bab i rio jevri v

Modifikasi Camshaft untuk Meningkatkan Akselerasi

BAB I PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Dengan banyaknya perkembangan teknologi teknologi terutama sebuah alat transportasi, dan menimbang bahwa alat transportasi sangat penting untuk mendukung kesuksesan dari seorang wirausaha terutama wirausaha dibidang tranportasi. Maka penulis mempunyai inspirasi untuk menambah daya pada kendaraan dengan cara merubah sudut camshaft . Camshaft sendiri adalah salah satu komponen mesin yang memiliki fungsi untuk mengatur open-close engine valve (buka-tutup katup) saluran masuk dan buang pada ruang bakar sebuah mesin kendaraan. Cara kerjanya, camshaft akan berotasi didalam mesin secara terus menerus selama mesin dalam keadaan hidup. Bentuk camshaft berupa batangan besi dengan panjang tertentu yang memiliki bentuk khusus dan terdapat Dalam mesin 4 langkah maupun 2 langkah, terdapat langkah penting yaitu langkah hisap, kompresi, usaha dan buang. katup masuk adalah pintu saluran bahan bakar saat langkah hisap, dan katup buang adalah saluran keluar gas sisa pembakaran saat langkah buang.

1.2.Perumusan MasalahD/ Rio Jevri Apdila TM 2008 Laporan Proyek Akhir, Universitas Muria Kudus

hal 56


Camshaft adalah bagian dari kendaraan yang sangat berperan penting. Cam membuka katub dengan menekannya, atau bisa juga dengan mekanisme lain seperti rocker arm atau pelatuk, ketika cam berputar. Hubungan antara perputaran poros engkol dan camshaft adalah sangat penting karena katub sebagai satu-satunya jalan masuknya bahan bakar dan pengeluaran gas sisa pembakaran, sehingga katub atau klep harus dibuka dan ditutup pada saat yang tepat selama proses hisap. Karena adanya faktor faktor dari pengendara yang menginginkan kendaraanya menjadi lebih irit tetapi laju kendaraan tetap nyaman, maka solusi yang pertama yang kita lakukan adalah memodifikasi noken as atau camshaft dengan tujuan menepatkan konsumsi bahan bakar sesuai dengan waktu pengapian. Proses pembakaran pada kendaraan itu tergantung pada ketepatan masuknya bahan bakar dan pengapian. Disini penyusun berfikir, bagaimana cara agar bahan bakar yang masuk pada ruang bakar itu bisa dilakukan secara tepat dan efisien. Hal hal yang pertama yang harus kita fikirkan adalah mengatur kinerja katup. Dengan mengubah kinerja katup kita dapat merubah waktu dan suplai bahan bakar seperti yang kita butuhkan. Sesuai dengan kontruksi dan ukuran benda kerja yang akan dibuat maka pertama kali ditentukan jenis pengerjaannya, yakni berupa proses pembubutan dan pengefreisan. Untuk pembubutan sebagai langkah awal dilakukan proses facing (pengkasaran pada permukaan) dilanjutkan pengeboran dan diakhiri dengan proses pengaluran atau tusuk dalam.D/ Rio Jevri Apdila TM 2008 Laporan Proyek Akhir, Universitas Muria Kudus

hal 56


Kemudian dilakukan proses pengefreisan, yang berupa pemakanan sesuai kontur dari noken atau cam pada benda kerja. Karena jarak sumbu z pada mesin EMCO Milling lebih kecil, maka diperlukan pemakaian holder dan penggunaan PSO (Point Starting Operation) sebanyak dua kali. Dari perhitungan rata-rata daya ekonomis dan daya produktif masih di bawah daya mesin yang digunakan, hal ini menunjukkan bahwa pengerjaan benda kerja layak untuk dilakukan.

1.3.Batasan Masalah

Untuk menghindari berbagai pemikiran terkait dengan cara cara pembuatan noken as ini ,maka penulis memberikan beberapa masukan terkait dengan mesin yang kita gunakan untuk memodifikasi noken as ini. Proyek akhir ini yang dibahas hanya mengenai perubahan bagian direction of rotation (putaran bawah noken) camshaft terhadap akselerasi pada Mesin Yamaha Jupiter Z :

D/ Rio Jevri Apdila TM 2008 Laporan Proyek Akhir, Universitas Muria Kudus

hal 56


Gambar 1.1 Kontruksi Camshaft (Paul M. Brokav, 1970)

1.3.1. Alat yang digunakan dalam Pembuatan :

Gerinda noken Busur noken Jangka sorong / mistar sorong Tool set1.3.2. Spesifikasi Mesin : Tipe noken as SOHC (single overhead camshaft), dengan

dua katup. Tipe Mesin 2P2, 4 Langkah, 2 Klep (Berpendingin Udara). Diameter x Langkah 51.0 x 54.0 mm. Volume Silinder 110,3 CC. Perbandingan Kompresi ( 9.3 : 1) Power Max 8,8 HP pada putaran 8000 rpm. Torsi Max 0,92 kgf.M) pada putaran 5000 rpm. Sistem pelumasan Pelumasan Basah. Kapasitas Oli Mesin Penggantian Berkala 800cc.D/ Rio Jevri Apdila TM 2008 Laporan Proyek Akhir, Universitas Muria Kudus hal 56


Karburator Mikuni VM 17 x 1, Setelan Pilot Screw 1-3,8

putaran keluar Putaran Langsam mesin 1.500 rpm Saringan Udara Mesin Tipe kering Sistem Starter Motor Starter dan Starter Engkol Tipe Transmisi Tipe ROTARY 4 Kecepatan (N-1-2-3-4-N) 1.3.3 Chasis

Tipe Rangka Pipa "Under-bone" Suspensi Depan Telescopic Suspensi Belakang Lengan Ayun Rem Depan Cakram Tunggal 220 mm Rem Belakang Tromol dengan Bahan "Non Asbestos" O 130mm

Ban Depan 70/90 - 17,38P (dengan ban dalam) Ban Belakang 80/90 - 17,44P (dengan ban dalam) Ukuran Rantai 428

