Perancangan Knalpot Berbahan Aluminium Untuk Mengurangi Kebisingan Pada Sepeda Motor
PERANCANGAN KNALPOT BERBAHAN ALUMINIUM
UNTUK MENGURANGI KEBISINGAN
PADA SEPADA MOTOR
TUGAS SARJANA
Tugas Sarjana Yang Diajukan Untuk Melengkapi
Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
CHANDRA SIMARMATA
NIM.120421027
PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah
memberikan rahmat dan anugerah-Nya kepada penulis sehingga dapat
menyelesaikan Tugas Sarjana ini dengan sebaik mungkin.
Tugas Sarjana ini merupakan salah satu syarat yang harus dilaksanakan
mahasiswa untuk menyelesaikan pendidikan agar memperoleh gelar sarjana di
Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Adapun
judul Tugas Sarjana ini adalah “PERANCANGAN KNALPOT BERBAHAN
ALUMINIUM UNTUK MENGURANGI KEBISINGAN PADA SEPEDA
MOTOR”
Dalam penulisan Tugas Sarjana ini penulis banyak mendapatkan bantuan
baik moral maupun materi dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis
mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri Selaku Dosen Pembimbing yang
telah membimbing, dan membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas
Sarjana ini.
2. Bapak Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri selaku Ketua Departemen Teknik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Ir. M. Syahril Gultom, MT. Selaku Sekretaris Departemen Teknik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak/Ibu Staff Pengajar dan Pegawai di Departemen Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
5. Kedua orang tua saya yang selalu memdoakan saya selama pengerjaan
tugas sarjana ini.
6. Seluruh rekan-rekan Mahasiswa Departemen Teknik Mesin, khususnya
kepada teman - teman seperjuangan Angkatan 2012 yang tidak dapat
disebutkan satu - persatu yang telah membantu dan memberi masukan
yang berguna demi kelengkapan Tugas Sarjana ini.
Penulis menyadari bahwa Tugas Sarjana ini masih belum sempurna. Hal ini
dikarenakan terbatasnya pengetahuan dan pengalaman yang dimiliki penulis. Untuk
Universitas Sumatera Utara
itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran-saran yang membangun dari
semua pihak untuk perbaikan tugas sarjana ini.
Akhir kata penulis berharap semoga Tugas Sarjana ini bermanfaat bagi
pembaca dan peneliti lainnya.
Medan,
Juni 2016
Penulis,
Chandra Simarmata
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk merancang knalpot yang baik dalam menyerap
kebisingan pada sepeda motor. Sepeda motor yang digunakan dalam penelitian
adalah merk Yamaha Jupiter Z tahun 2009. Dalam analisa perhitungan dipilih
bentuk knalpot bulat karena berdasarkan hasil simulasi yang digunakan melalui
software solidwork dan perhitungan yang dilakukan kebisingan bentuk knalpot
bulat adalah sebesar 133.33 dB sedangkan kebisingan bentuk knalpot oval/elips
adalah sebesar 133.95. Selanjutnya setelah mendapat bentuk knalpot bulat yang
akan dirancang, dilakukan perhitungan dimensi dari knalpot. Dari hasil perhitungan
didapat diameter knalpot 90 mm dan panjang knalpot 425 mm. Dalam penelitian
ini didesain dua Tipe knalpot yang akan diteliti. Desain tipe satu berbahan
aluminum pada pipa dalamnya tidak memiliki sekat, berlubang-lubang dan
digunakan glasswool sebagai bahan peredam. Sedangkan desain tipe dua digunakan
bahan aluminium pada pipa dalamnya memiliki tiga sekat berbahan aluminium dan
tidak ada bahan peredam.
Kata kunci: Perancangan knalpot, bulat, Kebisingan, Aluminium, Glaswool
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
This research aims to design an exhaust that is good at absorbing noise on
motorcycles. Motorcycle used in the study is the brand Yamaha Jupiter Z 2009. In
the analysis of exhaust spherical shape calculation selected for the simulation
results are used through software and calculations performed solidwork noise
exhaust spherical shape amounted to 133.33 dB while noise form the exhaust oval
/ elliptical is amounting to 133.95. Furthermore, after receiving the exhaust
spherical shape that will be designed, calculating the dimensions of the exhaust.
