PENGARUH VARIASI PUTARAN MESIN DAN PEMANASAN BAHAN BAKAR BENSIN MELALUI PIPA KAPILER BERSIRIP RADIAL DI DALAM UPPER TANK RADIATOR TERHADAP KONSUMSI BAHAN BAKAR BENSIN PADA MESIN TOYOTA KIJANG.
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGARUH VARIASI PUTARAN MESIN DAN PEMANASAN BAHAN
BAKAR BENSIN MELALUI PIPA KAPILER BERSIRIP RADIAL
DI DALAM UPPER TANK RADIATOR TERHADAP KONSUMSI BAHAN
BAKAR BENSIN PADA MESIN TOYOTA KIJANG
SKRIPSI
Oleh :
ARIF NURACHMAN
K2508045
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
Februari 2013
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGARUH VARIASI PUTARAN MESIN DAN PEMANASAN BAHAN
BAKAR BENSIN MELALUI PIPA KAPILER BERSIRIP RADIAL
DI DALAM UPPER TANK RADIATOR TERHADAP KONSUMSI BAHAN
BAKAR BENSIN PADA MESIN TOYOTA KIJANG
Oleh:
ARIF NURACHMAN
K2508045
Skripsi
diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan mendapatkan gelar
Sarjana Pendidikan Program Studi Pendidikan Teknik Mesin,
Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
Februari 2013
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
MOTTO
-orang beriman diantaramu dan orang-orang
(QS. Al Mujadilah: 11)
Hidup itu sederhana, ketika kita membuat pilihan jangan pernah menyesali
apapun hasilnya.
( Han)
Kita berbeda kita tak sama, jangan pernah membanding-bandingkan diri kita
dengan orang lain yakinlah bahwa diri kita istimewa kawan.
(A.N.)
Jadilah kepalanya bukan ekornya, karena ekor akan selalu mengikuti kepala dan
tak akan pernah mendahului kepala. Bedakan antara idealis dan realistis.
(A.N.)
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERSEMBAHAN
Dengan mengucapkan puji syukur Alhamdullilah skripsi ini dipersembahkan
kepada:
Robbuna
Bapak dan Ibu tercinta
Kakak tersayang
Keluarga
Sahabat-sahabatku
Teman-teman PTM
Almamaterku
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK
Arif Nurachman, PENGARUH VARIASI PUTARAN MESIN DAN
PEMANASAN BAHAN BAKAR BENSIN MELALUI PIPA KAPILER
BERSIRIP RADIAL DI DALAM UPPER TANK RADIATOR TERHADAP
KONSUMSI BAHAN BAKAR BENSIN PADA MESIN TOYOTA KIJANG.
Skripsi, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret
Surakarta. Februari 2013.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui konsumsi bahan bakar
bensin pada mesin Toyota Kijang setelah menggunakan pemanasan bahan bakar
bensin melalui pipa kapiler bersirip radial di dalam upper tank radiator pada
putaran mesin 1000 r.p.m, 2000 r.p.m, dan 3000 r.p.m.
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental. Sampel penelitian
adalah mobil Toyota Kijang tahun 1989 bernomor mesin 7855290. Teknik
pengambilan sampel menggunakan teknik sampel acak/random sample. Metode
pengumpulan data menggunakan metode eksperimen. Variabel bebas penelitian
ini adalah penggunaan pemanasan bahan bakar dengan variasi sirip pada pipa
kapiler tembaga yang terdiri dari pipa kapiler tembaga tanpa sirip dan pipa kapiler
tembaga bersirip radial dengan jarak antar sirip 10 mm, 20 mm, 30 mm dan
variasi putaran mesin pada 1000 r.p.m, 2000 r.p.m, dan 3000 r.p.m. Metode
eksperimen pada pengukuran konsumsi bahan bakar yang dilakukan dengan
mencatat waktu yang diperlukan untuk menghabiskan bahan bakar 50 cc.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa konsumsi rata-rata pada putaran
mesin 1000 r.p.m keadaan normal mobil Toyota kijang konsumsi rata-ratanya
sebesar 32,066×10-3 cc tiap siklus. Dengan penggunaan pemanasan bahan bakar
menggunakan 3 pipa tembaga bersirip radial dengan jarak antar sirip 10 mm
konsumsi bahan bakar sebesar 25,174×10-3 cc tiap siklus. Konsumsi bahan bakar
mengalami penurunan sebesar 6,892×10-3 cc tiap siklus atau sebesar 21,58%. Pada
putaran mesin 2000 r.p.m keadaan normal mobil Toyota kijang konsumsi rataratanya sebesar 38,487×10-3 cc tiap siklus. Dengan penggunaan pemanasan bahan
bakar menggunakan 3 pipa tembaga bersirip radial dengan jarak antar sirip 10 mm
konsumsi bahan bakar sebesar 28,121×10-3 cc tiap siklus. Konsumsi bahan
bakarnya mengalami penurunan sebesar 10,366×10-3 cc tiap siklus atau sebesar
26,93%. Pada putaran mesin 3000 r.p.m keadaan normal mobil Toyota kijang
konsumsi rata-ratanya sebesar 36,783×10-3 cc tiap siklus. Dengan penggunaan
pemanasan bahan bakar menggunakan 3 pipa tembaga bersirip radial dengan jarak
antar sirip 10 mm konsumsi bahan bakar sebesar 31,187×10-3 cc tiap siklus.
