LAPORAN PfNELITIAN

PENGARUH PEMASANGAN TRANSISTOR ASSISTED CONTACf ITACl DENGAN BEBERAPA MACAM COIL

PADA UNJUK I(ERJA MOTOR BENSIN

DENGAN BIAYA DPP-UGM TAHUN 1988/1989 POS PENELITIAN

NOMOR KONTRAK: UGM/1395/M/09/01

TANGGAL: 2 JANUARl 1989

DIAJUKAN OLEH:

Jr. J anu Pardadi

J urusan Teknik Mesin

Kepada FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA

1989

j'C~f

6 zg.t-8f ftu· f· c.. I

PRAKATA

Penelitian ini bertujuan mengetahui perbedaan unjuk kerja }D.Ot?r ·

bensin yang menggunakan pengapian konvensional dengan motor bensin

yang menggunakan pengapian konvensional ditambah alat/unit Transistor

Assisted Contact (T AC). Dengan demikian diharapkan basil peneJitian ini

bisa dipakai sebagai acuan dalam pemilihan alat\unit TAC yang sesuai.

Pada pelaksanaan penelitian terpaksa salah satu jenis/merk.IAC

tidak dapat digunakan. Setelah digunakan beberapa saat tiba-tiba TAC

tersebut macet dan jenisfmerk tersebut sudah merupakan jenis yang langka

di pasaran (merupakan salah satu merk produksi dalam negeri yang perta­

ma), sehingga untuk mencari penyebab kemacetan tersebut mengalami

kesukaran. Salah satu unit (karburator) mesin yang digunakan u_ntuk perco­

baan terpaksa diganti dengan jenis yang lain karena unjuk kerja unit terse­

but tidak tetap pada beban yang cukup berat.

Pada kesempatan ini penyusun menyampaikan -terima kasih yang

sebesar-besarnya kepada : (

1. Pimpinan Universitas Gadjah Mada atas dana yang telah diberikan untuk

melaksanakan penelitian ini.

2. Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada dan Pitppinan

Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada atas

fasilitas yang telah diberikan untuk melaksanakan penelitian ini.

ii

iii

3. Bapak Ir.Dharmawan Tjipto Harijono atas bimbingannya dalam pelaksa­

nrum oenelitian ini.

4. Segenap petugas Laboratorium Motor Bakar, Jurusan Teknik, Fakultas

Teknik Universitas Gadjah Mada atas bantuan tenaga yang diberikan

dalam penyelenggaraan penelitian ini.

Mengetahui :