From the calculation results obtained tailpipe diameter of 90 mm and a length of
425 mm exhaust. In this study, two-mode exhaust is designed to be studied. Type
design of the aluminum in the pipe it does not include insulation, holes and used
glasswool as a damping material. While the two types of design used aluminum
materials in pipe inside has three aluminum bulkhead and no damping material.
Keywords: Design exhaust, round, Noise, Aluminium, Glaswool
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ...........................................................................
i
ABSTRAK .............................................................................................
iii
ABSTRACT ...........................................................................................
iv
DAFTAR ISI ..........................................................................................
v
DAFTAR GAMBAR .............................................................................
ix
DAFTAR TABEL ..................................................................................
x
DAFTAR NOTASI ................................................................................
xi
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .....................................................................
1
1.2 Rumusan Masalah ................................................................
2
1.3 Tujuan Penelitian .................................................................
2
1.4 Manfaat Penelitian ...............................................................
3
1.5 Batasan Masalah ..................................................................
3
1.6 Sistematika Penulisan ..........................................................
3
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Perancangan Teknik .............................................................
5
2.1.1 Metode Perancangan Model Pahl dan Beitz ..........
6
2.2 Deskripsi Knalpot ................................................................
7
2.3 Jenis-jenis Knalpot ...............................................................
8
2.3.1 Knalpot Absortif ...................................................
8
2.3.2 Knalpot Reaktif .....................................................
8
2.4 Aluminium ...........................................................................
9
2.5 Glasswool .............................................................................
10
2.6 Teori Gelombang Bunyi ......................................................
11
2.6.1 Pengertian Gelombang ..........................................
11
2.6.2 Jenis-jenis Gelombang ..........................................
12
2.7 Bunyi dan Gelombang Bunyi ...............................................
13
2.7.1 Pemantulan Bunyi (Refleksi) ................................
15
2.7.2 Penyerapan Bunyi ..................................................
16
2.7.3 Transmisi Bunyi .....................................................
16
Universitas Sumatera Utara
2.7.4 Difraksi Bunyi ........................................................
16
2.7.5 Penyebaran Bunyi ..................................................
17
2.8 Sifat-sifat Bunyi ....................................................................
18
2.8.1 Frekuensi Bunyi ....................................................
18
2.8.2 Kecepatan Perambatan Bunyi ...............................
19
2.8.3 Panjang Gelombang ..............................................
20
2.8.4 Intensitas Bunyi .....................................................
20
2.8.5 Kecepatan Partikel .................................................
21
2.9 Sifat Akustik .........................................................................
21
2.9.1 Koefisien Penyerapan Bunyi ..................................
22
2.10 Material Akustik ................................................................
23
2.11 Kebisingan (Noise) .............................................................
25
2.11.1 Baku Tingkat Kebisingan ....................................
26
2.11.2 Keputusan Menteri Lingkungan Hidup ................
26
2.11.3 Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesi .
27
2.11.4 Peraturan MENLH No 07 Tahun 2009 ...............
28
2.11.5 Sanksi Bagi Pelanggar Peraturan Baku Kebisingan
29
2.12 Mesin Sebagai Sumber Kebisingan ...................................
30
2.13 Tingkat Tekanan Bunyi (Sound Pressure Level) ...............
31
2.14 Tingkat Daya Bunyi (Sound Power Level) ........................
32
2.15 Penentuan Banyaknya Lubang Pada Knalpot .....................
32
2.16 Pemilihan Ukuran dari Knalpot .........................................
33
2.17 Material Stainless Steel ......................................................
34
2.11.5 Sifat-sifat Stainless Steel ......................................
34
2.18 Kehilangan bunyi yang ditranmisikan ...............................
35
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu penilitian ...............................................
