laporan penelitian mandiri · laporan penelitian mandiri analisis modifikasi volume silinder...

i

i

LAPORAN

PENELITIAN MANDIRI

ANALISIS MODIFIKASI VOLUME SILINDER TERHADAP TORSI,DAYA, DAN KONSUMSI BAHAN BAKAR KENDARAAN BERMOTOR

RODA DUA

Oleh:

PIETER W. TETELEPTANIP. 195603291977031001

UNIVERSITAS PATTIMURA

Oktober 2014

Judul Kegiatan

Peneliti,/PelaksanaNama LengkapNIDNJabatan FungsionalProgram StudiNomor t{PSurel (e-mail)Institusi Mitra (iika ada)Nama Institusi MitraAlamatPenanggungiawabWaktu PelaksanaanBiaya Tahun BerjalanBiaya Keseluruhan

HALAMAN PENGESAHAN

Analisis Modifikasi Volume Silinder terhadap Torsi,Day4 dan Konsumsi Bahan Bakar KendaraanBermotor Roda Dua

h. Pieter W. Tetelepta, MT.0029067908LektorTeknik Sistem [email protected]

6 bulanRp. 5.000.000Rp. 5.000.000

Ambon, 28- l0-2014

NIP. 19601024 198803 I 001 NIP. 195603291 977031001

iii

RINGKASAN

Salah satu usaha untuk meningkatkan performa kendaraan adalah denganmelakukan oversize volume silinder. Volume silinder sangat mempengaruhikompesi bahan bakar dan pembakaran yang akan memberikan tenaga padakendaraan. Dengan melakukan oversize juga adalah usaha yang dilakukan untukmengembalikan tekanan kompresi bahan bakar. Pengujian volume silinderdilakukan dengan menggunakan alat bantu prony brake yang ditentukan, yaitu :putaran magnet pada putaran 7000 rpm dan beban prony 3kg, 4kg, 5kg, 6kg, dan7kg. Serta waktu yang dibutuhkan untuk menghabiskan 10 ml bahan bakar. Hasilpengujian reduction gear 1 untuk volume silinder standart menunjukan dayamaksimum 1959,331 Watt, torsi maksimum 3,90320 N.m , dan pemakaian bahanbakar efektif 0,04503 kg.w/jam berada beban 6 kg dengan putaran magnet 4796rpm. Hasil pengujian reduction gear 2 untuk volume silinder oversize menunjukandaya maksimum 3594,270 Watt, torsi maksimum 6,46586 N.m dan pemakaianbahan bakar efektif 0,02555 kg.w/jam berada pada beban 6 kg dengan putaranmagnet 4666 rpm. Hasil pengujian reduction gear 3 untuk volume silinderoversize menunjukan daya maksimum 4398,763 Watt, torsi maksimum 9,11438N.m dan pemakaian bahan bakar efektif 0,02132 kg.w/jam berada pada beban 6kg dengan putaran magnet 4611 rpm. Hasil pengujian reduction gear 4 untukvolume silinder oversize menunjukan daya maksimum 4749,108 Watt, torsimaksimum 10,47648 N.m dan pemakaian bahan bakar efektif 0,02017 kg.w/jamberada pada beban 6 kg dengan putaran magnet 4331 rpm. Hasil pengujianreduction gear 5 untuk volume silinder oversize menunjukan daya maksimum5384,917 Watt, torsi 10,50608 N.m dan pemakaian bahan bakar efektif 0,01882kg.w/jam berada pada beban 5 kg dengan putaran magnet 4897 rpm.

Kata Kunci: Volume Silinder, Oversize, Torsi, Daya, Bahan Bakar

iv

iv

DAFTAR ISI

JUDUL .......................................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN ....................................................................... ii

RINGKASAN ............................................................................................... iii

DAFTAR ISI ................................................................................................. iv

BAB 1. PENDAHULUAN ........................................................................... 1

1.1 Latar Belakang .............................................................................. 1

1.2 Rumusan Masalah ........................................................................ 2

1.3 Tujuan Penelitian .......................................................................... 2

1.4 Batasan Masalah ........................................................................... 2

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA .................................................................. 3

2.1 Siklus Kerja Motor 2 Langkah ..................................................... 3

2.2 Komponen-Komponen Ruang Pembakaran (Motor RX Special) .. 4

2.3 Volume Silinder ............................................................................ 7

2.4 Perbandingan Kompresi ............................................................... 7

2.5 Torsi pada Prony Brake ................................................................ 8

2.6 Torsi dan Daya Efektif Pada Motor .............................................. 9

2.7 Pemakaian Bahan Bakar Perjam (B) ............................................ 10

2.8 Pemakaian Bahan Bakar Efektif (Be) ........................................... 11

BAB 3. METODE PENELITIAN ................................................................. 12

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ...................................................... 12

3.2 Variabel Penelitian ....................................................................... 12

3.3 Alat dan Bahan Penelitian ............................................................ 12

3.4 Prosedur Penelitian ....................................................................... 13

3.5 Diagram Alir Penelitian ................................................................ 15

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................ 16

4.1 Hasil ........................................................................................... 16

4.2 Pembahasan ................................................................................ 22

v

BAB 5. PENUTUP ....................................................................................... 42

5.1 Kesimpulan ................................................................................. 42

5.2 Saran ........................................................................................... 43

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 45

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Bidang otomotif sekarang telah mengalami perkembangan yang sangat

pesat dan beragam. Perkembangan yang terjadi, bukan saja pada keluaran terbaru

dari sutau kendaraan tetapi juga suku cadang yang sudah mengalami modifikasi.

