TUGAS AKHIR Kaji Eksperimen Perbandingan Konsumsi Bahan Bakar Sistem Injeksi dan Karburator dengan Variabel Bobot Pengendara.
TUGAS AKHIR
KAJI EKSPERIMEN PERBANDINGAN KONSUMSI BAHAN BAKAR
SISTEM INJEKSI DAN KARBURATOR DENGAN VARIABEL
BOBOT PENGENDARA
Disusun Sebagai Syarat Menyelesaikan Program Studi
Strata Satu Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun oleh :
BUDI SANTOSO
NIM : D 200 060 049
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2016
i
MOTO
成人 不自 在 ，自在 不成人
Ceng Ren Bu Zi
Zai, Zi
Zai
Bu
Ceng Ren
"Orang sukses tidak santai, orang santai tidak sukses"
“Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan”
( Q.S. Al – Insyiroh : 6 )
“Sesungguhnya tidak ada seorangpun yang dapat mengetahui ilmu
Allah SWT, kecuali atas kehendaknya”
(Q.S. Al -- Baqarah :235)
v
KAJI EKSPERIMEN PERBANDINGAN KONSUMSI BAHAN BAKAR
SISTEM INJEKSI DAN KARBURATOR DENGAN VARIABEL
BOBOT PENGENDARA
Budi Santoso, Ir. Tri Tjahjono, MT
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
J;. A. Yani Tromol Pos 1 Pabela, Surakarta
Email : bdgndt@gmail.com
ABSTRAKSI
Sistem suplai bahan bakar pada sistem pembakaran pada mesin 4 langkah merupakan hal
yang paling mendasar dalam penentuan sebuah rangkaian kerja motor penggerak.
Munculnya sistem Injeksi yang menggantikan penggantian sistem karburator dengan EFI
bertujuan agar kendaraan menjadi irit. Dilemanya ukuran perbandingan irit antara EFI dan
karburator tersebut masih sulit dipahami oleh pengguna dalam sekala luas khususnya sepeda
motor Mio Fino (EFI) 2014 yang dalam kesempatan ini menjadi alat uji.
Dengan mengunakan variabel bobot pengendara maka perbandingan irit yang dimaksudkan
akan dapat terukur dengan pasti. Penelitian dilakukan dengan cara mengendarai kedua
macam tipe pengkabutan baik karburator maupun EFI di jalan yang relatif lurus dan
perbedaan elevasi ketinggianya tidak terlalu besar. Penelitian diawali dengan memberikan
bahan bakar premium sebanyak 100 cc kedalam tangki dan kemudian motor beserta
pengendara di dorong hingga kecepatan 30 km/jam kemudian motor dihidupkan. Pada saat
ini dimulai pencatatan lama waktu dan jarak tempuhnya dengan variabel jumlah putaran
2000 rpm, 3000 rpm, 4000 rpm, 5000 rpm, hingga 6000 rpm dan pada variabel bobot
pengendara 40 kg, 60 kg, dan 80 kg yang dilakukan sebanyak minimal 3 kali dalam tiap
macam variabel.
Hasil experimen didapat kesimpulan bahwa bobot pengendara juga mempunyai andil bagian
sebagai tolok ukur seberapa irit sistem pengkabutan tersebut dan sistem pengkabutan injeksi
lebih sedikit konsumsinya pada setiap satu siklus kerja. Dan capaian terbaik pada
pengendara dengan bobot 40 kg yang menghabiskan bahan bakar premiun 100 cc dengan
waktu konsumsi 5,27 menit yang dapat menempuh jarak 4,3 km dengan kecepatan rata-rata
45,8 km/jam. Dengan demikian maka dapat disimpulkan bahwa sistem pengkabutan injeksi
lebih irit dari sistem pengkabutan karburator. Hal ini dikarenakan sistem pengkabutan
injeksi dapat memecah partikel bahan bakar lebih baik dan lebih kecil daripada sistem
pengkabutan karburator. Sehingga permukaan partikel bahan bakar semakin luas dan udara
yang melekat pada bahan bakar akan semakin banyak. Sehingga perbandingan Air Fuel
Ratio (AFR) akan lebih sempurna tercampur dalam pengaplikasianya pada proses
pembakaran yang terjadi di dalam ruang bakar.
Kata kunci : EFI, Injeksi, Karburator, Perbandingan, Bahan Bakar, Mio Fino 2014
vi
REVIEW OF EXPERIMENTAL COMPARISON CONSUMPTION OF
FUEL INJECTION SYSTEM AND CARBURETOR WITH VARIABLE
WEIGHT OF THE RIDERS
Budi Santoso, Ir. Tri Tjahjono, MT
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
J;. A. Yani Tromol Pos 1 Pabela, Surakarta
Email : bdgndt@gmail.com
ABSTRACTION
Fuel supply system on the combustion system on the engine 4 stroke is the most fundamental
in the determination of a series of work the motor. The emergence injection system that
replaced the carburetor system replacement by EFI aims to be a vehicle to be frugal. The
dilemma size economical comparison between EFI and carburetor is still difficult to
understand by the user in broad scale, especially motorcycles Mio Fino (EFI) in 2014 that in
this occasion becomes the test device.