Pembimbing

~~~--lL ]JharmawanJ:i.ilgQ_Harijono

NIP 130 177 222

Y ogyakarta, Juli 1989

Pelaksana Rroyek Penelitian I

( \ :\ ;\;!Jl

rl\jv 1r.~IJ Parqadi

NIP 131476 756

•

INTI SARI

Transistor Assisted Contact Q'AC) merupakan alatfunit tambahan yang

dipasang pada pengapian konvensional motor bensin dengan maksud memper­

baiki untai sistem pengapian konvensional dan unjuk kerja mesin. Setelah

bebarapa tahun terakhir ini dipasarkan beberapa merk unit .IAC, timbul be­

berapa pendapat dari pemakai .lAC tentang manfaat pemasangan unit

tambahan tersebut. Ada yang memuji tetapi ada juga yang mengeluh, karena

pemasangan unit tersebut kadang-kadang justru menimbulkan kesulitan baii

pemakai. Hal tersebut yang mendorong penyusun melakukan penelitian ini.

Penelitian dila~anakan dengan menggunakan beberapa jenis/me~k

TAC yang ada dan beber,apaj_enis/merk.m.ll yang banyak digunakan. Unjuk

kerjjl mesin dengan pengapian konvensional dibandingkan dengan unjuk

kerja mesin yang menggunakan alatfunit tambahan.IM::; pada sistem

pengapiannya.

Keuntungan pemasangan unit .:rAC :

1. Sistem pengapian masih mampu menghasilkan tegangan yang cukup pada

elektrode busi untuk putaran mesin di atas 4000 - 5000 putaran per menit.

Z. Behan pemutus arus mekanis menjadi lebih ringan karena arus dan

tegangan yang melewati pemutus arus tersebut menjadi jauh lebih kecil.

Umur pemutus arus mekanis akan menjadi lebih lama dan jarak waktu

pengaturan sis tern pengapian itu sendiri juga menjadi jauh lebih lama.

iv

PRAKATA

INTISARI

·······················································-···························· ........................................................................................

DAFfARISI ···················································································· I. PENGANTAR

Latar Belakang

Tinjauan Pustaka

Landasan Teori

Hipotesis

········································································· ············································-·························· ·······································-······························· .........................................................................

Rencan.a Penelitian ..................................................................... .

II. CARA PENEUTIAN

Bahan Penelitian ·····································-································· Alat

Jalan Penelitian

Analisis Hasil

·······································-······························· ············································-·--······················ ·········································-······························

Kesulitan..:kesulitan dan Pemecahannya ................................. .

ill. HASIL PENEUTIAN DAN PEMBAHASAN ...................... (IV. KESIMPUIAN DAN SARAN

DAFTAR PUSTAKA

lAMP IRAN

·················································

1. Data Pengamatan ...................................................................

2. Contoh· Perhitungan ·······································-······················

ii

iv

v

1

2

4

18

18

21

21

30

31

33

34

70

73

93

v

DAFfARJSJ

PRAKATA ·······················································-···························· ii

INTI SARI ...............................................................•........................ . IV

DAFTARISI ···················································································· v

I. PENGANTAR

Latar Belakang ········································································· 1

Tinjauan Pustaka ........................................................................ 2

Landasan Teori ·······································-······························· 4

Hipotesis ......................................................................... 18

Rencana Penelitian ..................................................................... . 18

II. CARA PENELITIAN

Bahan Penelitian ·····································-································· 21

Alat ·······································-······························· 21

Jalan Penelitian ············································-··-······················ 30

Analisis Hasil ·········································-······························ 31

Kesulitan-kesulitan dan Pemecahannya ................................ .. 33

ill. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ...................... 34

'IV. KESIMPUIAN DAN SARAN ················································· 70

DAFTAR PUSTAKA

lAMP IRAN

1. Data Pengamatan ................................................................... 73

2. Contoh Perhitungan ·······································-······················ 93

v

I. PBNOANfAR

.I&mr Belakane

Sudah sejak beberapa waktu terakhir ini dipasarkan oleh beberapa

perusahaan (baik dari luar negeri maupun dalam negeri) suatu alat/unit

yang bisa digolongkan dengan Transistor Assisted Contact (I AC) . .IAC

merupakan suatu alat/unit tambahan yang dipasang pada sistem pengapian

motor bensin konvensional dengan tujuan untuk menyempumakan sistem

pengapian konvensional itu sendiri sehingga diharapkan unjuk kerja mesin

bisa diperbaiki.

Pada berbagai kasus yang terjadi, ada pemakai Transistor Assisted

Cop tact (T AC) yang memuji basil pemasangan alat/unit terse but tetapi ada .. pula yang mengeluh karena pemasangan alatfunit tersebut tidak memberi

pengaruh pada unjuk kerja mesin bahkan sering kali cenderung menyulitkan

pemakainya. Dengan ada kasus-kasus terse but peneliti tertarik untuk

mencoba meneliti pengaruh pemasangan berbagai rna~ Transistor Assist­

.sld Contact yang ada di pasaran. Transistor Assisted Contact tersebut dipa­

sang pada mesin percobaan di Laboratori~m Motor Bakar Jurusan Ieknik

Mesin FT-UGM dengan menggunakan berbagai merk,gill. ·

Hasil penelitian ini diharapkan dapat ·digunakan sebagai pedoman

(acuan) dalam pemilihan jenis TransistorAssisted Contact dan jenis/merk

S2.il yang cocok untuk dipasang pada motor bensin dengan pengapian

l.

3

Motorola 12 28 Piezo 0,01 15 18

Ma;neto · Tegangan rendah 60 20 1S-25 6000 Tegangan tinggi 50 20 18-25 6000

----------·------------------------------------------------------------------------------------------* Data tersebut berasal dari mesin 8 silinder dan pada jenis pengapian

magneto waktu kenaikan arus .£Qi} diamati pada putaran 2500 putaran per

menit (ppm).

Hanya sa yang merk .IAC yang ada pada tabel di atas ( yang pernah

diuji ) tidak beredar di Indonesia. Pada tabel di atas terlihat bahwa waktu

kenaikan arus _c.oi1 yang diperlukan untuk mencapai tegangan yang diingin­

kan hampir sama antara pemgapian konvensional dengan pengapian yang

memakai IAC. Hanya tegangan maksimum yang mungkin dicapai lebih

tinggi kalau menggunakan TAC dan tegangan yang dihasilkan oleh pengapi­

an dengan T AC mulai turun pada putaran kerja mesin yang lebih tinggi bila I

dibandingkan dengan pengapian yang konvensional.

Di halaman 546 buku Internal Combustion Engine .and Air Pollution

karangan Edward F.Obert (1973), disebutkan bahwa jarak pemutus arus

mekanis pada pengapian dengan menggunakan bantuan .lAC dapat diku­

rangi sampai setengah jarak yang seharusnya ( bila menggunakan pengapian

yang konvensional ). Pengurangan jarak pemutus arus tersebut akan me­

ringankan be ban komponen pemutus arus mekanis itu sendiri untuk meng­

hindari kemungkinan terloncatnya pemutus arus dari _gm-nya. Pengurangan

jarak terse but bila tidak disertai dengan penggunaan jenis _gill yang khusus

(untuk pemakaian TAC), akan mengakibatkan tegangan induksi yang timbul

di lilitan primer ( pada saat pemutus arus terbuka ) menjadi cukup tinggi

4

sehingga bisa merusak transistor yang digunakan pada unit .lAC itu sendiri.

PenWinaanmil khusus tersebut bisa dilihat pada tabel data berikut :

Daftar 1-2 ( OBERT. 1973. lnterna,l Combustion EnKine .a.rul Air

Pollution ).

-----------------------------------------------------------------------------------------------------Sistem (12 volt) Na/Np Np lp Rp

amp. ohm

-------------------------- ----------------- ------ --------KQnv~nsiQnal ; Pada umumnya 100-130 5 2,7 Delco-Remy 93 275 4 1,9 TransistQr (T AC) ; Motorola 250 100 Pada umumnya 250 7 1,7 Delco-Remy 248 130 8 0,46 TransistQr (CD) ; Delco-Remy 130 112 16 0,45 Prestolite 60-200 . 10-30 10-100 1,0

.Qill khusus terse but di atas mempunyai perbandingan lilitan sekunder dan

primer ( Ns/Np ) yang lebih tinggi hila dibanding dengan.mll yang biasa.

Landasan.TeQri

Sebuah motor bensin memerlukan suatu sistem pengapian untuk

memberikan energi yang diperlukan ke dalam volume kecil silinder dalam

waktu yang cukup pendek dan untuk selalu menimbulkan api dalam silinder

terse but pada setiap kondisi operasi.

5

Suatu sistem pengapian motor bensin mempunyai keperluan dasar

l!ab!tg!li b~rilrut ~

1. Sistem harus mempunyai sumber energi listrik

2. Sistem harus bisa memberikan arus listrik yang cukup untuk membang­

kitkan energi yang tinggi pada busi untuk membakar campuran bahan

bakar dan udara di dalam silinder.

3. Sisteni harus menghasilkan tegangan puncak yang besar dari pada

tegangan minimum yang diperlukan di busi pada semua putaran kerja

mesin.

4. Sistem harus bisa menimbulkan busur api yang cukup di elektrode busi

dengan energi yang cukup pula untuk memastikan bahwa pembakaran

campuran bahan bakar dan udara tersebut mempunyai kemungkinan

terjadi yang tinggi.

5. ,Sistem harus bisa membagi tegangan tinggi tersebut ke setiap busi di

setiap silinder pada waktu yang tetapfpasti dalam setiap siklus dari

motor bensin terse but.

Salah satu jenis sistem pengapian yang masih banyak digunakan

adalah sistem pengapian konvensional. Sistem pengapian konvensional yang

digunakan oleh mesin-mesin lama a tau mesin-mesin baru yang dipasang

pada kendaraan-kendaraan komersial/niaga saat ini biasanya mempunyai

skema dasar seperti pada gambar 1.

r--------------, t I

I

..... HAMBATAN Batcrai -=-

I p s

Fiber

Cam Coil

Kondcnsor ·

Gambar 1. Pengapian konvensional

6

Distributor , '-- - ... -," '"' c-, ', ,... - ., ' . -\ I '"'J I I\ I " - I r---T----4 I

----~' ~·-:: :;::; busi _

Biasanya ~ mempunyai lilitan primer dari kawat tembaga no. 20

dengan jumlah lilitan an tara 100 sampai dengan 180 ( = Np ), sedang lilitan

sekunder menggunakan kawat tembaga no. 38 dengan jumlah lilitan _±

18.000 ( = Ns). Perbandingan antara Ns/Np dibuat anatara 100 sampai

dengan 130 dan bila pemutus arus mekanis diganti dengan transistor, maka

jumlah lilitan primer bisa lebih banyak dan perbandingan Ns/Np bisa lebih

sedikit dan perbandingan Ns/Np bisa antara 200 sampai dengan 250 sehing­

ga tegangan yang keluar dariSQil bisa lebih tinggi.

Pada waktu pemutus arus terhubung, arus dari baterai akan melalui

lilitan primer dan menimbulkan medan magnet. Medan magnet tersebut

melalui lilitan ·primer dan akan menimbulkan tegangan seperti yang terjadi