1.3.4 Kelistrikan

Lampu Depan12 Volt, 32 W / 32 W (2 bh) Lampu Sein Depan12 Volt, 10 W x 2 buah Lampu Sein Belakang12 Volt, 10 W x 2 buah Lampu Rem12 Volt, 5 W / 21 W x 1 buah BatteryGM5Z - 3B / YB 5L-B 12 Volt 5,0 Ahhal 56



Busi / Spark PlugNGK C6-HSA / DENSO U 20 FS-U Sistem PengapianDC CDI

1.3.5

Batas Pengujian : 1) Berat pengendara 55 kg 2) Lintasan jalan lurus beraspal 3) Pengujian akselerasi kendaraan pada jarak 0 m- 200 m

1.4 Tujuan

Dengan adanya modifikasi pada noken as ini maka diharap akan memberikan masukan bagi para pecinta motor yang senang dengan kecepatan. Sehingga mereka tidak perlu membeli motor yang harganya mahal untuk menggunakannya balapan. Tidak hanya motor balap , motor motor konsep touring pun dapat menikmati kenyamanan berkendara pada kecepatan menengah keatas, karena adanya bentuk noken yang disesuaikan. Dapat tercipta pembakaran yang sempurna karena konsumsi bahan bakar disesuaikan dengan kebutuhannya. karena biasanya terdapat sisa gas pembakaran yang terbuang akibat pembakaran yang tidak sempurna. serta mengetahui perubahan bagian direction of rotation (putaran bawah noken) camshaft terhadap akselerasi pada Mesin Yamaha Jupiter Z


hal 56


1.5 Sistematika Penulisan

Untuk memudahkan pembaca mengetahui arah pembahasan proyek akhir ini, maka secara garis besar akan diuraikan sebagai berikut : 1. BAB I Pendahuluan Bab ini berisi latar belakang, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan, serta sistematika penulisan. 2. BAB II Landasan Teori Bab ini membahas tentang pengertian-pengertian umum dan prinsip- prinsip dasar tentang modifikasi camshaft.3. BAB III Proses Perancangan, Proses Pembuatan, Proses Perawatan

Bab ini membahas tentang bagaimana rancangan penulis dalam modifikasi camshaft ini,proses pembuatan dan cara merancangnya. 4. BAB V Penutup Bab yang paling akhir ini memebahas tentang kesimpulan, saran, daftar pustaka, dan lampiran.


hal 56


1.6 Rencana Desain dan Mekanisme Kerja 1.6.3

Rencana Desain Diketahui A = diameter noken + lift B = diameter noken C = tinggi bumbungan D = tebal bumbungan

Gambar 1.2 Bentuk Ukuran Camshaft (news step, 1995)

Lift = A B = X mm

Gambar 1.3 Camshaft standart (news step, 1995)

Bentuk dari noken standart dari pabrik, tinggi lift pada noken tersebut diketahui X mm maka tekanan yang akan dilakukan oleh roker arm adalah perbandingan roker arm pada Jupiter Z (1.25 : 1).D/ Rio Jevri Apdila TM 2008 Laporan Proyek Akhir, Universitas Muria Kudus

hal 56


Gambar 1.4 Camshaft modifikasi (news step, 1995)

Bentuk dari noken yang kita modifikasi ini adalah bentuk asy metrisial yaitu kem yang punya lekukan membuka dan menutup yang berbeda yaitu mempunyai kecepatan membuka yang tinggi dan menutup yang rendah. Tinggi lift yang diketahui menggunakan perbandingan roker arm ( 1.25 : 1 ) 1.25 :1 = X : N

Maka kerja roker arm akan berubah menjadi X mm dari kerja standart yang awalnya hanya X mm.Dibuat dengan durasi sebagai berikut :


hal 56


Gambar 1.5 Bumbungan camshaft (news step, 1995)

Gambar 1.6 profil Camshaft (news step, 1995)

Katup In Katup in open 45 dan katup in close 85 Katup ex open 75 dan katup ex close 45 Jadi hitungan durasinya adalah : ((in open + in close)+180)+((ex open + ex close)+180) = X X : 2 = durasi

1.6.4 Mekanisme kerja Camshaft merupakan faktor komponen paling berperan penting dalam mesin dalam proses penyaluran bahan bakar.maka dari itu penulis ingin sekali membuat sebuah inovasi yang berhubungan dengan camshaft tersebut.D/ Rio Jevri Apdila TM 2008 Laporan Proyek Akhir, Universitas Muria Kudus

hal 56


Camshaft terbuat dari besi tuang dengan ketahanan aus yang sangat tinggi. Jumlah cam disesuaikan dengan banyaknya klep. Terbuka dan tertutupnya klep dilakukan oleh roker arm. Permukaan bentuk noken yang oval ,menyentuh roker arm. Dan ujung yang lain menekan ujung klep. Camshaft terpasang dan terintegerasi dengan camsproket yang digerakan oleh crankshaft melalui rantai atau chain. Sehingga putaran crankshaft dapat diteruskan ke camsprocket.saat buka dan tutup klep (valve timing) harus sesuai dengan crankshaft (posisi piston). Jumlah gigi pada crankshaft. Sehingga putaran cam sprocket dan crankshaft satu banding dua Roker arm terpasang dengan sebuah as dan terdapat pada bagian cylinder head, dan digerakan oleh cam untuk membuka dan menutup klep. Kelonggaran antara ujung roker arm dan ujung klep disebutvalve clearance. Kelonggaran ini dapat disetel dengan memutar baut penyetel. Jenis penggerak katup yang digunakan dalam Jupiter Z ini adalah jenis SOHC ( single overhead camshaft) ( satu camshaft ). Camshaft ini ditempatkan di silinder head sehingga dapat langsung menggerakkan roker arm. kerja katup ini stabil walaupun pada putaran tinggi,cocok untuk mesin yang bekerja pada putaran menengah sampai tinggi.perbandingan putaran putaran denganD/ Rio Jevri Apdila TM 2008 Laporan Proyek Akhir, Universitas Muria Kudus hal 56


crankshaft 1 : 2 dimana klep langsung ditekan olehvalve lifteryang terpasang diujung valve stream. Sedangkan yang menggunakan roker arm memudahkan penyetelan.


hal 56


BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Prinsip Kerja Motor 4 Langkah Motor 4 langkah adalah motor yang satu siklus kerjanya diselesaikan dalam langkah piston atau dua putaran poros engkol. Empat langkah tersebut adalah : a. Langkah hisapb. Langkah kompresi c. Langkah usaha

d. Langkah buang

Siklus kerja motor 4 langkah dapat digambarkan sebagai berikut :

Hisap

Buang

Kompresi

Usaha

Gambar 2.1 Siklus Motor 4 Langkah


hal 56


Siklus motor 4 langkah ditemukan oleh seorang insinyur Jerman yang bernama Nikolaus A. Otto pada tahun 1876. Untuk mengenang jasanya motor 4 langkah sering disebut juga motor otto.