By using variable rider weight, the ratio of the intended economical will be measured with
certainty. Research done by driving both types pengkabutan both carburetor and EFI in a
relatively straight path and the elevation difference is not too big ketinggianya. The study
begins by providing premium fuel into the tank as much as 100 cc motorcycle and its rider
and then driven up to speeds of 30 km / h then the motor is turned on. At this time started
recording the length of time and the distance with a variable number of revolutions of 2000
rpm, 3000 rpm, 4000 rpm, 5000 rpm, up to 6000 rpm and the variable rider weight 40 kg, 60
kg and 80 kg made of at least three times in each of variables.
Results of experiments concluded that the weight of the rider also contribute part as a
measure of how efficient these misting systems and misting systems injection less
consumption at any one work cycle. And the best achievements in the rider weighing 40 kg
which spent fuel premium 100 cc with a consumption of 5.27 minutes to cover a distance of
4.3 km with an average speed of 45.8 km / h. Thus it can be concluded that the misting system
more efficient injection of carburetor misting system. This is because the injection misting
system can break down particles of fuel is better and smaller than the carburetor misting
system. So that the particle surface more extensive fuel and air are attached to the fuel will be
more and more. So the comparison Air Fuel Ratio (AFR) will be perfectly mixed in
pengaplikasianya in the combustion process that occurs in the combustion chamber.
Keywords: EFI, Injection, Carburetor, Comparison, Fuel, Mio Fino 2014
vii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Warohmatullahi Wabarokatuh.
Syukur Alhamdulillah, penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkah danra hmat-Nya
sehingga penyusunan laporan penelitian ini dapat terselesaikan.
Tugas akhir berjudul “KAJI EKSPERIMEN PERBANDINGAN KONSUMSI BAHAN
BAKAR SISTEM INJESKI DAN KARBURATOR DENGAN VARIABEL BOBOT
PENGENDARA “, dapat terselesaikan atas dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis
dengan segala ketulusan dan keikhlasan hati ingin menyampaikan rasa terimakasih dan
penghargaan yang sebesarbesarnya kepada :
1. Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT., Ph.D sebagai Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Tri Widodo Besar R., ST., M.Sc., Ph.D selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin.
3. Bapak Ir. Tri Tjahjono, MT. Selaku pembimbing utama yang telah memberikan
pengarahan, bimbingan dan saran hingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan.
4. Bapak ,Ibu dan keluarga tercinta, yang tiada hentinya memberikan doa, cinta,
semangat dan kasih sayang serta motivasi.
5. Teman-teman dan sahabat saya yang selalu memberikan support pada saya selama ini
Ogien, Andi Sidik, Pak Sugiyarto, Pak Amin Sulistyanto
6. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Mesin UMS
7. Semua pihak yang telah membantu penulis, semoga kebaikan kalian mendapatkan
balasan dari Allah SWT. Amin.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan
saran yang bersifat membangun dari pembaca sangat diharapkan. Harapan penulis semoga
tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan orang lain.
Wassalamu' alaikum Warohmatullahi Wabarokatuh.
Surakarta, 28 Juli 2016
Budi Santoso
viii
DAFTAR ISI
Halaman Judul ......................................................................................................................
i
Pernyataan Keaslian Skripsi ..................................................................................................
ii
Halaman Persetujuan ............................................................................................................ iii
Halaman Pengesahan ............................................................................................................ iv
Lembar Motto .......................................................................................................................
v
Abstrak .................................................................................................................................. vi
Kata Pengantar ..................................................................................................................... viiI
Daftar Isi ............................................................................................................................... ix
Daftar Gambar ...................................................................................................................... xi
Daftar Tabel .......................................................................................................................... xii
Daftar Grafik ......................................................................................................................... xiv
Dafar Lampiran ...................................................................................................................... xv
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ........................................................................................................
1
B. Rumusan Masalah ....................................................................................................
2
C. Tujuan .....................................................................................................................
3
D. Batasan masalah.......................................................................................................
3
E. Metodologi ..............................................................................................................
3
F. Manfaat ....................................................................................................................