36
3.2 Jenis Penelitian .....................................................................
36
3.3 Alat dan Software Perancangan ...........................................
36
3.5 Alur Perancangan .................................................................
42
BAB IV PERANCANGAN KNALPOT
4.1 Pemilihan Bentuk Geometri Knalpot ...................................
43
Universitas Sumatera Utara
4.4.1 Berbentuk Oval/elips ...........................................
43
4.4.1 Berbentuk Bulat ...................................................
43
4.2 Simulasi Bentuk Geometri Knalpot .....................................
45
4.2.1 Hasil Simulasi Knalpot Berbentuk Oval/elips .....
46
4.2.2 Hasil Simulasi Knalpot Berbentuk Bulat .............
47
4.3 Menghitung Panjang Tabung Knalpot ..................................
49
4.4 Menghitung Diameter Tabung Knalpot ...............................
50
4.5 Perancangan Knalpot Menggunakan AutoCAD ...................
50
4.6 Desain Knalpot Tipe I ...........................................................
51
4.7 Perhitungan Kebisingan Mesin .............................................
52
4.8 Perhitungan Kebisingan Knalpot Tipe I................................
53
4.8.1 Kehilangan Bunyi Pada Tabung Knalpot Tipe I ...
53
4.8.2 Kehilangan Bunyi Akibat Penyerapan
Glasswol ................................................................
54
4.8.3 Total Kehilangan Bunyi Yang Disebabkan oleh
Adanya Knalpot Tipe I...........................................
54
4.8.4 Bunyi Yang Keluar Dari Knalpot Tipe I ...............
55
4.9 Desain Knalpot Tipe II ......................................................
55
4.10 Perhitungan Kebisingan Knalpot Tipe II ..........................
57
4.10.1 Kehilangan Bunyi Pada Tabung Knalpot Tipe II
57
4.10.2 Kehilangan Bunyi Akibat Penyerapan Aluminium
Pada Sekat ............................................................
58
4.10.3 Total Kehilangan Bunyi Pada Knalpot Tipe II ....
58
4.10.4 Bunyi Yang Keluar Dari Knalpot Tipe II ...........
59
4.11 Gambar Knalpot Standart Jupiter Z ..................................
60
4.11.1 Perhitungan Kebisingan Tabung Knalpot
Standart Jupiter Z .................................................
60
4.11.2 Perhitungan Kebisingan Tabung didalam Tabung
Knalpot Standart Jupiter Z ...................................
61
4.11.3 Kehilangan Bunyi Pada Knalpot Standart .........
62
4.11.4 Bunyi Yang Keluar Dari Knalpot Standart .........
63
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Universitas Sumatera Utara
5.1 Kesimpulan ...........................................................................
64
5.2 Saran ....................................................................................
64
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Sistem Pembuangan (Knalpot)............................................
7
Gambar 2.2 Knalpot Absortif .................................................................
8
Gambar 2.3 Knalpot Reaktif ..................................................................
9
Gambar 2.4 Gulungan Glasswool ..........................................................
11
Gambar 2.5 Gelombang Transversal .....................................................
12
Gambar 2.6 Gelombang Longitudinal ...................................................
13
Gambar 2.7 Bunyi Mengenai Suatu Bidang ..........................................
14
Gambar 3.1 Laptop Merk Acer ..............................................................
36
Gambar 3.2 Termokopel Digital ............................................................
37
Gambar 3.3 Pengukuran Termokopel ....................................................
37
Gambar 3.4 Tacno Meter Digital ...........................................................
38
Gambar 3.5 Kunci Kombinasi ...............................................................
39
Gambar 3.6 Sepeda Motor Jupiter Z ......................................................
39
Gambar 3.7 Knalpot Standart Jupiter Z .................................................
40
Gambar 4.1 Knalpot Berbentuk Oval/elips ............................................
43
Gambar 4.2 Knalpot Berbentuk Bulat ....................................................
44
Gambar 4.3 Hasil Simulasi Knalpot Berbentuk Oval/elips ...................
46
Gambar 4.4 Hasil Simulasi Knalpot Berbentuk Bulat ...........................
47
Gambar 4.5 Gambar 2d & 3d Tabung Knalpot ......................................
50
Gambar 4.6 Gambar 2d Knalpot Tipe I .................................................
51
Gambar 4.7 Pipa Perporate Knalpot Tipe I ............................................
51
Gambar 4.8 Assembling Knalpot Tipe I ................................................
52
Gambar 4.9 2d Knalpot Tipe II ..............................................................
56
Gambar 4.10 Sekat .................................................................................
56
Gambar 4.11 Pipa Perporate ..................................................................