Gambar 2.2 Prinsip kerja Motor Bensin 4 Langkah (NEWS STEP 1,1995)

Gambar 2.2 memperlihatkan prinsip kerja motor bensin empat langkah, adapun prinsip kerja tersebut adalah sebagai berikut : 1. Gerak hisap Prinsip kerja pada langkah gerak ini, piston menghisap udara dan bensin ke dalam ruang bakar. Torak bergerak turun dari TMA ke TMB menyebabakan kevakuman di dalam ruang bakar, dengan demikian campuran udara dan bensin dihisap ke dalam ruang bakar. Selama langkah hisap ini katup hisap terbuka dan katup buang tertutup.D/ Rio Jevri Apdila TM 2008 Laporan Proyek Akhir, Universitas Muria Kudus

hal 56


2. Gerak kompresi Prinsip kerja pada gerak ini, campuran udara dan bensin yang telah berada di dalam silinder dimampatkan oleh torak yang bergerak ke atas dari TMB ke TMA. Maka katup hisap dan katup buang tertutup, bila tekanan bertambah besar maka ledakan akan semakin besar, dengan ledakan ini akan mendorong torak ke bawah. 3. Gerak kerja atau usaha Prinsip kerja dalam gerak ini, campuran udara dan bensin yang dihisap akan terbakar oleh api busi, yang menyebabkan timbul ledakan yang sangat kuat sehingga mampu mendorong torak ke bawah meneruskan tenaga gerak yang nyata. Selama gerak ini katup hisap dan katup buang masih tertutup. 4. Gerak buang Prinsip kerja pada gerak ini, torak bergerak ke bawah dari TMB ke TMA. Mula-mula katup buang terbuka dan gas bekas sisa pembakaran didorong oleh torak keluar, selama gerak ini katup hisap tertutup. Bila torak mencapai TMA, torak akan memulai gerakan hisap kembali, yaitu torak akan bergerak dari TMA ke TMB. Setelah langkah buang, motor melakukan langkah gerak hisap, kompresi, usaha, dan buang, demikian seterusnya sehingga motor berputar terus.


hal 56


2.2 Modifikasi Camshaft Salah satu hal yang sering dilakukan oleh para pecinta motor dan para mekanik untuk membuat motor melaju kencang, adalah dengan cara memodifikasi camshaft. Dalam memodifikasi camshaft perlu mengetahui nama-nama bagian dasar dari camshaft, yang dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

Angle of Action Flank Timing point Ramp Approach

Gambar 2.3 Bagian-Bagian Dasar Camshaft (Paul M. Brokav, 1970)

Di dalam memodifikasi camshaft ada beberapa istilah yang perlu dipahami. Istilah-istilah tersebut yaitu : Duration (durasi), phasing, valve lift, camshaft lobe lift, overlap, lift rate, valve clearance, full lift dan camshaft profile. Di bawah ini akan diuraikan satu persatu : 2.2.1 Duration


hal 56


Ini adalah angka derajad dimana katup membuka atau saat dimana katup terangkat dari dudukan katupnya di dalam mesin 4 tak. Derajad durasi camshaft selalu terukur dalam durasi perputaran crank shaft. Ada satu hal yang perlu digaris bawahi, yaitu bahwa tiap-tiap produsen kendaraan bisa saja

memproduksi camshaft dengan durasi yang sama. Akan tetapi berbeda karena ada perbedaan profil camshaft yang

mempengaruhi tinggi bukaaan katup dan waktu bukaan dalam durasi camshaft. Berikut adalah diagram buka tutup camshaft :

TITIK MATI ATAS TMA TMA KATUP MASUK MEMBUKA

KATUP BUANG MENUTUP

KATUP MASUK MENUTUP

KATUP BUANG MEMBUKA TITIK MATI BAWAH TMB

Gambar 2.4 Diagram Buka Tutup Camshaft (Paul M. Brokav, 1970)

2.2.2 Phasing Phasing adalah hubungan antara durasi saluran masuk dan saluran buang. Phasing pada dasarnya adalah hubunganD/ Rio Jevri Apdila TM 2008 Laporan Proyek Akhir, Universitas Muria Kudus

hal 56


antara membuka dan menutup saluran masuk dengan saat membuka dan menutup saluran buang. Phasing disebut juga Lobe Centre Angle. Ini adalah bentuk sudut yang efektif antara posisi angkat penuh tonjolan saluran masuk dan posisi angkat penuh tonjolan saluran buang pada camshaft. 2.2.3 Valve Lift Maksud dari hal ini yaitu maksimum tinggi angkatan katup ( jarak maksimum antara katup dan dudukan katup ). Hal ini sangat bevariasi antara profil camshaft satu dengan yang lainnya, dari tipe mesin satu dengan tipe mesin lainnya. Tinggi angkatan katup berhubungan dengan ukuran diameter katup, secara khusus pada diameter katup masuk mesin dengan ukuran diameter katup masuk sebesar 35,5 38,1 mm akan mempunyai tinggi angkatan berkisar antara 10,0 12,0 mm. Mesin dengan ukuran diameter katup masuk sebesar 44,5 47,6 mm akan mempunyai tinggi angkatan maksimum berkisar 10,7 14,0 mm. Mesin dengan diameter katup masuk sebesar 50,1 57,3 mm akan mempunyai tinggi angkatan maksimum berkisar 12 16,5 mm. Berdasarkan hal tersebut maka dapat dikatakan bahwa fungsi angkatan katup rata-rata adalah 0,25 mm dari diameter


hal 56


katup. Hal ini juga sudah dibuktikan dengan uji coba pada alat yang disebut Flow Bench dan uji daya tahan mesin pada sirkuit. 2.2.4 Camshaft Lobe Lift