pada lilitan sekunder.

7

C Tanpa Kondensor

,...... !:!,...... :I

~.

"'G'v" C c: + c '-' .. '0 u

A e c .. '0 '-' Waktu .. . ! ~ ,...... ., I

:I '-'

3000cps

F II <

1+---Pemutus arus tertutup ..,j. Pemutus arus terbuka _ __,~ 3 m detik. 1 I 1,5 m detik

'V 1m detik~ ~ Busur api (loncatan api)

Gambar 2. Arus dan medan fluks di lilitan primer

Pada gambar 2 terlihat bahwa untuk bisa menghasilkan arus dan kuat

~edan magnet yang maksimum diperlukan waktu beberapa saat. Pada

putaran mesin 2000 ppm(putaran per me nit), arus bisa sampai di titik C

tetapi pada putaran mesin 4000 ppm, arus himya akan mencapai titik B

·ketika pelllutus arus mekanis terbuka. Tegangan induksi yang timbul pada

lilitan primer tersebut selalu menimbulkan aksi yang berlawanan dengan

8

tegangan yang menimbulkan sehingga pada waktu pemutus arus tertutup

lagi (pada periode berikutnya) kenaikan arus di lilitan primer akan tertaban.

Kelambatan kenaikan arus di lilitan primer ini e~;kan mengakibatkan te­

gangan yang ditimbulkan di lilitan sekunder menjadi rendah. Untuk

menghin-dari kejadian tersebut, maka tegangan induksi·di lilitan primer

harus secepatnya dihilangkan. Pemasangan kondensor pada pengapian

konvensional ini dimaksudkan untuk memutus arus lilitan primer secepat

mungkin dan akan menghilangkanfmenurunkan kuat medan fluks secara

cepat.

Jika pemutus arus terbuka, medan magnet akan menurun dengan

cepat bersama-sama dengan aliran arus (baik di lilitan primer maupun

sekunder) yang mengisi kapasitor di kedua sirkuit (primer dan sekunder)

tersebut. Kuat medan turon dengan cepat selama kondensor terisi ( garis CE

pad~ gambar 2 ) dan terus turon selama tenaga di kondensor terbuang (garis

EF ). Aliran arus resonansi di sirkuit primer yang berisolasi akan ri:J.erubah

energi magnet ke arus listrik yang mengalir di sirkuit sekunder.

Tegangan di busi akan naik sampai pada barga yang dapat mengatasi

jarak ( ~ ) kedua elektrode busi, sehingga terjadi loncatan api/busur api

dian tara kedua elektrode terse but ( seperti terlihat pada gam bar 3, terjadi .±

o:oo01 detik sesudah pemutus arus terbuka atau kira-kira 2° putaran poros

engkol pada putaran mesin .± 3000 putaran per me nit ). Tegangan pad a

sirkuit sekunder akan turon ketika busur api terbentuk/terjadi dan energi

listrik yang tersimpan di medan magnet akan berubah menjadi panas dalam

busur api tersebut.

D 10 sampai 25 kv · ~-----;;;.AI

c.. j •

c: <

1:0:

..._ __ Komponen induktansi --~

Waktu

' Komponen kapasitas

30 Megacyles detik

Busur api (loncatan api) rv 1 m detik ------i~

1-4---------Pemutus arus terbuka 1,5 m detik--------to-1

Garnbar 3. Tegangan dan arus di lilitan sekunder

9

Untuk mendapat~an unjuk kerja mesin yang maksimum, saat penga­

pian di elektrode busi harus diatur sesuai dengan kecepatan putar mesin dan

beban mesin. Pengaturan pada berbagai kecepatan putar dan beban tersebut

.-

10

dibantu dengan menggunakan centrifuial advance dan yacuum advance,

sehingga bisa diperoleh saat pengapian yang tepat pada berbagai kecepatan

dan beban ..

Sistem pengapian konvensional dengan menggunakan pemutus arus

mekanis merupakan sis tern pengapian yang murah, mudah pemasangannya

dan cukup memadai untuk mesin dengan kecepatan rendah dan sedang.

Berbagai kesalahan akan muncul bila sistem pengapian konvensional ini

digunakan untuk mesin dengan tekanan kompresi yang tinggi atau untuk

mesin yang beroperasi pada kecepatan putar yang tinggi. Kesalahanfketidak

sempurnaan tersebut adalah :

1. Unjuk kerja mesin yang beroperasi pada kecepatan putar yang tinggi ( di

atas 4000 putaran per menit ) menjadi buruk karena arus dan kelentur­

an pemutus arus mekanis yang digunakan terbatas.

2. pmur pemutus arus relatif pendek karena arus yang melalui pemutus

arus cukup besar pada putaran mesin yang rendah.

3. Umur busi relatif pendek karena energi yang dilepas melalui elektrode

busi cukup besar pada putaran mesin yang rendah.

4. Kenaikan tegangan dan harga. tegangan maksimum pada sirkuit sekun­

der buruk karena operasi pemutus arus mekanis tidak menentu.

Kesalahan-kesalahan tersebut terutama karena cara pemutusan arus

di sirkuit primer dengan menggunakan pemutus arus mekariis tidak efisien.

Persamaan diferensial untuk sirkuit primer dan sirkuit sekunder

sistem pengapian tersebut adalah (OBERT, 1973, Internal Combustion

Engine.an.d Air pollution ) :

11

~p- + L ~d-It_p_ + M_s --d~~t~ + R_ L = Ybat = -p -·-p --p -p Yo ........... : .. cp

( 1)

q5 di5 . dip _ + L5 ---- + Msp ------ + R5 I5 - 0 .................................. ( 2 )

C5 dt dt dengan M = induktans bersama antara lilitan primer dan sekunder.

q = laju pengisisan

C = kapasitans

L = induktans

R = hambatan

indeks p = sirkuit primer

indeks s = sirkuit sekunder

Menurut Miller ( 1965 ), penyelesaian persamaan ( 2) adalah dengan

men~abaikanfmenghilangkan hambatan ( R5 ) dan arus primer ( Ip) beru­

bah dari harga kondisi tunak I0 ke harga nol seperti :

I = I e-ou p 0

dengan o<. = konstanta s.ebarang

,y s

-M I . 1 = _______ f! ______ ( e (- ott) - cos ( --- ) +

Cl 2 + 1 VLC 1 --

LC sin ( VLC) ..... (3)

V s akan menjadi lebih besar ( pada t sebarang ) karena :

1. Penurunan arus primer yang lebih cepat (yang lebih besar,.

jika ex > > ( 1/ LC)

12

2. Arus primer yang lebih besar ( I makin besar )

3. Kapsitans sekunder yang m~ kecil ( C makin kecil )

U ntuk menyederhanakan integrasi persamaan ( 1 ), M dan salah satu dari ke

4 variabel sirkuit ( M, C, L, R ) dianggap = 0. Dengan penyederhanaan

tersebut maka akibat hubungan lilitan primer dan sekunder bisa dihilangkan

dengan kesalahan maksimum 10% ( akibat dari induktans M bisa menjadi

lebih kecil bila keadaan tunak didekati ).

Persamaan ( 1 ) bisa di~elesaikan dengan menganggap M dan C = 0. Penye­

lesaian persamaan tersebut memperlihatkan bahwa kenaikan arus bersama

dengan bertambahnya waktu ( t ), mendekati harga keadaan tunak,

I = 0

Yo

R

I vo -Rt/L I =---(1-e )

R

= 10 ( 1 - e-Rt/L) ( amp.) ......................................................... ~ ( 4 )

dengan t = waktu aktif sirkuit ( detik )

R = hambatan (ohm )

L = induktans ( henry )

Sirkuit tersebut terutama dipengaruhi oleh hambatan dan kapasitans.

Dengan cara yang sama, penyelesaian persam::tan ( 1 ) me-nunjukkan bahwa·

tegangan ( V ) pada kapasitans akan naik bersama dengan pertambahan

wakt}l \ t ), mendekati harga pada keadaan tunak V o·

.-

13

V = V 0

( 1 - e -t/RC ) ( volt ) ........................................................ ( 5 )

P~d~ ha2ian keadaan tidak tunak dari oersamaan tersebut di atas, RC dan

L/R disebut konstanta waktu. Bila t = 3 x konstanta ~aktu ( t = 3 x RC atau

t = 3 x L/R ), tegangan atau arus besarnya akan = 95% dari harga pada

keadaan tunak.

Pada sirkuit yang sangat dipengaruhi oleh induktans dan kapasitans, getaran

arus bisa diperoleh dari (OBERT, 1973, Internal CombustionEngine..arui

Air Pollution ) :

dq I = d;- = Imaksimum sin 2 TT f t ( amp.) ................................... ( 6 )

dan tegangan pada kapasitans :

V = Vmaksimum cos 2 7T f t ( volt ) .......................................... ( 7 )

Dari frekuensi asli getaran :

f - -~ir ~ ( Hz ) ......................................... · ................................ ( 8 )

Sebagai contoh, ketika pemutus arus pada sirkuit primer konvensional

terbuka, energi mengalir dari induktans prumer mengisi kondensor. Waktu

yang diperlukan untuk pengisian tersebut bisa didekati (OBERT, 1973,

Internal Combustion Engine .allil Air Pollution ) :

Waktu puncak -~ = ~7[\f = 1~6 vrc···························· ( 9) .

Dengan cara yang sama, di sirkuit sekunder ( sebelum busur api terjadi)

14

energi dari induktans sekunder mengisi kapasitans sirkuit sekunder.

Energi magnetik ran~ tersimpan pada induktans yang bersama arus I adalah

( OBBRT. 197~. Internal Combusdon ~ng~ne .arul.Att PoUudon ~:

1 2 E=---LI

2 (Joule ) .......................................... ~ ....................... ( 10)

dan energi listrik yang tersimpan pada kapasitans dengan tegangan V adalah

1 2 E=---CV

2 ( Joule ) ...................... ~ ......................................... ( 11 )

Dari sejumlah energi yang tersimpan di lilitan primer tersebut, 85% diterus­

kan ke lilitan sekllnder.

Pada rumus-rumus di atas terlihat bahwa_ dengan kenaikan kecepatan

putar mesin yang berarti t ( waktu aktif sirkuit) juga semakin kecil maka I

dan E juga akan turun. Dengan demikian energi yang disalurkan oleh elek-,

trode busi akan turun dengan pertambahan kecepatan mesin, sehingga

jumlah energi yang diharapkan tersalurkan melalui elektrode busi tidak

akan terpenuhi pada putaran tinggi. Bila mesin direncanakan untuk putaran

tinggi ( dengan t. pada putaran tinggi masih cukup lama), pada putaran

rendah akan tersalur energi yang berlebihan melalui elektrode busi dan :'

pemutus arus mekanis akan dilalui arus yang besar sehingga akan memper-

pendek umur busi dan pemutus arus mekanis itu sendiri.

Persamaan-persamaan di atas menunjukkan b~hwa penurunan arus

karena pertambahan kecepatan mesin bisa dihindari dengan :

15

1. mengurangi induktans primer ( L ), tetapi cara ini juga akan mengurangi

energi yam~ tersimpan. 2. menaikkan waktu kontak ( t )

3. menambah hambatan ( R )

Waktu kontak ( t ) bisa, dinaikkan menjadi 2 x lipat dengan cara mengganti

sistem pengapian konvensional menjadi sistem yang menggunakan 2 buah

.roll dan 2 buah pemutus arus mekanis, dengan demikian arus sirkuit primer

dapat mencapai har&a optimum.

Dengan melipat gandakan tegangan ( V ) dan hambatan ( R ) akan sama

dengan melipat gandakan wantu kontak ( t ), dengan demikian merubah

sistem pengapian tegangan 6 volt ke sistem pengapian· tegangan 12 volt akan

membantu operasi mesin pada putaran tinggi. Problem yang mendasar

adalah bagaimana arus di sirkuit primer secara cepat menjadi nol sehingga

dengan demikian medan · magnetik yang timbul juga akan cepat hilang. Pada

peilgapian konvensional, tugas tersebut dilaksanakan oleh kondensor yang

dipasang sejajar dengan pemutus arus mekanis. Rata-rata waktu yang diper­

lukan oleh kondensor untuk tugas tersebut adalah 50 detik. Waktu tersebut

relative lama, sehingga diperlukan peralatan yang mengurangi waktu yang

diperlukan oleh kondensor.

Problem tersebut di atas menjadi semakin kompleks karena timbul

aksi transformasi dari~ induksi. Bila tegangan 10.000 volt terjadi.di lilitan

sekunder ( dengan menghilangnya medan magnetik ), di lilitan primer akan

timbul tegangan.± 100 volt ( dengan anggapan bahwa perbandingan lilitan

sekunder ~ primer = 100 : 1 ). Kerusakan akan terjadi bila kabel busi tidak

16

. . terhubung sehingga mungkin timbul tegangan 25.000 volt di lilitan sekunder

atau 250 volt di lilitan primer. Tegangan ini ( di lilitan primer) "dibuang"

melalui pemutus arus mekanis, sehingga pada putaran yang rendah mungkin

terjadi loncatan api di pemutus arus mekanis. Hal ini akan menyebabkan