4
G. Sistematika Penulisan .............................................................................................
5
BAB II LANDASAN TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
A. Tinjauan Pustaka ....................................................................................................
6
B. Prinsip Kerja Motor Bensin ....................................................................................
8
C. Sistem Bahan Bakar ................................................................................................ 14
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
A. Desain Penelitian ..................................................................................................... 32
B. Waktu dan Tempat Penelitian .................................................................................. 33
C. Variabel penelitian ................................................................................................... 34
D. Metode Pengambilan Data ....................................................................................... 35
E. Alat dan Bahan Penelitian ....................................................................................... 36
F. Prosedur Penelitian .................................................................................................. 40
G. Lembar Observasi .................................................................................................... 45
ix
H. Alur Penelitian ......................................................................................................... 47
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
A. HASIL PERCOBAAN ............................................................................................ 49
1. Pengujian iddle............................................................................................... 49
2. Pengujian Test Drive 1 ................................................................................... 53
3. Pengujian Test Drive 2 ................................................................................... 58
4. Pengujian Test Drive 3 ................................................................................... 64
B. Keterbatasan penelitian ............................................................................................ 70
BAB V PENUTUP
A. Kesimpulan .............................................................................................................. 71
B. Saran ....................................................................................................................... 71
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar .2.1 Langkah Hisap (Jama, 2008) ............................................................................ 11
Gambar 2.2 Langkah Kompresi (Jama, 2008) ....................................................................... 12
Gambar 2.3 Langkah Kerja (Jama, 2008) .............................................................................. 13
Gambar 2.4 Langkah Buang (Jama, 2008) ............................................................................ 14
Gambar 2.5 Siklus Aktual Mesin Otto (Cengel & Boles, 1994) .......................................... 14
Gambar 2.6 Prinsip Kerja Karburator (AHM buku pedoman reparasi Honda, 2009) ........... 16
Gambar 2.7 Pandangan Skematik Sistem Bahan Bakar Konvensional (Soenarta &
Furuhama, 2002) ............................................................................................... 17
Gambar 2.8 Konstruksi Karburator (AHM buku pedoman reparasi Honda, 2009)............... 20
Gambar 2.9 Skematik Sistem Bahan Bakar EFI (Ryan, 2011) .............................................. 24
Gambar 2.10 Sensor suhu mesin ETS ................................................................................... 25
Gambar 2.11 Posisi bypass valve (ISC /idle switch control) ................................................. 26
Gambar 2.12 Bentuk komponen elektrik TPS (throttle position sensor) .............................. 27
Gambar 2.13 Bentuk TPS (throttle position sensor) ............................................................. 27
Gambar 2.14 Posisi TPS (throttle position sensor) pada Throtel Body ................................. 28
Gambar 2.15 Katup Kupu-kupu pada Throtel Body (AHAS Spare Part) .............................. 29
Gambar 2.16 Skema komposisi stoichiometric (AFR=14.7) ................................................. 30
Gambar 2.17 bentuk dari injektor .......................................................................................... 30
Gambar .3.1 CDI Mio Fino 2015 ........................................................................................... 37
Gambar .3.2 Magnet Mio Fino 2015 ..................................................................................... 38
Gambar .3.3 Kumparan Mio Fino 2015 ................................................................................. 38
Gambar .3.4 Kabel instalasi CDI Mio Fino 2015 .................................................................. 38
Gambar .3.5 Tachometer merek Type R ................................................................................ 39
Gambar .3.6 Gelas ukur / buret 100ml ................................................................................... 39
Gambar .3.7 Compression tester ............................................................................................ 40
