Analisa Unjuk Kerja Mesin Otto EFI Satu Silinder Berbahan Bakar Campuran Premium Metanol Dengan Menggunakan Supercharger Listrik
UJI PERFORMANSI MESIN OTTO EFI SATU SILINDER
BERBAHAN BAKAR CAMPURAN PREMIUM DAN
METANOL DENGAN MENGGUNAKAN SUPERCHARGER
LISTRIK
Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi
Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
YANRI HILARIUS B
NIM : 090401028
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014
1
Universitas Sumatera Utara
Abstrak
Berbagai macam peningkatan efisiensi untuk motor bakar sudah dilakukan, tetapi
belum semua pengembangan dilakukan pada motor bakar berkapasitas kecil
seperti pada sepeda motor padahal penggunaan sepeda motor sudah sangat banyak
lebih banyak dibandingkan jumlah truk, bis ataupun mobil pribadi. Sebuah
supercharger memampatkan asupan udara untuk tekanan atmosfer di atas yang
meningkatkan densitas saluran udara masuk ke mesin. Supercharger elektrik
biayanya lebih murah dibandingkan dengan versi mekanis atau yang diputar oleh
mesin (drive belt). Pemasangannya dinilai lebih mudah karena tidak banyak lagi
modifikasi. Pada penelitian ini dilakukan 4 pengujian yaitu uji performansi,
pemakaian bahan bakar spesifik, emisi gas buang dan uji nilai kalor bahan bakar.
Dari hasil pengujian didapat bahwa penggunaan blower sebagai supercharger
elektrik dapat meningkat, peningkatan rata-rata pada torsi sebesar 0,686 Nm, daya
sebesar 0,5631 kw, efisiensi thermal 12%, efesiensi volumetrik 26%, AFR sebesar
2,7 dan menurunkan konsumsi bahan bakar spesifik rata-rata sebesar 222.97
gr/kwh.
Kata kunci : Mesin Otto EFI,Blower sebagai Supercharger Elektrik, Performansi
Mesin Otto
2
Universitas Sumatera Utara
Abstract
There are many development for engine efficiency that had been done, but not
every development is done for little capacity engine for example motorcycle
engine althought the used of motorcycle engine is much more than truck, bus or
conventional car. A supercharger used air at atmosphere pressure to increase the
density of air that enters the combustion chamber. Electric supercharger have less
cost tahn the mechanical version that rotated by drive belt from the engine
rotation. The application is also easier because do not have to do many
modification. In this study there are 4 test that is performance test, Spesific fuel
consumption test, emision test, and fuel heating value test. From the test and study
the result is the use of electric blower as a supercharger can be increase. the
average increase in torque of 0,686 Nm, powe of 0,563, brake therman
efficiencyof 12%,volumetricefficiency of26% and lower the spesific consumption
of fue average of 222,97gr/kwh.
Keywords: Otto engine, blower as Electric Supercharger, performance of otto
engine
3
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur saya ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas
berkat, kasih, kekuatan dan kesehatan yang diberikan selama pengerjaan skripsi
ini, sehingga skripsi ini dapat saya selesaikan.
Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan
untuk mencapai gelar sarjana di Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara. Adapun yang menjadi judul skripsi ini yaitu
“Analisa Unjuk Kerja Mesin Otto EFI Satu Silinder Berbahan Bakar
Campuran Premium Metanol Dengan Menggunakan Supercharger Listrik”
Dalam penulisan skripsi ini tidak sedikit hambatan yang dihadapi oleh
penulis. Untuk itu penulis secara khusus menyampaikan terima kasih kepada
dosen pembimbing Bapak Ir. Abdul Halim Nasution, Msc yang telah bersedia
meluangkan waktunya untuk memberikan saran dan membimbing serta
sumbangan pikiran bagi penulisan skripsi ini.
Selama penulisan skripsi ini, penulis juga mendapat banyak bantuan dari
berbagai pihak. Oleh karena itu penulis juga mengucapkan terima kasih kepada:
1.
Kedua orang tua penulis, Ayahanda E.Tampubolon dan Ibunda N.br Silaban,
yang telah memberikan dukungan doa, dana dan semangat serta memberikan
kesempatan kepada penulis untuk dapat mengikuti pendidikan di Fakultas
Teknik USU.
