ANALISA IMPLEMENTASI METODE HIGH PERFORMANCE TUNING

PADA MESIN SEPEDA MOTOR TIPE YAMAHA 5TP 4-TAK 180 cc

1.Abdul Hamid, 2.M.Hasudungan EMS

Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik

Universitas Mercu Buana

ABSTRAK

Proses modifikasi untuk meningkatkan performa mesin, diantaranya peningkatan daya, torsi

dan power band pada mesin motor bakar 4-tak untukk eperluan harian maupun kompetisi. Proses

modifikasi yang dimaksud adalah dengan metode High Performance Tuning. Metode ini berkaitan

dengan peningkatan efesiensi volumetrik, efisiensisiklus, efektifitas proses ekspansi, peningkatan

rentang RPM yang lebih maksimal, penerapan camshaft yang lebih agresif, systemexhaust yang

mendukung peningkatan performa, system suplai campuran bahan bakar ideal. Selanjutnya

beberapaaspekdiatas serta beberapa komponen dan sistem yang berkaitan dengan metode ini harus

saling mendukung pada level yang sama agar menciptakan kinerja seluruh sistem yang selaras.

Dimana penentuan level keselarasan seluruh system itu ditentukan oleh karakter performa mesin

yang dibutuhkan atau diinginkan, setelah lebih dahulu menyadari kompromisasi dari setingan power

band pad arentang RPM tertentu.

Langkah-langkah pada metode yang dimaksud akan diterapkan semaksimal mungkin pada

sebuah mesin sepeda motor tipe Yamaha 5TP yang diberikan peningkatan volume selinder menjadi

180 cc (Bore Up), yang akan digunakan pada kompetisi DragBike. Lalu mesin tersebut akan diuji

Dynotest agar dapat diketahui besar peningkatan performa yang meliputidaya, torsi, rentang RPM

maksimum, puncak daya dan torsi maksimum pada RPM tertentu dan menganalisa konsumsi bahan

bakarnya.

Dengan penerapan metode High Performance Tuning yang bermaksud untuk memindahkan

powerband mesin ke tingkat RPM mesin yang lebih tinggi agar memberikan output power yang

maksimal, terbukti bahwa dengan uji coba yang dilakuan oleh penulis pada mesin sepeda motor

Yamah Jupiter Z tipe mesin 5TP pada awalnya powerband berada pada 5000-8000 rpm, meningkat

menjadi 9000-12500 rpm.

Kata kunci : Performa mesin sepeda motor Yamaha Jupiter Z yang sudah dimodifikasi pada

sistem sirkulasi fluida bakarnya, dengan metode High Performance Tuning.

2

1) PENDAHULUAN

Ilmu pengetahuan dan teknologi merupakan

suatu hal yang akan terus berkembang sesuai

dengan kebutuhan dan kemampuan manusia

untuk beradaptasi dengan masa dan

tuntutannya. Ide, mimpi dan berbagai

penemuan menjadi sumber inspirasi untuk

meningkatkan mutu kehidupan masing-

masing individu dan profesinya.

Pada kesempatan ini penulis mencoba untuk

memberikan informasi dan arahan mengenai

salah satu teknik peningkatan performa suatu

mesin motor bakar tipe 4 langkah (4-tak)

yang diterapkan pada ajang kompetisi sepeda

motor roda dua kelas dragbike. Penyampaian

suatu teknik peningkatan performa pada

mesin 4 langkah ini juga dapat memberikan

manfaat untuk pengembangan teknologi pada

mesin kendaraan yang dipakai secara masal

untuk berbagai kebutuhan operasional di

zaman sekarang ini.

Seringkali istilah Torsi diartikan dengan salah

untuk mendeskripsikan kekuatan mesin di

RPM Rendah. Dalam kenyataannya,

Daya(horsepower) adalah satu-satunya yang

berperan penting, karena torsi hanyalah

pengukuran statis dalam menilai kekuatan

lenting. Dalam sebuah kompetisi balap

sepeda motor, tujuan utamanya adalah

menciptakan sebuah mesin sepeda motor

yang mampu menghadirkan kekuatan

pergerakan linier akselerasi dari 6.000 RPM

ke puncak RPM limiter. Kunci untuk

mencapai tujuan itu tertanam pada

pemahaman cara kerja mesin menciptakan

tenaga.

Ketika torsi (Kekuatan Statis)

dikombinasikan oleh putaran kruk as dalam

satuan waktu -RPM-, hasilnya adalah

Horsepower (Kinerja/Akselerasi). Dari tiga

faktor perhitungan, satu-satunya konstanta

pasti adalah RPM. Dengan kata lain, RPM

akan selalu meningkat dalam sebuah progresi

numeric sempurna, sehingga jika mesin dapat

di setup untuk menciptakan keluaran torsi

konstan melalui rentang RPM yang lebar,

Horsepower akan secara otomatis mengalikan

progresi linier sempurna yang sama dengan

RPM.