kesulitan saat menghidupkan mesin.

Dengan menganggap bahwa seluruh energi yang tersimpan dalam

medan magnetik muncul di lilitan sekunder, tegangan maksimum di lilitan

sekunder bisa dicari dengan subtitusi persamaan energi magnetik ke persa­

maan energi listrik :

V s maksimum = fp~ ............................................................ ( 12 )

Di sini kelihatan bahwa yang paling ideal untuk menaikkan tegangan

maksimum lilitan sekunder adalah dengan menurunkan I mengurangi

kapasitans sekunder. I

Kapasitans sekunder timbul dari lilitan sekunder sendiri dan dari semua

bagian sirkuit sekunder, salah satu di antaranya adalah panjang kabel tegan­

gan tinggi ke busi. Sebagai contoh, memindahkan .mil dari bagian belakan~

ke bagian tengah dari mesin ( yang berarti memperpendek kabel tegangan

tinggi ke busi ) sudah akan menurunkan kapasitans sekunder dari 75 pf

menjadi 30 pf, sehingga akan bisa menaikkan tegangan maksimum sekunder

..± 20%.

Tegangan optimum yang dimungkinkan untuk mesin kendaraan modern.±

25 kv. Untuk me.ndapatkan tegangan sebesar itu, waktu untuk meningkatkan

arus I tegangan sekunder perlu diperpendek dengan memperbesar arus

.sekunder dan memperkecil kapasitans sekunder.

Arus sekunder yang tinggi bisa didapat dengan ~

17

. 1. menaikkan kecepatan pemindahan medan magnetik ( lebih cepat putus

pada arus primer ).

2. menaikkan arus primer.

Untuk sistem pengapian konvensional, waktu untuk meningkatkan arus 1 tegangan tersebut antara 80 sampai 200 detik dan untuk sis tern penga­

pian konvensional dengan tarnbahan T AC adalah 60 sampai 200 detik.

Dari uraian di atas terlihat bahwa :

1. Untuk menyempumakan pembakaran campuran udara dan bahan bakar

di dalam ruang silinder mesin bensin dengan m-emeperbesar energi

panas yang dilepaskan I disalurkan oleh elektrode busi ke campuran

terse but. Hal ini berarti menaikkan tegangan pada elektrode busi itu

· sendiri atau juga tegangan pada llilitan sekunder.

2. Untuk menaikkan tegangan tersebut bisa denan:

a. memperbesar waktu kontak pemutus arus mekanis ( t ), berarti akan

menaikkan arus. ·

b. menurunkan kapasitans sekunder ( bisa dengan memperpendek

kabel tegangan tinggi busi ).

c. mengganti sistem pengapian dengan menggunakan 2 buah coil dan 2

buah pemutus arus.

Kemungkinan yang bisa dilakukan dan cukup murah untuk menaikkan

tegangan tersebut adalah cara (a) atau (b) ..

18

3. Pada pengapian konvensional, fungsi kondensor sangat penting yaitu

untuk m~nghilan2kan dengan ceoat arus/tegangan induksi pada lilitan

primer.

4. Energi dari sirkuit primer hanya.± 85% yang diteruskan ke sirkuit

sekunder.

Hipotesis

Dengan pengaturan jarak pemutus arus yang berbeda an tara penga­

pian konvensional dengan pengapian konvensional + .lAC dan pemakaian

beberapa~ dan.IAC yang berbeda, diharapkan akan memberikan te­

gangan elektrode busi yang berbeda sehingga akan menghasilkan pembakar-

an dan unjuk kerja mesin yang berbeda pula.

Rencana Penelitian

Sesuai dengan basil pen.elitian-penelitian / percobaan-percobaan

yang telah dilakukan, maka peneliti merencanakan cara penelitian sebagai

berikut: ' 1. Melaksanakan percobaan menggunakan pengapian konvensional dengan

memakai berbagai macam/merk_gll} dengan data pengamatan:

a. tegangan yang dihasilkan oleh ~

b. waktu yang diperlukan untuk menghabiskan 50 cm3 bahan bakar.

c. manometer pada aliran udara masuk ke karburator

19

d. momen torsi yang dihasilkan oleh mesin

e. t~gartgan b.at~rai yang diguna.ka.n

f. tekanan vakum saluran masuk silinder

Pada percobaan pengapian konvensional ini dibuat jarak pemutus arus

dan saat pengapian yang sesuai dengan buku petunjuk mesin bensin yang

digunakan.

2. Melaksanakan percobaan menggunakan pengapian .IA.C dengan

memakai bermacam-macam merk _gill yang sama seperti percobaan 1,

hanya jarak pemutus arus diusahakan 2/3 dari jarak yang seharusnya

dengan waktu pengapian yang sama dengan percobaan 1.

3. Membandingkan hasil-hasil percobaan 1 dengan hasil-hasil percobaan 2.

Setiap percobaan dihitung :

a. rapat udara sekitar

b, daya mesin yang dihasilkan

c. jumlah udara yang masuk mesin setiap jam

d. jumlah bahan bakar yang masuk mesin setiap jam

e. konsumsi bahan bakar spesifik

f. perbandingan udara - bahan bakar

dan untuk membandingkan unjuk kerja mesin pada percobaat} 1 dengan

unjuk kerja mesin pada percobaan 2, dibuat grafik :

a. tegangan tinggi pada busi dengan putaran

b. perbandingan udara - bahan bakar dengan putaran

c. perbadingan udara - bahan bakar dengan daya mesin pada putaran

tetap ( 3000 putaran per menit )

20

d. konsumsi bahan bakar spesifik dengan daya mesin pada putaran tetap

( 3000 putaran per menit )

e. tekanan vakum dengan_ daya mesin

lL CARA PENELITIAN

Bahan Penelitian

Bahan yang digunakan pada penelitian kali ini adalah beberapa

macam merk Transistor Assisted Contact (IAC) yang ada di pasaran yang

bisa digunakan untuk mesin dengan 4/6/8 silinder dengan tegangan aki 12

volt. Di samping .IA.C juga diperlukan beberapa macam merk .£Oil yang

banyak digunakan masyarakat untuk mesin dengan tegangan aki 12 volt.

Untuk T AC yang digunakan adalah 2 buah produksi luar negeri

(Jepang dan Inggris) dan 2 buah produksi dalam negeri, sedang merk.£Qil

yang digunakan ada 5 macam baik yang menggunakan hambatan maupun

yan~ tidak menggunakan hambatan.

Peralatan percoba,an yang dipakai adalah motor bensin yang. biasa

digunakan untuk praktikum di Laboratorium Pesawat Tenaga di Jurusan

Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada.

Unit motor bensin yang digunakan adalah motor bensin yang lama

(FORD 1300 CORTINA), karena unit motor bensin percobaan yang baru

masih ada hambatan mengenai pondasi mesin sehingga getaran mesin masih .

terasa di peralatan mesin yang lain termasuk unit pengontrol mesin.

21

22

G

H

F

Gambar 4. Motor Bensin yang digunakan, lengkap dengan perlatan peleng­

kap.

•

23

Keterangan Gambar 4 :

A = Mesin Ford 1300 Cortin~, 4 silinder, diameter silinder 80,98 mm.,

panjang langkah 62,99 mm., isi silinder 1298 cc.

B = Unit dynamometer hydraulik

C = Rangka landasan mesin

D =Unit panel pengontrol

E = Katub pengatur aliran sirkulasi air pendingin

' F = Pipa gas buang

G = Tangki bahan bakar

H = Tangki air pendingin

Unit motor bensin yang digunakan sudah dilengkapi dengan unit peralatan

pengontrol yang ditempatkan pada sebuah panel kontrol dan juga sudah

dilengkapi dengan dynamometer hydraulik untuk mengetahui torsi yang

dihasilkan oleh motor bensin pada poros outputnya. Untuk penelitian kali

ini karburator yang digunakan karburator untuk mesin Toyota Kijang 1300

cc yang menurut pengamatan sementara ini mempunyai karakteristik yang

lebih baik bila dibandingkan dengan karburator asli mesin Ford 1300 Corti-.-ria yang tidak menggunakan pompa percepatan.

Gambar 5. Panel pengontrol mesin percobaan

Keterangan gambar 5 :

I = Penunjuk temperatur air pendingin yang keluar dari mesin

2 = Penunjuk temperatur air pendingin yang masuk ke mesin

24

3 = Katub pengatur jumlah tambahan air pendingin yang dimasukkan ke

tangki air pendingin, untuk mengatur temperatur air pendingin yang

akan disirkulasi.

25

4 = Katub utama aliran.sirkulasi air pendingin~ selalu dalam kead.aan

terbuka penuh selama percobaan.

5 = Rotameter, untuk mengetahui laju aliran air pendingin yang masuk ke

mesin.

6 = Manometer, untuk mengetahui perbedaan tekanan di saluran udara

masuk mesin dengan tekanan udara luar ( mm H20 )

7 = Penunjuk temperatur dari gas huang

8 = Penunjuk tekanan minyak pelumas mesin

9 = Penunjuk temperatur minyak pelumas mesin

10 = Penunjuk waktu kerja mesin untuk memb~tu mengetahui waktu turon

mesin.

11 = Penunjuk arus keluar/masuk ke aki

12 = Kunci pengapian mesin

13 = Pengatur pembukaan katub karburator

14= Pengatur katub utama aliran bahan bakar

15 = Gelas-gelas bahan bakar untuk mengetahui jumlah bahan bakar yang

digunakan oleh motor.

16 = Pemutus arus listrik ke tiap-tiap busi di silinder untuk mengetahui

kerusakan/ketidak beresan di tiap-tiap silinder. .-

...

.. :.-~

Gambar 6. Dynamometer Hydraulik ( pandangan depan )

Keterangan Gambar 6. :

17 = Penunjuk putaran mesin ( ppm )

18 = Alat pemutar pengatur be ban dynamometer hydraulik

19 = Pengunci pengat~r beban dynamometer hydraulik '

26

20 = Temp at kedudukan untuk tambahan alat Tecquipment E32 (function

2enerator).

21 = Poros penguhung dengan mesin

22 = Pengatur keseimbangan be ban dynamometer hydraulik

..

j

iJ Gambar 7. Dynamometer Hydraulik ( pandangan belakang)

.-Keterangan Gambar 7. :

23 dan 24 = Penunjuk keseimbangan beban dynamometer hydraulik

25 = Saluran air masuk ke dynamometer hydraulik

26 = Pengatur tambahan be ban pada dynamometer hydraulik

27

Skema dasar sistem pengapian konvensional dengan menggunakan

tanibahan Transistor Assisted Contact (TAC) :

28

TRANSISTOR

Gambar 8. Skema Dasar untai Unit Transistor AssistedQ>ntact

Pemasangan untai unit Transistor Assisted Contact. (TAC) di penga­

pian konvensional pada kenyataannya seperti gambar 9 :

·--~~-------------------------------------·

--

r - - - - - - - - u...a;tAJ: - - - - - - -1

I I L..--------------

I I I

I

ZlliU DIOIIA 0

I _..;. ____ J

COIL '

Gambar 9. Cara pemasangan untai unit.IAC ( pada kenyataannya)

29

Peralatan tambahan sebagai alat ukur adalah sebuah alat yang tergo­

long ~~d~rhana untuk menganalisa kondisi suatu mes4I ( ProfesSional Bench

model Engin~ Analyzer, DIXCO 398 ).

Alat terse but mempunyai kemampuan untuk mentest :

1. Tegangan output pengapian secara relatif

2. Kondisi pemu tus arus mekanis

3. Kondisi~-

4. Sudut kontak pemutus arus mekanis ( ~ll ~ )

5. Putaran mesin

6. Kondisi generator ac/ de yang terpasang di mesin kendaraan

.-

Skala putaran meslo

Skala sud1lt kontnk .....

pemutus arus/bateral

Skala arus

Skala bambatan

Skala tegangan

Jlijau

Kabel test

Penghubung arus tlnggl

Kabel arus

Gambar 10. Alat analisa mesin DIXCO 398

Tonbol pemllih

Jumlah slllnder/rotor

w \0

30

h!m Penelitian

sama dengan pengamatan standard untuk mengetahui unjuk kerja mesin.

Hanya di sini digunakan bermacam-macam merk ,gill dan pada percobaan

berikutnya digunakan tambahan Transistor Assisted Contact (fAC).

Urut-urutan percobaan:

1. Mesin Ford 1300 Cortina ukuran-ukurannya di buat standard lebih

dahulu:

a. jarak elektroda busi.± 0,7 em.

b. jarak pemutus arus .± 0,6 em.

c. saat pengapian 8° sebelum titik mati atas, penyetelan pada mesin

dalam keadaan mati

2. Percobaan mulai dilaksanakan dengan mneggunakan salah satu merk .mil I

. ( tanpa .lAC ) dan diamati/ dicatat :

a. aliran udara masuk ke silinder

b. waktu yang diperlukan untuk menghabiskan 50 cc bahan bakar

c. tegangan pada output aki

d. tegangan pada elektroda busi

, 'e. tingkat kevakuman pada saluran masuk ke silinder

f. torsi yang mungkin bisa dicapai pada putaran-putaran tertentu.

g. temperatur sekeliling mesin, tekanan udara sekeliling, kelembaban