2.
Bapak Dr.Ing.Ir.Ikwansyah Isranuri, selaku Ketua Departemen Teknik
Mesin Fakultas Teknik USU.
3.
Bapak Ir. M. Syahril Gultom, MT. selaku Sekretaris Departemen Teknik
Mesin Universitas Sumatera Utara.
4.
Bapak Dr. Eng Himsar Ambarita ST. MT dan Bapak Tulus Burhanuddin
Sitorus ST. MT sebagai dosen Pembanding saya yang membantu saya dalam
menyempurnakan skripsi ini.
5.
Bapak/Ibu Staff Pengajar dan Pegawai di Departemen Teknik Mesin USU.
4
Universitas Sumatera Utara
6.
Bengkel Toyota AUTO 2000 Jln. SM. Raja yang telah memberi kesempatan
melakukan pengujian.
7.
Saudaraku yang tercinta, Yovit Ferdinand Orlando Tampubolon, Yuni Arli
Estela Yose Tampubolon, Yevina Edaralind Tesalonika Tampubolon dan
sepupuku tercinta Putri Meilani Sari, Agnes Ketrin Larasati untuk doa-doa,
dana semangat dan dukungan dalam menyelesaikan skripsi ini.
8.
Teman-teman seperjuangan saya dalam mengerjakan skripsi ini Josia dan
Sido yang selalu bersama dalam berbagai keadaan suka maupun duka.
9.
Seluruh teman-teman penulis, baik teman satu angkatan 2009 juga temanteman yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu yang telah menemani
dan memberikan masukan serta semangat kepada penulis
10.
Teman-teman Tim Horas USU yang sama-sama berjuang dalam pengerjaan
mobil mesin USU.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena
itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi
penyempurnaan dimasa mendatang.
Akhirnya penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Terima kasih.
Medan,
Januari 2014
Penulis
Yanri Hilarius B
Nim. 090401028
5
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK ............................................................................................................ i
KATA PENGANTAR ........................................................................................ iii
DAFTAR ISI ....................................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... viii
DAFTAR TABEL ............................................................................................... x
DAFTAR NOTASI ............................................................................................. xi
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ............................................................................... 1
1.2 Tujuan Pengujian ............................................................................ 3
1.3 Batasan Masalah ............................................................................. 3
1.4 Manfaat Pengujian .......................................................................... 4
1.5 Metodologi Penulisan ..................................................................... 4
1.6 Sistematika Penulisan ..................................................................... 5
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Supercharger ................................................................................ 6
2.2
Supercharger Elektrik .................................................................. 7
2.3
Metanol ........................................................................................ 8
2.4
Premium ...................................................................................... 10
6
Universitas Sumatera Utara
2.5
Campuran Premium-Metanol ...................................................... 11
2.6
Motor Bensin ............................................................................... 12
2.6.1 Motor Bensi Empat langkah ............................................... 13
2.6.2 Performansi Mesin Otto ................................................... 15
2.7
Nilai kalor bahan Bakar ............................................................... 19
2.8
Sistem bahan bakr Injeksi ............................................................ 20
2.8.1 Perkembangan Sistem bahan Bakar Injeksi ....................... 20
2.8.2 Prinsip kerja Injeksi ............................................................ 21
2.8.3 Dasar Sistem EFI ................................................................ 22
2.9
Emisi Gas Buang ......................................................................... 22
2.9.1 Komposisi Kimia ................................................................ 22
BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1
Waktu Dan Tempat...................................................................... 26
3.2
Alat Dan Bahan ........................................................................... 28
3.2.1 Alat ..................................................................................... 28
3.2.2 Bahan .................................................................................. 36