Konsumsi bahan bakar mengalami penurunan sebesar 5,596×10-3 cc tiap siklus
atau sebesar 15,21%. Simpulan penelitian ini adalah penggunaan pemanasan
bahan bakar menggunakan 3 pipa tembaga bersirip radial dengan jarak antar sirip
10 mm di dalam upper tank radiator menurunkan konsumsi bahan bakar bensin
paling besar pada mesin Toyota Kijang tahun 1989.
Kata kunci: putaran mesin, pemanasan bahan bakar, pipa kapiler, sirip radial,
upper tank radiator, konsumsi bahan bakar bensin.
viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRACT
Arif Nurachman, THE EFFECT OF VARIATIONS R.P.M. AND HEATING
GASOLINE FUEL THROUGH A RADIAL FINNED CAPILLARY TUBE
IN THE UPPER TANK RADIATOR OF FUEL CONSUMPTION FOR THE
ENGINE OF TOYOTA KIJANG. The Thesis, Faculty of Teacher Training and
Education, Sebelas Maret University Surakarta. February 2013.
The purpose of this study is to determine the fuel consumption in the
engine of Toyota Kijang to affect the usage of heating gasoline fuel through a
capillary tube which is radial finned in the upper tank radiator at engine speed
1000 r.p.m., 2000 r.p.m., and 3000 r.p.m.
This study is experimental. The sample in this study was the machine of
Toyota Kijang made on 1989 with machine number 7855290. Random Sampling
is used to draw the sample while experimental method is used to gather datas.
Free variable of the research is the usage of fuel heating with fin variations on the
copper capillar tube consist of copper capillar tube without fin, finned copper
capillar tube with the ranges between the fins are 10 mm, 20 mm, and 30 mm and
variations of engine speed at 1000 r.p.m., 2000 r.p.m., and 3000 r.p.m.
Experimental method to measure the fuel consumption is done by recording the
time required for spent fuel 50 cc.
The result of this research shows that the average consumption at engine
speed 1000 r.p.m. on the normal condition Toyota Kijang has average fuel
consumption 32,066×10-3 cc per cycle. In the usage of fuel heating using three
copper tubes with the range between the fins is 10 mm fuel consumption by
25,174×10-3 cc per cycle. Fuel consumption decreased by 6,892×10-3 cc per cycle
or 21,58%. At engine speed 2000 r.p.m. on the normal condition Toyota Kijang
average consumption 38,487×10-3 cc per cycle. In the usage of fuel heating using
three copper tubes with the range between the fins is 10 mm fuel consumption by
28,121×10-3 cc per cycle. Fuel consumption decreased by 10,366×10-3 cc per cycle
or 26,93%. At engine speed 3000 r.p.m. on the normal condition Toyota Kijang
average consumption 36,783×10-3 cc per cycle. In the usage of fuel heating using
three copper tubes with the range between the fins is 10 mm fuel consumption by
31,187×10-3 cc per cycle. Fuel consumption decreased by 5,596×10-3 per cycle or
15,21%. The conclusion of this research is the usage of fuel heating using three
copper tubes with the range between the fins is 10 mm in the upper tank of
radiator can reduce the biggest lowers fuel consumption on the Engine of Toyota
Kijang 1989.
Keywords: r.p.m., heating fuel, capillary tube, radial fin, upper tank radiator, fuel
consumption of gasoline
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah, Tuhan semesta alam, yang telah memberikan ilmu,
inspirasi dan kemuliaan. Atas kehendak-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi
PENGARUH
VARIASI
PUTARAN
MESIN
DAN
PEMANASAN BAHAN BAKAR BENSIN MELALUI PIPA KAPILER
BERSIRIP RADIAL DI DALAM UPPER TANK RADIATOR TERHADAP
KONSUMSI BAHAN BAKAR BENSIN PADA MESIN TOYOTA KIJANG
Skripsi ini disusun untuk memenuhi sebagian dari persyaratan untuk
mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan pada Program Studi Pendidikan Teknik
Mesin, Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan, Fakultas Keguruan dan Ilmu
Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulis menyadari bahwa
terselesaikannya skripsi ini tidak terlepas dari bantuan, bimbingan, dan
pengarahan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis menyampaikan terima kasih
kepada:
1. Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
2. Ketua Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan Fakultas Keguruan dan Ilmu
Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Ketua program Studi Pendidikan Teknik Mesin, Jurusan Pendidikan Teknik
dan Kejuruan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas
Maret Surakarta.
4. Ir. Husin Bugis, M.Si. selaku pembimbing I, yang telah memberikan motivasi
dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.
5. Danar Susilo Wijayanto., S.T., M.Eng. selaku pembimbing II, yang telah
memberikan pengarahan dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.