56
Gambar 4.12 Assembling Knalpot Tipe II .............................................
56
Gambar 4.13 2d Knalpot Standart Jupiter Z ..........................................
60
Gambar 4.13 3d Knalpot Standart Jupiter Z ..........................................
60
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Sifat-sifat Fisika dari Material Aluminium .....................................
10
Tabel 2.2 Koefisien Penyerapan Bunyi dari Beberapa Material ............ .........
................................................................................................................. 23
Tabel 2.3 Nilai Baku Tingkat Kebisingan ( Kep MENLH 1996) ...................
.......................................................................................................................... 27
Tabel 2.4 Pembagian Zona Bising oleh Mentri Kesehatan .............................
.......................................................................................................................... 28
Tabel 2.5 Kendaraan Bermotor Tipe Baru Kategori L secara Dinamis . .........
................................................................................................................. 29
Tabel 2.6 Sifat – Fisis dan Mekanis Material AISI TYPE
Stainless Steel ......................................................................... .........
................................................................................................................. 34
Tabel 3.1 Hasil Pengukuran Termokopel .............................................. .........
................................................................................................................. 38
Tabel 4.1 Data yang di input dalam Simulasi ........................................ .........
................................................................................................................. 46
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR NOTASI
Simbol
Keterangan
Satuan
f
Frekuensi
Hz
T
Perioda
s
c
Kecepatan Perambatan
m/s
ߩ
Massa jenis
Kg/m3
Suhu
K
Panjang Gelombang Bunyi
m
I
Intensitas Bunyi
W/m2
A
Luas Penampang
m2
α
Koefisien Penyerapan
Vm
Kecepatan rata-rata piston
m/s
S
Langkah piston
mm
N
Putaran
rpm
Lw
Sound Power Level
dB
Ni
Daya mesin
kW
Le
Panjang Pipa Exaust
m
Lp
Tingkat Tekanan Bunyi
dB
P
Tekanan
Pa
L
Tebal Pipa
m
K
Konduktivitas lubang pipa
m
V
Volume
m3
W
Daya Akustik
Watt
St
luas masing-masing lubang
m2
g
gravitasi
m/s2
T
Universitas Sumatera Utara
UNTUK MENGURANGI KEBISINGAN
PADA SEPADA MOTOR
TUGAS SARJANA
Tugas Sarjana Yang Diajukan Untuk Melengkapi
Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
CHANDRA SIMARMATA
NIM.120421027
PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah
memberikan rahmat dan anugerah-Nya kepada penulis sehingga dapat
menyelesaikan Tugas Sarjana ini dengan sebaik mungkin.
Tugas Sarjana ini merupakan salah satu syarat yang harus dilaksanakan
mahasiswa untuk menyelesaikan pendidikan agar memperoleh gelar sarjana di
Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Adapun
judul Tugas Sarjana ini adalah “PERANCANGAN KNALPOT BERBAHAN
ALUMINIUM UNTUK MENGURANGI KEBISINGAN PADA SEPEDA
MOTOR”
Dalam penulisan Tugas Sarjana ini penulis banyak mendapatkan bantuan
baik moral maupun materi dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis
mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri Selaku Dosen Pembimbing yang
telah membimbing, dan membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas
Sarjana ini.
2. Bapak Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri selaku Ketua Departemen Teknik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Ir. M. Syahril Gultom, MT. Selaku Sekretaris Departemen Teknik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak/Ibu Staff Pengajar dan Pegawai di Departemen Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
5. Kedua orang tua saya yang selalu memdoakan saya selama pengerjaan
tugas sarjana ini.
6. Seluruh rekan-rekan Mahasiswa Departemen Teknik Mesin, khususnya
kepada teman - teman seperjuangan Angkatan 2012 yang tidak dapat
disebutkan satu - persatu yang telah membantu dan memberi masukan
yang berguna demi kelengkapan Tugas Sarjana ini.
Penulis menyadari bahwa Tugas Sarjana ini masih belum sempurna. Hal ini
dikarenakan terbatasnya pengetahuan dan pengalaman yang dimiliki penulis. Untuk
Universitas Sumatera Utara
itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran-saran yang membangun dari
semua pihak untuk perbaikan tugas sarjana ini.