3.3
Metode Pengumpulan Data ......................................................... 37
3.4
Metode Pengolahan Data ............................................................. 38
3.5
Pengamatan Dan Tahap Pengujian .............................................. 38
3.6
Prosedur Pengujian Performansi Mesin Otto .............................. 38
3.7
Prosedur Pengujian Emisi Gas Buang ......................................... 41
3.8
Prosedur Pengujian Nilai Kalor Bahan Bakar ............................. 44
7
Universitas Sumatera Utara
3.9
Prosedur Pengujian Konsumsi Bahan Bakar ............................... 45
BAB 4 HASIL DAN ANALISA PEMBAHANSAN
4.1
Pengujian Performansi Mesin Otto ............................................. 48
4.1.1 Torsi.................................................................................. 48
4.1.2 Daya ................................................................................. 59
4.1.3 Konsumsi Bahan Bakar Spesifik ..................................... 66
4.1.4 Efisiensi Thermal Brake .................................................. 75
4.1.5 Rasio Udara Bahan Bakar (AFR) .................................... 83
4.1.6 Efisiensi Volumetris ........................................................ 102
4.2
Pengujian Emisi Gas Buang ........................................................ 106
4.2.1 Emisi Gas Buang sebelum menggunakan Blower ........... 106
4.2.2 Emisi Gas Buang setelah menggunakan Blower ............. 107
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan .................................................................................. 112
5.2
Saran ........................................................................................... 113
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ xii
LAMPIRAN
8
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Supercharger ................................................................................ 7
Gambar 2.2
Cara Kerja Motor Bensin 4 Langkah........................................... 13
Gambar 2.3
Diagaram P-V Dan Siklus Otto ................................................... 13
Gambar 3.1
Pengujian emisi gas buang kendaraan ......................................... 26
Gambar 3.2
Pengujian Torsi Mesin................................................................. 26
Gambar 3.3
Pengujian pemakaian bahan bakar .............................................. 27
Gambar 3.4
Bom Kalorimeter ......................................................................... 27
Gambar 3.5
Sepeda Motor Honda SupraX125 PGMFI .................................. 28
Gambar 3.6
Blower ......................................................................................... 29
Gambar 3.7
Alat ukur emisi gas buang kendaraan .......................................... 30
Gambar 3.8
HiDS HD-30 ................................................................................ 31
Gambar 3.9
Tools ............................................................................................ 32
Gambar 3.10 Buret ............................................................................................ 33
Gambar 3.11 Stop Watch .................................................................................. 33
Gambar 3.12 Tabung bertekanan dengan regulator .......................................... 34
Gambar 3.13 Timbangan Digital ....................................................................... 34
Gambar 3.14 Timbangan Pegas......................................................................... 35
Gambar 3.15 Pipa Besi ...................................................................................... 35
Gambar 3.16 Pengatur bukaan throttle .............................................................. 36
Gambar 3.17 Premium ...................................................................................... 36
9
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.18 Etanol 96% .................................................................................. 37
Gambar 3.19 Diagram Alir Pengujian Performansi Mesin ............................... 41
Gambar 3.20 Diagram Alir Prosedur Pengujian Emisi Gas Buang .................. 43
Gambar 3.21 Diagram alir prosedur pengujian pemakaian bahan bakar .......... 47
Gambar 4.1
Grafik Torsi Vs Putaran Pada saat tidak menggunakanBlower
elektrik ......................................................................................... 53
Gambar 4.2
Grafik Torsi Vs Putaran Pada saat menggunakan Bolwer Elektrik
..................................................................................................... 58
Gambar 4.3
Perbandingan Grafik Torsi Vs Putaran ....................................... 58
