Performansi Mesin Sepeda Motor Satu Silinder Berbahan Bakar Premium Dan Pertamax Plus Dengan Modifikasi Rasio Kompresi Chapter III V
BAB III
METODOLOGI PENGUJIAN
3.1 Waktu dan Tempat
Pengujian ini dilakukan dibeberapa tempat sebagai berikut:
a. Pengujian kecepatan untuk mendapatkan putaran mesin dilakukan di Jl.
Universitas, Universitas Sumatera Utara selama 3 hari.
b. Pengujian perbandingan udara dan bahan bakar dilakukan di bengkel
SEBU, Jl. Ringroad Medan selama 1 hari.
c. Pengujian torsi dilakukan di Laboratorium Teknologi Mekanik
Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara selama 3 hari.
3.2
Bahan Pengujian
Adapun bahan pengujian yang digunakan adalah :
1.
Mesin “MESIN USU”
“MESIN USU” menggunakan mesin yang diadopsi dari mesin pabrikan
Honda yaitu mesin dari Honda Revo.
Gambar 3.1 Mesin “MESIN USU”
Universitas Sumatera Utara
Spesifikasi mesin sebagai berikut :
Tipe mesin
: 4 langkah
Diameter x langkah
: 50 mm x 55,6 mm
Volume langkah
: 109,1 cc
Perbandingan Kompresi
: 9,0 : 1
Daya Maksimum
: 6,2 kW/7.500 rpm
Torsi Maksimum
: 8,6 Nm/5.500 rpm
Kapasitas Minyak Pelumas Mesin : 0,8 lt pada pergantian periodic
Kopling Otomatis
: Ganda, otomatis, sentrifugal
Gigi Transmsi
: 4 kecepatan bertautan tetap
Pola Pengoperan Gigi
:N-1-2-3-4–N
Starter
: Pedal dan Elektrik
Aki
: MF 12 V - 3Ah
Busi
: ND U20EPR9S, NGK CPR6EA-9S
Sistem Pengapian
: DC-CDI, Battery
Tahun Pembuatan
: 2011
Berat Kendaraan
: 97 Kg
Setelah
mendapat
data
pengujian
dari
keadaan
standar,
perbandingan rasio kompresi dimodifikasi menjadi 11:1 agar mendapat data
pengujian dari keadaan setelah modifikasi rasio kompresi
3.3 Alat Pengujian
Adapun alat pengujian yang digunakan adalah :
1. Bahan Bakar
Adapun bahan bakar yang digunakan dalam pengujian ini adalah:
a. Premium
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.2 Bahan bakar premium
Premium merupakan nama bahan bakar bensin yang paling umum
digunakan di Indonesia, spesifikasi umumnya sebagai berikut:
o Warna kuning
o RON 88
o Kandungan timbal (0,013 gr/l - 0,3 gr/l)
o Berat jenis pada suhu 150C (715 kg/m3-780 kg/m3)
o Nilai kalor (44400 kJ/kg)
o Harga Rp 4500/liter
b. Pertamax Plus
Gambar 3.3 Bahan bakar pertamax plus
Universitas Sumatera Utara
Pertamax plus merupakan nama bahan bakar bensin yang paling
mahal dan paling baik yang digunakan di Indonesia, spesifikasi
umumnya sebagai berikut:
o Warna merah
o RON 95
o Kandungan timbal maksimum 0,013 gr/l
o Berat jenis pada suhu 150C (715 kg/m3-770 kg/m3)
o Nilai kalor (44400 kJ/kg)
o Harga Rp 1080/liter
2. Speedometer
Digunakan untuk mengukur kecepatan kendaraan dalam pengujian
Gambar 3.4 Speedometer
Alat ukur yang digunakan adalah analog speedometer standar
bawaan sepeda motor Honda Blade yang memiliki tipikal mesin yang
sama dengan Honda Absolute Revo dengan spesifikasi sebagai berikut:
o
Daya 12V, Aki MF 3Ah
o
Sensor pada putaran roda depan
o
Batas ukur 0-160 km/jam
o
Tampilan analog
3. Tachometer
Digunakan untuk mengukur putaran mesin
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.5 Tachometer
Alat ukur yang digunakan adalah portable digital tachometer
dengan spesifikasi sebagai berikut :
o
Daya 12V
o
Batas ukur 0-9999 rpm dengan ketelitian ± 68 rpm
o
Stainless steel
4. Hidrolik Dinamometer
Digunakan untuk mengukur torsi dari mesin “MESIN USU”.
Gambar 3.6 Hidrolik dinamometer
Alat ukur yang digunakan adalah hidrolik dinamometer dimana
menggunakan rem hidrolis yang terdiri dari pompa, penampungan
fluida dan pipa antara dua bagian tersebut. Katup pengatur terletak
diantara dua bagian tersebut. Katup yang terletak diantara pipa dan
Universitas Sumatera Utara
penampung memiliki penunjuk atau instrumen untuk menunjukkan
besarnya tekanan hidrolis, fluida yang digunakan adalah air. Adapun
spesifikasinya sebagai berikut:
o
Buatan Tecquipment
o
Batas ukur 20Nm, 6000rpm dengan ketelitian ±0.25%
o
Hidrolik sistem dengan air sebagai absorber
o
1 Katup pengisian/pembebanan dan 1 katup buang
o
Timbangan torsi analog
5. Timbangan
a. Digunakan untuk mengukur berat pembebanan pada dinamometer
Gambar 3.7 Timbangan digital
Timbangan heles digital tipe EK3252 dengan spesifikasi:
-
Super presisi dengan sensor tekanan
-
Kapasitas maksimum 5kg Auto ON/OFF
-
Auto zero
-
Daya 1 x 9V baterai alkaline
Universitas Sumatera Utara
b. Digunakan untuk mengukur berat pengendara
Gambar 3.8 Timbangan analog
Timbangan yang digunakan adalah krisbow personal scales
dengan spesifikasi sebagai berikut:
-
Sensor tekanan analog
-
Beban maksimum 120 kg
6. AFR Meter
Digunakan untuk mengukur perbandingan udara dan bahan bakar di
dalam mesin.
Gambar 3.9 AFR meter
Universitas Sumatera Utara
Tipe alat ukur yang digunakan adalah LM-2 AFR meter portabel
buatan Innovate Motorsports Amerika.
Spesifikasi:
• Daya 12V
• Ketelitian ± 0.29 setelah 500 pengukuran and ± 0,59 setelah 2000
kali pengukuran.
• Wideband O2 kompatibel dengan semua jenis bahan bakar
• Single atau dual channel
• OBD-II pindai alat-membaca / DTC jelas dan log hingga 16
saluran CAN OBD-II data
• Log langsung ke SD card
• Data log Playback pada layar dan / atau dengan perangkat lunak
logworks
• Layar LCD
• 2 dikonfigurasi analog output linier
• konektor kunci Positif untuk semua koneksi
• Inovasi MTS seri IN dan OUT
• USB koneksi ke PC
Tabel 3.1 Standar stoikometeri beberapa bahan bakar[9] :
Bahan Bakar
AFR
Gasoline
14.7
LPG (Propane)
15.5
Methanol
6.4
Ethanol
9.0
CNG
17.2
Diesel
14.6
LM-2 juga dapat dikalibrasi otomatis sesuai perubahan suhu,
ketinggian, dan kondisi sensor.
Universitas Sumatera Utara
7. Tools
Digunakan untuk melakukan pemasangan dan pembongkaran mesin
“MESIN USU” selama pengujian.
Gambar 3.10 Toolbox
Adapun beberapa alat-alat yang digunakan selama pengujian
diantaranya adalah sebagai berikut:
o Obeng
o Tang jepit, tang potong dan tang buaya
o Kunci-kunci pas dan kunci ring
3.4
Prosedur Pengujian
Prosedur pengujian yang dilakukan adalah sebagai berikut.
1. Setelah modifikasi rasio kompresi menjadi 11:1, Mesin “MESIN
USU”dibongkar dan dipasang kembali ke sepeda motor
2. Tachometer dipasang pada sepeda motor
3. Sepeda motor diuji dengan variasi bahan bakar, beban dan kecepatan
untuk mendapatkan data putaran mesin sebagai berikut
Universitas Sumatera Utara
Tabel 3.2 Format pengujian kecepatan terhadap putaran dengan variasi bahan
bakar premium dan pertamax plus
Jenis
Beban
Pengemudi
Kecepatan
N
Bahan
Bakar
kg
km/jam
rpm
60
Premium
70
90
60
Pertamax
Plus
70
90
Hasil Pengukuran
20
2003
30
2389
40
3175
50
3924
60
4792
70
5800
20
2057
30
2443
40
3249
50
4069
60
4884
70
5904
20
2141
30
2463
40
3348
50
4186
60
4975
70
5960
20
2096
30
2275
40
3168
50
3995
60
4866
70
5747
20
2104
30
2394
40
3243
50
4080
60
4992
70
5803
20
2143
30
2438
40
3280
50
4173
60
5033
70
5811
Universitas Sumatera Utara
4. Pengujian perbandingan udara dan bahan bakar kendaraan sesuai dengan
putaran mesin yang sudah didapatkan dari pengujian sebelumnya dengan
variasi bahan bakar premium dan pertamax plus.
5. Mesin dibuka dan dipasang pada alat uji torsi untuk melakukan pengujian
torsi
6. Alat uji torsi diseimbangkan dengan pemberian beban sebesar 2692 gram
7. Torsi diukur dengan variasi rpm yang sudah didapatkan dengan variasi
bahan bakar premium dan pertamax plus.
8. Mesin dibuka dan rasio kompresi dimodifikasi menjadi 11:1, kemudian
prosedur pengambilan data diulang kembali dari awal.