6. Prof. Dr. Muhammad Akhyar, M.Pd, selaku Pembimbing Akademik, yang
telah memberikan bimbingan selama menjalani masa perkuliahan.
7. Budi Santoso & Suroto selaku tool man, yang telah membantu dalam
penyediaan sebagian alat yang dibutuhkan selama pengambilan data dalam
penelitian.
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
8. Kedua orangtua dan keluarga yang telah memberikan dukungan baik moril
maupun materiil.
9. Anggota penelitian kelompok: Febriyan A.N, Roziq Faizin, dan Yudhi Agil
Saputro yang telah berjuang bersama-sama untuk mendapatkan gelar Sarjana,
sukses selalu buat kita semua.
10. Semua pihak yang turut membantu dalam penyusunan skripsi ini yang tidak
mungkin disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan
karena keterbatasan penulis. Meskipun demikian, penulis berharap semoga skripsi
ini bermanfaat bagi penulis khususnya dan pembaca umumnya.
Surakarta,
Februari 2013
Penulis
xi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL .......................................................................................
i
HALAMAN PERNYATAAN..........................................................................
ii
HALAMAN PENGAJUAN ............................................................................
iii
HALAMAN PERSETUJUAN .......................................................................
iv
HALAMAN PENGESAHAN .........................................................................
v
HALAMAN MOTTO .....................................................................................
vi
HALAMAN PERSEMBAHAN ......................................................................
vii
HALAMAN ABSTRAK ................................................................................. viii
HALAMAN ABSTRACT ................................................................................
ix
KATA PENGANTAR .....................................................................................
x
DAFTAR ISI .................................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................
xv
DAFTAR TABEL ........................................................................................... xvi
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xvii
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah ...................................................................
1
B. Identifikasi Masalah .........................................................................
3
C. Pembatasan Masalah..........................................................................
4
D. Perumusan Masalah ...........................................................................
4
E. Tujuan Penelitian ...............................................................................
5
F.
5
Manfaat Penelitian.............................................................................
BAB II LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka ...............................................................................
xii
6
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
1. Motor Bensin Empat Langkah ...................................................
6
2. Bahan Bakar Bensin ...................................................................
7
3. Pembakaran ...............................................................................
9
4. Pemanasan Bahan Bakar ............................................................ 10
5. Reforming Bahan Bakar ............................................................ 10
6. Pipa Kapiler Bersirip ................................................................. 11
7. Putaran Mesin ............................................................................ 14
8. Konsumsi Bahan Bakar ............................................................. 15
9. Radiator ..................................................................................... 16
B. Penelitian yang Relevan .................................................................... 17
C. Kerangka Berpikir............................................................... .............. 18
D. Pertanyaan Penelitian ........................................................................ 21
BAB III METODE PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian ........................................................... 22
1. Tempat Penelitian....................................................................... 22
2. Waktu Penelitian ........................................................................ 22
B. Metode Penelitian .............................................................................. 22
C. Populasi dan Sampel.......................................................................... 23
3. Populasi Penelitian ..................................................................... 23
4. Sampel Penelitian ....................................................................... 23
D. Teknik Pengumpulan Data ................................................................ 23
5. Identifikasi Variabel ................................................................... 23
6. Pelaksanaan Eksperimen ............................................................ 25
E. Teknik Analisis data .......................................................................... 38
BAB IV HASIL PENELITIAN
A. Deskripsi data ....................................................................................
39
1. Data Perbandingan Rata-rata Temperatur Bahan Bakar ............ 39
2. Data Konsumsi Bahan Bakar ..................................................... 40
B. Pembahasan Data............................................................................... 42
xiii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
1. Perbandingan Konsumsi Bahan Bakar pada Putaran Mesin
1000 r.p.m .....................................................................................42
2. Perbandingan Konsumsi Bahan Bakar pada Putaran Mesin
2000 r.p.m .....................................................................................45
3. Perbandingan Konsumsi Bahan Bakar pada Putaran Mesin
3000 r.p.m. ....................................................................................47
4. Perbandingan Rata-rata Konsumsi Bahan Bakar dari
semua Percobaan ...........................................................................50
BAB V SIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN
A. Simpulan ............................................................................................
54
B. Implikasi ............................................................................................ 54
1. Implikasi Teoritis
.................................................................... 55
2. Implikasi Praktis
.................................................................... 55
C. Saran .................................................................................................. 55
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 57
LAMPIRAN...................................................................................................... 60
xiv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1.1. Persentase Penghasilan BBM Indonesia ......................................
1
Gambar 2.1. Prinsip Kerja Mesin Empat Langkah ...........................................
7
Gambar 2.2. Pipa Tembaga Bersirip Radial .....................................................
14
Gambar 2.3. Radiator ........................................................................................
16
Gambar 2.4. Skema Paradigma Penelitian ........................................................
20
Gambar 3.1. Gelas Ukur.....................................................................................
25
Gambar 3.2. Desain Radiator pada Penelitian ..................................................