Gambar 4.4
Grafik Daya vs Putaran pada saat tidak menggunakan Blower
elektrik ......................................................................................... 62
Gambar 4.5
Grafik Daya vs Putaran pada saa tidak menggunakan blower
elektrik ......................................................................................... 65
Gambar 4.6
Perbandingan Grafik Daya vs Putaran sebelum dan sesudah
menggunakan supercharger ......................................................... 65
Gambar 4.7
Grafik Sfc vs Putaran pada saat tidak menggunakan Blower
Elektrik ........................................................................................ 70
Gambar 4.8
Grafik Sfc vs Putaran Pada saat menggunakan menggunakan
blower elktrik............................................................................... 73
Gambar 4.9
Perbandingan Grafik Sfc vs Putaran .......................................... 74
Gambar 4.10 Grafik ηb Vs Putaran pada saat tidak menggunakan blower elektrik
..................................................................................................... 78
Gambar 4.11 Grafik ηb Vs Putaran pada saat menggunakan blower elektrik ... 81
Gambar 4.12 Perbandingan Grafik ηb Vs Putaran............................................. 82
10
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.13 Grafik AFR Vs Putaran pada sat tidak menggunakan blower
Elektik.......................................................................................... 91
Gambar 4.14 Grafik AFR Vs Putaran Pada saat mengunakan blower elektrik 99
Gambar 4.15 Grafik AFR vs putaran ................................................................ 100
Gambar 4.17 Grafik Perbandingan Evesiensi volumetris vs putaran ................. 105
11
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 RON campuran bensin-metanol ............................................................ 17
Tabel 2.2 Persamaan AFR dan Lambda................................................................ 19
Tabel 4.1 Peningkatan Torsi ................................................................................. 59
Tabel 4.2 Peningkatan Daya Motor ...................................................................... 66
Tabel 4.3 Hasil pengujian mf bahan bakar sebelum menggunakan blower elektrik
.............................................................................................................. 67
Tabel 4.4 Hasil pengujian mf bahan bakar saat menggunakan blower elektrik.... 70
Tabel 4.5 Perubahan Nilai pemakaian bahan bakar spesifik ................................ 74
Tabel 4.6 Peningkatan efisiensi thermal brake ..................................................... 82
Tabel 4.7 Emisi Bahan Bakar sebelum menggunakanblower elektrik ...............106
Tabel 4.8 Emisi Bahan Bakar saat menggunakan blower elektrik .....................107
12
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR NOTASI
Keterangan
Satuan
P
Daya
Watt
n
Putaran
rpm
T
Torsi
N.m
Sfc
Konsumsi Bahan Bakar Spesifik
g/wjam
Laju Aliran Bahan Bakar
Kg/jam
HHV
Nilai Kalor
Kj/Kg
ηb
Efisiensi Thermal Brake
AFR
Air fuel Rasio
ηv
Evesiensi Volumetri
t
Waktu
Detik
F
Gaya
Newton
Θ
Sudut gaya
0
r
Jarak poros dengan titik gaya
m
Lambang
13
Universitas Sumatera Utara
BERBAHAN BAKAR CAMPURAN PREMIUM DAN
METANOL DENGAN MENGGUNAKAN SUPERCHARGER
LISTRIK
Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi
Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
YANRI HILARIUS B
NIM : 090401028
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014
1
Universitas Sumatera Utara
Abstrak
Berbagai macam peningkatan efisiensi untuk motor bakar sudah dilakukan, tetapi
belum semua pengembangan dilakukan pada motor bakar berkapasitas kecil
seperti pada sepeda motor padahal penggunaan sepeda motor sudah sangat banyak
lebih banyak dibandingkan jumlah truk, bis ataupun mobil pribadi. Sebuah
supercharger memampatkan asupan udara untuk tekanan atmosfer di atas yang
meningkatkan densitas saluran udara masuk ke mesin. Supercharger elektrik
biayanya lebih murah dibandingkan dengan versi mekanis atau yang diputar oleh
mesin (drive belt). Pemasangannya dinilai lebih mudah karena tidak banyak lagi
modifikasi. Pada penelitian ini dilakukan 4 pengujian yaitu uji performansi,
pemakaian bahan bakar spesifik, emisi gas buang dan uji nilai kalor bahan bakar.
Dari hasil pengujian didapat bahwa penggunaan blower sebagai supercharger
elektrik dapat meningkat, peningkatan rata-rata pada torsi sebesar 0,686 Nm, daya
sebesar 0,5631 kw, efisiensi thermal 12%, efesiensi volumetrik 26%, AFR sebesar
2,7 dan menurunkan konsumsi bahan bakar spesifik rata-rata sebesar 222.97
gr/kwh.