. nisbi udara sekeliling pada saat percobaan dilaksanakan.

3. Percobaan diulangi dengan menggunakan Uiiit .IAC. Hal ini dilaksana-

31

kan secara berulang-ulang dengan menggunakan.IAC yang b~rlainan (3

macam).

4. Langkah l sampai dengan 3 diulangi d~ngan me~ggunakan bermacam- ·

macam merk.mil (5 macam merk~).

Analisis lmsil

Data hasil pengamatan pada percobaan ini dianalisa untuk menda­

patkan data tentang :

1. daya yang dihasilkan oleh mesin untuk tiap kondisi pengamatan

2. kapasitas udara yang masuk ke masm tiap kondisi pengamatan

3. kapasitas bahan bakar yang masuk ke mesin tiap jam setiap saat

4. konsumsi bahan bakar spesifik tiap kondisi pengamatan

5. p,erbandingan udara- bahan bakar tiap kondisi pengamatan

Untuk mendapatkan data terse but di atas, digunakan cara-cara dan rumus­

rumus sebagai berikut :

1. menghitung rapat udara sekitar :

.! = p I R. T .................................................................................. ( 13 )

dengan P dalam satuan kg/m2

Tdalam°K

R ( konstanta gas ideal ) = 29,3 m kg/kg°K

32

2. menghitung daya mesin :

P0 ,.(Tnooo):r27fn/60 (kW) ........................................... (14l

3 .. menghitung jumlah udara setiap jam :

Dengan mengetahui penurunan tekanan pada orifice dapat dihitung

aliran udara yang masuk mesin. Penurunan tekanan ini diukur dengan

memakai manometer :

1:1 P = 98,1 h0 ( N / m2 ) ............................................................ ( 15 ) _

dengan h0 = besaran yang ditimjukkan oleh manometer ( em H20 )

Dari persamaan Bemquli :

·~ P = 0,5fV2 (N/m2) ..........................•.................................... ( 16)

V = ( 2A PIJ )0,5 ( m/detik)

Jumlah udara yang masuk mesin /jam :

Q = Cd X 0,25 X 7fx 02 XV X 36()() (kg/jam) ......... ; ............... ( 17)

dengan D = diameter orifice = 0,055 m

cd = koefisien dischar~_orifice = 0,6

4. menentukan jumlah bahan bakar tiap jam :

9 = ( 50/t) x ( O'j10oo ) x 3600 (kg/jam) ............................... ( 18 )

5. menentukan konsumsi bahan bakar spesifik ( SFC)

SFC = q I p d ( kg/kWh ) ·························································· ( 19 )

33

6. menentukan perbandingan udara - bahan bakar ( AFR ) :

Dengan mendapatkan data-data tersebut di atas, graflk yang akan digunakan

untuk membandingkan unjuk kerja mesin. untuk setiap jenis ~ dapat

dibuat.

Kesulitan-kesulitan ilml pemecahannya

Di dalam menjalankan percobaan-percobaan dijumpai sedikit kesuli­

tan untuk menjaga suatu kondisi pengamatan secara tetap selama waktu

yang diperlukan untuk menghabiskan bahan bakar sebanyak 50 cc. Untuk

memecahkan persoalan tersebut, terpaksa mengganti karburator yang asli

dengan karburator yang biasa digunakan untuk mesin Toyota Kijang.

Dengan penggantian tersebut bisa didapat kondisi pengamatan yang lebih

baik dan lebih tetap. Karena kemampuan dan kondisi tiap percobaan yang

mengunakan ~ dan IAC yang berlainan selalu berbeda, maka terpaksa

jumlah pengamatan tiap percobaan sedikit berbeda.

Pada mesin percobaan ini tidak dilengkapi dengan untai yang digu­

nakan untuk mempermudah saat menghidupkan _!llesin ( jika menggunakan

.ciiJ yang memakai hambatan ), sehingga ketika menggunakan .£Qjj yang

memakai hambatan terpaksa dihubung singkat lebih dahulu untuk dapat

menghidupkan mesin.

Secara umum kesulitan-kesulitan yang timbul dalam percobaan ini

dapat diatasi, walaupun tidak secara sempurna.

Untuk memudahkan pembacaan dan pambahasan, inaka basil perhi­

tungan dari data-data pengamatan selama penelitian ditulis dalam bentuk

tabel-tabel dan grafik-grafik seperti berikut:

I.ABORATORIUM MOTOR BAKAR- JURUSAN 1EKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK- UNIVERSITAS GADJAH MADA =======================================

Hasil perhitungan percobaan pada penelitian :

PENGARUH PEMASANGAN TAC PADA MOTOR BENSIN

Jenis / Merk Coil : ND GT Coil

( dengan hambatan di dalam Coil)

Daya mesin dinyatakan dalam satuan kW.

1. Kapasitas~Lm3/detik) :

----------------------------------------------------~----------------------------------------------Daya Mesin ..Qill .QW + ..QW + .QW +

pada torsi Tanpa TAC TAC Ultra TAC Eti .TAC Alpha tetap

---------------------------------------------- -------------------------------------6,28318 51,90895 49,18513 49,10309 52,01257

7,85397 57,38750 54,99065 57,57848 57,50206

9,42477 67,01417 65,06582 64,95728 . 67,14794

10,99556 77,38129 73,77770 71,57944 75,57252

. 12,56636 84,76696 83,39745 81A2826 84,93618

34

35

-------Daya Mesin .Qill .QW + .cwJ + .QW + rutda putar Tanoa TAC TAC Ultra TAC Eti TAC Aloha

an tetap

----------------------- ------9,42477 67,01417 65,06582 64,95728 67,14794

12,56636 73,41034 71,69904 71,57944 73,55689

14,13715 79,2921:3 75,79938 75,67295 77,53577

15,70795 88,22825 81,56432 81,42826

17,27874 104,33740 104,16340

2. Kapasitas bahanhJw_ masuk mesin ( ke/jam )

---------------------- -----------------Daya Mesin .Qill .Qill + .Qill + .Qill_+

pada torsi Tanpa TAC TAC Ultra TAC Eti TAC Alpha tetap

-------------------------·· -- -------------------6,283.18 4,066220 3,865872 3,697618 3,95151:3

I 7,85397 4,784336 4,661283 .,839542 4,934748

9,42477 5,668399 5,772329 5,740506 5,817520

10,99556 7,268190 6,818447 6,706730 7,051539

12,56636 7,812624 7,771671 7,711631 7,987442

------------------------- --------------------Daya Mesin .Qill .Q2il + .Qill + .Qill + pada putar Tanpa TAC TAC Ultra TAC Eti. TAC Alpha

an tetap '

--------------------------------------- ------------------9,42477 5,668399 5,772329 5,740506 5,817520

12,56636 6,580349 6,673741 6,545752 6,619176

14,13715 7,344967 7,037075 7,006597 6,995014

15,70795 7,871587 7,760221 7,608250

17,27874 13,23430 12,48441

3. Konsumsi baban halw spesifik ( ki/kWh )

·---··-·-·· .... --------·---Daya Mesin · .coil

· pada torsi Tanpa TAC tetap

.coil + TAC Ultra

36

.coil + .coil + TAC Eti TAC Alpha

--------------------------------------------6,28318 0,6471595 0,6152731 0,5884946 0,6289049

7,85397 0,6091611 0,5934935 0,6161901 0,6283122

9,42477 0,6014363 0,6124637 0,6090871 0,6172586

10,99556 0,6610111 0,6201088 0,6099486 0,6413076

12,56636 0,6217094 0,6184505 0,6136726 0,6356209

---------------------------------------------------------------- ------Daya Mesin .Qill .Qill_ + Qill + .Qill + pada putar Tanpa TAC TAC Ultra - TAC Eti TAC Alpha

an tetap

---------9,42477 0,6014363 0,6124637 0,6090871 0,6172586

12,56636 0,5236480 0,5310799 0,5208948 0,5267377

I 14,13715 0,5195506 0,4977716 0,4956158 0,4947964

15,70795 0,5220013 0,4940315 0,4843567

17,27874 0,7659293 0,7225297

4. Perbandin2anudara- babanb.akar ( AFR)

Daya Mesin .Qill .Qill + Qill + .Qill + pada torsi Tanpa TAC TAC Ultra TAC Eti TAC Alpha

tetap -

6,28318 12,76590 12,72291 13,27966 13,16267

-7,85397 11,99487 11,79732 11,89751 11,65248

9,42477 11,82242 11,27202 11,31560 11,54237

10,99556 10,64657 10,27202 10,67278 10,71717

"12,56636 10,85000 10,73095 10,31560 10,63371

37

----···· .... -Daya Mesin .Qill .Qill + .Qill + .Qill +

ptuiA put!U' TrutpA TAC TAC lfltrSt TAC Rti TAC AlphSt an tetap

----9,42477 11,82242 11,27202 11,31560 11,63371

12,56636 11,15600 10,74345 10,93525 11,54237

14,13715 10,79545 10,77143 10,80024 11,11270

15,70795 11,20844 10,51057 10,70263 11,08443

17,27874 7,883866 8,343479

ao ~-------------------. -a- To.npa TAC

- TAC ULTRA

- TAC ETI

li 1~ +-----------,eo::::~.-.=::::sE!--'-----l - TAC ALPHA

-

0~---~---~---~---~----~ 0 1000 2000 3000 4000 0000

PUTARAN MESIN (rpm)

Gambar 11. Grafik tegangan tinggi busi - putaran mesin untuk ~ ND GT ~

--

38

14 ~----------------~~------~--~--------~-a- Tan~aTAC

~

~ -< ~

- TAC ULTRA

- TAC ETI

--.- ThC ALPHA

~iS

~ I

~ < 12 0 ::> ::z: ..... < c_:, 25 ~ 11 z

~ r:LI p..

10 0 1000 2000 3000 4000 0000

PUTARAN MESIN (rpm)

Gambar 12. Grafik perbandingan udara-bahan bakar dengan putaran mesin untuk,mll ND GT .mil

12 ~------------~--------------------------~-a- TanpaTAC

- TAC ULTRA ~

~ ~l ~

- TAC ETI

+-~::~~~~~~~~~~::~:-------------~-+- TAC~ :I: ;§ I 10

~ Q ::>

~ g

c_:, 25 ~

~ 8

~ l:z.l p..

7+-------~--------~-------.------~--------~ 9 11 13 15 17 19

DAYA MESIN PADA PUTARAN TETAP 3000 rpm (kW)

Gambar 13. Grafik perbandingan udara-bahan bakar dengan daya mesin pada putaran tetap 3000 putaran per menit untuk ~ ND GT ~

~ .63+-------------------------------~~------~ < CQ

~.58+---~~------------------~~------~ ~ CQ

~,53+-----------~~~------------~----------~ ~ ::::> ~ ~.48+--------.-------.--------~~------------~

9 11 13 15 17 19

DAYA MESIN PADA PUTARAN TETAP (kW)

39

Garnbar 14. Grafik konsumsi bahan bakar spesifik - daya mesin pada putaran tetap untUk_gill ND GT gill

36~--------------~------------------------~ -e- TanpaTAC

- TAC ULTRA

30f*--~~~~~~~------------------------~_._ TACEn

(!I

~25+-------------------~~------------------~ z -.__.. ~20+-----------------------~----------------~ ~ ~ < > 15+-----------------------~--~------------~ ~ z ~10+----------------------+--~----------~

~

11 16 21

DAYA MESIN (kW)

- TAC ALPHA

Gainbar 15. Grafik tekanan vakum- daya mesin untuk_gill ND GT _gill

40

Pada data basil perhitungan dan grafik untuk percobaan dengan

menggunakan.mil merk "ND GT ooil" ti!rliha.t hahwa =

1. tegangan tinggi keluaran pengapian pada busi, untuk pengapian tanpa

.IAC akan mulai turon setelah putaran mesin di atas 3500 putaran per

menit. Sedang untuk pengapian dengan tambahan.IAC pada putaran ,,

yang sama masih menunjukkan kecenderungan naik.

2. konsumsi bahan bakar spesifik pada be ban yang cukup besar untuk

pe~gapian dengan tambahan .IAC rata-rata lebih rendah bila dibanding­

kan dengan pengapian tanpa .IA.C.

Jenis / Merk.Qill : Hitachi ( dengan hanibatan di luar ~)

1. Kapasitas w1am masuk mesin ( m3/detik ) :

---------------------------------~-------------- -----------Daya Mesin .cmJ nUl + .c.rul. + .cmJ +

pada torsi Tanpa TAC TAC Ultra TAC Eti TAC Alpha

tetap ---------~--------------·-~--------------------------------------------------------------

6,28318 52,01257 51,85701 51,77108 51,92610

7,85397 57,50206 57,33008 57,23508 57,40647

9,42477 67,14794 66,94711 66,83617 64,76323

10,99556 73,55689 73~3688 73,21536 73,43460

12,56636 84,93618 84,68213 84,54182 83,00961

--

------------------Daya Mesin .CQll .cmJ + pada puta.r Tanpa TAC TAC Ultra

an tetap

-------------------------------------------9,42477 67,14794 66,94711

12,56636 73,55698 71,27064

14,13715 .77,53577 77,30386 "

15,70795 86,68762 84,68213

17,27874 105,4600

2. Kapasitasbahan·~ masuk ~ ( k~!jam)

Daya Mesin .Qill .cQiJ + pada torsi Tanpa TAC TAC Ultra

tetap

41

!Jill + .Qill + TAC Eti TAC·Alpha

---------66,83617 64,76323

'75,22163 73,43460

80,94263 81,18500

82,76179 88,25740

.Qill + .Qill + TAC Eti TAC Alpha

-------------------------------------------------------------------------------~---------------------6,28318 4,000587 3,969109 3,802281 4,081637