9. Semua data dicatat dan dianalisis
10. Selesai
Universitas Sumatera Utara
3.5. Bagan Alir Pengerjaan
Adapun prosedur dari pengerjaan dan pengujian yang dilakukan dalam
skripsi ini dapat dilihat pada bagan alir berikut ini dapat dilihat pada bagan
alir berikut ini
Mulai
Survei Lapangan dan Studi
Literatur
Pengadaan Alat dan Bahan Bakar
Pemasangan Alat
Modifikasi Rasio
Kompresi
Pengujian
Kendaraan
Variasi Bahan Bakar
Selesai
Gambar 3.11 Bagan alir prosedur pengerjaan
Universitas Sumatera Utara
3.6. Modifikasi Rasio Kompresi
Untuk mendapatkan rasio kompresi yang diinginkan yaitu 11:1, maka
mesin yang digunakan dimodifikasi dengan melakukan penggantian piston dan
pengurangan packing pada cylinder block dan cylinder head.
Gambar 3.12 Piston lama dan piston baru
Perbedaan piston yang lama dengan yang baru adalah
hanya pada
ketinggian head pada piston dimana diameter dan tinggi pen piston adalah sama.
Piston yang baru mempunyai head yang lebih tinggi daripada piston yang lama.
Dengan hanya mengganti piston saja, rasio kompresi adalah bekisar 10 : 1. Oleh
karena itu, dilakukan pengikisan packing pada cylinder blok dan cylinder head.
Gambar 3.13 Pengikisan packing pada cylinder block
Universitas Sumatera Utara
Setelah dilakukan penggantian piston dan pengikisan packing, pengukuran rasio
kompresi dilakukan dengan cara manual. Mesin yang akan diukur kompresinya,
diletakkan dengan posisi vertikal (tegak) dalam keadaan piston berada dalam
posisi TMA (Titik Mati Atas). Kemudian, kepala silinder pada mesin dibuka agar
dapat melapisi bagian celah piston dan linner pakai gemuk atau grease.
Tujuannya, agar cairan di buret tidak tembus atau mengalir ke crankcase.
Sehingga, cairan yang dimasukkan tetap berada di ruang bakar. Kemudian,
langkah selanjutnya adalah melapisi bagian celah klep pada cylinder head pakai
grease. Kemudian memasang kembali kepala silinder seperti halnya mesin siap
pakai. Selanjutnya mengalirkan atau meneteskan cairan yang ada di dalam buret
melalui ulir lubang busi di kepala silinder sampai ketinggian lubang ulir busi.
Setelah itu, dapat dihitung berapa cc volume cairan yang terpakai untuk mengisi
ruang bakar itu. Cairan yang terpakai untuk mengisi ruang bakar adalah cairan
yang dimasukkan sampai ketinggian lubang ulir busi yaitu 12,8 cc dikurangi
volume ulir pada busi sebesar 0,8 cc, sehingga didapat hasil 12,0 cc. Untuk
menghitung rasio kompresinya adalah cairan yang terpakai untuk mengisi ruang
bakar ditambah volume silinder total kemudian dibagi volume silinder total.
�
� =
10.9 �� +109 ��
= 11,00
10.9 ��
Maka, didapat hasil rasio kompresi yaitu 11 : 1 .
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.14 Posisi mesin saat mengukur rasio kompresi
Universitas Sumatera Utara
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
Pengujian Performansi
Pengujian performansi ini dilakukan secara langsung dengan menggunakan
variasi bahan bakar premium dan pertamax plus, beban pengemudi dan kecepatan
kendaraan dengan modifikasi rasio kompresi.
Tabel 4.1 Hasil prediksi performansi mesin mobil hemat energi secara teoritis
N
(RPM)
τ (Nm)
�̇ � (hp)
bsfc (gm/kW-hr)
(ηt)b (%)
2000
4.138364 1.1622941
495.5170166
16.9584012
2500
4.981364 1.7488222
411.6602907
20.4128903
3000
5.747727 2.4214461
356.7722519
23.553335
3500
6.437455 3.1640229
318.5466535
26.3797352
4000
7.050545 3.9604096
290.8469445
28.8920909
4.7944632
270.282009
31.0904022
8.046818 5.6500409
254.8373228
32.974669
6.5109995
243.2538081
34.5448913
8.421181 7.0954777
243.5085583
34.5087517
4500
5000
5500
6000
7.587
8.43
Universitas Sumatera Utara
4.1.1 Torsi
Berikut adalah data hasil pengujian torsi pada mesin sepeda motor dengan variasi
bahan bakar premium dan pertamax plus, beban dan kecepatan dengan modifikasi
rasio kompresi
Tabel 4.2 Hasil pengujian torsi terhadap putaran dengan variasi bahan bakar
premium dan pertamax plus setelah modifikasi rasio kompresi
Jenis
Beban Pengemudi
N
t
Bahan Bakar
Kg
Rpm
Nm
Hasil Pengukuran
2003
5,1
60
70
Premium
90
60
Pertamax plus
70
2389
5,5
3175
6,5
3974
7,1
4792
7,7
5800
8,4
2057
5,1
2443
5,6
3249
6,5
4069
7,2
4884
7,8
5904
8,5
2141
5,2
2463
5,7
3348
6,6
4186
7,3
4975
7,9
5960
8,6
2096
5,3
2275
5,6
3168
6,3
3995
7,4
4886
8,1
5747
8,4
2104
5,4
2394
5,7
3243
6,4
4080
7,5
Universitas Sumatera Utara
90
4992
8,2
5803
8,6
2143
5,4
2438
5,8
3280
6,5
4173
7,6
5033
8,3
5811
8,5
Dengan ketidakpastian pengukuran torsi ±0.25% dan tachometer ±1,91%
Tabel 4.3 Perbandingan persen galat torsi pada bahan bakar premium terhadap
kecepatan sebelum dan setelah modifikasi rasio kompresi
Premium
(Kompresi 9:1)
Premium
(Kompresi 11:1)
Galat/error
6,4
6,8
7,6
7,9
8,4
8,5
6,4
6,9
7,6
7,9
8,3
8,6
6,5
6,9
7,8
8,2
8,3
8,5
5,1
5,5
6,5
7,1
7,7
8,4
5,1
5,6
6,5
7,2
7,8
8,5
5,2
5,7
6,6
7,3
7,9
8,6
20,31%
19,12%
14,47%
10,13%
8,33%
1,18%
20,31%
18,84%
14,47%
8,86%
6,02%
1,16%
20,00%
17,39%
15,38%
10,98%
4,82%
1,18%
Tabel 4.4 Perbandingan persen galat torsi pada bahan bakar pertamax plus
terhadap kecepatan sebelum dan setelah modifikasi rasio kompresi
Pertamax Plus
(Kompresi 9:1)
5,3
5,5
6,9
Pertamax Plus
(Kompresi 11:1)
5,3
5,6
6,3
Galat/error
0,00%
1,82%
8,70%
Universitas Sumatera Utara
7,1
7,5
8
5,4
5,5
6,9
7,2
7,8
8,2
5,4
5,6
6,7
7,3
7,9
8,1
7,4
8,1
8,4
5,4
5,7
6,4
7,5
8,2
8,6
5,4
5,8
6,5
7,6
8,3
8,5
4,23%
8,00%
5,00%
0,00%
3,64%
7,25%
4,17%
5,13%
4,88%
0,00%
3,57%
2,99%
4,11%
5,06%
4,94%
Gambar 4.1 Grafik Torsi vs putaran mesin
Dari tabel dan grafik tersebut dapat dilihat besarnya torsi untuk masing-masing
pengujian sebelum dan setelah modifikasi rasio kompresi. Untuk bahan bakar
premium (RON 88) sebelum modifikasi rasio kompresi, torsi terendah yaitu
sebesar 6,4 Nm dan torsi tertinggi sebesar 8,6 Nm. Untuk bahan bakar premium
(RON 88) setelah modifikasi rasio kompresi, torsi terendah yaitu sebesar 5,1 Nm
dan torsi tertinggi sebesar 8,6 Nm.
Untuk bahan bakar pertamax plus (RON 95) sebelum modifikasi rasio kompresi,
torsi terendah terjadi pada yaitu sebesar 5,3 Nm dan torsi tertinggi terjadi pada
kecepatan sebesar 8,2 Nm. Untuk bahan bakar pertamax plus (RON 95) setelah
Universitas Sumatera Utara
modifikasi rasio kompresi, torsi terendah yaitu sebesar 5,3 Nm dan torsi tertinggi
sebesar 8,6 Nm.
Selain karena dipengaruhi putaran dan beban mesin, besar kecilnya torsi
dipengaruhi oleh rasio kompresi dan bahan bakar. Semakin tinggi rasio kompresi,
nilai oktan bahan bakar yang harus dipakai harus tinggi agar nilai torsi yang
didapat lebih besar.