Gambar 2.5 Camshaft Attributes (Sumber: http://www.popularhotrodding.com, 2006)

Lobe lift adalah tinggi bidang angkat camshaft, lobe lift berbeda dengan valve lift, valve lift adalah jarak angkat/buka katup. Valve lift ditentukan oleh lobe lift dan rocker arm ratio, valve lift = camshaft lobe lift rocker arm ratio. Semakin tinggi valve lift semakin banyak gas yang masuk kedalam ruang bakar. Perlu diperhatikan putaran poros engkol 2 kali putaran camshaft. Tinggi angkatan katup yang terjadi pada kepala silinder pada umumnya tidak sama dengan tinggi angkatan (

Lobe ) pada camshaft. Walaupun pada tipe-tipe tertentu ada yang sama.

Gambar 2.6 Camshaft Lobe Profile (Sumber: http://www.compcams.com, 2006)D/ Rio Jevri Apdila TM 2008 Laporan Proyek Akhir, Universitas Muria Kudus

hal 56


Hal ini disebabkan oleh adanya sistem rocker arm ratio. Sebagai contoh misalnya tinggi angkatan shaft 7,1 mm, karena berhubungan dengan rocker arm dengan perbandingan 1,65 : 1, maka tinggi angkatan menjadi 10,0 mm. Rocker arm ratio bervariasi antara desain mesin yang satu dengan desain mesin yang lain. Pada umumnya, rocker arm ratio berkisar antara 1,25 : 1 sampai dengan 1,75 : 1. Dengan memodifikasi ataupun mengganti rocker arm dengan produk after market, dapat meningkatkan ratio standar, misalnya, 1,25 : 1 diganti dengan 1,50 ; 1. Hal ini tentunya dapat meningkatkan tenaga mesin untuk kebutuhan spesifikasi tertentu. Yang perlu digaris bawahi dalam hal ini adalah reliabilitas mekanika mesin tentunya harus diperhatikan. 2.2.5 Overlap Overlap adalah jumlah derajad durasi pada saat katup masuk dan buang bergerak bersama (katup buang menutup dan katup masuk membuka). Jumlah derajad overlap mempengaruhi


KATUP BUANG MENUTUP hal 56


saat idle maupun putaran rendah. Berikut adalah diagram camshaft saat terjadi overlap :

TMA

OVERLAPKATUP MASUK MEMBUKA

TMB

Gambar 2.7 Diagram Overlap Camshaft (Paul M. Brokav, 1970)

2.2.6 Lift Rate Ini berhubungan dengan kecepatan pada saat katup terangkat dari dudukannya per derajad rotasi camsahft dan selanjutnya kecepatan kembalinya katup pada dudukannya. Life rate bervariasi dari camshaft satu dengan yang lainnya. Untuk keperluan peningkatan tenaga, katup di desain untuk membuka secepat-cepatnya dan bertahan beberapa saat pada posisi tinggi angkat penuh dan selanjutnya menutup secepatcepatnya pada durasi camshaft yang telah ditentukan. Hal ini


hal 56


bertujuan untuk memperlancar pemasukan bahan bakar dan udara masuk ke dalam silinder sebanyak-banyaknya. 2.2.7 Full Lift Tinggi angkatan penuh adalah saat katup berada pada posisi terjauh dari dudukannya. Apabila dilihat pada profil camshaft, maka berada pada titik tengah nose, yaitu titik tertinggi pada lift lobe. Untuk profil camshaft yang simetri, posisi tinggi angkat penuh camshaft dapat dihitung dari pembagian durasi camshaft menjadi dua. Misalnya durasinya sebesar 270 maka dibagi menjadi dua 135. Katup membuka 25 sebelum TMA sehingga dikurangkan 135 menjadi 110 adalah posisi paling penuh dari camshaft. 2.2.8 Camshaft Profile Profil camshaft merupakan satu hal yang mempunyai peranan penting dalam unjuk kerja mesin. Hal ini dikarenakan profil/ bentuk camshaft dalah semacam rel tempat berjalannya rocker arm. Sehingga jika dilihat dalam bentuk grafik, profil camshaft merupakan pembentuk kurva durasi buka tutup katup. Dibawah ini adalah beberapa bentuk profil camshaft :


hal 56


Gambar 2.8 Macam-Macam Profil Camshaft (Paul M. Brokav, 1970)

2.3 Modifikasi Camshaft Untuk Meningkatkan Efisiensi Volumetris Modifikasi merupakan hal yang umum dilakukan oleh semua mekanik yang berkecipung dalam dunia balap, khususnya dalam bidang otomotif. Modifikasi merupakan suatu bentuk kegiatan yang bertujuan untuk mengubah atau membuat ataupun juga menghasilkan suatu bentuk produk lain dari suatu produk yang sudah ada dengan jalan mengurangi ataupun menambah bagianbagian pada produk tersebut dengan part-part lain sesuai dengan kegunaan akhir secara khusus produk modifikasi tersebut. Secara jelas efisiensi volumetris adalah ukuran yang paling dasar dan paling penting untuk mengetahui karekteristik suatu tenaga, yang digunakan sebagai acuan seberapa besar tenaga sebuah mesin dapat dihasilkan. Hal tersebut merupakan ukuran dari keekfetifan proses dari sebuah mesin dalam hal kemampuannya memasukkan campuran bahan bakar dan udara kedalam silinder untuk pembakaran. Dengan demikian dapat ditarik kesimpulan bahwa untuk meningkatkan performa mesin adalah dengan cara memasukkan campuran bahan bakar dan udara sebanyak-banyaknya ke dalam ruang silinder yang selanjutnya digunakan untuk pembakaran dalam kepala silinder. Lebih jauh lagi dijelaskan bahwa efisensi volumetris adalah perbandingan antara jumlah campuran yang masuk dalam suatu siklus dengan volume di dalam silinder. Volume di dalam silinder merupakan volume saat piston berada di TMB, yaitu volume langkah ditambah dengan volume kompresi.


