan terjadinya keterlambatan penyalaan busi pada saat putaran mesin tinggi. Pada putaran yang lebih tinggi konsumsi bahan bakar cendrung mengalami peningkatan karena semakin besarnya pembukaan pada jarum spuyer dikarburator, namun bahan bakar yang dimasukkan keruang bakar tidak terbakar sempurna sehingga ikut terbuang ke lingkungan.

4.2.2. Daya (HP)

Pada gambar grafik 4.2 dibawah ini menunjukkan grafik hubungan antara putaran mesin (rpm) dan daya (HP) dengan kondisi mesin standar dan menggunakan variasi CDI standar, CDI racing dengan timing standar, CDI racing dengan timing

optimum dengan campuran bahan bakar premium-etanol 30%. Berikut adalah grafik hubungan antara putaran mesin dan daya :

Gambar 4.2 Grafik Daya (HP)

Dari gambar 4.2 dapat dilihat bahwa semua kurva menunjukkan kecenderungan yang sama, tidak terlihat jarak yang jauh antara kedua kurva. Daya mesin menunjukkan

3 4 5 6 7 8

4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000

D

ay

a

(H

p

)

Putaran (Rpm)

bahwa pada setiap variasi CDI dan timing pengapian serta bahan bakar yang digunakan menghasilkan peningkatan daya, kemudian cendrung mengalami penurunan pada RPM tertentu.

Pada kurva CDI standar premium daya tertinggi diperoleh pada putaran mesin 5158 RPM yaitu daya sebesar 7,6 HP dan pada CDI standar berbahan bakar campuran premium etanol 30% putaran tertinggi di hasilkan pada 7424 RPM dengan daya sebesar 7,7 HP. Hal ini di karenakan kenaikan daya yang di pengaruhi oleh angka oktan bahan bakar campuran premium etanol sebesar 95 sedangkan premium sebesar 88. Kenaikan angka oktan ini menyebabkan bahan bakar mampu menerima tekanan dan temperatur pembakaran yang lebih tinggi sehingga torsi yang di hasilkan akan mengalami kenaikan.

Pada kurva grafik 4.2 dapat dilihat bahwa tidak terlihat jarak yang jauh antara kurva.CDI standar berbahan bakar premium-ethanol 30% dan CDI racing timing standar, daya lebih tinggi ketika menggunakan CDI racing dibandingkan dengan menggunakan CDI standar, hal tersebut terlihat pada putaran 4000 – 9000 RPM. Pada penggunaan CDI standar racing daya tertinggi terdapat pada putaran 7400 RPM sebesar 7,6 HP sedikit lebih tinggi di bandingkan CDI standar berbahan bakar etanol 30% yang menghasilkan daya tertinggi pada putaran 7250 RPM dengan daya sebesar 7,5 HP. CDI standar suplai pengapianya terbatas (limited), sehingga api yang dibutuhkan untuk pembakaran tidak maksimal sedangkan CDI racing pengapianya tidak dibatasi sehingga api yang dikeluarkan lebih besar dibandingkan dengan CDI standar. Hal tersebut yang menyebabkan CDI racing menghasilkan daya yang lebih tinggi dibandingkan dengan CDI standar.

Dengan menggunakan CDI racing timing standar daya lebih rendah dibandingkan dengan menggunakan CDI racing dengan timing optimal. Hal ini dikarenakan CDI racing dengan timing optimal sudut timing pengapianya terlalu maju yaitu dengan menggunakan sudut timing ±36o sebelum TMA dan diperoleh daya