26
Gambar 3.3. Pipa Kapiler Tembaga dan Plat Tembaga .....................................
26
Gambar 3.4. Pipa Tembaga Bersirip Jarak antar Sirip 10 mm ..........................
27
Gambar 3.5. Pipa Tembaga Bersirip Jarak antar Sirip 20 mm ..........................
27
Gambar 3.6. Pipa Tembaga Bersirip Jarak antar Sirip 30 mm .........................
27
Gambar 3.7. Stopwatch ......................................................................................
28
Gambar 3.8. Multimeter Digital ........................................................................
28
Gambar 3.9. Bagan Alur Proses Eksperimen ....................................................
30
Gambar 3.10. Skema Aliran Bahan Bakar .........................................................
31
Gambar 4.1. Data Temperatur Bahan Bakar pada Setiap
Perlakuan .....................................................................................
39
Gambar 4.2. Perbandingan Konsumsi Bahan Bakar dari Semua
Percobaan .....................................................................................
41
Gambar 4.3. Konsumsi Bahan Bakar pada Putaran Mesin 1000 r.p.m. ............
43
Gambar 4.4. Konsumsi Bahan Bakar pada Putaran Mesin 2000 r.p.m. ............
45
Gambar 4.5. Konsumsi Bahan Bakar pada Putaran Mesin 3000 r.p.m. ............
48
Gambar 4.6. Perbandingan Konsumsi Bahan Bakar ..........................................
51
xv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1. Format Pengambilan Data untuk Waktu Konsumsi Bahan
Bakar ................................................................................................
37
Tabel 4.1. Data Temperatur Bahan Bakar pada Setiap Perlakuan .....................
39
Tabel 4.2. Konsumsi Bahan Bakar.....................................................................
40
Tabel 4.3. Persentase Konsumsi Bahan Bakar ...................................................
42
Tabel 4.4. Perolehan Konsumsi Bahan Bakar pada Putaran Mesin
1000 r.p.m. ........................................................................................
42
Tabel 4.5. Perolehan Konsumsi Bahan Bakar pada Putaran Mesin
2000 r.p.m .........................................................................................
45
Tabel 4.6. Perolehan Konsumsi Bahan Bakar pada Putaran Mesin
3000 r.p.m. ........................................................................................
47
Tabel 4.7. Perbandingan Rata-rata Konsumsi Bahan Bakar dari Setiap
Percobaan ..........................................................................................
xvi
50
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1. Kalibrasi Kabel Termokopel 1 (T1) ............................................................
61
2. Kalibrasi Kabel Termokopel 2 (T2) ............................................................
62
3. Kalibrasi Kabel Termokopel 3 (T3) ............................................................
63
4. Kalibrasi Kabel Termokopel 4 (T4) ............................................................
64
5. Data Waktu Konsumsi Bahan Bakar Kendaraan Normal atau tanpa
Pemanasan Bahan Bakar (tanpa saluran pipa tembaga)...............................
65
6. Data Waktu Konsumsi Bahan Bakar Mesin dengan Pemanasan Bahan
Bakar Menggunakan Saluran Pipa Tembaga tanpa Sirip.............................
67
7. Data Waktu Konsumsi Bahan Bakar Mesin dengan Pemanasan Bahan
Bakar Menggunakan Saluran Pipa Tembaga dengan Jarak antar Sirip
30 mm .........................................................................................................
69
8. Data Waktu Konsumsi Bahan Bakar Mesin dengan Pemanasan Bahan
Bakar Menggunakan Saluran Pipa Tembaga dengan Jarak antar Sirip
20 mm .........................................................................................................
71
9. Data Waktu Konsumsi Bahan Bakar Mesin dengan Pemanasan Bahan
Bakar Menggunakan Saluran Pipa Tembaga dengan Jarak antar Sirip
10 mm .........................................................................................................
73
10. Perhitungan Konsumsi Bahan Bakar dari Hasil Percobaan pada
Putaran Mesin 1000 r.p.m ...........................................................................
75
11. Perhitungan Konsumsi Bahan Bakar dari Hasil Percobaan pada
Putaran Mesin 2000 r.p.m ............................................................................ 79
12. Perhitungan Konsumsi Bahan Bakar dari Hasil Percobaan pada
Putaran Mesin 3000 r.p.m ...........................................................................
81
13. Dokumentasi Pembuatan Pipa Kapiler Tembaga dan Pemasangan Pipa
Kapiler Tembaga pada Upper Tank Radiator ..............................................