hal 56


Efisiensi volumetris pada kendaraan sangat menentukan pada momen yang dihasilkan oleh suatu motor, karena banyak sedikitnya campuran bahan bakar dan udara yang masuk ke dalam silinder tersebut menetukan tekanan hasil pembakaran yang mendorong piston. Momen merupakan perkalian gaya dengan jarak batang yang diputar, pada motor gaya tersebut diperoleh dari tekanan hasil pembakaran, sedangkan batang disini adalah jari-jari poros engkol. Karena jari-jari engkol tetap maka besar momen ditentukan oleh besarnya tekanan pembakaran. Adapun beberapa upaya untuk meningkatkan efisiensi volumetris adalah dengan cara :a. Memperpendek intake manifold

b. Menggunakan karburator arus turunc. Memperluas saluran katup dengan cara memperbesar katup,

menambah jumlah katup, mengurangi diameter batang katup pada saluran agar tidak menghambat masuknya bahan bakar.d. Mengurangi hambatan aliran atau menghindari terjadinya aliran

turbulen dengan cara menghaluskan saluran masuk bahan bakar.e. Membuka dan menutup katup pada saat yang tepat dalam langkah

memperlama

waktu

pembukaan

sedapat

mungkin,

misalnya

menggunakan variabel cam, dimana derajat pembukaan katup semakin lama waktu putaran tinggi sebagai upaya mengatasi waktu pembukaan yang semakin singkat.


hal 56


2.4 Kepala Silinder Dan Camshaft Yamaha Jupiter Z Di bawah ini akan dijelaskan mengenai seluk beluk camshaft dan bagian-bagian Yamaha Jupiter z secara visual agar lebih jelas dan mudah untuk dipahami.

Gambar 2.7 Silinder Head Yamaha Jupiter Z Beserta Bagian-Bagiannya (Paul M. Brokav, 1970)

Gambar 2.8 Camshaft Yamaha Jupiter Z (Paul M. Brokav, 1970)

Camshaft dapat diibaratkan seperti jantung manusia, yaitu sebagai pengatur sirkulasi darah dan suplai makanan yang diperlukan bagi tubuh manusia. Pada camsahft yang diatur adalah sirkulasi bahan bakar dan udara yang diperlukan untuk pembakaran yang menghasilkan tenaga.


hal 56


Seperti halnya jantung, maka pada camshaft terdapat bagian-bagian pada satu mekanisme yang masing-masing mempunyai peranan penting. Yang pertama adalah camshaft itu sendiri, berfungsi sebagai pengatur kerja katup.

2.5

Dasar dasar Pembuatan Banyak hal yang sangat diperlukan dalam pembuatan noken as ini.

Terutama alat yang digunakan untuk mengurangi atau membentuk durasi noken as.kita dapat membentuk noken as dengan beberapa cara yaitu ; dengan mesin CNC atau dengan mesin gerinda.2.5.1Gerinda

Gerinda

adalah

sebuah

alat

yang

digunakan

untuk

mengurangi bahan noken guna membentuk sudut durasi yang diinginkan. Gerinda ini sama cara kerjanya dengan gerinda gerinda lainnya, tetapi Gerinda ini mempunyai cekapan untuk noken as guna mempermudah pengurangan sudutnya.


hal 56


Gambar 2.9 Gerinda noken (Paul M. Brokav, 1970)

Pada gambar 2.9 tersebut noken as dapat kita papas, dengan mengatur geseran mesin gerinda tersebut seperti dilihat pada gambar dibawah ini.


2.5.2 Busur Noken Busur noken adalah sebuah alat yang digunakan untuk mengetahui durasi noken terhadap kinerja mesin. Alat ini sangat penting untuk pembuatan noken as ,karena tanpa alat ini maka durasi noken tidak dapat ditentukan.



hal 56


Busur noken diatas akan dipasang pada maqnet karena noken berkaitan pada poros engkol. Fungsi dari busur noken tersebut adalah mengetahui berapa sudut durasi yang dihasilkan dari noken as. Sehingga dapat waktu pengapian dan waktu bukaan noken bisa ditentukan.


hal 56


BAB III PROSES PERANCANGAN, PROSES PEMBUATAN

3.1 Rencana Perancangan3.2.2

Langkah langkah Perancangan Sebelum pembuatan dilakukan ,kita harus Menentukan tipe

noken yang akan dibuat, ada beberapa tipe noken yang dapat kita buat :1.

Tipe semi race adalah tipe noken yang digunakan pada motor standart. Kelebihan noken ini, pada putaran atas dan bawah bisa disesuaikan atau selaras.

2.

Tipe race adalah tipe noken yang digunakan pada motor drag atau motor yang mengutamakan putaran bawahnya saja. Biasanya motor ini digunakan pada jarak pendek saja. Kelemahan noken ini adalah sulit mencari stasioner pada kendaraan.

3.

Tipe sport adalah tipe noken yang biasanya digunakan pada motor motor balap karena noken ini sangat cocok untuk putaran atas saja.


hal 56


Setelah mengetahui macam macam noken ini. Maka kita dapat menentukan noken yang akan kita buat dan bagaimana kita memodifikasinya.3.2.3 Proses Penghitungan Durasi.

Gambar 3.1 Bentuk Ukuran Camshaft (news step, 1995)

1. Tipe semi racing dengan modifikasi pengurangan rotate zero 1

mm dengan susunan penghitungan sebagai berikut : Diketahui A = diameter noken + lift B = diameter noken C = tinggi bumbungan D = tebal bumbunganGambar 3.2 Bentuk Ukuran Camshaft (news step, 1995)D/ Rio Jevri Apdila TM 2008 Laporan Proyek Akhir, Universitas Muria Kudus

Lift = A B = X mm

hal 56


A = 24.50 B = 20.30 C = 6.90 D = 1.70 Lift = C D = 6.90 1.70 = 5.20 mm Jika diketahui tinggi lift 5.20 mm maka pebandingan roker arm adalah : (1.25 :1)

Dengan hitungan durasi sebagai berikut :

Katup in in open 45 dan in close 85 Katup ex ex open 75 dan ex close 45

@Katup in 45 + 85 = 310 @Katup ex 75 + 45 = 300


hal 56


(@katup in + @katup ex) : 2 (310 + 300) : 2 = 305 Durasi yang diperoleh adalah 305 LSA (Lobe Separation Angle)

(@Katup in : 2) in open = lobe in ( 310 : 2 ) 45 = 110 (@Katup ex : 2) ex close = lobe ex ( 300 : 2 ) 45 = 105

LSA = 107.5 (Setelan katup in 0.15 mm, katup ex 0.10 mm)

2.