7,85397 4,748996 4,925001 4,866099 4,815106

9,42477 5,778993 5,862586 5,700287 5,662912

10,99556 6,744951 6,750317 6,641820 6,468390

12,56636 8,229105 7,650856 7,782838 7,571089

---------------------------------------------- -------------------------------------------Daya Mesin .Qill .Qill + .Qill + .Qill + pada putar Tanpa TAC TAC Ultra TAC Eti TAC Alpha

an tetap :

--------------------------------------------- ------------------------------------------9,42477 5,778993 5,862586 5,700289 5,662912

12,56636 6,606664 6,477280 6,639694 6,272083

14,13715 7,075362 7,178613 7,194537 . 7,433580

15,70795 7,903046 7,739026 7,622720' 7,936689

17,27874 13,55539 13,23430

42

3. KonsumsLbahan bakar spesifik ~ k&lkWb ) : -----------------·········--------------------

Do.yo. Ue~in iliJ ~ ~

pada torsi Tanpa TAC TAC Ultra tetap

.~+ ~+ TAC Eti TAC Alpha

-------------------------------------------------- ·---6,28318 0,6367137 0,6317039 0,6051523 0,6496133

7,85397 0,6046614 0,6270711 0,6195715 0,6130791

9,42477 0,6131707 0,62Z0383 0,6048198 0,6008541

10,99556 0,6134247 0,6139127 0,6040453 0,5882726

12,56636 0,6548519 0,6088363 0,6193391 0,6024887

------------------------- .... ----------------------------------------------------------Daya Mesin .Qill pada putar Tanpa TAC

an tetap

.Qill + TAC Ultra

.Qill + .Qill + TAC Eti TAC Alpha

------------------------------------------- -------------------------------------------9,42477 0,6131707 0,6220383 0,6048198 0,6008541

12,56636 0,5257407 0~154460 0,5283705 0,4991170

I 14,13715 0,5004799 0,5077835 0,5089098 0,5258187

15,70795 0,5031240 0,4926821 0,4852779 0,5155773

17,27874 0,7990402 '='

4. Perbandingan udara - bahan hakar ( AFR ) : --------------------------------·--------------------------------------------

baya Mesin .Qill .Qill + .Qill + .Qill + pada torsi Tanpa TAC TAC Ultra TAC Eti TAC. Alpha

tetap

--------------------------------------------- --------------------------------.-------6,28318 13,00124 13,06515 13,61580 12,72188

7,85397 12,10826 11,64062 11,76201 11,92216

9,42477 11,61931 11,41942 11,72505 11,43638

10,99556 10,90547 10,86421 11,02339 11,35284

. 12,56636 10,32144 11,06832 10,86260 10,96402

43

------------------------------------------------- ------Daya Mesin .Qill .Qill + .QW,+ .cwl + paoa putar Tanpa TAC TAC UlUa TAC Ell TAC _Alpha

an tetap

------------------------------------------------- ------9,42477 11,61931 11,41942 11,72505 11,43638

12,56636 11,13377 11,00317 11,32908 11,70817

14,13715 10,95856 10,76863 11,25057 10,92139

15,70795 10,96889 10,94222 10,70263 11,12018

17,27874 7,779936

=======================================

20 -r-------------------. -e- Ta.npf:L TAC

- TAC ULTRA

- TAC ~I

.....--. 16'+------------~=----::~---~ - TAC AlPHA .t --

o+---~---~---~--~---~ 0 1000 2000 3000 4000 5000

PUTARAN MESIN (rpm)

. -

Gambar 16. Grafik tegangan tinggi busi- putaran mesin untuk,gill Hitachi

44

16~--------------------------~--~~----~ -e- TanpaTAC

- TAC ULTRA - TAC ETI

...,.._ .TAC AlPHA

10+-------~-------r------~------~------~ 0 1000 2000 3000 4000 5000

PUTARAN MESIN (rpm)

Gambar 17. Grafik perbandingan udara-bahan bakar dengan putaran mesin untuk~ Hitachi

12~--------------------------------------~ -e- TenpaTAC -w- TAC ULTRA

~ -· T.A.C ETI

~ 11 t------------=::::::::::-....;,;~:::~:!:==~§a~----~ _.,_ TAC ALPHA

~ I 10+---------------------------------~--_, ~ ~

~ 9 ~. as ~ e+---------------------------------~----~ f5 P-.

7+---------~--------~---------r--------_, g 11 1S Hi 17

DAYA MESlN PADA PUTARAN TETAP 3000 rpm (kW)

Gambar 18. Grafik perbandingan udara·bahan bakar dengan daya mesin pad a putaran tetap 3000 putaran per menit untuk .kQ.il Hitachi

'

'45

,...... .e ~---------------:------~-'if -&- Tanpa TAO ~ ~~~~ t

-......... - TAClCTI

,.;' -+- TAC A.U'HA ~

~ -~

~ ~ .6

a:l

~~!-----~~~~~ I 0 ++------~-----~------~r------~ ~ . 9 11 13 15

DAYA MESIN PADA PUTARAN TETAP 3000 17

rpm (kW)

Gambar 19. Grafik konsumsi bahan bakar spesifik - daya mesin pada putaran tetap untuk~ Hitachi

36~----------------------------------------, -e- Tan~aTAC

30t--~~~~~~~~------------------------~ -'-' ~25+9~--------------~~--------------~----~ z -........... ~20+--------------------~~-----------------~

~ > 10+-------------------------~~--------------~

~

~ 10

11 16 21

DAYA MESIN (kW)

- T.'\C ULTRA - TAC ETI

- TA= ALPHA

Gambar 20. Grafik tekanan vakum - daya mesin untuk~ Hitachi

46

Untuk percobaan dengan menggunakan.kQU "Hitachi" ( dengan

m~nssun~btn h~mb~t~n ) t~rlihAt bAhWA !

1. tegangan tinggi keluaran pengapian pada busi untuk semua percobaan (

yang menggunakan pengapian konvensional dan yang menggunakan

pengapian dengan tambahan.IAC) sampai putaran 4000 putar~n per

menit masih menunjukkan kecenderungan untuk naik.

2. konsumsi bahan bakar spesifik untuk semua percobaan.dengan menggu­

nakan ~ "Hitachi" ini rata-rata sama pada be ban yang bermacam-

rna cam.

Jenis I Merk~ : Bosch ( tanpa hambatan)

-----------------------------------------------------------------------------------·----------------Daya Mesin .QW pada torsi · Tanpa TAC

tetap

6,28318 51,77108

7,85397 57,23508

9,42477 66,83617

10,99556 73,21536

12,56636 80,94263

.QW + TAC Ultra

51,80558

54,60788

62,26256

69,97411

79;13433

.cml+ .Qlli+ TAC Eti TAC Alpha

54,44505 51,73655

59,64156 54,53511

66,68129 62,17960

76,99693 68,98207

87' 79000 77,12430

47

-------------------------------------------------·-· ----···-------------·-Daya Mesin .Qill paaa putar Tanpa T AC

an tetap

.c.o.il + Tt\C UltrA

.Qlil + .Qill + Tt\C 5u Tt\C Alpha

-------------------------------- -- ------------9,42477 66,83617 62,26256 66,68129 62,17960

12,56636 71,15254 66,88072 75,04732 68,98207

14,13715 79,08163 71,19996 80,75506 71,10509

15,70795 84,54182 84,59816 104,7271 82,70660

17,27874 96,08305 88,05256 86,22759

18,84954 88,05256 86,22759

23,56192 91,37645 89,61034

2. Kapasitas bahan ]2alw. masuk mesin ( ki/jam ) :

----------------------------------------------------------·------------Daya Mesin .Qill .Qill +

pada torsi Tanpa TAC TAC Ultra tetap

.Qlil + .Qill + TAC Eti TAC Alpha

---------------------------------------------------------------·------------6,28318 4,021133 3,995521 3,941411 3,928224

7,85397 4,859261 5,079880 5,037315 4,730909

9,42477 5,630677 6,0135520 5,673899 5,755939 10,99556 6,545440 6,925570 6,998642 7,145303

12,56636 7,384002 7,991042 8,205400 7,878852

48

-----------------------------.-.---------------------------------------------------------------------Daya Mesin .Qill ~+ ~+ ~+

pada putar Tanpa TAC TAC Ultra TAC Bti TAC Alpha an tetap

---------------------9,42477 5,630677 6,013520 5,673899 5,755939

12,56636 6,156987 6,834444 6,707695 .6,505928

14,13715 6,607976 7,164383 . 7,171178 7,000466

15,70795 7,490630 8,310684 13,15477 8,206487

17,27874 8,754871 9,033352 9,009296

18,84954 9,800335 9,728347

23,56192 10,99297 12,26117

3. Konsumstbahan ~ spesifik ( k&lkWb ) :

---------- - -- ---------- ------· --------------------------------Daya Mesin .Qill .cQll + .Qill+ .Qill+

peda .torsi Tanpa TAC TAC Ultra TAC Eti TAC Alpha tetap

---------------------------------------- -----------------------6,28318 0,6399837 0,6359075 0,6272955 0,6251967

7,85397 0,6187009 0,6467910 0,6413714 0,6023585

9,42477 0,5974339 0,6380548 0,6020199 0,6107246

10,99556 0,5952800 0,6298512 0,6364968 0,6498350

12,56636 0,5876007 0,6359075 0,6529656 0,6269796

49

------------------- -------------------- .....•....•

Daya M"in ~ .QUI + .Qill + ..c.o.u + pada putar Tanpa TAC TAC Ultra . .TAC nil TAC Alplla

an_ tetap

-------------------9,42477 0,5974339 0,6380548 0,6020199 0,6107246

12,56636 0,4899578 0,5438683 0,5337818 0,5177257

14,13715 0,4674191 0,5067769 0,5072757 0,4951821

15,70795 0,4768687 0,5290750 0,8374595 0,5224416

17,27874 0,5160675 0,5228014 0,5214091

18,84954 0,5199244 0,5161053

23,56192 0,4665565 0~5203807

4. Perbandingan~udara - bahau~haW ( AFR ) :

------------------------------------------------------------------------------------------Daya Mesin .Qlli .cmi + .Qill + .Qill +

.pada torsi Tanpa TAC TAC Ultra TAC Eti TAC Alpha tetap

------------------------ ----------------6,28318 12,87475 12,96591 13,81359 13,17047

7,85397 11,77856 10,74984 11,83995 11,52741

9,42477 11,87001 10,35376 11,75229 10,80269

10,99556 11,87001 9,973779 11,75229 9,654184

12,56636 10,96189 9,902880 10,69905 9,788774

50

------------------------------------Daya Mesin .cwl .Qlli + .Qill + .Qill +

paaa puw.r Tanpa TAC TAC Ultrii TAC Eti TAC AlphA an tetap

--------------------------------------9,42477 11,87001 10,35376 11,75229 10,80269

12,56636 11,55639 9,785831 11,18824 10,60296

14,13715 11,96760 9,938045 11,26106 10,15719

15,70795 11,28634 10,17945 7,961152 10,07802

17,27874 10,97481 9,747495 9,570958

18,84954 8,984647 9,039072

23,56192 8,312264 7,308465

=======================================

\

\

ao.-----------------~--------------~.-e-T~paT~

- TAC ULTRA

- TAC E11

. ]' 18~-------7=--:r-:::::~~:::;::=:::::;;-----i _.,.._ TAC AI..PHA -

0+----r--~--.-----~------~--~ 0 1000 2000 3000 4000 0000

PUTARAN MESIN (rpm)

Gambar 21. Grafik tegangan tinggi busi- putaran mesin untuk,gill Bosch

51

14. ---------:-----:----------------., -a- Tallp& TAC

--M- TAC ULTRA

~ ........,_ TM; J:TI

~lv+--------------~~----------------------~-+- TAC~

112 ~11~-------------+-~--~~~---~

~ ~lo+-----~---; re ~~~---~-----~-----~-----~----~

0 1000 2000 3000 4000 0000

PUTARAN MESIN (rpm)

Gambar 22. Grafik perbandingan udara-bahan bakar dengan putaran me sin untuk .roil Bosch

18~~--~------~---------------------~--e- T~&TAC

--M- TAC ULTRA .

~ ' - TAC l!:Tt p::j i1 +-------------\-----=~~~----_:_---~ - TAO A1.PHA

~ 1 to+--~~=----~~~~~----------------~

~ ::::> ~ g

~ 1•-+-----...___~---1 ~

~+---------,----------~--------~ g 14 lg 24

DAYA MESIN PADA PUTARAN TETAP 3000 rp·m (kW)

Gamoar 23. Grafik perbandingan udara-bahan bakaT dengan da-ya mesin pada putaran tetap 3000 putaran per menit UD:tuk w Bosch

52

- .Q ,--------,..------------------.:..... -a- Tanpa 'fAC t ~~~ ) - TAC l!:TI

~.o -;-- TJI.O ~

·~ ~

~.?+------------~~-------------------~

Gambar 24. Grafik konsunisi bah an bakar spesifik - daya me sin pad a putaran tetap untuk.mil Bosch

36 .....-----------------------------. ~ Tanpa TAC

- TACULTRA

30 t-~~~~~~----------------------~- TACEn -TAl: AlPHA -

C-' = 20 :z: -'-" :::liC 20

~ > 10

~ ~10

:

6

11 HS 21

DAYA MESIN (kW)

Gambar 25. Grafik tekanan vakum - daya mesin untuk~ Bosch

53

Pad a percobaan dengan menggunakan .kO.il "Bosch" his a dilihat

h~w~~

1. mulai pada putaran 3500 putaran per meni~ tegangan keluaran pengapi­

an pada busi untuk semua percohaan rata-rata sudah cenderung datar.

2. konsumsi bahan bakar spesifik untuk semua percobaan mempunyai titik

. terendah yang sama yaitu pada daya keluaran mesin 14,13715 kW. Untuk