Sebuah kekuatan torsi yang relatif rata pada

setiap rentang RPM adalah poin penting dari

tantangan mendisain mesin high-

performance. Karena umumnya ketika mesin

sudah di seting ulang untuk menciptakan

lebih banyak torsi di rentang RPM tertentu,

akan terjadi kehilangan torsi di rentang RPM

lainnya akibat dari karakter/disain setup

komponen mesin yang mendukung

maksimalisasi persentase efesiensi

volumetrik pada rentang RPM tertentu, maka

harus dicermati adanya kompromisasi setup

mesin yang cenderung menghasilkan output

torsi maksimal pada rentang RPM tertentu.

Dimana apabila mesin didisain agar

menghasilkan efesiensi volumetrik dan torsi

maksimum pada tingkat RPM yang tinggi

maka mesin akan memberikan output daya

(horsepower) yang lebih besar.

2) LANDASAN TEORI

2.1. Prinsip Dasar Mesin Motor Bakar 4

Langkah

Secara umum pemahaman mesin 4 tak (4

langkah) adalah sebuah kesatuan banyak

komponen dan sistem yang membentuk

kinerja dimana dalam menghasilkan sebuah

tenaga konversi kalor menjadi kinetik

dibutuhkan 4 siklus kerja berdasarkan rotasi

kruk as dan translasi torak/piston. 4 langkah

gerak bolak-balik (reciprocal) piston itu

adalah : langkah hisap, langkah kompresi,

langkah usaha (power), langkah buang.

Setiap langkah piston dari TMA (titik mati

atas) ke TMB (titik mati bawah) dan

sebaliknya membutuhkan durasi kinerja kruk

3

as sejauh 180 derajat, oleh karenanya satu

siklus utuh mesin 4 langkah membutuhkan

720 derajat durasi kruk as, sama dengan 360

derajat durasi camshaft, atau 2 kali putaran

kruk as = 1 kali putaran camshaft.

Pemahaman dasar tentang cara kerja mesin 4

langkah sangat penting sebelum kita

mengembangkan tenaga lebih dari

standarnya.

Grafik 2.1. Ilustrasi Siklus Mesin 4

Langkah Dengan

Spesifikasi Standar

(Penggunaan Harian).

Gambar 2.1.

Ilustrasi 4 langkah mesin motor bakar

4-tak.

*(Sumber : Buku FOUR STROKE

PERFORMANCE TUNING. (A.Graham

Bell))

1. Proses hisap. Piston bergerak dari

TMA ke TMB, valve inlet terbuka,

campuran udara/bahan-bakar terhisap

masuk oleh piston.

2. Proses kompresi. Piston bergerak dari

TMB ke TMA, kedua valve tertutup,

campuran udara/bahan-bakar

dipadatkan menuju kubah ruang bakar

(combustion chamber) oleh piston.

3. Proses usaha. Busi menyala

meledakkan campuran udara/bahan-

bakar hingga terjadi ekspansi gas bakar

dan mendorong piston bergerak dari

TMA ke TMB.

4. Proses buang. Valve buang terbuka,

piston bergerak dari TMB ke TMA

membantu proses aliran gas sisa

pembakaran keluar dari selinder.

2.2. Definisi Metode High Performance

Tuning

Hasil daya pada mesin motor bakar bolak-

balik (reciprocal), dihasilkan dari perkalian

besaran torsi dan besaran RPM. Maka

semangkin besar torsi yang didapat pada

setiap langkah usaha dikalikan dengan

tingginya RPM yang dapat dicapai akan

menghasilkan besaran nilai daya yang selaras,

teori ini menjadi landasan metode high

performance tuning.

Definisi metode High Performance Tuning

adalah suatu metode untuk merencanakan

disain pada mesin motor bakar 4-langkah

agar menghasilkan daya semaksimal

mungkin untuk penggunaan secara

maksimal, dengan cara meningkatkan

jumlah RPM dan menerapkan

perhitungan disain yang sesuai, agar

besaran keluaran torsi tetap optimal pada

RPM tinggi, tanpa menggunakan

turbocharger ataupun supercharger.

4

Catatan 2.1.:

Definisi metode High Performance Tuning

adalah suatu kesimpulan dan rangkuman

yang penulis peroleh dari buku karya

A.Graham Bell berjudul FOUR

STROKE PERFORMANCE TUNING,

Third Edition. London, penerbit : Haynes

Publishing. 2006.

Sehingga dapat diringkaskan bahwa metode

High Performance Tuning adalah

menentukan disain dan memanage

(managing) suatu mesin, agar memberikan

nilai efisiensi dan efektifitas terbaik dari

seluruh sistem pada mesin, terutama pada

sistem sirkulasi fluida bakar, untuk

difokuskan pada rentang RPM tinggi

potensial atau RPM maksimum. Dengan

mengesampingkan raihan daya mesin pada

rentang RPM rendah.