Akhir kata penulis berharap semoga Tugas Sarjana ini bermanfaat bagi
pembaca dan peneliti lainnya.
Medan,
Juni 2016
Penulis,
Chandra Simarmata
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk merancang knalpot yang baik dalam menyerap
kebisingan pada sepeda motor. Sepeda motor yang digunakan dalam penelitian
adalah merk Yamaha Jupiter Z tahun 2009. Dalam analisa perhitungan dipilih
bentuk knalpot bulat karena berdasarkan hasil simulasi yang digunakan melalui
software solidwork dan perhitungan yang dilakukan kebisingan bentuk knalpot
bulat adalah sebesar 133.33 dB sedangkan kebisingan bentuk knalpot oval/elips
adalah sebesar 133.95. Selanjutnya setelah mendapat bentuk knalpot bulat yang
akan dirancang, dilakukan perhitungan dimensi dari knalpot. Dari hasil perhitungan
didapat diameter knalpot 90 mm dan panjang knalpot 425 mm. Dalam penelitian
ini didesain dua Tipe knalpot yang akan diteliti. Desain tipe satu berbahan
aluminum pada pipa dalamnya tidak memiliki sekat, berlubang-lubang dan
digunakan glasswool sebagai bahan peredam. Sedangkan desain tipe dua digunakan
bahan aluminium pada pipa dalamnya memiliki tiga sekat berbahan aluminium dan
tidak ada bahan peredam.
Kata kunci: Perancangan knalpot, bulat, Kebisingan, Aluminium, Glaswool
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
This research aims to design an exhaust that is good at absorbing noise on
motorcycles. Motorcycle used in the study is the brand Yamaha Jupiter Z 2009. In
the analysis of exhaust spherical shape calculation selected for the simulation
results are used through software and calculations performed solidwork noise
exhaust spherical shape amounted to 133.33 dB while noise form the exhaust oval
/ elliptical is amounting to 133.95. Furthermore, after receiving the exhaust
spherical shape that will be designed, calculating the dimensions of the exhaust.
From the calculation results obtained tailpipe diameter of 90 mm and a length of
425 mm exhaust. In this study, two-mode exhaust is designed to be studied. Type
design of the aluminum in the pipe it does not include insulation, holes and used
glasswool as a damping material. While the two types of design used aluminum
materials in pipe inside has three aluminum bulkhead and no damping material.
Keywords: Design exhaust, round, Noise, Aluminium, Glaswool
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ...........................................................................
i
ABSTRAK .............................................................................................
iii
ABSTRACT ...........................................................................................
iv
DAFTAR ISI ..........................................................................................
v
DAFTAR GAMBAR .............................................................................
ix
DAFTAR TABEL ..................................................................................
x
DAFTAR NOTASI ................................................................................
xi
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .....................................................................
1
1.2 Rumusan Masalah ................................................................
2
1.3 Tujuan Penelitian .................................................................
2
1.4 Manfaat Penelitian ...............................................................
3
1.5 Batasan Masalah ..................................................................
3
1.6 Sistematika Penulisan ..........................................................
3
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Perancangan Teknik .............................................................