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Korelasi Suhu dengan Hambatan dan Voltase pada ECU ..................................... 26
Tabel 3.1 Contoh tabel catatan waktu konsumsi bahan bakar premium 100 cc saat
iddle.pada sistem pengkabutan EFI dan Karburator ............................................. 45
Tabel 3.2 Contoh tabel catatan waktu konsumsi bahan bakar premium 100 cc saat test
drive dengan bobot pengendara 40kg .................................................................... 45
Tabel 3.3 Contoh tabel catatan waktu konsumsi bahan bakar premium 100 cc saat test
drive dengan bobot pengendara 60 kg ................................................................... 46
Tabel 3.4 Contoh tabel catatan waktu konsumsi bahan bakar premium 100 cc saat test
drive dengan bobot pengendara 80 kg ................................................................... 46
Tabel 4.1. Tabel hasil percobaan pencatatan waktu konsumsi bahan bakar premium 100
cc saat iddle ........................................................................................................... 50
Tabel 4.2. Catatan waktu konsumsi bahan bakar premium 100 cc saat iddle ....................... 50
Tabel 4.3 Konsumsi bahan bakar premium tiap siklus saat iddle .......................................... 52
Tabel 4.4 Hasil percobaan Pencatatan Waktu konsumsi Bahan Bakar Premium 100
cc saat test drive dengan bobot pengendara 40 kg ................................................ 54
Tabel 4.5 Hasil Pencatatan Waktu konsumsi Bahan Bakar Premium 100 cc saat test drive
dengan bobot pengendara 40 kg ............................................................................ 55
Tabel 4.6 Konsumsi bahan bakar premium tiap siklus saat test drive dengan bobot
pengendara 40 kg................................................................................................... 57
Tabel 4.7 Jarak tempuh saat test drive dengan bobot pengendara 40kg ................................ 58
Tabel 4.8 Kecepatan saat test drive dengan bobot pengendara 40kg .................................... 60
Tabel 4.9 Hasil percobaan pencatatan waktu konsumsi bahan bakar premium 100 cc saat
test drive dengan bobot pengendara 60 kg ............................................................................. 62
Tabel 4.10 Hasil pencatatan waktu konsumsi bahan bakar premium 100 cc saat test drive
dengan bobot pengendara 60 kg ............................................................................ 63
Tabel 4.11 Konsumsi bahan bakar premium tiap siklus saat test drive dengan bobot
pengendara 60 kg................................................................................................... 65
Tabel 4.12 Tabel jarak tempuh saat test drive dengan bobot pengendara 60 kg ................... 66
Tabel 4.13 Kecepatan saat test drive dengan bobot pengendara 60kg .................................. 68
Tabel 4.14 Hasil percobaan Pencatatan waktu konsumsi bahan bakar premium 100 cc saat
test drive dengan bobot pengendara 80 kg ............................................................ 70
xii
Tabel 4.15 Hasil pencatatan waktu konsumsi bahan bakar premium 100 cc saat test drive
dengan bobot pengendara 80 kg ............................................................................ 71
Tabel 4.16 Konsumsi bahan bakar premium tiap siklus saat test drive dengan bobot
pengendara 80 kg................................................................................................... 73
Tabel 4.17 Jarak tempuh saat test drive dengan bobot pengendara 80 kg ............................. 74
Tabel 4.18 Kecepatan saat test drive dengan bobot pengendara 80kg .................................. 75
xiii
DAFTAR GRAFIK
Grafik 2.1 Korelasi Suhu dengan Hambatan dan Voltase pada ECU .................................... 25
Grafik 2.2 Signal tegangan yang dikirim ke ECU berdasar sudut bukaan katup .................. 28
Grafik 4.1 Cacatatan waktu konsumsi bahan bakar premium 100 cc saat iddle.................... 51
Grafik 4.2 Konsumsi bahan bakar premium tiap siklus pembakaran saat iddle .................... 52
Grafik 4.3 Perbandingan lama waktu dengan konsumsi bahan bakar terhadap putaran
mesin saat iddle ................................................................................................... 53
Grafik 4.4 Catatan waktu konsumsi bahan bakar premium 100 cc saat test drive dengan
bobot pengendara 40 kg ...................................................................................... 56
Grafik 4.5 Konsumsi bahan bakar premium tiap siklus pembakaran saat test drive dengan
bobot pengendara 40 kg ...................................................................................... 57
Grafik 4.6 Perbandingan lama waktu dengan konsumsi bahan bakar terhadap putaran
mesin saat test drive dengan bobot pengendara 40kg ......................................... 58
Grafik 4.7 Jarak tempuh saat test drive dengan bobot pengendara 40 kg.............................. 59
Grafik 4.8 Kecepatan rata-rata saat test drive dengan bobot pengendara 60 kg .................... 61
Grafik 4.9 Perbandingan jarak dengan kecepatan terhadap putaran mesin saat test drive
dengan bobot pengendara 60kg........................................................................... 61
Grafik 4.10 Catatan waktu konsumsi bahan bakar premium 100 cc saat test drive dengan
bobot pengendara 60 kg ...................................................................................... 64
Grafik 4.11 Konsumsi bahan bakar premium tiap siklus pembakaran saat test drive