Tipe race dengan modifikasi pengurangan rotate zero 1 mm

dengan susunan penghitungan sebagai berikut :

Diketahui A = diameter noken + liftD/ Rio Jevri Apdila TM 2008 Laporan Proyek Akhir, Universitas Muria Kudus

hal 56


B = diameter noken C = tinggi bumbungan D = tebal bumbunganGambar 3.3 Bentuk Ukuran Camshaft (news step, 1995)

Lift = A B = X mm

A = 24.50 B = 20.30 C = 6.90 D = 1.70 Jadi tinggi lift = C D = 6.90 1.70 = 5.20 mm Jika diketahui tinggi lift 4.20 mm maka pebandingan roker arm adalah : (1.25 :1)

Dengan hitungan durasi sebagai berikut :

Katup inD/ Rio Jevri Apdila TM 2008 Laporan Proyek Akhir, Universitas Muria Kudus

hal 56


in open 35 dan in close 75 Katup ex ex open 65 dan ex close 35

@Katup in 35 + 75 = 290 @Katup ex 65 + 35 = 280 (@katup in + @katup ex) : 2 (290 + 280) : 2 = 285 Durasi yang diperoleh adalah 285

LSA (Lobe Separation Angle)

(@Katup in : 2) in open = lobe in ( 290 : 2 ) 35 = 110 (@Katup ex : 2) ex close = lobe ex ( 280 : 2 ) 35 = 100

LSA = 107.5


hal 56


(Setelan katup in 0.30 mm, katup ex 0.25 mm)

3.

Tipe sport dengan modifikasi pengurangan rotate zero 1

mm dengan susunan penghitungan sebagai berikut :

Diketahui A = diameter noken + lift B = diameter noken C = tinggi bumbungan D = tebal bumbunganGambar 3.4 Bentuk Ukuran Camshaft (news step, 1995)

Lift = A B = X mm

A = 24.50 B = 20.30 C = 6.90 D = 1.70D/ Rio Jevri Apdila TM 2008 Laporan Proyek Akhir, Universitas Muria Kudus

hal 56


Jadi tinggi lift = C D = 6.90 1.70 = 5.20 mm Jika diketahui tinggi lift 4.20 mm maka pebandingan roker arm adalah : (1.25 :1)

Dengan hitungan durasi sebagai berikut : Katup in in open 31 dan in close 85 Katup ex ex open 75 dan ex close 38

@Katup in 31 + 85 = 296 @Katup ex 75 + 38 = 293 (@katup in + @katup ex) : 2 (296 + 293) : 2 = 294.5 Durasi yang diperoleh adalah 294.5

LSA (Lobe Separation Angle)D/ Rio Jevri Apdila TM 2008 Laporan Proyek Akhir, Universitas Muria Kudus

hal 56


(@Katup in : 2) in open = lobe in ( 296 : 2 ) 31 = 117 (@Katup ex : 2) ex close = lobe ex ( 293 : 2 ) 38 = 108.5

LSA = 112.75 (Setelan katup in 0.25 mm, katup ex 0.15 mm) 3.2 Proses Pembuatan Sebelum melakukan pembuatan lakukan persiapan alat dan bahan sebagai berikut :3.2.1 Alat dan Bahan.

1. a. b. c.

Alat Tool set Drei + , Kunci T , 8 , 10


hal 56


d. e. f. g. h. i. j. 2. a. b. c. d. e. f.

Feller gauge Kunci busi Kunci klep Kunci stel klep Kunci L Palu karet Tang Bahan Noken as Seller Pear park Amplas Gerinda Busur noken

3.2.2 Tahap Pembongkaran

Pertama keluarkan oli dari mesin menggunakan kunci ring 14. Kemudian lepaskan karburator dari intake manifold sambil menunggu


hal 56


proses pengetapan oli selesai. Setelah semuanya sudah dilakukan lakukan pembongkaran pada bagian magnet, tutup gear timing dan bagian katup. Kemudian lakukan pengetopaan atau memposisikan torak pada posisi TMA. Dengan cara memutar maqnet sampai tanda pada gear timing sejajar dan dengan mengecek posisi torak pada lubang busi.

Gambar 3.5 Mencari posisi TMA (news step, 1995)

Setelah posisi top ditemukan lakukan pembongkaran pada kepala silinder dengan membuka baut setelan kamprat dan melepaskan rantai kamprat terlebih dahulu. Setelah rantai lepas. Buka baut kepala silinder dan lepaskan kepala silinder dari kemdaraan.


hal 56


Gambar 3.6 Kepala Silinder

Setelah kepala silinder dilepaskan dari mesin, bongkar semua bagian dari kepala silinder dan lepaskan noken dari kepala silinder.

Gambar 3.7 Kepala Silinder dan noken (www.google.com)

3.2.3 Langkah Pembuatan.D/ Rio Jevri Apdila TM 2008 Laporan Proyek Akhir, Universitas Muria Kudus hal 56


Sebelum pembuatan modifikasi noken dilakukan,pasang busur noken pada kendaraan. Lakukan pemasangan noken tanpa menggunakan per klep, tetapi hanya menggunakan roker arm. Lakukan kalibrasi pada noken dan busur noken dengan melihat posisi top dan memposisikan jarum katup pada posisi nol derajat.