pengapian tanpa.IAC pada percohaan menggunakan~ "Bosch" ini

ternyata konsumsi hahan hakar spesifik sedikit lebih rendah hila dihand­

ing dengan pengapian yang memakai tambaban .IAC. Hanya daya

maksimum yang bisa dicapai oleh .pengapian tanpa .IAC .Iebih rendah hila

dibanding dengan pengapian yang menggunakan T AC Ultra dan .IAC

Alpha.

J enis / Merk Coil : Diamond ( tanpa hambatan )

Daya Mesin ,CQil Qill + .Qill + .Qill + pada torsi Tanpa TAC TAC Ultra TAC Eti TAC Alpha

tetap

-------------------------------------------------- ----------------------------------------6,28318 52,13411 52,29081 52,16871 49,14406

7,85397 57,63642 57,80967 57,67468 57,62652

9,42477 65,02266 65,21810 67,34952 65,01148

10,99556 73,72876 71,86685 73,77770 71,63916

12,56636 8513464 81,75522 83,39745 83,32781

54

------Daya Mesin .Qill .QW + ~+ ~.+ pada puta.r Tanpa TAC TAC Ultra TAC Eti TAC Alpha

an tetap -------------------------------------------- .............

9,42477 65,02266 65,21810 67,34952 65,01148

12,56636 73,72876 71,86685 71,69904 71,63916

14,13715 77,71694 77,95054 75,79938 75,73609

15,70795 85,13464 88,87729 86,94786 81,49621

17,27874 104,2682 92,23232

18,84954 92,23232

23,56192 101,6351

2. Kapasitas~bahan-b.akslrmasuk mesjn{ k~/jam):

-----·---------------------------------------------------------------------------------------~-Daya Mesin .cml .cml + .Qril + .Qril.+

pada torsi Tanpa TAC TAC Ultra TAC Eti TAC Alpha tetap

-----------------------------------------------------------------------------------6,28318 4,166546 3,901887 3,882256 3,703139

7,85397 5,082381 4,866147 4,727171 4,559685

9,42477 6,046281 5,721011 5,700487 5,726607 -·

10,99556 6,898708 6,467381 6,703468 6,587481

12,56636 7,940022 7,603355 7,844006 7,770162

Daya Mesin .Qlli pada putar Tanpa TAC

an tetap ·

.Qill t TAC Ultra

55

.Qill t .Qill + TAC Eti TAC Alpha

-----------------------------------------------------------------------------------------------------9,42477 6,046281 5,721011 5,700487 5,726607

12,56636 6,658563 6,326282 6,435248 6,564865

14,13715. 7,132562 6,919823 7,02300Q 6,919022

15,70795 7,851141 8,172872 7,885105 7,648665

17,27874 11,75478 8,905233

18,84954 9,296328

23,56192 13,22984

3. KonsumsLbahan b.abr~spesifik( k~/kWh): ·

I

-----------------------------------------------------------------------------------------------------· Daya Mesin llil .Qill + Qill + .Qill +

pada torsi Tanpa TAC TAC Ultra TAC Eti TAC Alpha tetap

. . ------------------------------------------------------------------------------------

6,28318 0,6631270 0,6210052 0,6178807 0,5893733

7,85397 0,6471094 0,6195776 0,6018826 0,5805576

9,42477 0,6415309 0,607Q186 0,6048410 0,6076124 .

10,99556 0,6274082 0,5881809 0,6096520 0,5991035

12,56636 0,6318474 . 0,6050563 0,6242067 0,6183303

56

Daya Mesin .Qill .ow.+ .Qlil + .cwl + pD.dA pYW" Taupa TAC TAC Ultra TAC gti TAC Alpha

an _tetap ------

9,42477 0,6414309 0,6070186 0,6048410 0,6076124

12,56636 0,5298720 0,5034299 0,5121012 0,5224158

14,13715 0,5045260 0,4894778 0,4967761 0,4894211

15,70795 0,4998196 0,5203017 0,5019818 0,4869295

17,27874 0,6929012 0,5153866

18,84954 0,4931859

23,56192 0,5614922

4. Perbandingan udara -bahan b.alw. ( AFR ) :

I

Daya Mesin .Qlll .Qril_+ .,CQil + .Qill + pada torsi Tanpa TAC TAC Ultra TAC Eti TAC Alpha

tetap

----------------------------- -----------------------------------------------------------6,28318 12,51255 13,40141 13,43773 13,27092

7,85397 11,34044 11,87997 12,20068 12,63827

9,42477 10,75416 11,39975 11,81469 11,35253

10,99556 10,68733 11,11220 11,00590 10,87505

12,56636 10,72222 10,75252 10,63200 10,72408

57

-------------------------------·--------Daya Mesin .Qill paa4 puw TWipG ThC

an tetap

.Qlli + TAC Ultro_

------------------------- ------------------------------9,42477 10,75416 11,39975

12,56636 11,07277 11,36005

14,13715 10,89608 11,26482

15,70795 10,84360 10,87467

17,27874 8,870261 10,35709

18,84954 9,921371

23,56192 7,682262

.Qlli + .QUI. + TAC Rti TAC Alpha.

11,81469 11,35253

11,14161 10,91251

10,79302 . 10,94607

11,02685 10,65496

=======================================

ao ...--------------------~ Ta:npa. TAC

- TAC ULTRA

- TACETI

~ 18 +----------__,...;:e----19----Et----~ --...... TAC ALPHA

-·

o+----~----~----~--~---~ 0 1000 2000 3000 4000 0000

PUTARAN MESIN (rpm)

Gambar 26. Grafik tegangan tinggi busi- putaran mesin untuk.roi} Diamond

58

.115 -.--------:------------:-----:----, ~ T~pa '!4C

- TAC ULTRA ~ -TN; ZTI

. 3 u _J_----------------------1 --+- TAC .A.LPHA

~ I 13+--------------~~---------------~ ~ ~ 12

C.!J ~

~u+----~~---; ff 10+----~----~----r----.----~

0 1000 2000 3000 4000 0000

PUTARAN MESIN (rpm)

Gambar 27. Grafik perbandingan udara-bahan bakar dengan putaran mesin untuk~ Diamond

7+----------r---------~----------~ g 14 19 24

DAYA MESIN PADA PUTARAN TETAP 3000 rpm (kW)

Gambar 28. Grafik perbandingan udara-bahan bakar dengan daya mesin pada putaran tetap 3000 putaran per menit untuk ~ Diamond

59

--. .?'3 .,.---------------------., -4!t- Tanpa TAC

~ ~ TAC ULTRA

........_, - TAQITI

!J +---------+---------1 -+- TAC ALPHA· .__, .ee

I ~ .es+-~---------~----------~ ('f.)

2<4.

3000 rpm (kW)

Gambar 29. Grafik konsumsi bahan bakar spesifik- daya mesii:l pada putaran tetap untuk.mll Diamond

-

3 es ...-----------------------, -e- Tanpa ,.AC

I - TAO ULTRA ~ TACETI

30~~~~~~~---------------~-.- TAC~

~20~----------~~---------------------~ z -......... ::lil 20

~ 1~~----------------~~-----------------~ ~ ~·10 +-----------~r+---------i ~

11 1G 21

DAYA MESIN (klr)

·aambar 30. Grafik tekanan vakum- daya mesin untuk.mil Diamond

60

Pada grafik dan data basil perhitungan di atas terlihat bahwa :

1. tegangan tinggi pada busi untuk pengapian konvensional su~ah mulai tetap

pada putaran mesin 3000 putaran per menit.

2. perbandingan udara-bahan bakar untuk pengapian konvensional rata-rata di

baw.ah ( campuran lebih kaya ) bila dibandingkan dengan pengapian yang

menggunakan tambahan alat/unit.IAC.

3. konsumsi bahan bakar spesifik untuk pengapian konvensional juga relatif

lebih besar bila dibandingkan dengan pengapian yang menggunakan tamba­

han unit T AC.

Jems I Merk..Qill: Marelli ( tanpa hambatan)

---------------------------------------------------------Daya Mesin ..Qill ..Qill + .QUI + .Qlli + pada torsi TanpaTAC TAC Ultra TAC Eti TAC Alpha

tetap

------------------------------------------------------·------------ ---------6,28318 52,01257 52,04714 51,96928 48,95640

7,85397 57,50206 57,54028 57,45420 54,73492

9,42477 64,87108 64,91419 67,09206 62,40741

10,99556 73,55689 73,60578 73,49567 69,23480

12,56636 83,14785 81,37425 83,07864 79,31843

61

------------------------ ------------Daya Mesin .Qill .Qill + .Qill + .QW +

pa.da. putru- Trutpa .TAC TAC Vhra Tt\C ~ti TJ\C t\lplla an tetap

------------------------- ----------9,42477 64,87108 64,91419 67,09206 62,40741

12,56636 71,48444 71,53196 73,62275 69,23480

14,13715 75,57252 . 75,62275 77,471'23 75,44688

15,70795 81,32020 79,50333 84,86548 81,18500

17,27874 94,96153 104,0943 101,0101 97,91280

2. Kapasitas bah an :tm1w masuk ~ ( kg/jam ) :

----------------------------------------- -------------Daya Mesin .Qill .cmJ. + .Q2ll + .Qill +

pada torsi Tanpa TAC TAC Ultra TAC Eti TAC Alpha tetap

----------------------------------------- ------------------------------6,28318 3,900013 3,774464 3,829345 3,968345

7,85397 4,674793 4,733842 4,829805 4,675962

9,42477 5,622301 5,714148 5,785342 5,881514

10,99556 6,712523 6,808741 6,690632 6,799184

12,56636 7,814579 7,529954 7,667116 7,844229

62

-----------------------------------------------------------------------------Daya Mesin .Qill ..Qill_+ .Qill + .QW + p!td!l put!lr Truipo. TAC TAC tJhra Tt..C Eu ThC .hlpb4

an tetap

-----------------------------------------------~----------------------------9,42477 5,622301 5,714148· 5,785342 5,881514

12,56636 6,123705 6,438723 6,788385 6,675246

14,13715 6,524321 6,887002. 7,362051 7,344649

15,70795 7,058669 7,570730 8,020032 7,936689

17,27874 8,836739 12,45304 12,71017 12,85314

3. Konsumsi bahan hruw spesifik ( k&/kWb ) :

-------------------------------------------------------------------------------- -Daya Mesin .Qill .Qill + .cwJ + .QW +

pada torsi Tanpa TAC TAC Ultra TAC Eti TAC Alpha tetap

------------~---------- . ·---- ---------------------------------------------6,28318 0,6207069 0,6007251 0,6094597 0,6315822

7,85397 0,5952136 0,6027320 0,6149504 0,5953624

9,42477 0,5965452 0,6062904 0,6138443 0,6240485

10,99556 0,6104755 0,6192261 . 0,6084846 0,6183569

12,56636 0;6218650 0,5992161 0,6101302 0,6242244

63

.,..

-------------------------Daya Mesin .£ml .cwJ + .QW + ~+ paua putar Tanpa TAC TAC Ultra TAC r:u TAC Alpha

an tetap

-----------------------------------9,42477 0,5965452 0,6062904 0,6138443 0,6240485

12,56636 0,4873094 0,5123777 0,5402029 0,5311996

14,13715 0,4615017 0,4871562 0,5207590 0,5195810

15,70795 0,4493692 0,4819680 0,5105716 0,5052658

17,27874 0,5208933 0,7207145 0,7355955 0,7438698

4. Perbandingan udara - b?han bakar ( AFR ) :

----------------------------------------------------.... --------------~----..----------------------Daya · Mesin .Qill .Qill + · pada .torsi Tanpa TAC TAC Ultra

. tetap

.QW + .Qill + TAC Eti TAC Alpha

-----------------------------------------------·---------6,28318 13,33651

7,85397 12,30045

9,42477 11,53817

10,99556 10,95816

12,56636 10,64009

13,78928

12,15509

11,36026

10,81048

10,80674

13,57132

11,89576

11,59690

10,98486

10,83571

12,33673

11,70560

10,61077

10,18281

10,11169

64

------------------- ·········-------------------- -----------Daxa Mesin ~ ~+ ~+ ·.Qlli + · paaa .Putar Tanpa TAC TAC Ultra TAC Btl TAC Alpha

an tetap ------ -----

9,42477 11,53817 11,36026 11,59690 10,61077

12,56636 11,67340 11,10965 10,826~ 10,37187

14,13715 11,58320 10,98050 10,52305 10,27236

15,70795 11,52061 10,50141 10,58169 10,22908

17,27874 10,74622 8,358945 7,947191 7,617814

=======================================

-ao~--------------------------------------------------~-a-T~aT~

- TACULTRA ---.....- TAl: 1:1'1

~ 18,+---------------------~I'So-'---------------f --+- TAC .AU'HA

-

o+------r------.------r------.-----~ 0 1000 2000 3000 4000 aooo

PUTARAN MESIN (rpm)

Gambar 31. Grafik tegangan tinggi busi - putaran mesin untuk.mil Marelli

.-

65

U5 ..,...-----------------------. - Tanpa. TAC

-M- TAC ULTRA

ea - TAC J:T1 a 14 .... ------------------....f --.- TAC ltJ.Pf1.A

'19+------=---:tn----------1

~ ~ 12

~

~u-r------~~--'------1 re 10+-----r---~---~~---~---~

0 1000 2000 3000 4000 ·oooo PUTARAN MESIN (rpm)

Gambar 32. Grafik perbandingan udara-bahan bakar dengan putaran mesin untuk_gill Marelli

12 -a- Tanpa. TAC

~I -M- TAC VLTRA

- TAC ETI

!Jl.ll --.- TAD ALPHA

~ I 10

~ Q ::::>

~ g

~

2S

~ 8

~ p..

7+-------~-------~---------..,...--------~ 9 11 13 15 17