4.1.2 Daya
Berikut data hasil perhitungan daya pada mesin sepeda motor dengan variasi
bahan bakar Premium dan Pertamax plus, beban dan kecepatan dengan modifikasi
rasio kompresi
Tabel 4.5 Hasil perhitungan daya terhadap putaran dengan variasi bahan bakar
premium dan pertamax plus setelah modifikasi rasio kompresi
Jenis
Beban Pengemudi
N
Daya
Bahan Bakar
Kg
Rpm
kW
Hasil Pengukuran
2003
1,07 ± 2,16%
60
70
Premium
Pertamax plus
90
60
2389
1,38 ± 2,16%
3175
2,16 ± 2,16%
3974
2,92 ± 2,16%
4792
3,87 ± 2,16%
5800
5,1 ± 2,16%
2057
1,1 ± 2,16%
2443
1,43 ± 2,16%
3249
2,21 ± 2,16%
4069
3,07 ± 2,16%
4884
3,99 ± 2,16%
5904
5,26 ± 2,16%
2141
1,17 ± 2,16%
2463
1,47 ± 2,16%
3348
2,31 ± 2,16%
4186
3,2 ± 2,16%
4975
4,12 ± 2,16%
5960
5,37 ± 2,16%
2096
1,16 ± 2,16%
2275
1,33 ± 2,16%
Universitas Sumatera Utara
70
90
3168
2,09 ± 2,16%
3995
3,1 ± 2,16%
4886
4,15 ± 2,16%
5747
5,06 ± 2,16%
2104
1,19 ± 2,16%
2394
1,43 ± 2,16%
3243
2,17 ± 2,16%
4080
3,21 ± 2,16%
4992
4,29 ± 2,16%
5803
5,23 ± 2,16%
2143
1,21 ± 2,16%
2438
1,48 ± 2,16%
3280
2,23 ± 2,16%
4173
3,32 ± 2,16%
5033
4,38 ± 2,16%
5811
5,17 ± 2,16%
Tabel 4.6 Perbandingan persen galat daya pada bahan bakar premium sebelum
dan setelah modifikasi rasio kompresi
Premium
(Kompresi 9:1)
Premium
(Kompresi 11:1)
Galat/error
1,45
1,83
2,68
3,61
4,58
5,3
1,46
1,87
2,7
3,62
4,67
5,43
1,54
1,93
2,86
3,82
4,68
5,51
1,07
1,38
2,16
2,92
3,87
5,1
1,1
1,43
2,21
3,07
3,99
5,26
1,17
1,47
2,31
3,2
4,12
5,37
26,21%
24,59%
19,40%
19,11%
15,50%
3,77%
24,66%
23,53%
18,15%
15,19%
14,56%
3,13%
24,03%
23,83%
19,23%
16,23%
11,97%
2,54%
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.7 Perbandingan persen galat daya pada bahan bakar pertamax plus
sebelum dan setelah modifikasi rasio kompresi
Pertamax Plus
(Kompresi 9:1)
Pertamax Plus
(Kompresi 11:1)
Galat/error
1,18
1,43
2,54
3,23
3,93
5,03
1,26
1,49
2,54
3,3
4,26
5,24
1,27
1,54
2,45
3,43
4,35
5,23
1,16
1,33
2,09
3,1
4,15
5,3
1,19
1,43
2,17
3,21
4,29
5,47
1,21
1,48
2,23
3,32
4,38
5,42
1,69%
6,99%
17,72%
4,02%
5,60%
5,37%
5,56%
4,03%
14,57%
2,73%
0,70%
4,39%
4,72%
3,90%
8,98%
3,21%
0,69%
3,63%
Gambar 4.2 Grafik daya vs putaran mesin
Dari tabel dan grafik tersebut dapat dilihat besarnya daya untuk masing-masing
pengujian sebelum dan setelah modifikasi rasio kompresi. Untuk bahan bakar
premium (RON 88) sebelum modifikasi rasio kompresi, daya terkecil yaitu
sebesar 1,45 kW dan daya terbesar sebesar 5,51 kW. Untuk bahan bakar premium
Universitas Sumatera Utara
(RON 88) setelah modifikasi rasio kompresi, daya terkecil yaitu sebesar 1,07 kW
dan daya terbesar adalah 5,37 kW.
Untuk bahan bakar pertamax plus (RON 95) sebelum modifikasi rasio kompresi,
daya terkecil yaitu sebesar 1,18 kW dan daya terbesar sebesar 5,24 kW. Untuk
bahan bakar pertamax plus (RON 95) setelah modifikasi rasio kompresi, daya
terkecil yaitu sebesar 1,16 kW dan daya terkecil sebesar 5,47 kW.
Besar kecil daya mesin bergantung pada besar kecil torsi yang didapat. Daya yang
dihasilkan mesin dipengaruhi oleh putaran poros engkol yang terjadi akibat
dorongan piston yang dihasilkan karena adanya pembakaran bahan bakar dengan
udara. Jika konsumsi bahan bakar dan udara diperbesar maka akan semakin besar
daya yang akan dihasilkan mesin.
Untuk kesemua hasil pengujian besarnya daya yang dihasilkan mengalami
kecenderungan
peningkatan
seiring
kecepatan
kendaraan,
pembebanan
pengemudi, dan modifikasi rasio kompresi.
4.1.3 Perbandingan Udara dengan Bahan Bakar (AFR)
Berikut data hasil pengujian perbandingan udara dan bahan bakar (AFR) pada
mesin sepeda motor dengan variasi bahan bakar premium dan pertamax plus,
beban dan kecepatan setelah modifikasi rasio kompresi.
Tabel 4.8 Hasil pengujian AFR terhadap putaran dengan variasi bahan bakar
premium dan pertamax plus setelah modifikasi rasio kompresi.
Jenis
Bahan Bakar
Beban Pengemudi
Kg
60
Premium
70
N
rpm
AFR
Hasil Pengukuran
2003
22,5
2389
21,3
3175
17,8
3974
15,9
4792
15
5800
14,3
2057
21,7
2443
20,2
3249
17,3
4069
15,5
Universitas Sumatera Utara
90
60
70
Pertamax plus
90
4884
5904
2141
2463
3348
4186
4975
5960
2096
2275
3168
3995
4886
5747
2104
2394
3243
4080
4992
5803
2143
2438
3280
4173
5033
5811
14,6
14,4
21,4
19,8
16,5
14,7
14,5
14,1
20,5
19,4
18,4
15,4
13,3
13,2
19,7
18,9
18,3
15,1
13,2
13
19,5
18,7
17,8
14,8
13,1
13
Dengan ketidakpastian pengukuran AFR meter ±0,59
Tabel 4.9 Perbandingan persen galat AFR terhadap kecepatan dengan variasi
bahan bakar premium setelah modifikasi rasio kompresi
Premium
(Kompresi 9:1)
Premium
(Kompresi 11:1)
Galat/error
21,6
20,5
16
14,3
13,3
13,2
20,8
19,6
15,7
14,1
22,5
21,3
17,8
15,9
15
14,3
21,7
20,2
17,3
15,5
4,17%
3,90%
11,25%
11,19%
12,78%
8,33%
4,33%
3,06%
10,19%
9,93%
Universitas Sumatera Utara
13,2
13,1
20,1
18,7
15,3
13,8
13,2
13,1
14,6
14,4
21,4
19,8
16,5
14,7
14,5
14,1
10,61%
9,92%
6,47%
5,88%
7,84%
6,52%
9,85%
7,63%
Tabel 4.10 Perbandingan persen galat AFR terhadap kecepatan dengan variasi
bahan bakar pertamax plus setelah modifikasi rasio kompresi
Pertamax Plus
(Kompresi 9:1)
Pertamax Plus
(Kompresi 11:1)
Galat/error
19
18,4
16,9
14,3
12,6
12,1
18,7
17,8
16,9
14,1
12,5
12,1
18,3
17,1
16,9
13,9
12,4
12
20,5
19,4
18,5
15,4
13,3
13,2
19,7
18,9
18,3
15,1
13,2
13
19,5
18,7
17,8
14,8
13,1
13
4,17%
3,90%
11,25%
11,19%
12,78%
8,33%
4,33%
3,06%
10,19%
9,93%
10,61%
9,92%
6,47%
5,88%
7,84%
6,52%
9,85%
7,63%
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.3 Grafik AFR vs putaran mesin
Dari tabel dan grafik tersebut dapat dilihat besarnya AFR untuk masing-masing
pengujian sebelum dan setelah modifikasi rasio kompresi. Untuk bahan bakar
premium (RON 88) sebelum modifikasi rasio kompresi, AFR terkecil yaitu
sebesar 13,1 dan AFR terbesar yaitu sebesar 21,6. Untuk bahan bakar premium
(RON 88) setelah modifikasi rasio kompresi, AFR terkecil yaitu sebesar 14,1 dan
AFR terbesar yaitu sebesar 22,5.
Untuk bahan bakar pertamax plus (RON 95) sebelum modifikasi rasio kompresi,
AFR terkecil yaitu sebesar 12 dan AFR terbesar yaitu sebesar 19. Untuk bahan
bakar pertamax plus (RON 95) setelah modifikasi rasio kompresi, AFR terkecil
yaitu sebesar 13 dan AFR terbesar adalah 20,5.
Semakin tinggi putaran dan beban mesin, maka semakin kecil perbandingan udara
dan bahan bakar. Ini disebabkan karena pada putaran dan beban maksimal terjadi
proses pembakaran yang sangat cepat dimana diperlukan bahan bakar dengan
jumlah besar, sehingga diperlukan udara yang besar pula untuk mengimbangi
bahan bakar tadi pada keadaan ideal perbandingan udara dan bahan bakar adalah
14,7.
Untuk kesemua hasil pengujian besarnya nilai AFR mengalami kecenderungan
penurunan seiring kecepatan kendaraan dan pembebanan pengemudinya.
Universitas Sumatera Utara
4.1.4 Konsumsi Bahan Bakar Spesifik (SFC)
Berikut data hasil perhitungan konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) pada mesin
sepeda motor dengan variasi bahan bakar premium dan pertamax plus setelah
modifikaso rasio kompresi.