Komponen mesin yang berpotensi menjadi

tujuan utama dalam penerapan metode High

Performance Tuning :

1. Camshaft

2. Spring Valve

3. Valve

4. Inlet Port dan Exhaust Port

5. Ignition Management System

6. Exhaust System

7. Volume Ruang Bakar

8. Karburasi

Seluruh metode peningkatan daya pada mesin

motor bakar 4 langkah baik itu turbocharger,

supercharger dan (NA(Naturally Aspirated)

sebagai dasar dari metode high

performance tuning) memiliki kesamaan,

yang pada prinsipnya adalah bagaimana

sebuah mesin dengan kapasitas yang

terbatas dapat memproses sebanyak

mungkin campuran gas bakar yang dapat

dihisap dan kemudian dikonversikan

secara efektif menjadi energi kinetik dan

menghasilkan daya maksimal (Sumber :

www.howstuffworks.com). Secara garis

besarnya pada metode high performance

tuning prinsip diatas diwujudkan dengan

cara meningkatkan jumlah putaran mesin

(RPM), semangkin tinggi RPM yang dapat

dicapai oleh suatu mesin motor bakar 4

langkah, maka akan semangkin tinggi pula

hasil daya yang dapat diraih. Dan tantangan

utama dalam mewujudkan metode ini adalah

agar tetap menjaga optimalisasi besaran torsi

yang dihasilkan pada rpm rentang tinggi.

*(Sumber : http://www.ajdesigner.com)

Grafik 2.2.

Ilustrasi Performa Mesin Sepeda Motor

110cc spesifikasi standar (penggunaan

harian).

Grafik 2.3.

5

Ilustrasi Performa Mesin Sepeda

Motor 110cc dengan metode High

Performance Tuning.

Metode ini memfokuskan suatu mesin

untuk memberikan rentang torsi

maksimum pada RPM tinggi, dimana untuk

mendapatkan torsi maksimum adalah dengan

meningkatkan efisiensi volumetrik (VE) pada

tingkat RPM yang sama. Perlu diketahui

bahwa apabila suatu mesin didisain untuk

menghasilkan torsi maksimum pada

rentang RPM rendah maka akan terjadi

penurunan torsi pada RPM tinggi, akibat

dari disain sistem kerja mesin yang tidak

mendukung nilai efisiensi volumetrik pada

RPM tinggi, hal ini juga berlaku

sebaliknya.

Kebanyakan mesin kendaraan pada

penggunaan harian, rata-rata memiliki VE

maksimum sebesar 90 97% dan tak lebih

dari 100% dikarenakan penerapan disain port,

valve dan camshaft diterapkan untuk

mendukung pencapaian torsi maksimal pada

rentang RPM pertengahan, yang

mangakibatkan upaya mesin saat melakukan

langkah hisap sangat mengandalkan gerak

turun piston dari TMA ke TMB. Pada mesin

yang didisain dengan metode high

performance tuning, nilai VE maksimumnya

dapat mencapai 120% dikarenakan usaha

mesin saat melakukan langkah hisap tidak

hanya mengandalkan pergerakan piston dari

TMA ke TMB, tetapi juga dibantu

momentum aliran gas yang terus terjaga

akibat dari tingginya frekuensi langkah hisap,

bantuan terbesar diberikan oleh sistem

exhaust, pada metode high performance

tuning yang mengizinkan mesin untuk

memulai penghisapan campuran gas sebelum

berakhirnya langkah buang akibat dari

momentum gas buang yang masih memiliki

tekanan agar dimanfaatkan untuk menarik

campuran gas baru.

Diagram 2.1. Ilustrasi Mesin

Performa Tinggi.

2.3. Kecepatan Gas Pada Inlet Port (Inlet

Gas Speed)

Mesin motor bakar 4-tak yang digunakan

sehari-hari biasanya sengaja didisain agar

memberikan keluaran torsi maksimum pada

rentang RPM pertengahan (Mid RPM), hal ini

diberlakukan agar kendaraan dapat

dikendalikan dengan nyaman dan sesuai

fungsi, dimana dalam penggunaan sehari-hari

sangat jarang konsumen menggunakan

performa mesin secara maksimal. Hal ini

mewajibkan penerapan disain port serta

bagian-bagian komponen pada head cylinder

yang sesuai untuk mendukung sirkulasi

fluida/aliran gas yang ideal, agar

maksimalisasi persentase VE tetap terjaga

pada rentang RPM menengah yang kemudian

akan menghasilkan besaran torsi maksimal

pada rentang RPM yang sama.