dengan bobot pengendara 60 kg.......................................................................... 65
Grafik 4.12 Jarak tempuh saat test drive dengan bobot pengendara 60 kg............................ 67
Grafik 4.13 Kecepatan rata-rata saat test drive dengan bobot pengendara 60 kg .................. 69
Grafik 4.14 Perbandingan jarak dengan kecepatan terhadap putaran mesin saat test drive
dengan bobot pengendara 60kg........................................................................... 69
Grafik 4.15 Catatan waktu konsumsi bahan bakar premium 100 cc saat test drive dengan
bobot pengendara 80 kg ...................................................................................... 72
Grafik 4.16 Konsumsi bahan bakar premium tiap siklus pembakaran saat test drive
dengan bobot pengendara 80 kg.......................................................................... 73
Grafik 4.17 Jarak tempuh saat test drive dengan bobot pengendara 80kg............................. 74
Grafik 4.18 Kecepatan rata-rata saat test drive dengan bobot pengendara 80 kg .................. 76
Grafik 4.19 Perbandingan jarak dengan kecepatan terhadap putaran mesin saat test drive
dengan bobot pengendara 80kg........................................................................... 76
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
1. TABEL PENCATATAN SAAT PENELITIAN
2. BIOGRAFI DRIVER 1
3. BIOGRAFI DRIVER 2
4. BIOGRAFI DRIVER 3
5. SPEK YAMAHA MIO FINO KARBURATOR
6. SPEK YAMAHA MIO FINO INJEKSI
xv
KAJI EKSPERIMEN PERBANDINGAN KONSUMSI BAHAN BAKAR
SISTEM INJEKSI DAN KARBURATOR DENGAN VARIABEL
BOBOT PENGENDARA
Disusun Sebagai Syarat Menyelesaikan Program Studi
Strata Satu Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun oleh :
BUDI SANTOSO
NIM : D 200 060 049
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2016
i
MOTO
成人 不自 在 ，自在 不成人
Ceng Ren Bu Zi
Zai, Zi
Zai
Bu
Ceng Ren
"Orang sukses tidak santai, orang santai tidak sukses"
“Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan”
( Q.S. Al – Insyiroh : 6 )
“Sesungguhnya tidak ada seorangpun yang dapat mengetahui ilmu
Allah SWT, kecuali atas kehendaknya”
(Q.S. Al -- Baqarah :235)
v
KAJI EKSPERIMEN PERBANDINGAN KONSUMSI BAHAN BAKAR
SISTEM INJEKSI DAN KARBURATOR DENGAN VARIABEL
BOBOT PENGENDARA
Budi Santoso, Ir. Tri Tjahjono, MT
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
J;. A. Yani Tromol Pos 1 Pabela, Surakarta
Email : bdgndt@gmail.com
ABSTRAKSI
Sistem suplai bahan bakar pada sistem pembakaran pada mesin 4 langkah merupakan hal
yang paling mendasar dalam penentuan sebuah rangkaian kerja motor penggerak.
Munculnya sistem Injeksi yang menggantikan penggantian sistem karburator dengan EFI
bertujuan agar kendaraan menjadi irit. Dilemanya ukuran perbandingan irit antara EFI dan
karburator tersebut masih sulit dipahami oleh pengguna dalam sekala luas khususnya sepeda
motor Mio Fino (EFI) 2014 yang dalam kesempatan ini menjadi alat uji.
Dengan mengunakan variabel bobot pengendara maka perbandingan irit yang dimaksudkan
akan dapat terukur dengan pasti. Penelitian dilakukan dengan cara mengendarai kedua
macam tipe pengkabutan baik karburator maupun EFI di jalan yang relatif lurus dan
perbedaan elevasi ketinggianya tidak terlalu besar. Penelitian diawali dengan memberikan
bahan bakar premium sebanyak 100 cc kedalam tangki dan kemudian motor beserta
pengendara di dorong hingga kecepatan 30 km/jam kemudian motor dihidupkan. Pada saat
ini dimulai pencatatan lama waktu dan jarak tempuhnya dengan variabel jumlah putaran
2000 rpm, 3000 rpm, 4000 rpm, 5000 rpm, hingga 6000 rpm dan pada variabel bobot
pengendara 40 kg, 60 kg, dan 80 kg yang dilakukan sebanyak minimal 3 kali dalam tiap
macam variabel.
Hasil experimen didapat kesimpulan bahwa bobot pengendara juga mempunyai andil bagian
sebagai tolok ukur seberapa irit sistem pengkabutan tersebut dan sistem pengkabutan injeksi
lebih sedikit konsumsinya pada setiap satu siklus kerja. Dan capaian terbaik pada
pengendara dengan bobot 40 kg yang menghabiskan bahan bakar premiun 100 cc dengan
waktu konsumsi 5,27 menit yang dapat menempuh jarak 4,3 km dengan kecepatan rata-rata
45,8 km/jam. Dengan demikian maka dapat disimpulkan bahwa sistem pengkabutan injeksi
lebih irit dari sistem pengkabutan karburator. Hal ini dikarenakan sistem pengkabutan
injeksi dapat memecah partikel bahan bakar lebih baik dan lebih kecil daripada sistem
pengkabutan karburator. Sehingga permukaan partikel bahan bakar semakin luas dan udara
yang melekat pada bahan bakar akan semakin banyak. Sehingga perbandingan Air Fuel
Ratio (AFR) akan lebih sempurna tercampur dalam pengaplikasianya pada proses
pembakaran yang terjadi di dalam ruang bakar.
Kata kunci : EFI, Injeksi, Karburator, Perbandingan, Bahan Bakar, Mio Fino 2014
vi
REVIEW OF EXPERIMENTAL COMPARISON CONSUMPTION OF
FUEL INJECTION SYSTEM AND CARBURETOR WITH VARIABLE
WEIGHT OF THE RIDERS
Budi Santoso, Ir. Tri Tjahjono, MT
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
J;. A. Yani Tromol Pos 1 Pabela, Surakarta
Email : bdgndt@gmail.com
ABSTRACTION
Fuel supply system on the combustion system on the engine 4 stroke is the most fundamental
in the determination of a series of work the motor. The emergence injection system that
replaced the carburetor system replacement by EFI aims to be a vehicle to be frugal. The
dilemma size economical comparison between EFI and carburetor is still difficult to
understand by the user in broad scale, especially motorcycles Mio Fino (EFI) in 2014 that in
this occasion becomes the test device.