87
14. Dokumentasi Persiapan dan Pelaksanaan Penelitian....................................
92
15. Daftar Kegiatan Seminar ............................................................................ 98
xvii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
16. Pengesahan Proposal Skripsi........................................................................ 101
17. Permohonan Ijin Menyusun Skripsi ............................................................. 102
18. Surat Keputusan Dekan FKIP ...................................................................... 103
19. Permohonan Ijin Research/Try Out ke Rektor UNS Surakarta.................... 104
20. Permohonan Ijin Research/Try Out ke Kepala Laboratorium Otomotif
PTM FKIP UNS Surakarta........................................................................... 105
21. Surat Keterangan telah Melakukan Penelitian ............................................. 106
xviii
digilib.uns.ac.id
PENGARUH VARIASI PUTARAN MESIN DAN PEMANASAN BAHAN
BAKAR BENSIN MELALUI PIPA KAPILER BERSIRIP RADIAL
DI DALAM UPPER TANK RADIATOR TERHADAP KONSUMSI BAHAN
BAKAR BENSIN PADA MESIN TOYOTA KIJANG
SKRIPSI
Oleh :
ARIF NURACHMAN
K2508045
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
Februari 2013
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGARUH VARIASI PUTARAN MESIN DAN PEMANASAN BAHAN
BAKAR BENSIN MELALUI PIPA KAPILER BERSIRIP RADIAL
DI DALAM UPPER TANK RADIATOR TERHADAP KONSUMSI BAHAN
BAKAR BENSIN PADA MESIN TOYOTA KIJANG
Oleh:
ARIF NURACHMAN
K2508045
Skripsi
diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan mendapatkan gelar
Sarjana Pendidikan Program Studi Pendidikan Teknik Mesin,
Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
Februari 2013
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
MOTTO
-orang beriman diantaramu dan orang-orang
(QS. Al Mujadilah: 11)
Hidup itu sederhana, ketika kita membuat pilihan jangan pernah menyesali
apapun hasilnya.
( Han)
Kita berbeda kita tak sama, jangan pernah membanding-bandingkan diri kita
dengan orang lain yakinlah bahwa diri kita istimewa kawan.
(A.N.)
Jadilah kepalanya bukan ekornya, karena ekor akan selalu mengikuti kepala dan
tak akan pernah mendahului kepala. Bedakan antara idealis dan realistis.
(A.N.)
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERSEMBAHAN
Dengan mengucapkan puji syukur Alhamdullilah skripsi ini dipersembahkan
kepada:
Robbuna
Bapak dan Ibu tercinta
Kakak tersayang
Keluarga
Sahabat-sahabatku
Teman-teman PTM
Almamaterku
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK
Arif Nurachman, PENGARUH VARIASI PUTARAN MESIN DAN
PEMANASAN BAHAN BAKAR BENSIN MELALUI PIPA KAPILER
BERSIRIP RADIAL DI DALAM UPPER TANK RADIATOR TERHADAP
KONSUMSI BAHAN BAKAR BENSIN PADA MESIN TOYOTA KIJANG.
Skripsi, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret
Surakarta. Februari 2013.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui konsumsi bahan bakar
bensin pada mesin Toyota Kijang setelah menggunakan pemanasan bahan bakar
bensin melalui pipa kapiler bersirip radial di dalam upper tank radiator pada
putaran mesin 1000 r.p.m, 2000 r.p.m, dan 3000 r.p.m.
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental. Sampel penelitian
adalah mobil Toyota Kijang tahun 1989 bernomor mesin 7855290. Teknik
pengambilan sampel menggunakan teknik sampel acak/random sample. Metode
pengumpulan data menggunakan metode eksperimen. Variabel bebas penelitian
ini adalah penggunaan pemanasan bahan bakar dengan variasi sirip pada pipa
kapiler tembaga yang terdiri dari pipa kapiler tembaga tanpa sirip dan pipa kapiler
tembaga bersirip radial dengan jarak antar sirip 10 mm, 20 mm, 30 mm dan
variasi putaran mesin pada 1000 r.p.m, 2000 r.p.m, dan 3000 r.p.m. Metode
eksperimen pada pengukuran konsumsi bahan bakar yang dilakukan dengan
mencatat waktu yang diperlukan untuk menghabiskan bahan bakar 50 cc.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa konsumsi rata-rata pada putaran
mesin 1000 r.p.m keadaan normal mobil Toyota kijang konsumsi rata-ratanya
sebesar 32,066×10-3 cc tiap siklus. Dengan penggunaan pemanasan bahan bakar
menggunakan 3 pipa tembaga bersirip radial dengan jarak antar sirip 10 mm
konsumsi bahan bakar sebesar 25,174×10-3 cc tiap siklus. Konsumsi bahan bakar
mengalami penurunan sebesar 6,892×10-3 cc tiap siklus atau sebesar 21,58%. Pada
putaran mesin 2000 r.p.m keadaan normal mobil Toyota kijang konsumsi rataratanya sebesar 38,487×10-3 cc tiap siklus. Dengan penggunaan pemanasan bahan
bakar menggunakan 3 pipa tembaga bersirip radial dengan jarak antar sirip 10 mm
konsumsi bahan bakar sebesar 28,121×10-3 cc tiap siklus. Konsumsi bahan
bakarnya mengalami penurunan sebesar 10,366×10-3 cc tiap siklus atau sebesar
26,93%. Pada putaran mesin 3000 r.p.m keadaan normal mobil Toyota kijang
konsumsi rata-ratanya sebesar 36,783×10-3 cc tiap siklus. Dengan penggunaan
pemanasan bahan bakar menggunakan 3 pipa tembaga bersirip radial dengan jarak
antar sirip 10 mm konsumsi bahan bakar sebesar 31,187×10-3 cc tiap siklus.