tertinggi pada putaran 7884 RPM dengan daya sebesar 7.7 HP. Sedangkan CDI racing dengan timing standar menggunakan sudut timing pengapian yang terlalu mundur yaitu dengan menggunakan sudut timing ±30o sebelum TMA. Jadi semakin dimajukan timing pengapian waktu yang tersisa dalam proses pembakaran semakin lama sehingga membuat pembakaran yang lebih sempurna. Percikan bunga api membuat tekanan di dalam ruang bakar yang sudah padat menjadi semakin melonjak secara signifikan, sampai mencapai puncak tekanan maksimal di titik tertentu setelah bahan bakar habis terbakar tekanan silinder kembali turun, proses ini terjadi beberapa saat setelah piston melewati TMA. Sebab besarnya daya sangat dipengaruhi oleh energi hasil pembakaran bahan bakar. Dimana besarnya energi hasil pembakaran bahan bakar dipengaruhi nilai kalor bahan bakar. Nilai kalor ethanol lebih besar jika dibandingkan dengan nilai kalor premium murni, sehingga daya yang dihasilkan bahan bakar premium ethanol lebih besar dari pada bahan bakar premium murni.

4.2.3. Konsumsi Bahan Bakar (mf)

Pada gambar grafik 4.3 menunjukkan grafik hubungan antara putaran mesin (RPM) dan konsumsi bahan bakar (mf) dengan kondisi mesin standar menggunakan variasi CDI standar, CDI racing dengan timing standar dan CDI racing dengan timing

optimal dengan campuran bahan bakar premium-ethanol 30% Gambar grafik konsumsi bahan bakar (mf) seperti terlihat pada gambar 4.3 di bawah ini :

Gambar 4.3 Grafik konsumsi bahan bakar (mf)

Dari gambar grafik 4.3 dapat dilihat bahwa semua kurva menunjukkan kecenderungan yang sama, yaitu kurva mengalami kenaikan setiap putaran mesin karena konsumsi bahan bakar berbanding lurus dengan putaran mesin. Pada

0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20

3000 4000 5000 6000 7000 8000

M

f ( kg/

jam

)

Putaran (rpm)

CDI STANDAR PREMIUM CDI STD PREMIUM E 30%

penggunaan CDI standar konsumsi bahan bakar lebih tinggi dibanding menggunakan CDI standar berbahan bakar premium etanol 30%. Hal tersebut diakibatkan bahan bakar premium lebih mudah terbakar di bandingkan dengan bahan bakar campuran premium ethanol sehingga menyebabkan konsumsi penggunaan bahan bakar lebih banyak.

Pada penggunaan CDI standar berbahan bakar premium etanol 30% dengan CDI racing timing standar berbahan bakar campuran premium ethanol 30 komsumsi bahan bakar CDI standar berbahan bakar premium etanol 30% lebih sedikit mengeluarkan bahan bakar dibandingkan dengan CDI racing berbahan bakar campuran premium ethanol 30%. Ini disebabkan CDI racing pengapianya lebih besar, sehingga bahan bakar yang digunakan lebih banyak. Pada CDI standar system suplai pengapianya dibatasi (limiter) sedangkan CDI racing (limite) tidak dibatasi.

Pada gambar 4.3 menunjukkan perbedaan kurva konsumsi bahan bakar dengan menggunakan CDI racing dengan timing standar dan CDI racing dengan timing optimal, dapat dilihat bahwa kedua kurva menunjukkan pola yang sama, yaitu dari putaran rendah kurva mengalami kenaikan dikarenakan konsumsi bahan bakar berbanding lurus dengan putaran mesin (RPM), setiap kemajuan timing pengapian dapat mempercepat pembakaran bahan bakar di dalam ruang bakar sehingga menjadi lebih cepat mengkonsumsi bahan bakar. Pada kurva CDI racing timing standar memperlihatkan penurunan konsumsi bahan bakar di karenakan timing pengapianya mundur yaitu 30˚ sehingga konsumsi bahan bakar lebih kecil atau dengan kata lain lebih efisien dibanding dengan penggunaan CDI racing timing optimal. Penggunaan CDI racing timing optimal ini lebih boros bahan bakarnya dikarenakan timing pengapian yang maju yaitu 36˚, sehingga pengapian yang besar memerlukan bahan bakar yang banyak.