Tabel 4.11 Hasil perhitungan SFC terhadap putaran dengan variasi bahan bakar
premium dan pertamax plus setelah modifikasi rasio kompresi
Jenis
Bahan Bakar
Beban Pengemudi
Kg
60
70
Premium
90
60
Pertamax plus
70
N
SFC
rpm
gr/kWh
Hasil Pengukuran
2003
266,4 ± 0,03%
2389
260,94 ± 0,03%
3175
264,21 ± 0,03%
3974
270,79 ± 0,03%
4792
264,67 ± 0,03%
5800
254,49 ± 0,03%
2057
276,22 ± 0,03%
2443
270,24 ± 0,03%
3249
271,85 ± 0,03%
4069
273,92 ± 0,03%
4884
268,44 ± 0,03%
5904
249,75 ± 0,03%
2141
274,71 ± 0,03%
2463
270,86 ± 0,03%
3348
280,71 ± 0,03%
4186
284,87 ± 0,03%
4975
266,87 ± 0,03%
5960
252,10 ± 0,03%
2096
281,36 ± 0,03%
2275
281,38 ± 0,03%
3168
262,29 ± 0,03%
3995
268,25 ± 0,03%
4886
283,76 ± 0,03%
5747
275,70 ± 0,03%
2104
287,36 ± 0,03%
2394
283,76 ± 0,03%
3243
261,01 ± 0,03%
4080
269,93 ± 0,03%
4992
282,42 ± 0,03%
5803
273,43 ± 0,03%
Universitas Sumatera Utara
2143
2438
3280
4173
5033
5811
90
290,31 ± 0,03%
281,85 ± 0,03%
264,21 ± 0,03%
271,78 ± 0,03%
281,15 ± 0,03%
276,65 ± 0,03%
Tabel 4.12 Perbandingan persen galat SFC dengan variasi bahan bakar premium
sebelum dan setelah modifikasi rasio kompresi
Premium
(Kompresi 9:1)
Premium
(Kompresi 11:1)
Galat/error
226,16
224,28
257,11
276,75
279,84
278,65
234,86
231,18
262,02
280,67
285,36
277,51
239,3
242,3
261,98
276,28
285,36
280,77
266,4
260,94
264,21
270,79
264,67
254,49
276,22
270,24
271,85
273,92
268,44
249,75
274,71
270,86
280,71
284,87
266,87
252,1
17,79%
16,35%
2,76%
2,15%
5,42%
8,67%
17,61%
16,90%
3,75%
2,40%
5,93%
10,00%
14,80%
11,79%
7,15%
3,11%
6,84%
10,21%
Tabel 4.13 Perbandingan persen galat SFC dengan variasi bahan bakar pertamax
plus sebelum dan setelah modifikasi rasio kompresi
Pertamax Plus
(Kompresi 9:1)
Pertamax Plus
(Kompresi 11:1)
Galat/error
310,47
308,94
268,11
307,93
330,84
322,98
309,61
319,35
281,36
281,38
262,29
268,25
283,76
275,70
287,36
283,76
9,38%
8,92%
2,17%
12,89%
14,23%
14,64%
7,19%
11,14%
Universitas Sumatera Utara
268,11
307,96
320,66
315,1
316,38
326,49
276,11
308,11
319,15
321,65
261,01
269,93
282,42
273,43
290,31
281,85
264,21
271,78
281,15
276,65
2,65%
12,35%
11,93%
13,22%
8,24%
13,67%
4,31%
11,79%
11,91%
13,99%
Gambar 4.4 Grafik SFC vs putaran mesin
Dari tabel dan grafik tersebut dapat dilihat besarnya SFC (Specific Fuel
Consumption) untuk masing-masing pengujian sebelum dan setelah modifikasi
rasio kompresi. Untuk bahan bakar premium (RON 88) sebelum modifikasi rasio
kompresi, SFC terkecil yaitu sebesar 224,28 gr/kWh dan SFC terbesar yaitu
sebesar 285,36 gr/kWh. Untuk bahan bakar premium (RON 88) setelah modifikasi
rasio kompresi, SFC terkecil yaitu sebesar 249,75 gr/kWh dan SFC terbesar yaitu
sebesar 284,67 gr/kWh.
Untuk bahan bakar pertamax plus (RON 95) sebelum modifikasi rasio kompresi,
SFC terkecil yaitu sebesar 268,11 gr/kWh dan SFC terbesar yaitu sebesar 330,84
gr/kWh. Untuk bahan bakar pertamax plus (RON 95) setelah modifikasi rasio
kompresi, SFC terkecil yaitu sebesar 261,01 gr/kWh dan SFC terbesar yaitu
sebesar 290,31 gr/kWh.
Universitas Sumatera Utara
4.1.5 Effisiensi Termal
Berikut data hasil perhitungan effisiensi termal pada mesin sepeda motor dengan
variasi bahan bakar premium dan pertamax plus, kecepatan dan beban dengan
modifikasi rasio kompresi
Tabel 4.14 Hasil perhitungan effisiensi termal terhadap putaran dengan variasi
bahan bakar premium dan pertamax plus setelah perubahan rasio kompresi
Jenis
Bahan Bakar
Beban Pengemudi
kg
60
70
Premium
90
60
Pertamax plus
70
N
Rpm
ɳtermal
%
2003
2389
3175
3974
4792
5800
2057
2443
3249
4069
4884
5904
2141
2463
3348
4186
4975
5904
2141
2463
3348
4186
4975
5960
2096
2394
3243
4080
4992
5803
31,38 ± 3%
32,03 ± 3%
31,64 ± 3%
30,87 ± 3%
31,58 ± 3%
32,85 ± 3%
30,26 ± 3%
30,93 ± 3%
30,75 ± 3%
30,52 ± 3%
31,14 ± 3%
33,47 ± 3%
30,43 ± 3%
30,86 ± 3%
29,78 ± 3%
29,34 ± 3%
31,32 ± 3%
33,16 ± 3%
29,71 ± 3%
29,11 ± 3%
31,87 ± 3%
31,16 ± 3%
29,46 ± 3%
30,32 ± 3%
29,09 ± 3%
29,46 ± 3%
32,03 ± 3%
30,97 ± 3%
29,6 ± 3%
30,57 ± 3%
Universitas Sumatera Utara
2143
2438
3280
4173
5033
5811
90
28,79 ± 3%
29,66 ± 3%
31,64 ± 3%
30,76 ± 3%
29,73 ± 3%
30,21 ± 3%
Tabel 4.15 Perbandingan persen galat effisiensi termal terhadap kecepatan
dengan variasi bahan bakar premium sebelum dan setelah modifikasi rasio
kompresi
Premium
(Kompresi 9:1)
Premium
(Kompresi 11:1)
Galat/error
36,69
37,27
32,51
30,20
29,87
30,00
35,59
36,16
31,90
29,78
29,29
30,12
34,93
34,50
31,91
30,25
29,29
29,77
31,38
32,03
31,64
30,87
31,58
32,85
30,26
30,93
30,75
30,52
31,14
33,47
30,43
30,86
29,78
29,34
31,32
33,16
15,10%
14,06%
2,68%
2,22%
5,72%
9,50%
14,98%
14,46%
3,61%
2,48%
6,32%
11,12%
12,88%
10,55%
6,68%
3,01%
6,93%
11,39%
Tabel 4.16 Perbandingan persen galat effisiensi termal terhadap kecepatan
dengan variasi bahan bakar pertamax plus sebelum dan setelah modifikasi rasio
kompresi
Pertamax Plus
(Kompresi 9:1)
Pertamax Plus
(Kompresi 11:1)
Galat/error
26,92
27,06
29,71
29,11
10,36%
7,58%
Universitas Sumatera Utara
31,18
27,15
25,27
25,88
27,00
26,17
31,18
27,14
26,07
26,53
26,42
25,60
30,27
27,13
26,19
25,99
31,87
31,16
29,46
30,32
29,09
29,46
32,03
30,97
29,6
30,57
28,79
29,66
31,64
30,76
29,73
30,21
2,21%
14,77%
16,58%
17,16%
7,74%
12,57%
2,73%
14,11%
13,54%
15,23%
8,97%
15,86%
4,53%
13,38%
13,52%
16,24%
Gambar 4.5 Grafik efisiensi termal vs putaran mesin
Dari tabel dan grafik tersebut dapat dilihat besarnya efisiensi termal untuk
masing-masing pengujian sebelum dan sesudah modifikasi rasio kompresi. Untuk
bahan bakar premium (RON 88) sebelum modifikasi rasio kompresi, efisiensi
termal terkecil yaitu sebesar 29,29% dan efisiensi termal terbesar yaitu sebesar
36,96%. Untuk bahan bakar premium (RON 88) setelah modifikasi rasio
kompresi, efisiensi termal terkecil yaitu sebesar 29,34% dan efisiensi termal
terbesar yaitu sebesar 33,47%.
Untuk bahan bakar pertamax plus (RON 95) sebelum modifikasi rasio kompresi,
efisiensi termal terkecil yaitu sebesar 25,27% dan efisiensi termal terbesar yaitu
sebesar 31,18%. Untuk bahan bakar pertamax plus (RON 95) setelah modifikasi
Universitas Sumatera Utara
rasio kompresi, efisiensi termal terkecil yaitu sebesar 28,79% dan efisiensi termal
terbesar yaitu sebesar 32,03%.
Universitas Sumatera Utara
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang dihasilkan dari pengujian ini adalah :
1. Pada mesin sepeda motor satu silinder berbahan bakar premium, torsi
mengalami penurunan sebesar 11,05% setelah modifikasi rasio kompresi,
sedangkan torsi dan daya akan mengalami peningkatan sebesar 3,09 ketika
menggunakan bahan bakar pertamax plus setelah modifikasi rasio
kompresi.
2. Perbandingan udara bahan bakar (AFR) untuk bahan bakar premium
mengalami peningkatan sebesar 7,03% setelah modifikasi rasio kompresi,
AFR juga mengalami peningkatan sebesar 6,57% ketika menggunakan
bahan bakar pertamax plus setelah modifikasi rasio kompresi
3. Konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) untuk bahan bakar premium
mengalami penurunan sebesar 2,52% setelah modifikasi rasio kompresi,
SFC juga mengalami penurunan sebesar 11,13% ketika menggunakan
bahan bakar pertamax plus setelah modifikasi rasio kompresi.
4. Effisiensi termal untuk untuk bahan bakar premium mengalami penurunan
sebesar 3,10% setelah modifikasi rasio kompresi, sedangkan effisiensi
termal mengalami peningkatan sebesar 10,81% ketika menggunakan
bahan bakar premium setelah modifikasi rasio kompresi.
Universitas Sumatera Utara
5.2 Saran
Adapun saran yang diberikan adalah sebagai berikut.
1. Untuk pengujian selanjutnya, nilai kalor bahan bakar perlu di uji untuk
hasil yang lebih baik dan akurat.
2. Pada pengujian selanjutnya, setiap alat ukur yang dipakai untuk pengujian
adalah alat ukur yang terbaru dan sesuai agar mendapat hasil yang lebih
baik dan akurat.
3. Harapannya pengujian ini dapat dilanjutkan dan didalami untuk
mendapatkan performansi terbaik dari mesin “MESIN USU” kedepannya.