5
2.1.1 Metode Perancangan Model Pahl dan Beitz ..........
6
2.2 Deskripsi Knalpot ................................................................
7
2.3 Jenis-jenis Knalpot ...............................................................
8
2.3.1 Knalpot Absortif ...................................................
8
2.3.2 Knalpot Reaktif .....................................................
8
2.4 Aluminium ...........................................................................
9
2.5 Glasswool .............................................................................
10
2.6 Teori Gelombang Bunyi ......................................................
11
2.6.1 Pengertian Gelombang ..........................................
11
2.6.2 Jenis-jenis Gelombang ..........................................
12
2.7 Bunyi dan Gelombang Bunyi ...............................................
13
2.7.1 Pemantulan Bunyi (Refleksi) ................................
15
2.7.2 Penyerapan Bunyi ..................................................
16
2.7.3 Transmisi Bunyi .....................................................
16
Universitas Sumatera Utara
2.7.4 Difraksi Bunyi ........................................................
16
2.7.5 Penyebaran Bunyi ..................................................
17
2.8 Sifat-sifat Bunyi ....................................................................
18
2.8.1 Frekuensi Bunyi ....................................................
18
2.8.2 Kecepatan Perambatan Bunyi ...............................
19
2.8.3 Panjang Gelombang ..............................................
20
2.8.4 Intensitas Bunyi .....................................................
20
2.8.5 Kecepatan Partikel .................................................
21
2.9 Sifat Akustik .........................................................................
21
2.9.1 Koefisien Penyerapan Bunyi ..................................
22
2.10 Material Akustik ................................................................
23
2.11 Kebisingan (Noise) .............................................................
25
2.11.1 Baku Tingkat Kebisingan ....................................
26
2.11.2 Keputusan Menteri Lingkungan Hidup ................
26
2.11.3 Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesi .
27
2.11.4 Peraturan MENLH No 07 Tahun 2009 ...............
28
2.11.5 Sanksi Bagi Pelanggar Peraturan Baku Kebisingan
29
2.12 Mesin Sebagai Sumber Kebisingan ...................................
30
2.13 Tingkat Tekanan Bunyi (Sound Pressure Level) ...............
31
2.14 Tingkat Daya Bunyi (Sound Power Level) ........................
32
2.15 Penentuan Banyaknya Lubang Pada Knalpot .....................
32
2.16 Pemilihan Ukuran dari Knalpot .........................................
33
2.17 Material Stainless Steel ......................................................
34
2.11.5 Sifat-sifat Stainless Steel ......................................
34
2.18 Kehilangan bunyi yang ditranmisikan ...............................
35
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu penilitian ...............................................
36
3.2 Jenis Penelitian .....................................................................
36
3.3 Alat dan Software Perancangan ...........................................
36
3.5 Alur Perancangan .................................................................
42
BAB IV PERANCANGAN KNALPOT
4.1 Pemilihan Bentuk Geometri Knalpot ...................................
43
Universitas Sumatera Utara
4.4.1 Berbentuk Oval/elips ...........................................
43
4.4.1 Berbentuk Bulat ...................................................
43
4.2 Simulasi Bentuk Geometri Knalpot .....................................
45
4.2.1 Hasil Simulasi Knalpot Berbentuk Oval/elips .....
46
4.2.2 Hasil Simulasi Knalpot Berbentuk Bulat .............
47
4.3 Menghitung Panjang Tabung Knalpot ..................................
49
4.4 Menghitung Diameter Tabung Knalpot ...............................
50
4.5 Perancangan Knalpot Menggunakan AutoCAD ...................
50
4.6 Desain Knalpot Tipe I ...........................................................
51
4.7 Perhitungan Kebisingan Mesin .............................................
52
4.8 Perhitungan Kebisingan Knalpot Tipe I................................
53
4.8.1 Kehilangan Bunyi Pada Tabung Knalpot Tipe I ...
53
4.8.2 Kehilangan Bunyi Akibat Penyerapan
Glasswol ................................................................
54
4.8.3 Total Kehilangan Bunyi Yang Disebabkan oleh
Adanya Knalpot Tipe I...........................................
54
4.8.4 Bunyi Yang Keluar Dari Knalpot Tipe I ...............
55
4.9 Desain Knalpot Tipe II ......................................................
55
4.10 Perhitungan Kebisingan Knalpot Tipe II ..........................
57
4.10.1 Kehilangan Bunyi Pada Tabung Knalpot Tipe II
57
4.10.2 Kehilangan Bunyi Akibat Penyerapan Aluminium
Pada Sekat ............................................................
58
4.10.3 Total Kehilangan Bunyi Pada Knalpot Tipe II ....
58
4.10.4 Bunyi Yang Keluar Dari Knalpot Tipe II ...........
59
4.11 Gambar Knalpot Standart Jupiter Z ..................................
60
4.11.1 Perhitungan Kebisingan Tabung Knalpot
Standart Jupiter Z .................................................
60
4.11.2 Perhitungan Kebisingan Tabung didalam Tabung
Knalpot Standart Jupiter Z ...................................