Ada beberapa standarisasi dalam menentukan

disain port untuk mendapatkan aliran gas

yang ideal saat memasuki selinder, setelah

menentukan nilai aliran gas yang ideal,

6

dimana aliran gas (flow rate) ini didapat dari

hasil perkalian antara kecepatan gas(GS) dan

luas area inlet port. Satu cara untuk

mendapatkan ukuran inlet port yang sesuai

adalah dengan menjaga nilai kecepatan gas

masuk (GS), gas speed harus terjaga pada

angka 60 sampai 100 m/s. Hal ini penting

sebagai standarisasi dalam penentuan disain

inlet port. Kecepatan gas yang ideal akan

membantu mesin untuk mendapatkan nilai

VE yang baik, karena efek dari momentum

aliran gas saat memasuki selinder yang

diberikan dari kecepatan gas ideal. Kecepatan

gas dibawah 60 m/s akan memberikan nilai

VE yang buruk akibat dari kurangnya

momentum aliran gas, dan kecepatan gas

diatas 100 m/s akan memberikan efek buruk

terhadap homogenisasi campuran bahan

bakar dan udara.

Dengan rumus dibawah ini dapat menentukan

besaran diameter Inlet Port dengan tetap

menjaga kecepatan gas ideal pada RPM yang

diinginkan sebagai puncak torsi pada suatu

mesin.

Rpm =

IPa =

Keterangan:

GS =Gas Speed(Feet/Second)

K =Konstanta 5.900 untuk dua valve

dan 5.400 untuk empat valve

IPa =Inlet Port area

CV =Volume Selinder (cc)

*(Sumber : Buku FOUR STROKE

PERFORMANCE TUNING. (A.Graham

Bell))

Grafik 2.5.

Ilustrasi Kecepatan Gas (GS) Saat Langkah Hisap

Untuk Mesin Dengan Torsi Puncak Pada 5000rpm.

Grafik 2.6.

Ilustrasi Kecepatan Gas (GS) Saat Langkah Hisap

Untuk Mesin Dengan Torsi Puncak Pada 9000rpm.

Tabel 2.5. Data Ukuran Valve.

*(Sumber : Buku FOUR STROKE

PERFORMANCE TUNING. (A.Graham

Bell))

HighPerformance Valve Diameter

Untuk mesin dengan 2 valve per selinder

7

Tabel 2.6. Data Ukuran Valve

untuk mesin dengan 4

valve.

*(Sumber : Buku FOUR STROKE

PERFORMANCE TUNING. (A.Graham

Bell))

Untuk mesin dengan 4 valve per selinder

3) DATA MESIN YANG DIANALISA

Metode High Performance Tuning yang

sudah dijabarkan pada BAB II, akan

diterapkan pada mesin sepeda motor jenis

bebek Yamaha Jupiter Z, dengan tipe mesin

5TP 4-tak 110 cc. Data dan spesifikasi

standar pabrikan akan diterangkan pada

subbab dibawah. Data mengenai modifikasi

pada mesin yang sama setelah diberikan

penerapan metode High Performance Tuning

juga akan diterangkan pada subbab

selanjutnya.

Metode penilitian yang akan dilakukan pada

mesin, secara nyata meliputi dua jenis

penelitian, yaitu penelitian unjuk kerja mesin

yang terdiri dari dua jenis pengujian (testing),

yaitu :

1. UjiDynotest

2. Uji konsumsi bahan bakar pada

RPM konstan.

3.1. Data dan Spesifikasi Mesin Sepeda

Motor Yamaha Jupiter Z Tipe

Mesin 5TP 4-tak 110 cc Standar

Pabrikan

Gambar 3.1. Brosur Spesifikasi

Sepeda Motor Yamaha

Jupiter Z.

*(Sumber : Dealer Sepeda Motor

Yamaha)

3.1.1. Data Umum

1. Tipe Mesin : SOHC 2 valve/selinder

2. Diameter Piston (D) : 51 mm

3. Langkah Piston (H) : 54 mm

4. Volume Selinder : x x H

= x x 5,4 = 110,312 cc

5. Rasio Kompresi : 9,3 : 1

6. Berat Kosong Kendaraan : 98 kg

7. Diameter Karburator : 17 mm

8

8. Batasan Putaran Mesin : 9500 RPM

(Batasan Putaran Mesin (Engine

Limiter) dikontrol oleh sistem CDI

yang memutus pengapian saat mesin

berputar lebih dari 9500 RPM)

Gambar 3.2. Sepeda Motor Yamaha

Jupiter Z.

Gambar 3.3. Selinder Sepeda Motor

Yamaha Jupiter Z.