Universitas Sumatera Utara
METODOLOGI PENGUJIAN
3.1 Waktu dan Tempat
Pengujian ini dilakukan dibeberapa tempat sebagai berikut:
a. Pengujian kecepatan untuk mendapatkan putaran mesin dilakukan di Jl.
Universitas, Universitas Sumatera Utara selama 3 hari.
b. Pengujian perbandingan udara dan bahan bakar dilakukan di bengkel
SEBU, Jl. Ringroad Medan selama 1 hari.
c. Pengujian torsi dilakukan di Laboratorium Teknologi Mekanik
Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara selama 3 hari.
3.2
Bahan Pengujian
Adapun bahan pengujian yang digunakan adalah :
1.
Mesin “MESIN USU”
“MESIN USU” menggunakan mesin yang diadopsi dari mesin pabrikan
Honda yaitu mesin dari Honda Revo.
Gambar 3.1 Mesin “MESIN USU”
Universitas Sumatera Utara
Spesifikasi mesin sebagai berikut :
Tipe mesin
: 4 langkah
Diameter x langkah
: 50 mm x 55,6 mm
Volume langkah
: 109,1 cc
Perbandingan Kompresi
: 9,0 : 1
Daya Maksimum
: 6,2 kW/7.500 rpm
Torsi Maksimum
: 8,6 Nm/5.500 rpm
Kapasitas Minyak Pelumas Mesin : 0,8 lt pada pergantian periodic
Kopling Otomatis
: Ganda, otomatis, sentrifugal
Gigi Transmsi
: 4 kecepatan bertautan tetap
Pola Pengoperan Gigi
:N-1-2-3-4–N
Starter
: Pedal dan Elektrik
Aki
: MF 12 V - 3Ah
Busi
: ND U20EPR9S, NGK CPR6EA-9S
Sistem Pengapian
: DC-CDI, Battery
Tahun Pembuatan
: 2011
Berat Kendaraan
: 97 Kg
Setelah
mendapat
data
pengujian
dari
keadaan
standar,
perbandingan rasio kompresi dimodifikasi menjadi 11:1 agar mendapat data
pengujian dari keadaan setelah modifikasi rasio kompresi
3.3 Alat Pengujian
Adapun alat pengujian yang digunakan adalah :
1. Bahan Bakar
Adapun bahan bakar yang digunakan dalam pengujian ini adalah:
a. Premium
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.2 Bahan bakar premium
Premium merupakan nama bahan bakar bensin yang paling umum
digunakan di Indonesia, spesifikasi umumnya sebagai berikut:
o Warna kuning
o RON 88
o Kandungan timbal (0,013 gr/l - 0,3 gr/l)
o Berat jenis pada suhu 150C (715 kg/m3-780 kg/m3)
o Nilai kalor (44400 kJ/kg)
o Harga Rp 4500/liter
b. Pertamax Plus
Gambar 3.3 Bahan bakar pertamax plus
Universitas Sumatera Utara
Pertamax plus merupakan nama bahan bakar bensin yang paling
mahal dan paling baik yang digunakan di Indonesia, spesifikasi
umumnya sebagai berikut:
o Warna merah
o RON 95
o Kandungan timbal maksimum 0,013 gr/l
o Berat jenis pada suhu 150C (715 kg/m3-770 kg/m3)
o Nilai kalor (44400 kJ/kg)
o Harga Rp 1080/liter
2. Speedometer
Digunakan untuk mengukur kecepatan kendaraan dalam pengujian
Gambar 3.4 Speedometer
Alat ukur yang digunakan adalah analog speedometer standar
bawaan sepeda motor Honda Blade yang memiliki tipikal mesin yang
sama dengan Honda Absolute Revo dengan spesifikasi sebagai berikut:
o
Daya 12V, Aki MF 3Ah
o
Sensor pada putaran roda depan
o
Batas ukur 0-160 km/jam
o
Tampilan analog
3. Tachometer
Digunakan untuk mengukur putaran mesin
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.5 Tachometer
Alat ukur yang digunakan adalah portable digital tachometer
dengan spesifikasi sebagai berikut :
o
Daya 12V
o
Batas ukur 0-9999 rpm dengan ketelitian ± 68 rpm
o
Stainless steel
4. Hidrolik Dinamometer
Digunakan untuk mengukur torsi dari mesin “MESIN USU”.
Gambar 3.6 Hidrolik dinamometer
Alat ukur yang digunakan adalah hidrolik dinamometer dimana
menggunakan rem hidrolis yang terdiri dari pompa, penampungan
fluida dan pipa antara dua bagian tersebut. Katup pengatur terletak
diantara dua bagian tersebut. Katup yang terletak diantara pipa dan
Universitas Sumatera Utara
penampung memiliki penunjuk atau instrumen untuk menunjukkan
besarnya tekanan hidrolis, fluida yang digunakan adalah air. Adapun
spesifikasinya sebagai berikut:
o
Buatan Tecquipment
o
Batas ukur 20Nm, 6000rpm dengan ketelitian ±0.25%
o
Hidrolik sistem dengan air sebagai absorber
o
1 Katup pengisian/pembebanan dan 1 katup buang
o
Timbangan torsi analog
5. Timbangan
a. Digunakan untuk mengukur berat pembebanan pada dinamometer
Gambar 3.7 Timbangan digital
Timbangan heles digital tipe EK3252 dengan spesifikasi:
-
Super presisi dengan sensor tekanan
-
Kapasitas maksimum 5kg Auto ON/OFF
-
Auto zero
-
Daya 1 x 9V baterai alkaline
Universitas Sumatera Utara
b. Digunakan untuk mengukur berat pengendara
Gambar 3.8 Timbangan analog
Timbangan yang digunakan adalah krisbow personal scales
dengan spesifikasi sebagai berikut:
-
Sensor tekanan analog
-
Beban maksimum 120 kg
6. AFR Meter
Digunakan untuk mengukur perbandingan udara dan bahan bakar di
dalam mesin.
Gambar 3.9 AFR meter
Universitas Sumatera Utara
Tipe alat ukur yang digunakan adalah LM-2 AFR meter portabel
buatan Innovate Motorsports Amerika.
Spesifikasi:
• Daya 12V
• Ketelitian ± 0.29 setelah 500 pengukuran and ± 0,59 setelah 2000
kali pengukuran.
• Wideband O2 kompatibel dengan semua jenis bahan bakar
• Single atau dual channel
• OBD-II pindai alat-membaca / DTC jelas dan log hingga 16
saluran CAN OBD-II data
• Log langsung ke SD card
• Data log Playback pada layar dan / atau dengan perangkat lunak
logworks
• Layar LCD
• 2 dikonfigurasi analog output linier
• konektor kunci Positif untuk semua koneksi
• Inovasi MTS seri IN dan OUT
• USB koneksi ke PC
Tabel 3.1 Standar stoikometeri beberapa bahan bakar[9] :
Bahan Bakar
AFR
Gasoline
14.7
LPG (Propane)
15.5
Methanol
6.4
Ethanol
9.0
CNG
17.2
Diesel
14.6
LM-2 juga dapat dikalibrasi otomatis sesuai perubahan suhu,
ketinggian, dan kondisi sensor.
Universitas Sumatera Utara
7. Tools
Digunakan untuk melakukan pemasangan dan pembongkaran mesin
“MESIN USU” selama pengujian.
Gambar 3.10 Toolbox
Adapun beberapa alat-alat yang digunakan selama pengujian
diantaranya adalah sebagai berikut:
o Obeng
o Tang jepit, tang potong dan tang buaya
o Kunci-kunci pas dan kunci ring
3.4
Prosedur Pengujian
Prosedur pengujian yang dilakukan adalah sebagai berikut.
1. Setelah modifikasi rasio kompresi menjadi 11:1, Mesin “MESIN
USU”dibongkar dan dipasang kembali ke sepeda motor
2. Tachometer dipasang pada sepeda motor
3. Sepeda motor diuji dengan variasi bahan bakar, beban dan kecepatan
untuk mendapatkan data putaran mesin sebagai berikut
Universitas Sumatera Utara
Tabel 3.2 Format pengujian kecepatan terhadap putaran dengan variasi bahan
bakar premium dan pertamax plus
Jenis
Beban
Pengemudi
Kecepatan
N
Bahan
Bakar
kg
km/jam
rpm
60
Premium
70
90
60
Pertamax
Plus
70
90
Hasil Pengukuran
20
2003
30
2389
40
3175
50
3924
60
4792
70
5800
20
2057
30
2443
40
3249
50
4069
60
4884
70
5904
20
2141
30
2463
40
3348
50
4186
60
4975
70
5960
20
2096
30
2275
40
3168
50
3995
60
4866
70
5747
20
2104
30
2394
40
3243
50
4080
60
4992
70
5803
20
2143
30
2438
40
3280
50
4173
60
5033
70
5811
Universitas Sumatera Utara
4. Pengujian perbandingan udara dan bahan bakar kendaraan sesuai dengan
putaran mesin yang sudah didapatkan dari pengujian sebelumnya dengan
variasi bahan bakar premium dan pertamax plus.
5. Mesin dibuka dan dipasang pada alat uji torsi untuk melakukan pengujian
torsi
6. Alat uji torsi diseimbangkan dengan pemberian beban sebesar 2692 gram
7. Torsi diukur dengan variasi rpm yang sudah didapatkan dengan variasi
bahan bakar premium dan pertamax plus.
8. Mesin dibuka dan rasio kompresi dimodifikasi menjadi 11:1, kemudian
prosedur pengambilan data diulang kembali dari awal.