61
4.11.3 Kehilangan Bunyi Pada Knalpot Standart .........
62
4.11.4 Bunyi Yang Keluar Dari Knalpot Standart .........
63
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Universitas Sumatera Utara
5.1 Kesimpulan ...........................................................................
64
5.2 Saran ....................................................................................
64
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Sistem Pembuangan (Knalpot)............................................
7
Gambar 2.2 Knalpot Absortif .................................................................
8
Gambar 2.3 Knalpot Reaktif ..................................................................
9
Gambar 2.4 Gulungan Glasswool ..........................................................
11
Gambar 2.5 Gelombang Transversal .....................................................
12
Gambar 2.6 Gelombang Longitudinal ...................................................
13
Gambar 2.7 Bunyi Mengenai Suatu Bidang ..........................................
14
Gambar 3.1 Laptop Merk Acer ..............................................................
36
Gambar 3.2 Termokopel Digital ............................................................
37
Gambar 3.3 Pengukuran Termokopel ....................................................
37
Gambar 3.4 Tacno Meter Digital ...........................................................
38
Gambar 3.5 Kunci Kombinasi ...............................................................
39
Gambar 3.6 Sepeda Motor Jupiter Z ......................................................
39
Gambar 3.7 Knalpot Standart Jupiter Z .................................................
40
Gambar 4.1 Knalpot Berbentuk Oval/elips ............................................
43
Gambar 4.2 Knalpot Berbentuk Bulat ....................................................
44
Gambar 4.3 Hasil Simulasi Knalpot Berbentuk Oval/elips ...................
46
Gambar 4.4 Hasil Simulasi Knalpot Berbentuk Bulat ...........................
47
Gambar 4.5 Gambar 2d & 3d Tabung Knalpot ......................................
50
Gambar 4.6 Gambar 2d Knalpot Tipe I .................................................
51
Gambar 4.7 Pipa Perporate Knalpot Tipe I ............................................
51
Gambar 4.8 Assembling Knalpot Tipe I ................................................
52
Gambar 4.9 2d Knalpot Tipe II ..............................................................
56
Gambar 4.10 Sekat .................................................................................
56
Gambar 4.11 Pipa Perporate ..................................................................
56
Gambar 4.12 Assembling Knalpot Tipe II .............................................
56
Gambar 4.13 2d Knalpot Standart Jupiter Z ..........................................
60
Gambar 4.13 3d Knalpot Standart Jupiter Z ..........................................
60
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Sifat-sifat Fisika dari Material Aluminium .....................................
10
Tabel 2.2 Koefisien Penyerapan Bunyi dari Beberapa Material ............ .........
................................................................................................................. 23
Tabel 2.3 Nilai Baku Tingkat Kebisingan ( Kep MENLH 1996) ...................
.......................................................................................................................... 27
Tabel 2.4 Pembagian Zona Bising oleh Mentri Kesehatan .............................
.......................................................................................................................... 28
Tabel 2.5 Kendaraan Bermotor Tipe Baru Kategori L secara Dinamis . .........
................................................................................................................. 29
Tabel 2.6 Sifat – Fisis dan Mekanis Material AISI TYPE
Stainless Steel ......................................................................... .........
................................................................................................................. 34
Tabel 3.1 Hasil Pengukuran Termokopel .............................................. .........
................................................................................................................. 38
Tabel 4.1 Data yang di input dalam Simulasi ........................................ .........
................................................................................................................. 46
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR NOTASI
Simbol
Keterangan
Satuan
f
Frekuensi
Hz
T
Perioda
s
c
Kecepatan Perambatan
m/s
ߩ
Massa jenis
Kg/m3
Suhu
K
Panjang Gelombang Bunyi
m
I
Intensitas Bunyi
W/m2
A
Luas Penampang
m2
α
Koefisien Penyerapan
Vm
Kecepatan rata-rata piston
m/s
S
Langkah piston
mm
N
Putaran
rpm
Lw
Sound Power Level
dB
Ni
Daya mesin
kW
Le
Panjang Pipa Exaust
m
Lp
Tingkat Tekanan Bunyi
dB
P
Tekanan
Pa
L
Tebal Pipa
m
K
Konduktivitas lubang pipa
m
V
Volume
m3
W
Daya Akustik
Watt
St
luas masing-masing lubang
m2
g
gravitasi
m/s2
T
Universitas Sumatera Utara