Dari grafik konsumsi bahan bakar m_ḟ terhadap putaran dapat diketahui terjadi kenaikan nilai konsumsi bahan bakar m_ḟ pada seluruh range yang diujikan mulai

putaran mesin 3000-8000 RPM. Penggunaan premium ethanol dengan CDI racing menyebabkan laju konsumsi bahan bakar lebih tinggi dibandingkan menggunakan bahan bakar premium-ethanol dengan CDI standar. Hal tersebut disebabkan oleh pemajuan timing pengapian pada CDI racing, yang membuat proses pembakaran menjadi lebih baik sehingga laju konsumsi bahan bakar yang digunakan semakin tinggi pula.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan

Setelah mengkaji dari kegiatan penelitian yang meliputi proses pengambilan data, hasil pengujian, serta pembahasan hasil perhitungan, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:

1. Torsi tertinggi dihasilkan CDI racing standar bahan bakar campuran premium etanol 30% sebesar 11,81 N.m pada putaran 3857 RPM. Kenaikan torsi ini dipengaruhi oleh perbedaan nilai oktan, menyebabkan bahan bakar mampu menerima tekanan dan temperatur pembakaran yang lebih tinggi sehingga torsi yang dihasilkan akan mengalami kenaikan dan timing pengapian yang lebih maju menghasilkan torsi yang lebih tinggi.

2. Dari pengujian daya dapat dilihat bahwa daya meningkat seiring dengan bertambahnya putaran mesin dan torsi. Namun setelah mencapai titik daya maksimum pada kisaran putaran 7000 RPM, terjadi penurunan daya meskipun putaran mesin naik. Daya tertinggi diperoleh pada putaran 7750 RPM dengan daya sebesar 7.7 HP dengan menggunakan CDI racing timing optimal dengan timing

36°. Dan timing pengapian yang lebih maju menghasilkan daya yang lebih tinggi. 3. Dari pengujian konsumsi bahan bakar �_�̇ menunjukkan kenaikan konsumsi

bahan bakar seiring dengan meningkatnya putaran mesin. Dapat dilihat konsumsi bahan bakar tertinggi terjadi pada penggunaan CDI racing timing optimal pada mesin berbahan bakar premium ethanol menunjukkan nilai konsumsi bahan bakar sebesar 0.96 kg/jam pada putaran 8000 RPM. Sedangkan nilai konsumsi bahan bakar paling rendah terjadi pada penggunaan CDI standar dan timing pengapian yang lebih maju menghasilkan konsumsi bahan bakar yang lebih tinggi.

5.2 Saran

Beberapa saran yang perlu disampaikan dalam penelitian ini untuk masa yang akan datang adalah sebagai berikut:

1. Pada selanjutnya sebaiknya menggunakan mesin motor yang memliki volume silinder lebih besar, digunakan sebagai perbandingan pengaruh kompresi pada penelitian tentang bahan bakar premium ethanol.

2. Pada saat penyetelan atau maping CDI racing sebaiknya dilakukan oleh seseorang yang ahli serta dengan alat yang memadai, agar didapat setelan yang maksimal sehingga saat pengujian data yang yang diperoleh sesuai yang diharapkan.

3. Pada penelitian dimasa yang akan datang diperlukan penelitian dengan bahan bakar yang mempunyai angka oktan lebih dari premium dimaksudkan untuk mengetahui pengaruh macam-macam bahan bakar pada mesin motor.

DAFTAR PUSTAKA

Adita. (2006). Pengaruh Pemakaian CDI Standar Dan Racing Serta Busi Standar Dan Busi Racing Terhadap Kinerja Motor Yamaha Mio 4 Langkah 110 cc Tahun 2008. Tugas Akhir.

Al Ihsar, M.H. (2013). Pengujian campuran 20% Ethanol 80% Premium Dari Pengujian Torsi Tertinggi Pada CDI Racing Timing Standar Pada Putaran Mesin 3902 RPM Dengan Timing Pengapian ± 33º Sebelum Titik Mati Atas (TMA) Yaitu Sebesar 7,71 N.m. Tugas Akhir.