3.1.2. Data Performa

Pabrikan Yamaha mengklaim bahwa mesin

sepeda motor yang disebutkan diatas, dalam

kondisi sangat baik dan baru, memiliki

performa sebagai berikut :

1. Torsi Maksimum :

0,92 Kgf.m pada 5000 rpm=

6,654lbf-ft

2. Daya Maksimum : 8,8 HP pada 8000

rpm

3.1.2.1. Data Dynotest

Sedangkan pengujian Dynotes terhadap mesin

kendaraan yang sama dalam kondisi baik dan

layak pakai, menunjukan sedikit perbedaan :

1. Yamaha Jupiter Z 2007 :

- Kondisi Standar

- Belum Pernah Overhoul

2. Tanggal Pengujian : 05-08-2011

3. Umur pakai kendaraan : 4 Tahun

Grafik 3.1.

Grafik Uji Dynotest Pada Sepeda Motor

Yamaha Jupiter Z 5TP 4-tak Standar.

*(Sumber : www.magicgoldring.com)

Tabel 3.1.

Data Uji Dynotest Pada Sepeda Motor

Yamaha Jupiter Z 5TP 4-tak Standar.

Tabel 3.2.

Perbandingan Torsi dan Daya

darihasilpengujianDynotestPada

Sepeda Motor Yamaha Jupiter Z 5TP

4-tak Standar.

9

Perbedaan data performa yang terjadi antara

data dari pabrikan dan data dari hasil

pengujian dynotest pada grafik diatas, sangat

mungkin terjadi karena beberapa faktor,

contoh :

1. Perbedaan jenis dan metode Dynamometer

2. Perbedaan kondisi udara, lingkungan dan

kualitas BBM

3.1.3. Data Head Cylinder

A. Port dan Valve

1. Diameter Inlet port : 18,5

mm

2. Diameter Inlet valve : 23 mm

3. Diameter Exhaust port : 20

mm

4. Diameter Exhaust valve : 20

mm

5. Kecepatan Gas (GS) pada inlet port :

GS = 68,3 m/s pada 5000 rpm

= 224 ft/s pada 5000 rpm

*)Perhitungan kecepatan gas (GS) pada

inlet port sepeda motor Yamaha Jupiter Z

5TP 4-tak dapat dilihat pada (contoh soal

2.1).

Gambar 3.4. Diameter Inlet Port dan

Inlet Valve.

Gambar 3.5. Exhaust Port dan

Exhaust Valve.

B. Camshaft

Tabel 3.3.

Data camshaft standar Yamaha Jupiter

Z Tipe Mesin 5TP 4-tak

Gambar 3.6. Camshaft standar sepeda

motor Yamaha Jupiter

Z .

C. Data Pegas Katup (Spring Valve) standar

Tabel 3.4. Data pengujian pegas

katup standar Yamaha

Jupiter Z

10

Gambar 3.7. Jarak tekan pegas

katup.

Gambar 3.8.

Pegas katup (valve spring)standar

sepeda motor Yamaha Jupiter Z.

D. Data Sistem Exhaust

1. Diameter dalam Pipa Primer : 20,5 mm

2. Panjang Pipa Primer : 45 cm

3. Diameter dalam Pipa Sekunder : 24 mm

4. Panjang Pipa Sekunder : 20 cm

Gambar 3.9.

Sistem Exhaust Sepeda Motor Yamaha

Jupiter Z.

E. Asumsi Kecepatan Maksimum

Perhitungan rumus kecepatan maksimal

melalui perhitungan berat total kendaraan dan

daya maksimal :

-Berat kendaraan beserta BBM dan Pelumas

= 100 kg

-Berat pengemudi = 60 kg

-Berat total kendaraan = 160 kg

Hp = Weight x (

)

Keterangan :

- Weight :Pound (lb)

- Velocity : Mile per Hour (Mph)

*(sumber : http://www.ajdesigner.com)

8,8 Hp = 160 kg x (

)

8,8Hp/352.739 lb = (

)

Velocity = 0,2921 x 234

Velocity = 68,351 mph

Maka asumsi kecepatan maksimum

sepeda motor Yamaha Jupiter Z saat

kondisi standar pabrikan dengan

menggunakan rumus diatas adalahV=

110 km/jam

3.2. Data Modifikasi Pada Mesin Sepeda

Motor Yamaha Jupiter Z Tipe

Mesin (5TP 4-tak, Bore Up 180 cc)

Dengan Penerapan Metode High

Performance Tuning

3.2.1. Data Umum

1. Tipe Mesin : SOHC 2 valve/selinder

2. Diameter Piston (D) : 65,25 mm

3. Langkah Piston (H) : 54 mm

4. Volume Selinder : x x H

: x x 5,4= 180,5 cc

5. Rasio Kompresi : 11 : 1

6. Berat Kosong Kendaraan : 92 kg

Gambar 3.10.

Blok Selinder Sepeda motor Yamaha

Jupiter Z yang diteliti.

11

Gambar 3.11. Sepeda motor Yamaha

Jupiter Z yang diteliti.