9. Semua data dicatat dan dianalisis
10. Selesai
Universitas Sumatera Utara
3.5. Bagan Alir Pengerjaan
Adapun prosedur dari pengerjaan dan pengujian yang dilakukan dalam
skripsi ini dapat dilihat pada bagan alir berikut ini dapat dilihat pada bagan
alir berikut ini
Mulai
Survei Lapangan dan Studi
Literatur
Pengadaan Alat dan Bahan Bakar
Pemasangan Alat
Modifikasi Rasio
Kompresi
Pengujian
Kendaraan
Variasi Bahan Bakar
Selesai
Gambar 3.11 Bagan alir prosedur pengerjaan
Universitas Sumatera Utara
3.6. Modifikasi Rasio Kompresi
Untuk mendapatkan rasio kompresi yang diinginkan yaitu 11:1, maka
mesin yang digunakan dimodifikasi dengan melakukan penggantian piston dan
pengurangan packing pada cylinder block dan cylinder head.
Gambar 3.12 Piston lama dan piston baru
Perbedaan piston yang lama dengan yang baru adalah
hanya pada
ketinggian head pada piston dimana diameter dan tinggi pen piston adalah sama.
Piston yang baru mempunyai head yang lebih tinggi daripada piston yang lama.
Dengan hanya mengganti piston saja, rasio kompresi adalah bekisar 10 : 1. Oleh
karena itu, dilakukan pengikisan packing pada cylinder blok dan cylinder head.
Gambar 3.13 Pengikisan packing pada cylinder block
Universitas Sumatera Utara
Setelah dilakukan penggantian piston dan pengikisan packing, pengukuran rasio
kompresi dilakukan dengan cara manual. Mesin yang akan diukur kompresinya,
diletakkan dengan posisi vertikal (tegak) dalam keadaan piston berada dalam
posisi TMA (Titik Mati Atas). Kemudian, kepala silinder pada mesin dibuka agar
dapat melapisi bagian celah piston dan linner pakai gemuk atau grease.
Tujuannya, agar cairan di buret tidak tembus atau mengalir ke crankcase.
Sehingga, cairan yang dimasukkan tetap berada di ruang bakar. Kemudian,
langkah selanjutnya adalah melapisi bagian celah klep pada cylinder head pakai
grease. Kemudian memasang kembali kepala silinder seperti halnya mesin siap
pakai. Selanjutnya mengalirkan atau meneteskan cairan yang ada di dalam buret
melalui ulir lubang busi di kepala silinder sampai ketinggian lubang ulir busi.
Setelah itu, dapat dihitung berapa cc volume cairan yang terpakai untuk mengisi
ruang bakar itu. Cairan yang terpakai untuk mengisi ruang bakar adalah cairan
yang dimasukkan sampai ketinggian lubang ulir busi yaitu 12,8 cc dikurangi
volume ulir pada busi sebesar 0,8 cc, sehingga didapat hasil 12,0 cc. Untuk
menghitung rasio kompresinya adalah cairan yang terpakai untuk mengisi ruang
bakar ditambah volume silinder total kemudian dibagi volume silinder total.
�
� =
10.9 �� +109 ��
= 11,00
10.9 ��
Maka, didapat hasil rasio kompresi yaitu 11 : 1 .
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.14 Posisi mesin saat mengukur rasio kompresi
Universitas Sumatera Utara
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
Pengujian Performansi
Pengujian performansi ini dilakukan secara langsung dengan menggunakan
variasi bahan bakar premium dan pertamax plus, beban pengemudi dan kecepatan
kendaraan dengan modifikasi rasio kompresi.
Tabel 4.1 Hasil prediksi performansi mesin mobil hemat energi secara teoritis
N
(RPM)
τ (Nm)
�̇ � (hp)
bsfc (gm/kW-hr)
(ηt)b (%)
2000
4.138364 1.1622941
495.5170166
16.9584012
2500
4.981364 1.7488222
411.6602907
20.4128903
3000
5.747727 2.4214461
356.7722519
23.553335
3500
6.437455 3.1640229
318.5466535
26.3797352
4000
7.050545 3.9604096
290.8469445
28.8920909
4.7944632
270.282009
31.0904022
8.046818 5.6500409
254.8373228
32.974669
6.5109995
243.2538081
34.5448913
8.421181 7.0954777
243.5085583
34.5087517
4500
5000
5500
6000
7.587
8.43
Universitas Sumatera Utara
4.1.1 Torsi
Berikut adalah data hasil pengujian torsi pada mesin sepeda motor dengan variasi
bahan bakar premium dan pertamax plus, beban dan kecepatan dengan modifikasi
rasio kompresi
Tabel 4.2 Hasil pengujian torsi terhadap putaran dengan variasi bahan bakar
premium dan pertamax plus setelah modifikasi rasio kompresi
Jenis
Beban Pengemudi
N
t
Bahan Bakar
Kg
Rpm
Nm
Hasil Pengukuran
2003
5,1
60
70
Premium
90
60
Pertamax plus
70
2389
5,5
3175
6,5
3974
7,1
4792
7,7
5800
8,4
2057
5,1
2443
5,6
3249
6,5
4069
7,2
4884
7,8
5904
8,5
2141
5,2
2463
5,7
3348
6,6
4186
7,3
4975
7,9
5960
8,6
2096
5,3
2275
5,6
3168
6,3
3995
7,4
4886
8,1
5747
8,4
2104
5,4
2394
5,7
3243
6,4
4080
7,5
Universitas Sumatera Utara
90
4992
8,2
5803
8,6
2143
5,4
2438
5,8
3280
6,5
4173
7,6
5033
8,3
5811
8,5
Dengan ketidakpastian pengukuran torsi ±0.25% dan tachometer ±1,91%
Tabel 4.3 Perbandingan persen galat torsi pada bahan bakar premium terhadap
kecepatan sebelum dan setelah modifikasi rasio kompresi
Premium
(Kompresi 9:1)
Premium
(Kompresi 11:1)
Galat/error
6,4
6,8
7,6
7,9
8,4
8,5
6,4
6,9
7,6
7,9
8,3
8,6
6,5
6,9
7,8
8,2
8,3
8,5
5,1
5,5
6,5
7,1
7,7
8,4
5,1
5,6
6,5
7,2
7,8
8,5
5,2
5,7
6,6
7,3
7,9
8,6
20,31%
19,12%
14,47%
10,13%
8,33%
1,18%
20,31%
18,84%
14,47%
8,86%
6,02%
1,16%
20,00%
17,39%
15,38%
10,98%
4,82%
1,18%
Tabel 4.4 Perbandingan persen galat torsi pada bahan bakar pertamax plus
terhadap kecepatan sebelum dan setelah modifikasi rasio kompresi
Pertamax Plus
(Kompresi 9:1)
5,3
5,5
6,9
Pertamax Plus
(Kompresi 11:1)
5,3
5,6
6,3
Galat/error
0,00%
1,82%
8,70%
Universitas Sumatera Utara
7,1
7,5
8
5,4
5,5
6,9
7,2
7,8
8,2
5,4
5,6
6,7
7,3
7,9
8,1
7,4
8,1
8,4
5,4
5,7
6,4
7,5
8,2
8,6
5,4
5,8
6,5
7,6
8,3
8,5
4,23%
8,00%
5,00%
0,00%
3,64%
7,25%
4,17%
5,13%
4,88%
0,00%
3,57%
2,99%
4,11%
5,06%
4,94%
Gambar 4.1 Grafik Torsi vs putaran mesin
Dari tabel dan grafik tersebut dapat dilihat besarnya torsi untuk masing-masing
pengujian sebelum dan setelah modifikasi rasio kompresi. Untuk bahan bakar
premium (RON 88) sebelum modifikasi rasio kompresi, torsi terendah yaitu
sebesar 6,4 Nm dan torsi tertinggi sebesar 8,6 Nm. Untuk bahan bakar premium
(RON 88) setelah modifikasi rasio kompresi, torsi terendah yaitu sebesar 5,1 Nm
dan torsi tertinggi sebesar 8,6 Nm.
Untuk bahan bakar pertamax plus (RON 95) sebelum modifikasi rasio kompresi,
torsi terendah terjadi pada yaitu sebesar 5,3 Nm dan torsi tertinggi terjadi pada
kecepatan sebesar 8,2 Nm. Untuk bahan bakar pertamax plus (RON 95) setelah
Universitas Sumatera Utara
modifikasi rasio kompresi, torsi terendah yaitu sebesar 5,3 Nm dan torsi tertinggi
sebesar 8,6 Nm.
Selain karena dipengaruhi putaran dan beban mesin, besar kecilnya torsi
dipengaruhi oleh rasio kompresi dan bahan bakar. Semakin tinggi rasio kompresi,
nilai oktan bahan bakar yang harus dipakai harus tinggi agar nilai torsi yang
didapat lebih besar.