Arismunandar, W. (2005). Motor Bakar Torak. Bandung: ITB. Atikaic. Energi Alternatif. 13-02-2015.

http://atikaic.wordpress.com/2011/01/07/energi-alternatif/.

Boentarto. (2003). Panduan praktis tune-up mesin mobil. Jakarta: Kawan Pustaka. BRT, Buku Panduan Pemasangan CDI BRT I-Max Programer 24 step.

Campuran bahan bakar etanol umum. 3-07-2014.

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Campuran_bahan_bakar_etanol_umum &vesction=1.

Heywood, J.B. (1988). Internal Combustion Engine Fundamentals. London: McGraw-Hill Higher Education.

http://www.energi.lipi.go.id/utama.cgi.

Kurniawan. (2013). “Kajian Ekperimental Tentang Pengaruh Komponeb Dan Seting Pengapian Terhadap Kinerja Motor 4 Langkah 100 cc Berbahan

Bakar etanol 5%” Tugas Akhir.

Margono (2003), Pengaruh Variasi Penambahan Etanol Pada Bahan Bakar Premium Terhadap Unjuk Kerja Mesin Motor Honda Supra 100cc. Tugas Akhir.

Muklisanto. (2003). Pengaruh Variasi Komposisi Premium Dan Ethanol Pada Variasi Rasio Mainjet Terhadap Unjuk Kerja Mesin 4 Langkah 110 cc.

Tugas Akhir.

Mulyadi. (2006). Pengaruh Variasi Bentuk Permukaan Piston Dan Variasi Rasio Kompresi Terhadap Kinerja Motor Bakar 4 Langkah 110 cc Berbahan Bakar Campuran Premium-Ethanol. Tugas Akhir.

Pranata A.S. (2014). Kajian eksperimental tentang pengaruh komponen dan seting pengapian terhadap kinerja motor 4 langkah 113cc berbahan bakar campuran premium-ethanol dengan kandungan ethanol 5%. Tugas akhir.

Prasetyo S.D. (2015). Kajian eksperimental tentang pengaruh komponen dan pengaturan pengapian terhadap kinerja motor 4 langkah 113cc

berbahan bakar campuran premium-ethanol dengan kandungan ethanol 20%. Tugas akhir.

Setiyawan. (2007). Pengaruh Ignition Timing Dan Compression Ratio Terhadap Unjuk Kerja Dan Emisi Gas Buang Motor Bensin Berbahan Bakar Campuran Ethanol 85% Dan Premium 15% (E-85). Tugas Akhir. Sistem Pengapian. 28-03-2014.

http://alumnimuhngawengk.blogspot.com/2012/09/sistem-pengapian-ignition-system.html.

Soenarta & Furuhama. (1995). Motor Serba Guna. Jakarta : Pradnya Paramita. Spesifikasi BBM Jenis Bensin 88 sesuai dengan SK Dirjen Migas No.

3674.K/24/DJM/2006 tanggal 17 Maret 2006.

Sutrisna, K.F. (2011). Kondisi dan Permasalahan Energi di Indonesia. Outlook Energi Nasional: Jakarta.

Suyanto, Wardan. 1989. Teori Motor Bensin. Jakarta : P2LPTK Wardan, S. (1989). Teori Motor Bensin. Jakarta: P2LPTK.

Yantoro. (2013). Pengujian campuran 10% Ethanol 80% Premium Dari Pengujian Torsi Didapat Tertinggi Pada CDI Racing Timing Standar Pada Putaran Mesin 3968 RPM Dengan Timing Pengapian ± 33º Sebelum Titik Mati Atas (TMA) Yaitu Sebesar 7,28 N.m. Tugas Akhir.