Kata kunci : Mesin Otto EFI,Blower sebagai Supercharger Elektrik, Performansi
Mesin Otto
2
Universitas Sumatera Utara
Abstract
There are many development for engine efficiency that had been done, but not
every development is done for little capacity engine for example motorcycle
engine althought the used of motorcycle engine is much more than truck, bus or
conventional car. A supercharger used air at atmosphere pressure to increase the
density of air that enters the combustion chamber. Electric supercharger have less
cost tahn the mechanical version that rotated by drive belt from the engine
rotation. The application is also easier because do not have to do many
modification. In this study there are 4 test that is performance test, Spesific fuel
consumption test, emision test, and fuel heating value test. From the test and study
the result is the use of electric blower as a supercharger can be increase. the
average increase in torque of 0,686 Nm, powe of 0,563, brake therman
efficiencyof 12%,volumetricefficiency of26% and lower the spesific consumption
of fue average of 222,97gr/kwh.
Keywords: Otto engine, blower as Electric Supercharger, performance of otto
engine
3
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur saya ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas
berkat, kasih, kekuatan dan kesehatan yang diberikan selama pengerjaan skripsi
ini, sehingga skripsi ini dapat saya selesaikan.
Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan
untuk mencapai gelar sarjana di Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara. Adapun yang menjadi judul skripsi ini yaitu
“Analisa Unjuk Kerja Mesin Otto EFI Satu Silinder Berbahan Bakar
Campuran Premium Metanol Dengan Menggunakan Supercharger Listrik”
Dalam penulisan skripsi ini tidak sedikit hambatan yang dihadapi oleh
penulis. Untuk itu penulis secara khusus menyampaikan terima kasih kepada
dosen pembimbing Bapak Ir. Abdul Halim Nasution, Msc yang telah bersedia
meluangkan waktunya untuk memberikan saran dan membimbing serta
sumbangan pikiran bagi penulisan skripsi ini.
Selama penulisan skripsi ini, penulis juga mendapat banyak bantuan dari
berbagai pihak. Oleh karena itu penulis juga mengucapkan terima kasih kepada:
1.
Kedua orang tua penulis, Ayahanda E.Tampubolon dan Ibunda N.br Silaban,
yang telah memberikan dukungan doa, dana dan semangat serta memberikan
kesempatan kepada penulis untuk dapat mengikuti pendidikan di Fakultas
Teknik USU.
2.
Bapak Dr.Ing.Ir.Ikwansyah Isranuri, selaku Ketua Departemen Teknik
Mesin Fakultas Teknik USU.
3.
Bapak Ir. M. Syahril Gultom, MT. selaku Sekretaris Departemen Teknik
Mesin Universitas Sumatera Utara.
4.
Bapak Dr. Eng Himsar Ambarita ST. MT dan Bapak Tulus Burhanuddin
Sitorus ST. MT sebagai dosen Pembanding saya yang membantu saya dalam
menyempurnakan skripsi ini.
5.
Bapak/Ibu Staff Pengajar dan Pegawai di Departemen Teknik Mesin USU.
4
Universitas Sumatera Utara
6.
Bengkel Toyota AUTO 2000 Jln. SM. Raja yang telah memberi kesempatan
melakukan pengujian.
7.
Saudaraku yang tercinta, Yovit Ferdinand Orlando Tampubolon, Yuni Arli
Estela Yose Tampubolon, Yevina Edaralind Tesalonika Tampubolon dan
sepupuku tercinta Putri Meilani Sari, Agnes Ketrin Larasati untuk doa-doa,
dana semangat dan dukungan dalam menyelesaikan skripsi ini.
8.
Teman-teman seperjuangan saya dalam mengerjakan skripsi ini Josia dan
Sido yang selalu bersama dalam berbagai keadaan suka maupun duka.
9.
Seluruh teman-teman penulis, baik teman satu angkatan 2009 juga temanteman yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu yang telah menemani
dan memberikan masukan serta semangat kepada penulis
10.
Teman-teman Tim Horas USU yang sama-sama berjuang dalam pengerjaan
mobil mesin USU.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena
itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi
penyempurnaan dimasa mendatang.
Akhirnya penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Terima kasih.