3.2.2. Rekomendasi Disain Mesin Dengan Metode High Performance Tuning,

Yang Telah Diterangkan Pada

BAB II

Rekomendasi disain untuk mesin 5TP 4-tak,

Bore UP 180 cc, yang dijabarkan pada

subsubbab ini adalah kategori Full Race

untuk penggunaan kompetisi Drag Bike.

Dengan tujuan agar mesin dapat memberikan

karakter sebagai berikut :

1. Torsi Maksimum pada 9000 RPM

2. Daya Maksimum pada 12000 14000

RPM

3.2.2.1. Rekomendasi Diameter Port dan

Valve

Pada subsubbab ini memberikan rekomendasi

disain Head cylinder untuk mesin yang

dimaksud, agar memberikan Torsi maksimum

pada 9000 rpm.

Rekomendasi diameter inlet port dan inlet

valve :

IPa =

Inlet Port Area = 632,256

Kecepatan Gas (GS) pada inlet port :

GS = 280 ft/s pada 9000 rpm

= 85,344 m/s pada 9000 rpm

1. Rekomendasi Diameter Inlet Port(IPd):

Inlet Port Area = x

Diameter Inlet Port = r x2

IPd = 28,2 mm

2. Rekomendasi Diameter Inlet Valve

(IVd):

IVd = 34 mm

Rekomendasi diameter exhaust port dan

exhaust valve :

3. Rekomendasi Diameter Exhaust

Valve(EVd):

EVd = 28,2 mm

4. Rekomendasi Diameter Exhaust

Port(EPd):

EPd = 95-100% EVd

= 28 mm

3.2.2.2. Rekomendasi Ukuran Pipa Pada

Sistem Exhaust

1. Rekomendasi Panjang Pipa Exhaust

Header (P) P = 17,3 inchi

= 44cm

2. Rekomendasi Diameter Dalam Pipa

Exhaust Header(ID) =1,2 inchi =

30 mm

3.2.2.3. Rekomendasi Lift Valve dan

Durasi Camshaft

Tabel 3.5.

Data Rekomendasi camshaft untuk

Mesin Sepeda Motor Yamaha Jupiter Z

Tipe Mesin (5TP 4-tak, Bore Up 180 cc)

Dengan Penerapan Metode High

Performance Tuning.

12

3.2.2.4. Rekomendasi Ukuran Karburator

Pada Tabel 2.12.Data Diameter Venturi

Karburator, dapat diketahui kesesuaian

diameter venturi karburator dengan

volume selinder dan karakter performa

mesin.

Rekomendasi Ukuran Karburator :D =29 mm

3.2.3. Data Modifikasi Yang Sudah Diterapkan Untuk Mesin Sepeda

Motor Yamaha Jupiter Z Tipe

Mesin (5TP 4-tak, Bore Up 180 cc)

Dengan Penerapan Metode High

Performance Tuning

3.2.3.1. Data Head Cylinder

A. Port dan Valve

1. Diameter Inlet port : 28 mm

2. Diameter Inlet valve : 30 mm

3. Diameter Exhaust port : 27 mm

4. Diameter Exhaust valve : 28 mm

5. Kecepatan Gas (GS) pada inlet port :

Luas area inlet port (IPa):

Ipa = 0,954

GS = 287,8 ft/s

= 87,7 m/s pada 9000 rpm

Gambar 3.12.

Inlet Port dan Inlet Valve dengan

penerapan metode High Performance

Tuning.

Gambar 3.13.

Exhaust Port dan Exhaust Valve dengan

penerapan metode High Performance

Tuning.

Gambar 3.14. Ruang bakar dan posisi

katup (valve)

B. Camshaft

Tabel 3.6.

13

Data camshaft untuk Mesin Sepeda

Motor Yamaha Jupiter Z Tipe Mesin

(5TP 4-tak, Bore Up 180 cc), yang

digunakan

Catatan 3.4.:

Perbedaan tinggi angkatan katup

(maksimum valve lift) pada camshaft yang

digunakan berbeda dengan rekomendasi

(maksimum valve lift) yang diberikan oleh

Tabel 3.3 pada subbab (3.2.2.3.

Rekomendasi Lift Valve dan Durasi

Camshaft), hal ini disebabkan oleh

batasan kemampuan jarak tekan pegas

katup (spring valve) untuk membuka

katup, disebabkan juga batasan pilihan

panjang katup yang dibatasi oleh ruang

penempatan pegas katup (spring valve)

yang terbatas pada head cylinder.

Gambar 3.15.

Camshaft dengan penerapan metode

High Performance Tuning.

C. Data Pegas Valve (Spring Valve)

Tabel 3.7. Data pengujian

pegas katup yang

digunakan

Gambar 3.16. Pegas Katup Jepang

AHRS.