Lampiran 10. Grafik hasil pengujian daya dan torsi CDI racing non-standar premium-ethanol 30%

Lampiran 11. Grafik hasil pengujian daya dan torsi CDI racing non-standar premium-ethanol 30%

Lampiran 12. Grafik hasil pengujian daya dan torsi CDI racing non-standar premium-ethanol 30%

Lampiran 13. Tabel hasil pengambilan data Torsi

CDI standar premium CDI standar premium-ethanol 30%

RPM TORSI RPM TORSI

2750 7.88 3000 4.71

3000 9.45 3250 6.91

3000 5.42 3250 5.95

3000 7.71 3250 5.73

3250 10.7 3500 9.59

3250 8.44 3500 9.17

3250 9.31 3500 9.3

3500 11.22 3750 10.32

3500 10.2 3750 10.15

3500 10.11 3750 10.18

3717 11.22 3800 10.42

3750 11.21 3850 11.59

3750 10.9 3860 11.60

3750 10.1 3950 11.54

3937 11.22 4000 11.52

4000 11.14 4000 10.41

4000 10.83 4000 10.48

4000 10.76 4250 10.66

4054 10.84 4250 10.59

4250 10.89 4250 10.64

4250 10.66 4500 10.73

4250 10.49 4500 10.63

4500 10.54 4500 10.65

4500 10.32 4591 10.66

4500 10.39 4594 10.67

4750 10.44 4600 10.75

4750 10.29 4750 10.89

4750 10.29 4750 11.31

5000 10.05 4750 11.58

5000 10 5000 10.05

5000 10 5000 10.2

5250 9.24 5000 10.11

5250 9.39 5250 9.16

5250 9.48 5250 9.28

5500 8.5 5250 9.41

5500 8.51 5500 8.74

5500 8.65 5500 8.58

5750 8.17 5500 8.7

4

diharapkan dapat memberikan efek baik terhadap kinerja motor bensin dan dapat mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil.

Apabila campuran bahan bakar premium-ethanol dan udara dengan komposisi yang tepat serta pengapian baik akan memberikan hasil pembakaran yang sempurna pada motor bensin sehingga tenaga yang dihasilkan juga maksimal. Pengaturan timing pengapian yang tepat merupakan hal yang penting karena masing-masing mesin memiliki waktu pengapian optimal pada kondisi standarnya. Pada CDI standar timing pengapian dan suplai pengapian standar dari pembawaan motor dan pada CDI racing timing pengapian dapat diubah lebih tinggi dan pengapian lebih besar dari standar. Waktu pengapian dapat diatur sesuai kebutuhan mesin untuk mendapatkan performa yang sempurna dengan cara merubah timing pengapian. 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. Maka dari itu diperlukan penelitian tentang pengaruh variasi timing pengapian terhadap kinerja motor bensin 4 langkah 113 cc berbahan bakar campuran premium-ethanol dengan kandungan ethanol 30%.

1.2. Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah pada penelitian ini yaitu :

1.Bagaimana pengaruh penggunaan bahan bakar campuran premium-ethanol dengan kandungan ethanol 30 % terhadap kinerja yaitu meliputi Torsi, Daya, Konsumsi bahan bakar pada motor 4 langkah 113 cc dengan variasi timing pengapian.

2.Bagaimana pengaruh variasi timing pengapian terhadap penggunaan bahan bakar campuran premium-ethanol dengan kandungan ethanol 30 % pada motor 4 langkah 113 cc.

5 1.3. Batasan Masalah

Untuk memfokuskan pembahasan pada penelitian ini, maka ruang lingkup pembahasannya memberikan batasan-batasan masalah sebagai berikut :

1. Kendaraan yang digunakan sebagai alat uji adalah Motor Yamaha MIO mesin 4 langkah 113 cc.

2. Pengujian yang dilakukan menggunakan bahan bakar campuran premium-ethanol dengan kandungan ethanol 30 %.

3. Data yang diamati dalam pengujian meliputi torsi, daya, konsumsi bahan bakar dari campuran premium-ethanol.

4. Pengujian dan pengambilan data dilakukan di Dynotes Mototech Yogyakarta.

1.4. Tujuan Penelitian

Suatu penelitian akan lebih mudah apabila mempunyai tujuan yang jelas. Adapun tujuan yang ingin didapat dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Mengetahui pengaruh bahan bakar campuran premium-ethanol 30% terhadap kinerja motor uji.