Medan,
Januari 2014
Penulis
Yanri Hilarius B
Nim. 090401028
5
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK ............................................................................................................ i
KATA PENGANTAR ........................................................................................ iii
DAFTAR ISI ....................................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... viii
DAFTAR TABEL ............................................................................................... x
DAFTAR NOTASI ............................................................................................. xi
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ............................................................................... 1
1.2 Tujuan Pengujian ............................................................................ 3
1.3 Batasan Masalah ............................................................................. 3
1.4 Manfaat Pengujian .......................................................................... 4
1.5 Metodologi Penulisan ..................................................................... 4
1.6 Sistematika Penulisan ..................................................................... 5
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Supercharger ................................................................................ 6
2.2
Supercharger Elektrik .................................................................. 7
2.3
Metanol ........................................................................................ 8
2.4
Premium ...................................................................................... 10
6
Universitas Sumatera Utara
2.5
Campuran Premium-Metanol ...................................................... 11
2.6
Motor Bensin ............................................................................... 12
2.6.1 Motor Bensi Empat langkah ............................................... 13
2.6.2 Performansi Mesin Otto ................................................... 15
2.7
Nilai kalor bahan Bakar ............................................................... 19
2.8
Sistem bahan bakr Injeksi ............................................................ 20
2.8.1 Perkembangan Sistem bahan Bakar Injeksi ....................... 20
2.8.2 Prinsip kerja Injeksi ............................................................ 21
2.8.3 Dasar Sistem EFI ................................................................ 22
2.9
Emisi Gas Buang ......................................................................... 22
2.9.1 Komposisi Kimia ................................................................ 22
BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1
Waktu Dan Tempat...................................................................... 26
3.2
Alat Dan Bahan ........................................................................... 28
3.2.1 Alat ..................................................................................... 28
3.2.2 Bahan .................................................................................. 36
3.3
Metode Pengumpulan Data ......................................................... 37
3.4
Metode Pengolahan Data ............................................................. 38
3.5
Pengamatan Dan Tahap Pengujian .............................................. 38
3.6
Prosedur Pengujian Performansi Mesin Otto .............................. 38
3.7
Prosedur Pengujian Emisi Gas Buang ......................................... 41
3.8
Prosedur Pengujian Nilai Kalor Bahan Bakar ............................. 44
7
Universitas Sumatera Utara
3.9
Prosedur Pengujian Konsumsi Bahan Bakar ............................... 45
BAB 4 HASIL DAN ANALISA PEMBAHANSAN
4.1
Pengujian Performansi Mesin Otto ............................................. 48
4.1.1 Torsi.................................................................................. 48
4.1.2 Daya ................................................................................. 59
4.1.3 Konsumsi Bahan Bakar Spesifik ..................................... 66
4.1.4 Efisiensi Thermal Brake .................................................. 75
4.1.5 Rasio Udara Bahan Bakar (AFR) .................................... 83
4.1.6 Efisiensi Volumetris ........................................................ 102
4.2
Pengujian Emisi Gas Buang ........................................................ 106
4.2.1 Emisi Gas Buang sebelum menggunakan Blower ........... 106
4.2.2 Emisi Gas Buang setelah menggunakan Blower ............. 107
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan .................................................................................. 112
5.2
Saran ........................................................................................... 113
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ xii
LAMPIRAN
8
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Supercharger ................................................................................ 7
Gambar 2.2
Cara Kerja Motor Bensin 4 Langkah........................................... 13
Gambar 2.3
Diagaram P-V Dan Siklus Otto ................................................... 13
Gambar 3.1
Pengujian emisi gas buang kendaraan ......................................... 26
Gambar 3.2
Pengujian Torsi Mesin................................................................. 26
Gambar 3.3
Pengujian pemakaian bahan bakar .............................................. 27