DAYA MESIN PADA PUTARAN TETAP 3000 rpm (kW)

Gambar 33. Grafik perbandingan udara-baban bakar dengan daya mesin pada putaran tetap 3000 putaran per menit untuk~ Marelli

66

-.79 .,---------------.--------..:.... --&- Tan.pa _TAO

~ -~~ ~.74 - TAC ETI ..__. - TAC ALPHA

~ b.8Q+------------------------~~ C/)

r-4 p..

Cl2 .64-r-------------------~r.J.-~

~ ~.09T-~~~~~---~---------~-~

~ .64t----~~---~-~--~ ~ -~ .4.Q-r--------:~=--~~===:J~~ ~ ~.44+------r-----.-----r-~~--~

9 11 13 16 17

DAYA MESIN PADA PUTARAN TETAP 3000 rpm (kW)

Gambar 34. Grafik konsumsi bahan bakar spesifik - daya mesin pada putaran tetap untuk.mll Marelli

3~~--------------------~-e- TanpaTAC

- TACULTRA

30+-~~~~~-~~~-----------~_._ TAC~RA -C-' ~2~+----------~----------~ z .....

.......... ::II 20

-~ > 15+--------------~~---------~ ~ ~ 10

11 15 21

DAYA MESIN (klr)

Gambar 35. Grafik tekanan vakum- daya mesin untuk.roi} Marelli

67

Dengan memperbatikan data basil perbitungan dan grafik di atas

terlihat bahwa:

1. tegangan tinggi pada.busi untuk pengapian konvensional sedikit lebib

tinggi bila dibandingkan derigan rata-rata pengapian yang menggunakan

tambahan alat/unit.IAC

2. perbandingan udara-bahan bakar untuk pengapian konvensional relatif

lebih tinggi dibanding dengan pengapian yang menggunakan iambahan

unit.IAC

3. demikianjuga konsumsi baban bakar untukpengapian konvensional

justru lebih sedikit bila dibandingkan dengan pengapian yang menggu­

nakan tambahari unit .lAC.

Dengan memperhatikan data basil perhitungan dan grafik-grafik

secara keseluruhan, bi.Sa terlihat bahwa :

1. Tegangan tinggi pada busi untuk pengapian konvensional dengan menggu­

nakan bermacam-macam _gW temyata relatif lebih tin&gi bila dibanding

dengnan pengapian yang menggunakan tambahan ·alat/unit.IAC. Dengan .

catatan bahwa pengukuran tegangan tinggi terse but terpaksa hanya dilaku­

kan pada saat mesin berputar tanpa dibebani. Sesuai dengan cara penguku­

ran terse but, maka tegangan tinggi yang diukur hanya bisa diperbandingkan

an tara ~ satu dengan ~ yang lain dengan dasar putaran mesin yang

sama ( tidak dengan dasar daya mesin yang sama ). Hal terse but terpaksa

. dipilih untuk dilaksanakan karena alat ukur yang digunakan ternyata

mengambil sebagian energi yang barus dilepas oleh elektrode busi yang

68

diukur, sehingga membuatmesin menjadi "pincang-hila dibebani dan akan

mengakibatkan pembebanan mesin tidak bisa maksimal. Seharusnya tegan-

gM tlnggl pada hus: tersebut d:~r setiap kondisi pengamatan, karena

perbedaan pembeba.rian mesin akanmengakibatkan teganganyang diperlu­

kan untuk mengatasi jarak pada elektrode busi juga akan berbeda. Perbe­

daan pembebanan mesin pada putaran yang sama akan berarti tekanan di

dalam ruang silinder juga akan berbeda. Makin besar tekanan di dalam

ruang silinder, tegangan yang diperlukan makin tinggi pula. Hal ini berarti

makin besar tekanan vakum di saluran masuk ruang silinder, maka tegan­

·gan yang diperlukan untuk menimbulkan busur/loncatan api di elektrode

busi akan makin rendah. Sebaliknya semakin kecil tekanan Wkum tersebut

( campuran udara-bahan bakar semakin kaya ), maka teganag~ yang diper­

lukan akan makin besar. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi tegan­

gan tinggi pada elektrode busi besar atau kecil. Tetapi ada 2 faktor yang

utama yang mempengaruhi tegangan tinggi tersebut yaitu :

a. ~ jenuh atau tidak, yang berarti menyangkut f~or waktu kontak

dari pemutus arus mekanis. Hal ini tergantung pada putaran kerja

mesin. Pada percobaan ~ digunakan mesin yang mempunyai putaran

kerja yang sedang ( .± 3500 putaran per menit ). Pengapian konven-.-

sional untuk mesin 4 silinder masih memberikan unjuk kerja yang baik

pada putaran .± 4000 putaran per me nit (£ill masih bisa jenuh dan

dapat memberikan tegangan keluaran yang cukup ). sehingga belum

menimbulkan problem apapun. Sistem pengapian konvensinal akan

mulai menimbulkan kesulitan setelah putaran kerja mesin di atas 5000

69

putaran per menit, karena,gill tidak mempunyai waktu yang cukup

lama. untuk menjadi jenub dan ~mutm arm m~ka.nk mulai k~ulitrut

mengimbangi kecepatan putar mesin. Hal ini bisa diatasi dengan

pemakaian unit tambahan.IAC, sehingga kita bisa menambah sudut

kontak tanpa memberikan akibat buruk pada pemutus arus mekanis.

b. pembebanan mesin, seperti disinggwig di depan bahwa makin besar

pembebanan pada mesin akan mengakibatkan keperluan bahan

1;>akar bertambah ( campuran udara-bahan bakar makin kay a )

sehingga tekanan di dalam ruang silinder akan naik dan kebutuhan

tegangan tinggi juga akan naik.

.lll.,.KESIMPIU AN DAN SARAN

Dari basil-basil pengamatan, perbitungan-perhitungan dan data-data

yang ada, temyata bahwa :

1. Untuk mesin 4 silinder dengan putaran kerja sedang ( .±. 3000 sampai

4000 ppm) dan.kondisi pengaturan pengapian masih baik dan sesuai

perencanaan, maka penambahan unit .IAC pada pengapian konven­

sional tidak banyak mempengaruhi unjuk kerja mesin.

2. Pemasangan unit TAC akan mulai terasa pengaruhnya kalau mesin

bekerja pada putaran yang cukup tinggi s~hingga kelemahan-kelemahan

pemutus arus mekanis sudah mulai terasa.

3. Bila diinginkan kenaikan tegangan tinggi pada .busi dengan cara

, memperkecil jarak pemutus arus ( sehingga waktu kontak menjadi lebih

lama ), maka ~ harus diganti dengan .&O.i.1 yang khusus digunakan

untuk pengapian yang menggunakan..IAC.

4. Dari ke tiga jenis .IAC yang diteliti menunjukkan kemampuan yang

relatif merata dengan sedikit perbedaan-perbedaan. Hariya perlu diper­

haiikan mengenai ketepatan pasangan .kQil dengan unit T AC __yang

digunakan untuk mendapatkan unjuk kerja yang sedikit lebih baik.

5. Keuntungan yang utama dengan pemasangan unit T AC adalah permu­

kaan pemutus arus mekanis menjadi tahan lama sehingga jangka waktu

pengaturan kembali sistem pengapian menjadi jauh lebib lama.

Hal tersebut karena arus dan tegangan yang lewat/timbul di pemutus

70

71

arus mekanis relatif sangat kecil.

Keuntungan pemasangan unit .lAC terse but di atas akan sangat

terasa untuk motor/mobil yang digunakan secara terus menerus (untuk

pemakaian jarak jauh ).

Kepada para peneliti yang berminat mengadakan penelitian menge­

nai pembakaran atau pengapian pada motor bakar, penyusun sarankan

untuk menggunakan alat-alat ukur yang lebih memadai. Hal terse but perlu

dipenuhi karena pengamatan-pengamatan tentang pembakaran dan penga­

pian ternyata memerlukan peralatan yang cukup presisi dan mampu men­

gikuti perubahan kondisi pengamatan yang berubah secara cepat.

DAFfAR PUSTAKA

1. KOHL P.L, 1963, Automotive Electrical Equipment. terbitan ke- 1, hal.

139 - 183, TATA McGRAW-HILL PUBLISHING COMPANY

LEMITED; New Dehli.

2. MilLER G., 1965, Capacitor Dischar.&e. ~ Electric . .mld Transistor­

.imi. Spark lgnation Systems, jilid 8, SAE TECH.PROGRESS SERIES.

3. STOCKEL M. W., ..Al!1Q Service .mJ!i. Repair, terbitan ke-3, hal. 395 - 430,

THE GOODHEART-WILLCOX COMPANY INC., illinois.

4. TOBOLDT W.K., 1983, Automotive.Encyclopedia, terbitan ke-7, hal.

401 - 433, THE GOODHEART-WILLCOX COMPANY INC., Illinois.

5. OBERT E.F., 1973, Internal Combustion Engine Md. Air Pollution,

, terbitan ke-3, hal 532 - 562, HARPER & ROW PUBLISHERS, New

York.

72

Lampiran 1

-~~~~!r~~~~~ ~~r~~ ~~~!~ -l~~~~~~ ,~~~'u ~~ft'~ ~AKULTAS TEKNIK - UNIVERSITAS GADJAH MADA ============================================================= 'ATA PERCOBAAN pada Penelitian : -------------------------------engaruh pe•a~angan TAC 1111111111111111111111111111111

lhu udara luar, Ta ?kanan udara luar

~lubaban niibi Jluae galas ukur !rat Jenis Bensin iueter orifice salur"~ · lri label : '"' !rat Jenis uap air !kanan uap jenuh

,:;;-·

·)liio..

~.,;

1rk Coi 1 yang d!"g~nakan c ND ST Coi 1 1rk TAC yang digunakan :

2'i 754

der.C mfiiH!J'

Y,

73

No. Rpm. '

-------------~----------------------~-------~-------------------~----------------Torsi Manometer Waktu Tegangan Tegangan Yakum N-m /~"'- detik Jinggi Rendah uter

·----------------------~~2'-~---------------------~~·~-------:~:~-------~~~~--., 21 UH!I B 0

0 10

! ·'is '· 1500 II

3 2800 30 4.5 51.3 . . 1 '4 2500 3lt 5.5 4l.6 ~4.5 5 3080 30 7.5 36.8 ~

; ;;:: :: ~:; ;::: -~ 8 3000 30 7.5 36.8 16 9 3000 40 9 31. 7 16 10 3000 45 10.5 29.4 16 11 3080 48 13 26.5 16 12 ' 13 14 15

14 14 14

<r ::

14 14 14 14 ~K 14

27 29 30

27.5 28 30 22 20

0

-------------------------------------------------------------------------------

I'

LABORATORIUH MOTOR BAKAR - JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS T£KNIK - UNIVERSITAS GADJAH MADA

DATA PERCOBAAN pad~ Peneliti~n : --------------------------------Penyaruh pe•isangan TAC tlltltttttlllltlllllllllllllllll

Suhu udara luar 1 Ta Tekanan udara luar Kel embaban ni sbi Volume gelas.ukur

Berat Jenis·Btnsin n!Jme~er or1lice s~luran udara :La.d __LaJ:Le_~-&erat Jeni& uap air Tekanan uap jenuh

26 754

62.5

~~.

0,955 Ill

Merk Coil yang digunaka~ : NO GT Coil Merk TAC yang digunakan : ULTRA

der.C IIIII Hq Y.

74

-------------------------------------------------·---------------------------------No. Rpm. . Torsi Mano~eter Waktu Tegangan Tegangan Vakue

N-m mmHg detik Tinggi Rendah seter · , . .. .. .. "H ·'""'"""·· .. _volt inHg

-----------------------------~~------------------------ ---·:::. .. _ ... __ ~-------------1 1800 e e 8 7.5 14 2 1500 0 0 e ·\,,""· 9 14 3 2800 30, 4 54.5 u:'~ 14 3t 4 2500 ~0 5 45.2 13 14 ::e 5 3000 30 7 36.5 15 14 3l 6 3500 30 9 30.9 16 14. 3f 7 4800 30 11.5 27.11 16.5 14 27 a 3000 30 7 36.5 15 14 3e 9 3060 40 s.s 31.57 15 14 22 10 3000 45 9.5 29.94 15 14 2f 11 3880 50 11 27.15 15 14 1i 12 3000 ss 18 15.92 15 B 13 14 15

LABORATORIUM MOTOR BAKAR - JURUSAN TEKNIK HESIN FAKULTAS TEKNIK - UNIVERSITAS SADJAH MAD~ =============================================================

DATA PERCOBAAN pada Penelitian : --------------------------------~~ngaruh peaasangan TAC tlllllllllllllllllllllllllllllll

\uhu udara luar, Ta 'ekanan udara luar eleaalraban nisbi olume gelas ukur erat Jenis 9ensin : •i••eter or1-#1ce s•lur•n udara •ari Tabel : :erat Jenis uap air

·ekanan uap jenuh

lerk Coil y~ng digunakan ND BT Coil lerk TAC yang digunakan ETI

27 der.C . 754 uHg 62 Y. 50 cc

.·74 grlcc

kg/m3

mmHg

75

·-------------------~-----------------------~-------------------------------------lo. Rp11.' Torsi

. N-a 1'1an.oHter uHg

Waktu detik

Tegangan Ti nggi kv

Tegangan Rendah volt

Vaku11 aeter inHg

------------------------------------------------------------------~--------------1 1000 0 0 0 6 14 2 1500 0 0 0 7.5 14 3 2888 30 4 56.79 9.5 14 30 4 2500 30 5.5 43.39 10 14 30 5 3800 30 7 36.58 11 14 30 6 3500 30 8.5 31.31 12 14 30 7 4110 30 11 27.23 13 .- 14 27 8 3000 30 7 36.58 11 14 30 9 3000 40 8.5 32.08 11 14 22 10 3000 45 9.5 29.97 11 14 20 11 3000 50 11 27.6 . 11 14 17 12 3000 55 18 16.82 11 0 13 14 15

·--------------------------------------------------------------------------------