3.2.3.2. Data Sistem Exhaust

1. Diameter dalam pipa header, ID = 28

mm

2. Diameter dalam pipa sekunder, IDS = 34

mm

3. Panjang pipa primer (header) = 30

cm

4. Panjang pipa sekunder = 30

cm

Gambar 3.17.

14

Sistem Exhaust dengan penerapan

metode High Performance Tuning.

Catatan 3.5.:

Perbedaan panjang pipa primer (P)

(exhaust header) pada sistem exhaust

dengan rekomendasi panjang pipa primer

(P) (exhaust header) untuk penerapan

metode High Performance Tuning pada

subsubbab (3.2.2.2. Rekomendasi

Ukuran Pipa Pada Sistem Exhaust).

Dikarenakan pengaplikasian tabung untuk

peredam suara, yang dapat meningkatkan

hambatan pada aliran gas buang, dengan

memperpendek panjang pipa primer,

diasumsikan untuk menghindari efek

hambatan yang diakibatkan oleh

pengaplikasian tabung peredam suara.

3.2.3.3. Data Sistem Pengapian

Sistem pengapian untuk mesin sepeda

motor Yamaha Jupiter Z tipe mesin (5TP 4-

tak, Bore Up 180 cc) dengan penerapan

metode High Performance Tuning,

menggunakan modul pengapian multi stage

atau adjustable CDI. Pengapian jenis ini

memungkin tuner untuk dapat memilih

kurva pengapian terbaik untuk mesin dan

dapat menentukan batasan RPM mesin

maksimum (engine limiter).

Gambar 3.18. CDI Smart Click,

Bintang Racing Team

(BRT).

Data modul pengapian :

CDI Smart Click , Bintang Racing Team

(BRT)

Engine Limiter Level :

10000 sampai 18000 RPM

Pilihan Kurva Pengapian :

27 sampai 44BTDC

Untuk penerapan pada mesin yang

dimaksud adalah :

Engine Limiter Level : 14500 RPM

Pilihan Kurva Pengapian : maksimum

39BTDC pada 3000 14500 RPM

3.2.3.4. Ukuran Karburator

Karburator yang digunakan untuk

mesin ini adalah :

Keihin PE 28, dengan diameter

venturi karburator 28 mm.

Gambar 3.19. Karburator Keihin PE

28.

4) PENGUMPULAN DAN

PENGOLAHAN DATA

4.1. UjiDynotestPadaMesinSepeda Motor

Yamaha Jupiter Z TipeMesin (5TP

4-tak, Bore Up 180 cc)

DenganPenerapanMetodeHigh

Performance Tuning

Gambar 4.1. Uji Dynotest

Grafik 4.1.

HasilpengujianDynotestuntuksepeda

motor Yamaha Jupiter Z tipemesin

(5TP 4-tak, Bore Up 180 cc)

15

denganpenerapanmetodeHigh

Performance Tuning.

Tabel 4.1.

Data

hasilpengujianDynotestuntuksepeda

motor Yamaha Jupiter Z tipemesin

(5TP 4-tak, Bore Up 180 cc)

denganpenerapanmetodeHigh

Performance Tuning.

Catatan 4.1.:

UjiDynotestmenggunakanDynamometerje

nisDynojet 250i, padatemperaturruangan

28c.

Maksimum WHP=19,45 hppada

12100 rpm

MaksimumWheel Torque

(WT)=9,05ft-lbspada 9100 rpm

BHP maksimum =19,45 / 0,74

=26,2bhppada 12100 rpm

Torsi maksimum Fly Wheel

= Torsi maksimum roda/0,74

= 9,05 ft-lbs / 0,74

Torsi maksimum Fly Wheel

= 12,2 ft-lbs pada 9100 rpm

Tabel 4.2. Perbandingan Torsi

dan Daya

darihasilpengujianDyno

test.

4.2. UjiKonsumsiBahanBakarPada RPM

KonstanPadaMesinSepeda Motor

Yamaha Jupiter Z TipeMesin (5TP

4-tak, Bore Up 180 cc)

DenganPenerapanMetodeHigh

Performance Tuning

Pengujian dilakukan dengan langkah

langkah yang telah dijabarkan pada subbab

(3.4. Uji Konsumsi Bahan Bakar Pada

RPM Konstan). Dilakukan saat pukul 01:00

malam di lintasan sepi dan panjang.