2. Mengetahui pengaruh variasi jenis CDI terhadap kinerja motor uji. 3. Mengetahui pengaruh variasi timing pengapian 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 percobaan campuran bahan bakar ethanol dengan premium. 2. Mengetahui unjuk kerja motor dari campuran bahan bakar

premium-ethanol dengan variasi timing pengapian.

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

6 BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan

Setelah mengkaji dari kegiatan penelitian yang meliputi proses pengambilan data, hasil pengujian, serta pembahasan hasil perhitungan, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:

1. Torsi tertinggi dihasilkan CDI racing standar bahan bakar campuran premium etanol 30% sebesar 11,81 N.m pada putaran 3857 RPM. Kenaikan torsi ini dipengaruhi oleh perbedaan nilai oktan, menyebabkan bahan bakar mampu menerima tekanan dan temperatur pembakaran yang lebih tinggi sehingga torsi yang dihasilkan akan mengalami kenaikan dan timing pengapian yang lebih maju menghasilkan torsi yang lebih tinggi.

2. Dari pengujian daya dapat dilihat bahwa daya meningkat seiring dengan bertambahnya putaran mesin dan torsi. Namun setelah mencapai titik daya maksimum pada kisaran putaran 7000 RPM, terjadi penurunan daya meskipun putaran mesin naik. Daya tertinggi diperoleh pada putaran 7750 RPM dengan daya sebesar 7.7 HP dengan menggunakan CDI racing timing optimal dengan timing 36°. Dan timing pengapian yang lebih maju menghasilkan daya yang lebih tinggi.

3. Dari pengujian konsumsi bahan bakar menunjukkan kenaikan konsumsi bahan bakar seiring dengan meningkatnya putaran mesin. Dapat dilihat konsumsi bahan bakar tertinggi terjadi pada penggunaan CDI racing timing optimal pada mesin berbahan bakar premium ethanol menunjukkan nilai konsumsi bahan bakar sebesar 0.96 kg/jam pada putaran 8000 RPM. Sedangkan nilai konsumsi bahan bakar paling rendah terjadi pada penggunaan CDI standar dan timing pengapian yang lebih maju menghasilkan konsumsi bahan bakar yang lebih tinggi.

7 5.2 Saran

Beberapa saran yang perlu disampaikan dalam penelitian ini untuk masa yang akan datang adalah sebagai berikut:

1. Pada selanjutnya sebaiknya menggunakan mesin motor yang memliki volume silinder lebih besar, digunakan sebagai perbandingan pengaruh kompresi pada penelitian tentang bahan bakar premium ethanol.

2. Pada saat penyetelan atau maping CDI racing sebaiknya dilakukan oleh seseorang yang ahli serta dengan alat yang memadai, agar didapat setelan yang maksimal sehingga saat pengujian data yang yang diperoleh sesuai yang diharapkan.

3. Pada penelitian dimasa yang akan datang diperlukan penelitian dengan bahan bakar yang mempunyai angka oktan lebih dari premium dimaksudkan untuk mengetahui pengaruh macam-macam bahan bakar pada mesin motor.

8

DAFTAR PUSTAKA

Adita. (2006). Pengaruh Pemakaian CDI Standar Dan Racing Serta Busi Standar Dan Busi Racing Terhadap Kinerja Motor Yamaha Mio 4 Langkah 110 cc Tahun 2008. Tugas Akhir.