By using variable rider weight, the ratio of the intended economical will be measured with
certainty. Research done by driving both types pengkabutan both carburetor and EFI in a
relatively straight path and the elevation difference is not too big ketinggianya. The study
begins by providing premium fuel into the tank as much as 100 cc motorcycle and its rider
and then driven up to speeds of 30 km / h then the motor is turned on. At this time started
recording the length of time and the distance with a variable number of revolutions of 2000
rpm, 3000 rpm, 4000 rpm, 5000 rpm, up to 6000 rpm and the variable rider weight 40 kg, 60
kg and 80 kg made of at least three times in each of variables.
Results of experiments concluded that the weight of the rider also contribute part as a
measure of how efficient these misting systems and misting systems injection less
consumption at any one work cycle. And the best achievements in the rider weighing 40 kg
which spent fuel premium 100 cc with a consumption of 5.27 minutes to cover a distance of
4.3 km with an average speed of 45.8 km / h. Thus it can be concluded that the misting system
more efficient injection of carburetor misting system. This is because the injection misting
system can break down particles of fuel is better and smaller than the carburetor misting
system. So that the particle surface more extensive fuel and air are attached to the fuel will be
more and more. So the comparison Air Fuel Ratio (AFR) will be perfectly mixed in
pengaplikasianya in the combustion process that occurs in the combustion chamber.
Keywords: EFI, Injection, Carburetor, Comparison, Fuel, Mio Fino 2014
vii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Warohmatullahi Wabarokatuh.
Syukur Alhamdulillah, penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkah danra hmat-Nya
sehingga penyusunan laporan penelitian ini dapat terselesaikan.
Tugas akhir berjudul “KAJI EKSPERIMEN PERBANDINGAN KONSUMSI BAHAN
BAKAR SISTEM INJESKI DAN KARBURATOR DENGAN VARIABEL BOBOT
PENGENDARA “, dapat terselesaikan atas dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis
dengan segala ketulusan dan keikhlasan hati ingin menyampaikan rasa terimakasih dan
penghargaan yang sebesarbesarnya kepada :
1. Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT., Ph.D sebagai Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Tri Widodo Besar R., ST., M.Sc., Ph.D selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin.
3. Bapak Ir. Tri Tjahjono, MT. Selaku pembimbing utama yang telah memberikan
pengarahan, bimbingan dan saran hingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan.
4. Bapak ,Ibu dan keluarga tercinta, yang tiada hentinya memberikan doa, cinta,
semangat dan kasih sayang serta motivasi.
5. Teman-teman dan sahabat saya yang selalu memberikan support pada saya selama ini
Ogien, Andi Sidik, Pak Sugiyarto, Pak Amin Sulistyanto
6. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Mesin UMS
7. Semua pihak yang telah membantu penulis, semoga kebaikan kalian mendapatkan
balasan dari Allah SWT. Amin.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan
saran yang bersifat membangun dari pembaca sangat diharapkan. Harapan penulis semoga
tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan orang lain.
Wassalamu' alaikum Warohmatullahi Wabarokatuh.
Surakarta, 28 Juli 2016
Budi Santoso
viii
DAFTAR ISI
Halaman Judul ......................................................................................................................
i
Pernyataan Keaslian Skripsi ..................................................................................................
ii
Halaman Persetujuan ............................................................................................................ iii
Halaman Pengesahan ............................................................................................................ iv
Lembar Motto .......................................................................................................................
v
Abstrak .................................................................................................................................. vi
Kata Pengantar ..................................................................................................................... viiI
Daftar Isi ............................................................................................................................... ix
Daftar Gambar ...................................................................................................................... xi
Daftar Tabel .......................................................................................................................... xii
Daftar Grafik ......................................................................................................................... xiv
Dafar Lampiran ...................................................................................................................... xv
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ........................................................................................................
1
B. Rumusan Masalah ....................................................................................................
2
C. Tujuan .....................................................................................................................
3
D. Batasan masalah.......................................................................................................
3
E. Metodologi ..............................................................................................................
3
F. Manfaat ....................................................................................................................