Gambar 3.4
Bom Kalorimeter ......................................................................... 27
Gambar 3.5
Sepeda Motor Honda SupraX125 PGMFI .................................. 28
Gambar 3.6
Blower ......................................................................................... 29
Gambar 3.7
Alat ukur emisi gas buang kendaraan .......................................... 30
Gambar 3.8
HiDS HD-30 ................................................................................ 31
Gambar 3.9
Tools ............................................................................................ 32
Gambar 3.10 Buret ............................................................................................ 33
Gambar 3.11 Stop Watch .................................................................................. 33
Gambar 3.12 Tabung bertekanan dengan regulator .......................................... 34
Gambar 3.13 Timbangan Digital ....................................................................... 34
Gambar 3.14 Timbangan Pegas......................................................................... 35
Gambar 3.15 Pipa Besi ...................................................................................... 35
Gambar 3.16 Pengatur bukaan throttle .............................................................. 36
Gambar 3.17 Premium ...................................................................................... 36
9
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.18 Etanol 96% .................................................................................. 37
Gambar 3.19 Diagram Alir Pengujian Performansi Mesin ............................... 41
Gambar 3.20 Diagram Alir Prosedur Pengujian Emisi Gas Buang .................. 43
Gambar 3.21 Diagram alir prosedur pengujian pemakaian bahan bakar .......... 47
Gambar 4.1
Grafik Torsi Vs Putaran Pada saat tidak menggunakanBlower
elektrik ......................................................................................... 53
Gambar 4.2
Grafik Torsi Vs Putaran Pada saat menggunakan Bolwer Elektrik
..................................................................................................... 58
Gambar 4.3
Perbandingan Grafik Torsi Vs Putaran ....................................... 58
Gambar 4.4
Grafik Daya vs Putaran pada saat tidak menggunakan Blower
elektrik ......................................................................................... 62
Gambar 4.5
Grafik Daya vs Putaran pada saa tidak menggunakan blower
elektrik ......................................................................................... 65
Gambar 4.6
Perbandingan Grafik Daya vs Putaran sebelum dan sesudah
menggunakan supercharger ......................................................... 65
Gambar 4.7
Grafik Sfc vs Putaran pada saat tidak menggunakan Blower
Elektrik ........................................................................................ 70
Gambar 4.8
Grafik Sfc vs Putaran Pada saat menggunakan menggunakan
blower elktrik............................................................................... 73
Gambar 4.9
Perbandingan Grafik Sfc vs Putaran .......................................... 74
Gambar 4.10 Grafik ηb Vs Putaran pada saat tidak menggunakan blower elektrik
..................................................................................................... 78
Gambar 4.11 Grafik ηb Vs Putaran pada saat menggunakan blower elektrik ... 81
Gambar 4.12 Perbandingan Grafik ηb Vs Putaran............................................. 82
10
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.13 Grafik AFR Vs Putaran pada sat tidak menggunakan blower
Elektik.......................................................................................... 91
Gambar 4.14 Grafik AFR Vs Putaran Pada saat mengunakan blower elektrik 99
Gambar 4.15 Grafik AFR vs putaran ................................................................ 100
Gambar 4.17 Grafik Perbandingan Evesiensi volumetris vs putaran ................. 105
11
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 RON campuran bensin-metanol ............................................................ 17
Tabel 2.2 Persamaan AFR dan Lambda................................................................ 19
Tabel 4.1 Peningkatan Torsi ................................................................................. 59
Tabel 4.2 Peningkatan Daya Motor ...................................................................... 66
Tabel 4.3 Hasil pengujian mf bahan bakar sebelum menggunakan blower elektrik
.............................................................................................................. 67
Tabel 4.4 Hasil pengujian mf bahan bakar saat menggunakan blower elektrik.... 70
Tabel 4.5 Perubahan Nilai pemakaian bahan bakar spesifik ................................ 74
Tabel 4.6 Peningkatan efisiensi thermal brake ..................................................... 82
Tabel 4.7 Emisi Bahan Bakar sebelum menggunakanblower elektrik ...............106
Tabel 4.8 Emisi Bahan Bakar saat menggunakan blower elektrik .....................107
12
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR NOTASI
Keterangan
Satuan
P
Daya
Watt
n
Putaran
rpm
T
Torsi
N.m
Sfc
Konsumsi Bahan Bakar Spesifik
g/wjam
Laju Aliran Bahan Bakar
Kg/jam
HHV
Nilai Kalor
Kj/Kg
ηb
Efisiensi Thermal Brake
AFR
Air fuel Rasio
ηv
Evesiensi Volumetri
t
Waktu
Detik
F
Gaya
Newton
Θ
Sudut gaya
0
r
Jarak poros dengan titik gaya
m
Lambang
13
Universitas Sumatera Utara