16

A. Kondisi pengujian

Temperatur : 20 C

Bahan bakar : PERTAMAX biru

RPM pengujian : 10000 RPM (2000

RPM)

B. Hasil pengujian

Catatan penunjuk waktu (stopwatch)

Durasi pengujian : 12 detik dan 25 mili

detik

Durasi pengoperasian mesin (t)

= 11 detik (1 detik)

Bahan bakar yang terkonsumsi (Fc)

= 21,5cc(0,05cc)

Maka hasil pengujian konsumsi bahan bakar

pada 10000 RPM menunjukan bahwa laju

aliran konsumsi bahan bakar pada mesin

sepedamotor Yamaha Jupiter Z tipemesin

(5TP 4-tak, Bore Up 180 cc)

denganpenerapanmetodeHigh Performance

Tuning, adalah :

Fuel Flow = 117cc/menit pada 10000 rpm

= 7,02 liter/jam pada 10000 rpm

Tabel 4.3. Hasilpengujian

konsumsi bahan

bakar/laju aliran bahan

bakar

6.1. Kesimpulan

Terbukti bahwa penerapan disain metode

High Performance Tuning pada mesin sepeda

motor Yamaha Jupiter Z memberikan

peningkatan Daya maksimal pada mesin

sebesar 51%.

Dengan menerapkan suatu disain mesin

berdasarkan metode High Performance

Tuning pada mesin sepeda motor Yamaha

Jupiter Z. Terjadi perubahan karakter

performa mesin terhadap mesin tersebut,

sebagai berikut :

a) Mesin sepeda motor Yamaha Jupiter Z

spesifikasi standar :

- Torsi maksimum pada 5350 rpm

- Daya maksimum pada 7523 rpm.

b) Mesin sepeda motor Yamaha Jupiter Z

dengan metode High Performance Tuning:

- Torsi maksimum pada 9100 rpm

- Daya maksimum pada 12100 rpm.

Karakter performa suatu mesin motor bakar

4-langkah ditentukan oleh disain sistem

sirkulasi fluida, baik itu sistem aliran

campuran gas bakar bakar dan sistem aliran

gas sisa/buang. Komponen-komponen yang

berkaitan dengan sistem sirkulasi fluida

diantaranya :

Port dan Valve

Exhaust System

Camshaft dan mekanisme katup

(Valve Train).

Disain sistem aliran campuran gas bakar dan

gas sisa/buang, didasari dari tujuan

penggunaan mesin yang akan dirancang atau

dimodifikasi, baik itu untuk kebutuhan harian

ataupun untuk kebutuhan kompetisi.

Setelah menentukan disain sistem sirkulasi

fluida berdasarkan karakter keluaran

performa yang dinginkan pada suatu mesin

dengan kapasitas tertentu, maka dibutuhkan

kesesuaian disain pada beberapa komponen

terkait, diantaranya :

Ukuran karburator

Penyesuaian rasio kompresi

17

Penyesuaian derajat Timing

pengapian.

Terdapat perbedaan karakter yang mencolok

antara antara mesin dengan disain standar dan

mesin dengan metode High Performance

Tuning :

a) Mesin untuk penggunan harian, bertujuan

agar karakter mesin dapat memberikan

keluaran Torsi maksimum pada RPM

rendah dan keluaran puncak Daya pada

RPM menengah. Hal ini bertujuan agar

kendaraan memberikan kemampuan RPM

rendah yang baik dan jarang dioperasikan

untuk menghasilkan daya maksimal.

Karakter mesin yang mengutamakan

optimalisasi besaran torsi pada RPM

rendah akan memberikan besaran torsi

yang cendrung melemah pada RPM tinggi,

hal ini mengakibatkan mesin tidak dapat

memberikan raihan Daya yang maksimal.

b) Metode High Performance Tuning

bertujuan agar karakter mesin dapat

memberikan keluaran torsi maksimum

pada RPM tinggi, sehingga hasil perkalian

antara besaran torsi dengan tinggi RPM

maksimal yang mampu diraih oleh

mekanisme mesin akan menghasilkan

Daya (Hp) semaksimum mungkin hingga

batasan RPM mesin (engine RPM limiter),

dengan mengesampingkan raihan daya

pada RPM rendah.

Mesin dengan konsep kompetisi atau dengan

metode High Performance Tuning memiliki

perinsip yang berbeda dengan mesin standar.

Pada mesin High Performanceperinsipnya

adalah menentukan disain dan memanage

(managing) suatu mesin, agar memberikan

nilai efisiensi dan efektifitas terbaik dari

seluruh sistem pada mesin, terutama pada

sistem sirkulasi fluida bakar, untuk

difokuskan pada rentang RPM tinggi

maksimum.

DAFTAR PUSTAKA

Bell, Alexander G. 1981. FOUR STROKE

PERFORMANCE TUNING. London:

Haynes Publish.

Tim MOTOR Plus. 2009.KUMPULAN

TEKNIK KOREK MESIN 4-TAK.

Jakarta: PT.Gramedia Majalah.

http://www.ajdesigner.com/phphorsepower/h

orsepower_equation_trap_speed_met

hod_horsepower.php

http://www.epi-eng.

com/piston_engine_technology/engin

e_comparison_tools.htm

http://www.howstuffworks.com/turbo.htm

http://www.magicgoldring.com

http://www.saft7.com/dynotest-apaan-sih/