4
G. Sistematika Penulisan .............................................................................................
5
BAB II LANDASAN TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
A. Tinjauan Pustaka ....................................................................................................
6
B. Prinsip Kerja Motor Bensin ....................................................................................
8
C. Sistem Bahan Bakar ................................................................................................ 14
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
A. Desain Penelitian ..................................................................................................... 32
B. Waktu dan Tempat Penelitian .................................................................................. 33
C. Variabel penelitian ................................................................................................... 34
D. Metode Pengambilan Data ....................................................................................... 35
E. Alat dan Bahan Penelitian ....................................................................................... 36
F. Prosedur Penelitian .................................................................................................. 40
G. Lembar Observasi .................................................................................................... 45
ix
H. Alur Penelitian ......................................................................................................... 47
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
A. HASIL PERCOBAAN ............................................................................................ 49
1. Pengujian iddle............................................................................................... 49
2. Pengujian Test Drive 1 ................................................................................... 53
3. Pengujian Test Drive 2 ................................................................................... 58
4. Pengujian Test Drive 3 ................................................................................... 64
B. Keterbatasan penelitian ............................................................................................ 70
BAB V PENUTUP
A. Kesimpulan .............................................................................................................. 71
B. Saran ....................................................................................................................... 71
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar .2.1 Langkah Hisap (Jama, 2008) ............................................................................ 11
Gambar 2.2 Langkah Kompresi (Jama, 2008) ....................................................................... 12
Gambar 2.3 Langkah Kerja (Jama, 2008) .............................................................................. 13
Gambar 2.4 Langkah Buang (Jama, 2008) ............................................................................ 14
Gambar 2.5 Siklus Aktual Mesin Otto (Cengel & Boles, 1994) .......................................... 14
Gambar 2.6 Prinsip Kerja Karburator (AHM buku pedoman reparasi Honda, 2009) ........... 16
Gambar 2.7 Pandangan Skematik Sistem Bahan Bakar Konvensional (Soenarta &
Furuhama, 2002) ............................................................................................... 17
Gambar 2.8 Konstruksi Karburator (AHM buku pedoman reparasi Honda, 2009)............... 20
Gambar 2.9 Skematik Sistem Bahan Bakar EFI (Ryan, 2011) .............................................. 24
Gambar 2.10 Sensor suhu mesin ETS ................................................................................... 25
Gambar 2.11 Posisi bypass valve (ISC /idle switch control) ................................................. 26
Gambar 2.12 Bentuk komponen elektrik TPS (throttle position sensor) .............................. 27
Gambar 2.13 Bentuk TPS (throttle position sensor) ............................................................. 27
Gambar 2.14 Posisi TPS (throttle position sensor) pada Throtel Body ................................. 28
Gambar 2.15 Katup Kupu-kupu pada Throtel Body (AHAS Spare Part) .............................. 29
Gambar 2.16 Skema komposisi stoichiometric (AFR=14.7) ................................................. 30
Gambar 2.17 bentuk dari injektor .......................................................................................... 30
Gambar .3.1 CDI Mio Fino 2015 ........................................................................................... 37
Gambar .3.2 Magnet Mio Fino 2015 ..................................................................................... 38
Gambar .3.3 Kumparan Mio Fino 2015 ................................................................................. 38
Gambar .3.4 Kabel instalasi CDI Mio Fino 2015 .................................................................. 38
Gambar .3.5 Tachometer merek Type R ................................................................................ 39
Gambar .3.6 Gelas ukur / buret 100ml ................................................................................... 39
Gambar .3.7 Compression tester ............................................................................................ 40
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Korelasi Suhu dengan Hambatan dan Voltase pada ECU ..................................... 26
Tabel 3.1 Contoh tabel catatan waktu konsumsi bahan bakar premium 100 cc saat
iddle.pada sistem pengkabutan EFI dan Karburator ............................................. 45
Tabel 3.2 Contoh tabel catatan waktu konsumsi bahan bakar premium 100 cc saat test
drive dengan bobot pengendara 40kg .................................................................... 45
Tabel 3.3 Contoh tabel catatan waktu konsumsi bahan bakar premium 100 cc saat test
drive dengan bobot pengendara 60 kg ................................................................... 46
Tabel 3.4 Contoh tabel catatan waktu konsumsi bahan bakar premium 100 cc saat test