Gambar 3.8 Pemasangan busur derajat (news step, 1995)

setelah pemasangan noken itu dilakukan lakukan penyetelan durasi satu satu . a. Bumbungan in. Lakukan penyetelan durasi pada bumbungan in dengan derajat sesuai yang kita inginkan dengan cara memposisikan top terlebih dahulu dan mengkalibrasi busur noken. Setelah semuanya sesuai lakukan proses pencarian sudut dengan


hal 56


memutar pada bagian magnet Sampai sudut ditemukan kemudian beri tanda pada noken bagian yang tersentuh roker arm.

Bumbungan ex

Bumbungan in


b. Bumbungan ex.

Setelah

penyetelan bumbungan ex dilakukan ,lakukan

penyetelan pada bumbungan ex. Dengan cara yang sama seperti yang kita lakukan pada bumbungan in. kemudian beri tanda pada bagian yang diketahui sudutnya. Dan lakukan pengeprasan.

3.2.4 Langkah Instalasi Setelah pembuatan dilakukan ,lakukan pemasangan noken sebagai berikut :D/ Rio Jevri Apdila TM 2008 Laporan Proyek Akhir, Universitas Muria Kudus hal 56


a. Pertama tama buka penutup maqnet yang terdapat pada blok mesin Jupiter Z. untuk mengetopkan posisi piston.Penutup magnet


b. Buka bagian penutup rantai timing kemudian buka penutup

rantai timing dan lepaskan gear timing yang menempel pada noken.


hal 56


Gambar 3.11 pelepasan gear timing (news step, 1995)

c. Setelah gear timing keluar, buka baut pengunci yang

mengunci noken . keluarkan noken dari mesin. Dengan cara mengendorkan setelan katup dan menarik noken dari samping.d. Kemudian masukan noken yang telah dimodifikasi, pasang

kembali seperti semula dengan posisi top yang sama dan lakukan penyetelan katup dengan menggunakan feller gauge, dengan standart penyetelan sebagai berikut : Semi race : in = 0.15 mm , ex = 0.10 mm Sport : in = 0.25 mm , ex = 0.20 mm Race : in = 0.20 mm , ex = 0.15 mm

Gambar 3.12 penyetelan katup (news step, 1995)


hal 56


e. Setelah dilakukan penyetelan katup tutup kembati penutup katup dan lakukan penyetelan karburator. 3.2.5 Pengujian Pengujian kita lakukan guna mendapatkan hasil yang kita peroleh. Dengan menguji kita mengetahui hasil dari pengerjaan noken yang kita lakukan .

A. Proses Proses pengujian dari hasil pembuatan yang kita lakukan brtujuan untuk mengetahui perubahan yang dihasilkan, maka dari itu penulis melakukan pengujian pada kendaraan dengan cara sebagai berikut ;

Mulai

Persiapan kendaraan Menghidupkan mesin yamaha jupiter z Pengujian

1.Type Camshaft Standart 2. Type Camshaft Semi Race 1.200 m 1.200 m 2.200 m 2.200 m 3.200 m 3.200 m D/ Rio Jevri Apdila TM 2008 Laporan Proyek Akhir, Universitas Muria Kudus

3. Type Camshaft Panjang 1.200 m 2.200 m 3.200 m

4. Type Camshaft Cepat 1.200 m 2.200 m 3.200 m hal 56


Analisa dan pembahasan

KesimpulanSelesai

Gambar 3.13 Bagan Langkah Pengujian

Bagan diatas menjelaskan cara cara atau langakah pengujian yang akan dilakukan pada masing masing noken dengan proses sebagai berikut :a) Menganalisa kecepatan dari jarak 0 meter sampai 50

meter.b) Menganalisa kecepatan dari jarak 0 meter sampai

100 meter.c) Menganalisa kecepatan dari jarak 0 meter sampai

150 meter. d) Menganalisa kecepatan dari jarak 0 meter sampai 200 meter. e) Lakukan analiasa (a,b,c,d) sebanyak 3 kali.f) Lakukan pengetesan konsumsi bahan bakar pada

masing masing noken dengan cara melakukanD/ Rio Jevri Apdila TM 2008 Laporan Proyek Akhir, Universitas Muria Kudus

hal 56


pengetesan menghidupkan mesin secara stasioner. Dengan noken yang berbeda beda. Dengan melakukan proses pengujian sebagai berikut kita dapat melihat perubahan apa yang kita lakukan pada noken. B. Hasil Dari hasil pengujian kita memperoleh data dan grafik sebagai berikut : Tabel 4.1 hasil pengukuran

Waktu tempuh (s) NO Pengujian ke 0-200 meter Type camshaft standart 1 2 3 I II III Total Rata-rata Stdev 14,72 det 14,82 det 12,65 det 42,19 det 14,06 det 1,225 det

Waktu tempuh (s) 0-200 meter Type camshaft semi race 13,87 det 12,52 det 12,40 det 38,79 det 12,93 det 0,816 det

Waktu tempuh (s) 0-200 meter Type camshaft panjang 13,52 det 11,89 det 11,75 det 37,16 det 12,39 det 0,983 det

Waktu tempuh (s) 0-200 meter Type camshaft cepat 12,76 det 11,70 det 11,49 det 35,95 det 11,98 det 0,680 det


hal 56


Dari data perhitungan waktu tabel 4.1 diatas dapat dilihat pada masing-masing grafik sebagai berikut :

Gambar 4.1.a Grafik pengujian waktu tempuh (s) yang pertama menggunakan Camshaft Type Standart, Semi race, Panjang dan Cepat.

Gambar 4.1.b Grafik pengujian waktu tempuh (s) yang kedua menggunakan Camshaft Type Standart, Semi race, Panjang dan Cepat.


hal 56


Gambar 4.1.c Grafik pengujian waktu tempuh (s) yang ketiga menggunakan Camshaft Type Standart, Semi race, Panjang dan Cepat.

Tabel 4.2 Data Hasil Perhitungan Akselerasi.