Al Ihsar, M.H. (2013). Pengujian campuran 20% Ethanol 80% Premium Dari Pengujian Torsi Tertinggi Pada CDI Racing Timing Standar Pada Putaran Mesin 3902 RPM Dengan Timing Pengapian ± 33º Sebelum Titik Mati Atas (TMA) Yaitu Sebesar 7,71 N.m. Tugas Akhir.

Arismunandar, W. (2005). Motor Bakar Torak. Bandung: ITB. Atikaic. Energi Alternatif. 13-02-2015.

http://atikaic.wordpress.com/2011/01/07/energi-alternatif/.

Boentarto. (2003). Panduan praktis tune-up mesin mobil. Jakarta: Kawan Pustaka. BRT, Buku Panduan Pemasangan CDI BRT I-Max Programer 24 step.

Campuran bahan bakar etanol umum. 3-07-2014.

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Campuran_bahan_bakar_etanol_umum &vesction=1.

Heywood, J.B. (1988). Internal Combustion Engine Fundamentals. London: McGraw-Hill Higher Education.

http://www.energi.lipi.go.id/utama.cgi.

Kurniawan. (2013). “Kajian Ekperimental Tentang Pengaruh Komponeb Dan Seting Pengapian Terhadap Kinerja Motor 4 Langkah 100 cc Berbahan Bakar etanol 5%” Tugas Akhir.

Margono (2003), Pengaruh Variasi Penambahan Etanol Pada Bahan Bakar Premium Terhadap Unjuk Kerja Mesin Motor Honda Supra 100cc. Tugas Akhir.

Muklisanto. (2003). Pengaruh Variasi Komposisi Premium Dan Ethanol Pada Variasi Rasio Mainjet Terhadap Unjuk Kerja Mesin 4 Langkah 110 cc. Tugas Akhir.

Mulyadi. (2006). Pengaruh Variasi Bentuk Permukaan Piston Dan Variasi Rasio Kompresi Terhadap Kinerja Motor Bakar 4 Langkah 110 cc Berbahan Bakar Campuran Premium-Ethanol. Tugas Akhir.

9

Pranata A.S. (2014). Kajian eksperimental tentang pengaruh komponen dan seting pengapian terhadap kinerja motor 4 langkah 113cc berbahan bakar campuran premium-ethanol dengan kandungan ethanol 5%. Tugas akhir.

Prasetyo S.D. (2015). Kajian eksperimental tentang pengaruh komponen dan pengaturan pengapian terhadap kinerja motor 4 langkah 113cc

berbahan bakar campuran premium-ethanol dengan kandungan ethanol 20%. Tugas akhir.

Setiyawan. (2007). Pengaruh Ignition Timing Dan Compression Ratio Terhadap Unjuk Kerja Dan Emisi Gas Buang Motor Bensin Berbahan Bakar Campuran Ethanol 85% Dan Premium 15% (E-85). Tugas Akhir.

Sistem Pengapian. 28-03-2014.

http://alumnimuhngawengk.blogspot.com/2012/09/sistem-pengapian-ignition-system.html.

Soenarta & Furuhama. (1995). Motor Serba Guna. Jakarta : Pradnya Paramita. Spesifikasi BBM Jenis Bensin 88 sesuai dengan SK Dirjen Migas No.

3674.K/24/DJM/2006 tanggal 17 Maret 2006.

Sutrisna, K.F. (2011). Kondisi dan Permasalahan Energi di Indonesia. Outlook Energi Nasional: Jakarta.

Suyanto, Wardan. 1989. Teori Motor Bensin. Jakarta : P2LPTK Wardan, S. (1989). Teori Motor Bensin. Jakarta: P2LPTK.

Yantoro. (2013). Pengujian campuran 10% Ethanol 80% Premium Dari Pengujian Torsi Didapat Tertinggi Pada CDI Racing Timing Standar Pada Putaran Mesin 3968 RPM Dengan Timing Pengapian ± 33º Sebelum Titik Mati Atas (TMA) Yaitu Sebesar 7,28 N.m. Tugas Akhir.