4.1.2 Daya
Berikut data hasil perhitungan daya pada mesin sepeda motor dengan variasi
bahan bakar Premium dan Pertamax plus, beban dan kecepatan dengan modifikasi
rasio kompresi
Tabel 4.5 Hasil perhitungan daya terhadap putaran dengan variasi bahan bakar
premium dan pertamax plus setelah modifikasi rasio kompresi
Jenis
Beban Pengemudi
N
Daya
Bahan Bakar
Kg
Rpm
kW
Hasil Pengukuran
2003
1,07 ± 2,16%
60
70
Premium
Pertamax plus
90
60
2389
1,38 ± 2,16%
3175
2,16 ± 2,16%
3974
2,92 ± 2,16%
4792
3,87 ± 2,16%
5800
5,1 ± 2,16%
2057
1,1 ± 2,16%
2443
1,43 ± 2,16%
3249
2,21 ± 2,16%
4069
3,07 ± 2,16%
4884
3,99 ± 2,16%
5904
5,26 ± 2,16%
2141
1,17 ± 2,16%
2463
1,47 ± 2,16%
3348
2,31 ± 2,16%
4186
3,2 ± 2,16%
4975
4,12 ± 2,16%
5960
5,37 ± 2,16%
2096
1,16 ± 2,16%
2275
1,33 ± 2,16%
Universitas Sumatera Utara
70
90
3168
2,09 ± 2,16%
3995
3,1 ± 2,16%
4886
4,15 ± 2,16%
5747
5,06 ± 2,16%
2104
1,19 ± 2,16%
2394
1,43 ± 2,16%
3243
2,17 ± 2,16%
4080
3,21 ± 2,16%
4992
4,29 ± 2,16%
5803
5,23 ± 2,16%
2143
1,21 ± 2,16%
2438
1,48 ± 2,16%
3280
2,23 ± 2,16%
4173
3,32 ± 2,16%
5033
4,38 ± 2,16%
5811
5,17 ± 2,16%
Tabel 4.6 Perbandingan persen galat daya pada bahan bakar premium sebelum
dan setelah modifikasi rasio kompresi
Premium
(Kompresi 9:1)
Premium
(Kompresi 11:1)
Galat/error
1,45
1,83
2,68
3,61
4,58
5,3
1,46
1,87
2,7
3,62
4,67
5,43
1,54
1,93
2,86
3,82
4,68
5,51
1,07
1,38
2,16
2,92
3,87
5,1
1,1
1,43
2,21
3,07
3,99
5,26
1,17
1,47
2,31
3,2
4,12
5,37
26,21%
24,59%
19,40%
19,11%
15,50%
3,77%
24,66%
23,53%
18,15%
15,19%
14,56%
3,13%
24,03%
23,83%
19,23%
16,23%
11,97%
2,54%
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.7 Perbandingan persen galat daya pada bahan bakar pertamax plus
sebelum dan setelah modifikasi rasio kompresi
Pertamax Plus
(Kompresi 9:1)
Pertamax Plus
(Kompresi 11:1)
Galat/error
1,18
1,43
2,54
3,23
3,93
5,03
1,26
1,49
2,54
3,3
4,26
5,24
1,27
1,54
2,45
3,43
4,35
5,23
1,16
1,33
2,09
3,1
4,15
5,3
1,19
1,43
2,17
3,21
4,29
5,47
1,21
1,48
2,23
3,32
4,38
5,42
1,69%
6,99%
17,72%
4,02%
5,60%
5,37%
5,56%
4,03%
14,57%
2,73%
0,70%
4,39%
4,72%
3,90%
8,98%
3,21%
0,69%
3,63%
Gambar 4.2 Grafik daya vs putaran mesin
Dari tabel dan grafik tersebut dapat dilihat besarnya daya untuk masing-masing
pengujian sebelum dan setelah modifikasi rasio kompresi. Untuk bahan bakar
premium (RON 88) sebelum modifikasi rasio kompresi, daya terkecil yaitu
sebesar 1,45 kW dan daya terbesar sebesar 5,51 kW. Untuk bahan bakar premium
Universitas Sumatera Utara
(RON 88) setelah modifikasi rasio kompresi, daya terkecil yaitu sebesar 1,07 kW
dan daya terbesar adalah 5,37 kW.
Untuk bahan bakar pertamax plus (RON 95) sebelum modifikasi rasio kompresi,
daya terkecil yaitu sebesar 1,18 kW dan daya terbesar sebesar 5,24 kW. Untuk
bahan bakar pertamax plus (RON 95) setelah modifikasi rasio kompresi, daya
terkecil yaitu sebesar 1,16 kW dan daya terkecil sebesar 5,47 kW.
Besar kecil daya mesin bergantung pada besar kecil torsi yang didapat. Daya yang
dihasilkan mesin dipengaruhi oleh putaran poros engkol yang terjadi akibat
dorongan piston yang dihasilkan karena adanya pembakaran bahan bakar dengan
udara. Jika konsumsi bahan bakar dan udara diperbesar maka akan semakin besar
daya yang akan dihasilkan mesin.
Untuk kesemua hasil pengujian besarnya daya yang dihasilkan mengalami
kecenderungan
peningkatan
seiring
kecepatan
kendaraan,
pembebanan
pengemudi, dan modifikasi rasio kompresi.
4.1.3 Perbandingan Udara dengan Bahan Bakar (AFR)
Berikut data hasil pengujian perbandingan udara dan bahan bakar (AFR) pada
mesin sepeda motor dengan variasi bahan bakar premium dan pertamax plus,
beban dan kecepatan setelah modifikasi rasio kompresi.
Tabel 4.8 Hasil pengujian AFR terhadap putaran dengan variasi bahan bakar
premium dan pertamax plus setelah modifikasi rasio kompresi.
Jenis
Bahan Bakar
Beban Pengemudi
Kg
60
Premium
70
N
rpm
AFR
Hasil Pengukuran
2003
22,5
2389
21,3
3175
17,8
3974
15,9
4792
15
5800
14,3
2057
21,7
2443
20,2
3249
17,3
4069
15,5
Universitas Sumatera Utara
90
60
70
Pertamax plus
90
4884
5904
2141
2463
3348
4186
4975
5960
2096
2275
3168
3995
4886
5747
2104
2394
3243
4080
4992
5803
2143
2438
3280
4173
5033
5811
14,6
14,4
21,4
19,8
16,5
14,7
14,5
14,1
20,5
19,4
18,4
15,4
13,3
13,2
19,7
18,9
18,3
15,1
13,2
13
19,5
18,7
17,8
14,8
13,1
13
Dengan ketidakpastian pengukuran AFR meter ±0,59
Tabel 4.9 Perbandingan persen galat AFR terhadap kecepatan dengan variasi
bahan bakar premium setelah modifikasi rasio kompresi
Premium
(Kompresi 9:1)
Premium
(Kompresi 11:1)
Galat/error
21,6
20,5
16
14,3
13,3
13,2
20,8
19,6
15,7
14,1
22,5
21,3
17,8
15,9
15
14,3
21,7
20,2
17,3
15,5
4,17%
3,90%
11,25%
11,19%
12,78%
8,33%
4,33%
3,06%
10,19%
9,93%
Universitas Sumatera Utara
13,2
13,1
20,1
18,7
15,3
13,8
13,2
13,1
14,6
14,4
21,4
19,8
16,5
14,7
14,5
14,1
10,61%
9,92%
6,47%
5,88%
7,84%
6,52%
9,85%
7,63%
Tabel 4.10 Perbandingan persen galat AFR terhadap kecepatan dengan variasi
bahan bakar pertamax plus setelah modifikasi rasio kompresi
Pertamax Plus
(Kompresi 9:1)
Pertamax Plus
(Kompresi 11:1)
Galat/error
19
18,4
16,9
14,3
12,6
12,1
18,7
17,8
16,9
14,1
12,5
12,1
18,3
17,1
16,9
13,9
12,4
12
20,5
19,4
18,5
15,4
13,3
13,2
19,7
18,9
18,3
15,1
13,2
13
19,5
18,7
17,8
14,8
13,1
13
4,17%
3,90%
11,25%
11,19%
12,78%
8,33%
4,33%
3,06%
10,19%
9,93%
10,61%
9,92%
6,47%
5,88%
7,84%
6,52%
9,85%
7,63%
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.3 Grafik AFR vs putaran mesin
Dari tabel dan grafik tersebut dapat dilihat besarnya AFR untuk masing-masing
pengujian sebelum dan setelah modifikasi rasio kompresi. Untuk bahan bakar
premium (RON 88) sebelum modifikasi rasio kompresi, AFR terkecil yaitu
sebesar 13,1 dan AFR terbesar yaitu sebesar 21,6. Untuk bahan bakar premium
(RON 88) setelah modifikasi rasio kompresi, AFR terkecil yaitu sebesar 14,1 dan
AFR terbesar yaitu sebesar 22,5.
Untuk bahan bakar pertamax plus (RON 95) sebelum modifikasi rasio kompresi,
AFR terkecil yaitu sebesar 12 dan AFR terbesar yaitu sebesar 19. Untuk bahan
bakar pertamax plus (RON 95) setelah modifikasi rasio kompresi, AFR terkecil
yaitu sebesar 13 dan AFR terbesar adalah 20,5.
Semakin tinggi putaran dan beban mesin, maka semakin kecil perbandingan udara
dan bahan bakar. Ini disebabkan karena pada putaran dan beban maksimal terjadi
proses pembakaran yang sangat cepat dimana diperlukan bahan bakar dengan
jumlah besar, sehingga diperlukan udara yang besar pula untuk mengimbangi
bahan bakar tadi pada keadaan ideal perbandingan udara dan bahan bakar adalah
14,7.
Untuk kesemua hasil pengujian besarnya nilai AFR mengalami kecenderungan
penurunan seiring kecepatan kendaraan dan pembebanan pengemudinya.
Universitas Sumatera Utara
4.1.4 Konsumsi Bahan Bakar Spesifik (SFC)
Berikut data hasil perhitungan konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) pada mesin
sepeda motor dengan variasi bahan bakar premium dan pertamax plus setelah
modifikaso rasio kompresi.