NO

Pengujia n ke

Akselerasi (m/s) Type camshaft standart

Akselerasi (m/s) Type camshaft semi race 2,07 m/s 2,55 m/s 2,60 m/s 7,22 m/s 2,40 m/s 0,292 m/s

Akselerasi (m/s) Type camshaft panjang 2,18 m/s 2,82 m/s 2,89 m/s 7,89 m/s 2,63 m/s 0,391 m/s

Akselerasi (m/s) Type camshaft cepat 2,46 m/s 2,92 m/s 3,03 m/s 8,41 m/s 2,80 m/s 0,302 m/s

1 2 3 Total

I II III Rata-rata Stdev

1,85 m/s 1,82 m/s 2,49 m/s 6,16 m/s 2,05 m/s 0,378 m/s


hal 56


Dari data perhitungan akselerasi tabel 4.6 diatas dapat dilihat pada masing-masing grafik sebagai berikut :

Gambar 4.2.a Grafik pengujian akselerasi (m/s) yang pertama menggunakan Camshaft Type Standart, Semi race, Panjang dan Cepat.

Gambar 4.2.b Grafik pengujian akselerasi (m/s) yang kedua menggunakan Camshaft Type Standart, Semi race, Panjang dan Cepat.


hal 56


Gambar 4.2.c Grafik pengujian akselerasi (m/s) yang pertama menggunakan Camshaft Type Standart, Semi race, Panjang dan Cepat.

Tabel 4.2.1 Perhitungan Standart Deviasi Akselerasi m/s Camshaft Type Standart


hal 56


Xi 1,85 1,82 2,49 =2,0 5

(X- ) -0,2 -0,23 0,44 0

(Xi- ) 0,04 0,0529 0,1936 = 0,2865

Tabel 4.2.2 Perhitungan Standart Deviasi Akselerasi m/s Camshaft Type Semi Race

XiD/ Rio Jevri Apdila TM 2008 2,07 Laporan Proyek Akhir, Universitas Muria Kudus

(X- ) -0,33 0,15 0,20 0

(Xi- ) 0,1089 0,0225 0,04 = 0,1714

hal 56

2,55 2,60 =2,40


Deviasi standart

= 0,292 m/s

Tabel 4.2.3 Perhitungan Standart Deviasi Akselerasi m/s Camshaft Type Panjang


hal 56


Xi 2,18 2,82 2,89=2,63

(X- ) -0,45 0,19 0,26 0

(Xi- ) 0,2025 0,0361 0,0676 = 0,3062

= 0,391 m/s

Tabel 4.2.4 Perhitungan Standart Deviasi Akselerasi m/s Camshaft Type Cepat

Xi 2,46D/ Rio Jevri Apdila TM 2008 Laporan Proyek Akhir, Universitas Muria Kudus

(X- ) -0,34

(Xi- ) 0,1156

hal 56


2,92 3,03 =2,80

0,12 0,23 0

0,0144 0,0529 = 0,1829

= 0,302 m/s

3.2.6 Anggaran Dana Pembuatan

Bahan bahan yang dibutuhkan pada saat pembuatan noken : 3 buah Noken 1 lembar AmplasD/ Rio Jevri Apdila TM 2008 Laporan Proyek Akhir, Universitas Muria Kudus

hal 56


1 Gerinda 1 buah Seller 1 Pear park

Anggaran Dana yang Dibutuhkan

Noken Amplas Gerinda Seller Pear park

= @ 120.000 x 3 = @ 3.000 x 1 = @ 38.000 x 1 = @ 8.000 x 1 = @ 15.000 x 1

= Rp. 360.000 = Rp. 3.000

= Rp. 38.000 = Rp. 8.000 +

= Rp. 15.000 = Rp. 424.000

BAB V PENUTUP

5.1 KesimpulanD/ Rio Jevri Apdila TM 2008 Laporan Proyek Akhir, Universitas Muria Kudus

hal 56


Dari data yang telah dilakukan didapatkan kesimpulan sebagai berikut : 1. Dari hasil pembuatan noken as / camshaft, dapat disimpulkan bahwa kecepatan cam menekan roker arm dapat mengurangi usia dari roker arm dan seal klep pada kendaraan. 2. Penyetelan katup yang kendor membuat suara mesin kurang enak didengar.3. Jika teman - teman ingin membuat kendaraan menjadi lebih cepat,

jangan cuma dengan mengganti noken as atau cam shaft saja tetapi lakukan pula hal hal yang mendukung kinerja piston.4. Sebaiknya setelah memodifikasi

noken as atau cam shaft, lakukan

juga modifikasi pada karburator dan pengapian.5. Dari ketiga noken tersebut dapat disimpulkan bahwa ketiga noken

tersebut memiliki tiga fungsi yang berbeda, sport untuk putaran tinggi,race untuk jarak rendah, dan semi race dapat digunakan untuk keduanya tetapi kurang maksimal.

5.2 Saran 1. Jangan sering membuka atau menyetel katup pada kendaraan anda karena dapat menyebabkan keausan.


hal 56


2. Pergunakanlah motor yang standart karena spesifikasi kendaraan itu sudah dirancang sedemikian rupa guna mencapai kenyamanan berkendara yang maksimal. 3. Lakukan service setiap bulan, guna merawat kendaraan anda agar masih nyaman digunakan. 4. Tetap utamakan keselamatan anda dijalan dengan mematuhi tata

tertip yang ada, karna keselamatan itu yang paling utama. 5. Jika ingin mengganti noken atau merubah spesifikasi kendaraan anda percayakan saja pada ahlinya.

DAFTAR PUSTAKA Anto Dajan, 1986, Penghantar Metode Statistik Jilid II, LP3ES, Jakarta.


hal 56


Bagian Publikasi Teknik, 2002, Service Manual Yamaha. Daryanto, 2000, Fisika Teknik, Jakarta : P.T. Rineka Cipta. Daryanto, 2002, Teknik Reparasi dan Perawatan Sepeda Motor, Jakarta : P.T. Bumi Aksara. Jakarta : P.T Yamaha Motor Kencana Indonesia. Jama, J., 2008, Motor Bensin, Jakarta : Ghalia Indonesia. Paul M.Brokav, 1970. A Study Of The Four Stroke Motorcycle Engine. Suratman, M., 2003, Service dan Teknik Reparasi Sepeda Motor, Bandung : C.V. Pustaka Grafika. (http://id.wikipedia.org/wiki/Poros_bubungan)


hal 56

bab i rio jevri v

Documents