drive dengan bobot pengendara 80 kg ................................................................... 46
Tabel 4.1. Tabel hasil percobaan pencatatan waktu konsumsi bahan bakar premium 100
cc saat iddle ........................................................................................................... 50
Tabel 4.2. Catatan waktu konsumsi bahan bakar premium 100 cc saat iddle ....................... 50
Tabel 4.3 Konsumsi bahan bakar premium tiap siklus saat iddle .......................................... 52
Tabel 4.4 Hasil percobaan Pencatatan Waktu konsumsi Bahan Bakar Premium 100
cc saat test drive dengan bobot pengendara 40 kg ................................................ 54
Tabel 4.5 Hasil Pencatatan Waktu konsumsi Bahan Bakar Premium 100 cc saat test drive
dengan bobot pengendara 40 kg ............................................................................ 55
Tabel 4.6 Konsumsi bahan bakar premium tiap siklus saat test drive dengan bobot
pengendara 40 kg................................................................................................... 57
Tabel 4.7 Jarak tempuh saat test drive dengan bobot pengendara 40kg ................................ 58
Tabel 4.8 Kecepatan saat test drive dengan bobot pengendara 40kg .................................... 60
Tabel 4.9 Hasil percobaan pencatatan waktu konsumsi bahan bakar premium 100 cc saat
test drive dengan bobot pengendara 60 kg ............................................................................. 62
Tabel 4.10 Hasil pencatatan waktu konsumsi bahan bakar premium 100 cc saat test drive
dengan bobot pengendara 60 kg ............................................................................ 63
Tabel 4.11 Konsumsi bahan bakar premium tiap siklus saat test drive dengan bobot
pengendara 60 kg................................................................................................... 65
Tabel 4.12 Tabel jarak tempuh saat test drive dengan bobot pengendara 60 kg ................... 66
Tabel 4.13 Kecepatan saat test drive dengan bobot pengendara 60kg .................................. 68
Tabel 4.14 Hasil percobaan Pencatatan waktu konsumsi bahan bakar premium 100 cc saat
test drive dengan bobot pengendara 80 kg ............................................................ 70
xii
Tabel 4.15 Hasil pencatatan waktu konsumsi bahan bakar premium 100 cc saat test drive
dengan bobot pengendara 80 kg ............................................................................ 71
Tabel 4.16 Konsumsi bahan bakar premium tiap siklus saat test drive dengan bobot
pengendara 80 kg................................................................................................... 73
Tabel 4.17 Jarak tempuh saat test drive dengan bobot pengendara 80 kg ............................. 74
Tabel 4.18 Kecepatan saat test drive dengan bobot pengendara 80kg .................................. 75
xiii
DAFTAR GRAFIK
Grafik 2.1 Korelasi Suhu dengan Hambatan dan Voltase pada ECU .................................... 25
Grafik 2.2 Signal tegangan yang dikirim ke ECU berdasar sudut bukaan katup .................. 28
Grafik 4.1 Cacatatan waktu konsumsi bahan bakar premium 100 cc saat iddle.................... 51
Grafik 4.2 Konsumsi bahan bakar premium tiap siklus pembakaran saat iddle .................... 52
Grafik 4.3 Perbandingan lama waktu dengan konsumsi bahan bakar terhadap putaran
mesin saat iddle ................................................................................................... 53
Grafik 4.4 Catatan waktu konsumsi bahan bakar premium 100 cc saat test drive dengan
bobot pengendara 40 kg ...................................................................................... 56
Grafik 4.5 Konsumsi bahan bakar premium tiap siklus pembakaran saat test drive dengan
bobot pengendara 40 kg ...................................................................................... 57
Grafik 4.6 Perbandingan lama waktu dengan konsumsi bahan bakar terhadap putaran
mesin saat test drive dengan bobot pengendara 40kg ......................................... 58
Grafik 4.7 Jarak tempuh saat test drive dengan bobot pengendara 40 kg.............................. 59
Grafik 4.8 Kecepatan rata-rata saat test drive dengan bobot pengendara 60 kg .................... 61
Grafik 4.9 Perbandingan jarak dengan kecepatan terhadap putaran mesin saat test drive
dengan bobot pengendara 60kg........................................................................... 61
Grafik 4.10 Catatan waktu konsumsi bahan bakar premium 100 cc saat test drive dengan
bobot pengendara 60 kg ...................................................................................... 64
Grafik 4.11 Konsumsi bahan bakar premium tiap siklus pembakaran saat test drive
dengan bobot pengendara 60 kg.......................................................................... 65
Grafik 4.12 Jarak tempuh saat test drive dengan bobot pengendara 60 kg............................ 67
Grafik 4.13 Kecepatan rata-rata saat test drive dengan bobot pengendara 60 kg .................. 69
Grafik 4.14 Perbandingan jarak dengan kecepatan terhadap putaran mesin saat test drive
dengan bobot pengendara 60kg........................................................................... 69
Grafik 4.15 Catatan waktu konsumsi bahan bakar premium 100 cc saat test drive dengan
bobot pengendara 80 kg ...................................................................................... 72
Grafik 4.16 Konsumsi bahan bakar premium tiap siklus pembakaran saat test drive
dengan bobot pengendara 80 kg.......................................................................... 73
Grafik 4.17 Jarak tempuh saat test drive dengan bobot pengendara 80kg............................. 74
Grafik 4.18 Kecepatan rata-rata saat test drive dengan bobot pengendara 80 kg .................. 76
Grafik 4.19 Perbandingan jarak dengan kecepatan terhadap putaran mesin saat test drive
dengan bobot pengendara 80kg........................................................................... 76
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
1. TABEL PENCATATAN SAAT PENELITIAN
2. BIOGRAFI DRIVER 1
3. BIOGRAFI DRIVER 2
4. BIOGRAFI DRIVER 3
5. SPEK YAMAHA MIO FINO KARBURATOR
6. SPEK YAMAHA MIO FINO INJEKSI
xv