Tabel 4.11 Hasil perhitungan SFC terhadap putaran dengan variasi bahan bakar
premium dan pertamax plus setelah modifikasi rasio kompresi
Jenis
Bahan Bakar
Beban Pengemudi
Kg
60
70
Premium
90
60
Pertamax plus
70
N
SFC
rpm
gr/kWh
Hasil Pengukuran
2003
266,4 ± 0,03%
2389
260,94 ± 0,03%
3175
264,21 ± 0,03%
3974
270,79 ± 0,03%
4792
264,67 ± 0,03%
5800
254,49 ± 0,03%
2057
276,22 ± 0,03%
2443
270,24 ± 0,03%
3249
271,85 ± 0,03%
4069
273,92 ± 0,03%
4884
268,44 ± 0,03%
5904
249,75 ± 0,03%
2141
274,71 ± 0,03%
2463
270,86 ± 0,03%
3348
280,71 ± 0,03%
4186
284,87 ± 0,03%
4975
266,87 ± 0,03%
5960
252,10 ± 0,03%
2096
281,36 ± 0,03%
2275
281,38 ± 0,03%
3168
262,29 ± 0,03%
3995
268,25 ± 0,03%
4886
283,76 ± 0,03%
5747
275,70 ± 0,03%
2104
287,36 ± 0,03%
2394
283,76 ± 0,03%
3243
261,01 ± 0,03%
4080
269,93 ± 0,03%
4992
282,42 ± 0,03%
5803
273,43 ± 0,03%
Universitas Sumatera Utara
2143
2438
3280
4173
5033
5811
90
290,31 ± 0,03%
281,85 ± 0,03%
264,21 ± 0,03%
271,78 ± 0,03%
281,15 ± 0,03%
276,65 ± 0,03%
Tabel 4.12 Perbandingan persen galat SFC dengan variasi bahan bakar premium
sebelum dan setelah modifikasi rasio kompresi
Premium
(Kompresi 9:1)
Premium
(Kompresi 11:1)
Galat/error
226,16
224,28
257,11
276,75
279,84
278,65
234,86
231,18
262,02
280,67
285,36
277,51
239,3
242,3
261,98
276,28
285,36
280,77
266,4
260,94
264,21
270,79
264,67
254,49
276,22
270,24
271,85
273,92
268,44
249,75
274,71
270,86
280,71
284,87
266,87
252,1
17,79%
16,35%
2,76%
2,15%
5,42%
8,67%
17,61%
16,90%
3,75%
2,40%
5,93%
10,00%
14,80%
11,79%
7,15%
3,11%
6,84%
10,21%
Tabel 4.13 Perbandingan persen galat SFC dengan variasi bahan bakar pertamax
plus sebelum dan setelah modifikasi rasio kompresi
Pertamax Plus
(Kompresi 9:1)
Pertamax Plus
(Kompresi 11:1)
Galat/error
310,47
308,94
268,11
307,93
330,84
322,98
309,61
319,35
281,36
281,38
262,29
268,25
283,76
275,70
287,36
283,76
9,38%
8,92%
2,17%
12,89%
14,23%
14,64%
7,19%
11,14%
Universitas Sumatera Utara
268,11
307,96
320,66
315,1
316,38
326,49
276,11
308,11
319,15
321,65
261,01
269,93
282,42
273,43
290,31
281,85
264,21
271,78
281,15
276,65
2,65%
12,35%
11,93%
13,22%
8,24%
13,67%
4,31%
11,79%
11,91%
13,99%
Gambar 4.4 Grafik SFC vs putaran mesin
Dari tabel dan grafik tersebut dapat dilihat besarnya SFC (Specific Fuel
Consumption) untuk masing-masing pengujian sebelum dan setelah modifikasi
rasio kompresi. Untuk bahan bakar premium (RON 88) sebelum modifikasi rasio
kompresi, SFC terkecil yaitu sebesar 224,28 gr/kWh dan SFC terbesar yaitu
sebesar 285,36 gr/kWh. Untuk bahan bakar premium (RON 88) setelah modifikasi
rasio kompresi, SFC terkecil yaitu sebesar 249,75 gr/kWh dan SFC terbesar yaitu
sebesar 284,67 gr/kWh.
Untuk bahan bakar pertamax plus (RON 95) sebelum modifikasi rasio kompresi,
SFC terkecil yaitu sebesar 268,11 gr/kWh dan SFC terbesar yaitu sebesar 330,84
gr/kWh. Untuk bahan bakar pertamax plus (RON 95) setelah modifikasi rasio
kompresi, SFC terkecil yaitu sebesar 261,01 gr/kWh dan SFC terbesar yaitu
sebesar 290,31 gr/kWh.
Universitas Sumatera Utara
4.1.5 Effisiensi Termal
Berikut data hasil perhitungan effisiensi termal pada mesin sepeda motor dengan
variasi bahan bakar premium dan pertamax plus, kecepatan dan beban dengan
modifikasi rasio kompresi
Tabel 4.14 Hasil perhitungan effisiensi termal terhadap putaran dengan variasi
bahan bakar premium dan pertamax plus setelah perubahan rasio kompresi
Jenis
Bahan Bakar
Beban Pengemudi
kg
60
70
Premium
90
60
Pertamax plus
70
N
Rpm
ɳtermal
%
2003
2389
3175
3974
4792
5800
2057
2443
3249
4069
4884
5904
2141
2463
3348
4186
4975
5904
2141
2463
3348
4186
4975
5960
2096
2394
3243
4080
4992
5803
31,38 ± 3%
32,03 ± 3%
31,64 ± 3%
30,87 ± 3%
31,58 ± 3%
32,85 ± 3%
30,26 ± 3%
30,93 ± 3%
30,75 ± 3%
30,52 ± 3%
31,14 ± 3%
33,47 ± 3%
30,43 ± 3%
30,86 ± 3%
29,78 ± 3%
29,34 ± 3%
31,32 ± 3%
33,16 ± 3%
29,71 ± 3%
29,11 ± 3%
31,87 ± 3%
31,16 ± 3%
29,46 ± 3%
30,32 ± 3%
29,09 ± 3%
29,46 ± 3%
32,03 ± 3%
30,97 ± 3%
29,6 ± 3%
30,57 ± 3%
Universitas Sumatera Utara
2143
2438
3280
4173
5033
5811
90
28,79 ± 3%
29,66 ± 3%
31,64 ± 3%
30,76 ± 3%
29,73 ± 3%
30,21 ± 3%
Tabel 4.15 Perbandingan persen galat effisiensi termal terhadap kecepatan
dengan variasi bahan bakar premium sebelum dan setelah modifikasi rasio
kompresi
Premium
(Kompresi 9:1)
Premium
(Kompresi 11:1)
Galat/error
36,69
37,27
32,51
30,20
29,87
30,00
35,59
36,16
31,90
29,78
29,29
30,12
34,93
34,50
31,91
30,25
29,29
29,77
31,38
32,03
31,64
30,87
31,58
32,85
30,26
30,93
30,75
30,52
31,14
33,47
30,43
30,86
29,78
29,34
31,32
33,16
15,10%
14,06%
2,68%
2,22%
5,72%
9,50%
14,98%
14,46%
3,61%
2,48%
6,32%
11,12%
12,88%
10,55%
6,68%
3,01%
6,93%
11,39%
Tabel 4.16 Perbandingan persen galat effisiensi termal terhadap kecepatan
dengan variasi bahan bakar pertamax plus sebelum dan setelah modifikasi rasio
kompresi
Pertamax Plus
(Kompresi 9:1)
Pertamax Plus
(Kompresi 11:1)
Galat/error
26,92
27,06
29,71
29,11
10,36%
7,58%
Universitas Sumatera Utara
31,18
27,15
25,27
25,88
27,00
26,17
31,18
27,14
26,07
26,53
26,42
25,60
30,27
27,13
26,19
25,99
31,87
31,16
29,46
30,32
29,09
29,46
32,03
30,97
29,6
30,57
28,79
29,66
31,64
30,76
29,73
30,21
2,21%
14,77%
16,58%
17,16%
7,74%
12,57%
2,73%
14,11%
13,54%
15,23%
8,97%
15,86%
4,53%
13,38%
13,52%
16,24%
Gambar 4.5 Grafik efisiensi termal vs putaran mesin
Dari tabel dan grafik tersebut dapat dilihat besarnya efisiensi termal untuk
masing-masing pengujian sebelum dan sesudah modifikasi rasio kompresi. Untuk
bahan bakar premium (RON 88) sebelum modifikasi rasio kompresi, efisiensi
termal terkecil yaitu sebesar 29,29% dan efisiensi termal terbesar yaitu sebesar
36,96%. Untuk bahan bakar premium (RON 88) setelah modifikasi rasio
kompresi, efisiensi termal terkecil yaitu sebesar 29,34% dan efisiensi termal
terbesar yaitu sebesar 33,47%.
Untuk bahan bakar pertamax plus (RON 95) sebelum modifikasi rasio kompresi,
efisiensi termal terkecil yaitu sebesar 25,27% dan efisiensi termal terbesar yaitu
sebesar 31,18%. Untuk bahan bakar pertamax plus (RON 95) setelah modifikasi
Universitas Sumatera Utara
rasio kompresi, efisiensi termal terkecil yaitu sebesar 28,79% dan efisiensi termal
terbesar yaitu sebesar 32,03%.
Universitas Sumatera Utara
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang dihasilkan dari pengujian ini adalah :
1. Pada mesin sepeda motor satu silinder berbahan bakar premium, torsi
mengalami penurunan sebesar 11,05% setelah modifikasi rasio kompresi,
sedangkan torsi dan daya akan mengalami peningkatan sebesar 3,09 ketika
menggunakan bahan bakar pertamax plus setelah modifikasi rasio
kompresi.
2. Perbandingan udara bahan bakar (AFR) untuk bahan bakar premium
mengalami peningkatan sebesar 7,03% setelah modifikasi rasio kompresi,
AFR juga mengalami peningkatan sebesar 6,57% ketika menggunakan
bahan bakar pertamax plus setelah modifikasi rasio kompresi
3. Konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) untuk bahan bakar premium
mengalami penurunan sebesar 2,52% setelah modifikasi rasio kompresi,
SFC juga mengalami penurunan sebesar 11,13% ketika menggunakan
bahan bakar pertamax plus setelah modifikasi rasio kompresi.
4. Effisiensi termal untuk untuk bahan bakar premium mengalami penurunan
sebesar 3,10% setelah modifikasi rasio kompresi, sedangkan effisiensi
termal mengalami peningkatan sebesar 10,81% ketika menggunakan
bahan bakar premium setelah modifikasi rasio kompresi.
Universitas Sumatera Utara
5.2 Saran
Adapun saran yang diberikan adalah sebagai berikut.
1. Untuk pengujian selanjutnya, nilai kalor bahan bakar perlu di uji untuk
hasil yang lebih baik dan akurat.
2. Pada pengujian selanjutnya, setiap alat ukur yang dipakai untuk pengujian
adalah alat ukur yang terbaru dan sesuai agar mendapat hasil yang lebih
baik dan akurat.
3. Harapannya pengujian ini dapat dilanjutkan dan didalami untuk
mendapatkan performansi terbaik dari mesin “MESIN USU” kedepannya.
Universitas Sumatera Utara