Konsumsi bahan bakar mengalami penurunan sebesar 5,596×10-3 cc tiap siklus
atau sebesar 15,21%. Simpulan penelitian ini adalah penggunaan pemanasan
bahan bakar menggunakan 3 pipa tembaga bersirip radial dengan jarak antar sirip
10 mm di dalam upper tank radiator menurunkan konsumsi bahan bakar bensin
paling besar pada mesin Toyota Kijang tahun 1989.
Kata kunci: putaran mesin, pemanasan bahan bakar, pipa kapiler, sirip radial,
upper tank radiator, konsumsi bahan bakar bensin.
viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRACT
Arif Nurachman, THE EFFECT OF VARIATIONS R.P.M. AND HEATING
GASOLINE FUEL THROUGH A RADIAL FINNED CAPILLARY TUBE
IN THE UPPER TANK RADIATOR OF FUEL CONSUMPTION FOR THE
ENGINE OF TOYOTA KIJANG. The Thesis, Faculty of Teacher Training and
Education, Sebelas Maret University Surakarta. February 2013.
The purpose of this study is to determine the fuel consumption in the
engine of Toyota Kijang to affect the usage of heating gasoline fuel through a
capillary tube which is radial finned in the upper tank radiator at engine speed
1000 r.p.m., 2000 r.p.m., and 3000 r.p.m.
This study is experimental. The sample in this study was the machine of
Toyota Kijang made on 1989 with machine number 7855290. Random Sampling
is used to draw the sample while experimental method is used to gather datas.
Free variable of the research is the usage of fuel heating with fin variations on the
copper capillar tube consist of copper capillar tube without fin, finned copper
capillar tube with the ranges between the fins are 10 mm, 20 mm, and 30 mm and
variations of engine speed at 1000 r.p.m., 2000 r.p.m., and 3000 r.p.m.
Experimental method to measure the fuel consumption is done by recording the
time required for spent fuel 50 cc.
The result of this research shows that the average consumption at engine
speed 1000 r.p.m. on the normal condition Toyota Kijang has average fuel
consumption 32,066×10-3 cc per cycle. In the usage of fuel heating using three
copper tubes with the range between the fins is 10 mm fuel consumption by
25,174×10-3 cc per cycle. Fuel consumption decreased by 6,892×10-3 cc per cycle
or 21,58%. At engine speed 2000 r.p.m. on the normal condition Toyota Kijang
average consumption 38,487×10-3 cc per cycle. In the usage of fuel heating using
three copper tubes with the range between the fins is 10 mm fuel consumption by
28,121×10-3 cc per cycle. Fuel consumption decreased by 10,366×10-3 cc per cycle
or 26,93%. At engine speed 3000 r.p.m. on the normal condition Toyota Kijang
average consumption 36,783×10-3 cc per cycle. In the usage of fuel heating using
three copper tubes with the range between the fins is 10 mm fuel consumption by
31,187×10-3 cc per cycle. Fuel consumption decreased by 5,596×10-3 per cycle or
15,21%. The conclusion of this research is the usage of fuel heating using three
copper tubes with the range between the fins is 10 mm in the upper tank of
radiator can reduce the biggest lowers fuel consumption on the Engine of Toyota
Kijang 1989.
Keywords: r.p.m., heating fuel, capillary tube, radial fin, upper tank radiator, fuel
consumption of gasoline
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah, Tuhan semesta alam, yang telah memberikan ilmu,
inspirasi dan kemuliaan. Atas kehendak-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi
PENGARUH
VARIASI
PUTARAN
MESIN
DAN
PEMANASAN BAHAN BAKAR BENSIN MELALUI PIPA KAPILER
BERSIRIP RADIAL DI DALAM UPPER TANK RADIATOR TERHADAP
KONSUMSI BAHAN BAKAR BENSIN PADA MESIN TOYOTA KIJANG
Skripsi ini disusun untuk memenuhi sebagian dari persyaratan untuk
mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan pada Program Studi Pendidikan Teknik
Mesin, Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan, Fakultas Keguruan dan Ilmu
Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulis menyadari bahwa
terselesaikannya skripsi ini tidak terlepas dari bantuan, bimbingan, dan
pengarahan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis menyampaikan terima kasih
kepada:
1. Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
2. Ketua Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan Fakultas Keguruan dan Ilmu
Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Ketua program Studi Pendidikan Teknik Mesin, Jurusan Pendidikan Teknik
dan Kejuruan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas
Maret Surakarta.
4. Ir. Husin Bugis, M.Si. selaku pembimbing I, yang telah memberikan motivasi
dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.
5. Danar Susilo Wijayanto., S.T., M.Eng. selaku pembimbing II, yang telah
memberikan pengarahan dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.
6. Prof. Dr. Muhammad Akhyar, M.Pd, selaku Pembimbing Akademik, yang
telah memberikan bimbingan selama menjalani masa perkuliahan.
7. Budi Santoso & Suroto selaku tool man, yang telah membantu dalam
penyediaan sebagian alat yang dibutuhkan selama pengambilan data dalam
penelitian.
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
8. Kedua orangtua dan keluarga yang telah memberikan dukungan baik moril
maupun materiil.
9. Anggota penelitian kelompok: Febriyan A.N, Roziq Faizin, dan Yudhi Agil
Saputro yang telah berjuang bersama-sama untuk mendapatkan gelar Sarjana,
sukses selalu buat kita semua.
10. Semua pihak yang turut membantu dalam penyusunan skripsi ini yang tidak
mungkin disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan
karena keterbatasan penulis. Meskipun demikian, penulis berharap semoga skripsi
ini bermanfaat bagi penulis khususnya dan pembaca umumnya.
Surakarta,
Februari 2013
Penulis
xi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL .......................................................................................
i
HALAMAN PERNYATAAN..........................................................................
ii
HALAMAN PENGAJUAN ............................................................................
iii
HALAMAN PERSETUJUAN .......................................................................
iv
HALAMAN PENGESAHAN .........................................................................
v
HALAMAN MOTTO .....................................................................................
vi
HALAMAN PERSEMBAHAN ......................................................................
vii
HALAMAN ABSTRAK ................................................................................. viii
HALAMAN ABSTRACT ................................................................................
ix
KATA PENGANTAR .....................................................................................
x
DAFTAR ISI .................................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................
xv
DAFTAR TABEL ........................................................................................... xvi
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xvii
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah ...................................................................
1
B. Identifikasi Masalah .........................................................................
3
C. Pembatasan Masalah..........................................................................
4
D. Perumusan Masalah ...........................................................................
4
E. Tujuan Penelitian ...............................................................................
5
F.
5
Manfaat Penelitian.............................................................................
BAB II LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka ...............................................................................
xii
6
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
1. Motor Bensin Empat Langkah ...................................................
6
2. Bahan Bakar Bensin ...................................................................
7
3. Pembakaran ...............................................................................
9
4. Pemanasan Bahan Bakar ............................................................ 10
5. Reforming Bahan Bakar ............................................................ 10
6. Pipa Kapiler Bersirip ................................................................. 11
7. Putaran Mesin ............................................................................ 14
8. Konsumsi Bahan Bakar ............................................................. 15
9. Radiator ..................................................................................... 16
B. Penelitian yang Relevan .................................................................... 17
C. Kerangka Berpikir............................................................... .............. 18
D. Pertanyaan Penelitian ........................................................................ 21
BAB III METODE PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian ........................................................... 22
1. Tempat Penelitian....................................................................... 22
2. Waktu Penelitian ........................................................................ 22
B. Metode Penelitian .............................................................................. 22
C. Populasi dan Sampel.......................................................................... 23
3. Populasi Penelitian ..................................................................... 23
4. Sampel Penelitian ....................................................................... 23
D. Teknik Pengumpulan Data ................................................................ 23
5. Identifikasi Variabel ................................................................... 23
6. Pelaksanaan Eksperimen ............................................................ 25
E. Teknik Analisis data .......................................................................... 38
BAB IV HASIL PENELITIAN
A. Deskripsi data ....................................................................................
39
1. Data Perbandingan Rata-rata Temperatur Bahan Bakar ............ 39
2. Data Konsumsi Bahan Bakar ..................................................... 40
B. Pembahasan Data............................................................................... 42
xiii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
1. Perbandingan Konsumsi Bahan Bakar pada Putaran Mesin
1000 r.p.m .....................................................................................42
2. Perbandingan Konsumsi Bahan Bakar pada Putaran Mesin
2000 r.p.m .....................................................................................45
3. Perbandingan Konsumsi Bahan Bakar pada Putaran Mesin
3000 r.p.m. ....................................................................................47
4. Perbandingan Rata-rata Konsumsi Bahan Bakar dari
semua Percobaan ...........................................................................50
BAB V SIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN
A. Simpulan ............................................................................................
54
B. Implikasi ............................................................................................ 54
1. Implikasi Teoritis
.................................................................... 55
2. Implikasi Praktis
.................................................................... 55
C. Saran .................................................................................................. 55
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 57
LAMPIRAN...................................................................................................... 60
xiv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1.1. Persentase Penghasilan BBM Indonesia ......................................
1
Gambar 2.1. Prinsip Kerja Mesin Empat Langkah ...........................................
7
Gambar 2.2. Pipa Tembaga Bersirip Radial .....................................................
14
Gambar 2.3. Radiator ........................................................................................
16
Gambar 2.4. Skema Paradigma Penelitian ........................................................
20
Gambar 3.1. Gelas Ukur.....................................................................................
25
Gambar 3.2. Desain Radiator pada Penelitian ..................................................
26
Gambar 3.3. Pipa Kapiler Tembaga dan Plat Tembaga .....................................
26
Gambar 3.4. Pipa Tembaga Bersirip Jarak antar Sirip 10 mm ..........................
27
Gambar 3.5. Pipa Tembaga Bersirip Jarak antar Sirip 20 mm ..........................
27
Gambar 3.6. Pipa Tembaga Bersirip Jarak antar Sirip 30 mm .........................
27
Gambar 3.7. Stopwatch ......................................................................................
28
Gambar 3.8. Multimeter Digital ........................................................................
28
Gambar 3.9. Bagan Alur Proses Eksperimen ....................................................
30
Gambar 3.10. Skema Aliran Bahan Bakar .........................................................
31
Gambar 4.1. Data Temperatur Bahan Bakar pada Setiap
Perlakuan .....................................................................................
39
Gambar 4.2. Perbandingan Konsumsi Bahan Bakar dari Semua
Percobaan .....................................................................................
41
Gambar 4.3. Konsumsi Bahan Bakar pada Putaran Mesin 1000 r.p.m. ............
43
Gambar 4.4. Konsumsi Bahan Bakar pada Putaran Mesin 2000 r.p.m. ............
45
Gambar 4.5. Konsumsi Bahan Bakar pada Putaran Mesin 3000 r.p.m. ............
48
Gambar 4.6. Perbandingan Konsumsi Bahan Bakar ..........................................
51
xv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1. Format Pengambilan Data untuk Waktu Konsumsi Bahan
Bakar ................................................................................................
37
Tabel 4.1. Data Temperatur Bahan Bakar pada Setiap Perlakuan .....................
39
Tabel 4.2. Konsumsi Bahan Bakar.....................................................................
40
Tabel 4.3. Persentase Konsumsi Bahan Bakar ...................................................
42
Tabel 4.4. Perolehan Konsumsi Bahan Bakar pada Putaran Mesin
1000 r.p.m. ........................................................................................
42
Tabel 4.5. Perolehan Konsumsi Bahan Bakar pada Putaran Mesin
2000 r.p.m .........................................................................................
45
Tabel 4.6. Perolehan Konsumsi Bahan Bakar pada Putaran Mesin
3000 r.p.m. ........................................................................................
47
Tabel 4.7. Perbandingan Rata-rata Konsumsi Bahan Bakar dari Setiap
Percobaan ..........................................................................................
xvi
50
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1. Kalibrasi Kabel Termokopel 1 (T1) ............................................................
61
2. Kalibrasi Kabel Termokopel 2 (T2) ............................................................
62
3. Kalibrasi Kabel Termokopel 3 (T3) ............................................................
63
4. Kalibrasi Kabel Termokopel 4 (T4) ............................................................
64
5. Data Waktu Konsumsi Bahan Bakar Kendaraan Normal atau tanpa
Pemanasan Bahan Bakar (tanpa saluran pipa tembaga)...............................
65
6. Data Waktu Konsumsi Bahan Bakar Mesin dengan Pemanasan Bahan
Bakar Menggunakan Saluran Pipa Tembaga tanpa Sirip.............................
67
7. Data Waktu Konsumsi Bahan Bakar Mesin dengan Pemanasan Bahan
Bakar Menggunakan Saluran Pipa Tembaga dengan Jarak antar Sirip
30 mm .........................................................................................................
69
8. Data Waktu Konsumsi Bahan Bakar Mesin dengan Pemanasan Bahan
Bakar Menggunakan Saluran Pipa Tembaga dengan Jarak antar Sirip
20 mm .........................................................................................................
71
9. Data Waktu Konsumsi Bahan Bakar Mesin dengan Pemanasan Bahan
Bakar Menggunakan Saluran Pipa Tembaga dengan Jarak antar Sirip
10 mm .........................................................................................................
73
10. Perhitungan Konsumsi Bahan Bakar dari Hasil Percobaan pada
Putaran Mesin 1000 r.p.m ...........................................................................
75
11. Perhitungan Konsumsi Bahan Bakar dari Hasil Percobaan pada
Putaran Mesin 2000 r.p.m ............................................................................ 79
12. Perhitungan Konsumsi Bahan Bakar dari Hasil Percobaan pada
Putaran Mesin 3000 r.p.m ...........................................................................
81
13. Dokumentasi Pembuatan Pipa Kapiler Tembaga dan Pemasangan Pipa
Kapiler Tembaga pada Upper Tank Radiator ..............................................
87
14. Dokumentasi Persiapan dan Pelaksanaan Penelitian....................................
92
15. Daftar Kegiatan Seminar ............................................................................ 98
xvii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
16. Pengesahan Proposal Skripsi........................................................................ 101
17. Permohonan Ijin Menyusun Skripsi ............................................................. 102
18. Surat Keputusan Dekan FKIP ...................................................................... 103
19. Permohonan Ijin Research/Try Out ke Rektor UNS Surakarta.................... 104
20. Permohonan Ijin Research/Try Out ke Kepala Laboratorium Otomotif
PTM FKIP UNS Surakarta........................................................................... 105
21. Surat Keterangan telah Melakukan Penelitian ............................................. 106
xviii