Hampir sebagian sistem pada teknologi otomotif, baik sepeda motor (kendaraan

roda dua) maupun mobil (kendaraan roda empat) mengalami sentuhan modifikasi.

Modifikasi pada kendaraan yang dilakukan bertujuan untuk mendapatkan

unjuk kerja motor yang lebih baik dari sebuah sistem kerja yang standar, dengan

merubah spesifikasi komponen ataupun dengan cara memberikan komponen

tambahan. Salah satu bagian motor yang mengalami modifikasi yang trend saat ini

adalah perubahan volume silinder.

Modifikasi volume silinder bertujuan untuk meningkatkan performance

mesin sepeda motor. Modifikasi volume silinder tidak terlepas dengan yang

namanya piston. Piston adalah komponen penggerak utama mesin yang sangat

penting, dimana piston bergerak turun naik di dalam silinder membuat langkah

hisap, kompresi, usaha danlangkah buang. Dua kemungkinan dilakukannya

oversize yaitu untuk meningkatkan performance mesin dari yang sebelumnya atau

akibat dari pemakaian motor dalam jangka waktu yang lama, sehingga terjadinya

kehausan yang menyebabkan celah (clearance) antara piston dengan silinder. Jika

celah tersebut telah melebihi batas maksimum yang diizinkan, maka celah

tersebut harus dikembalikan ke kondisi standard. Artinya diameter dalam silinder

tersebut diperbesar, maka ukuran piston juga diperbesar. Proses tersebut dikenal

dengan istilah oversize. Pengaruh dari oversize piston ini akan berdampak

terhadap kinerja motor yang berkaitan dengan torsi, daya dan konsumsi bahan

bakar.

2

1.2 Rumusan Masalah

Uraian pada sub bab sebelumnya diatas menunjukkan bahwa perubahan

volume selinder dapat merubah tingkat performance motor. Dengan demikian,

masalah yang dikaji adalah sejauhmana perubahan volume silinder meningkatkan

performance motor.

1.3 Tujuan Penelitian

Penelitian ini diselenggarakan untuk memenuhi tujuan sebagai berikut:

1. mengetahui pengaruh oversize terhadap performance motor;

2. membandingkan piston ukuran standar dan yang telah dilakukan oversize.

1.4 Batasan Masalah

Untuk lebih terarahnya penelitian ini, maka ruang lingkup permasalahan

dibatasi pada:

1. Motor Yamaha RX Special tahun 1998 dua langkah;

2. Variasi Putaran dan volume silinder yaitu, Standar ( 54 mm × 50 mm), dan

Oversize 0,25 (54,25 mm x 50 mm).

3

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Siklus Kerja Motor 2 Langkah

Siklus motor bensin 2 langkah adalah motor berbahan bakar bensin yang

dalam 1 kali siklus usaha membutuhkan 2 langkah piston. Prinsip kerjanya adalah

sebagai berikut:

1. Langkah hisap dan kompresi

Piston bergerak ke atas. Ruang di bawah piston menjadi vakum / hampa

udara,berakibat campuran udara dan bensin terhisap masuk ke dalam

ruang di bawah piston. Sementara ruang di atas piston dikompresikan,

sehingga campuran udara dan bensin yang sudah berada di atas

piston menjadi naik suhu dan tekanannya. Pada saat 10 -5 derajat sebelum

TMA, busi memercikkan api, sehingga campuran udara dan bensin yang

telah naik suhu dan tekanannya, menjadi terbakar dan meledak.

Gambar 2.1 Siklus kerja motor 2 langkah

(sumber: www.google.com/search?q=siklus+motor)

2. Langkah usaha dan buang

Hasil dari terbakar dan meledaknya campuran udara dan bensin itulah,

yang membuat piston terdorong ke bawah. Pada saat piston terdorong ke

bawah, ruang di bawah piston menjadi dimampatkan/dikompresikan.

4

Sehingga campuran bensin dan udara yang berada di ruang bawah piston

menjadi terdesak keluar dan naik ke ruang di atas piston melalui saluran

bilas. Sementara sisa hasil pembakaran tadi akan terdorong keluar dan

keluarmenuju saluran buang, kemudian menuju knalpot. Begitulah

seterusnya, langkah kerja ini terjadi berulang - ulang selama mesin hidup.

2.2 Komponen-Komponen Ruang Pembakaran (Motor RX Special)

Berikut ini adalah komponen ruang pembakaran untuk motor tipe RX

Spesial:

1. Blok silinder

Fungsi blok silinder adalah Sebagai tempat untuk menghasilkan energi

panas dari proses pembakaran

Gambar 2.2 Blok silinder

(sumber: www.okyesaw.wordpress.com)

Kurangnya perawatan dan pemakaian dalam jangka waktu yang lama akan

mengakibatkan keausan pada dinding silinder, yang mengakibatkan kurangnya

tenaga yang dihasilkan motor.

[

Tampak Bawah Tampak Atas

5

Gambar 2.3 Keausan pada dinding silinder

(sumber: http://gambar.otomotifnet.com/Kanal%20MOTOR/Teknik/2012/10-

Oktober/20121710_seherboreup_1.jpg)

Untuk memperbaiki keausan pada dinding silinder biasanya di lakukan

metode oversize yaitu dengan cara memperbesar diameter silinder.

1. Piston

Fungsi piston adalah memindahkan tenaga yg diperoleh dari pembakaran ke

poros engkol (crank shaft) melalui batang piston (connecting rod).

2. Cincin Torak

Fungsi cincin torak (Ring Piston) adalah Mencegah kebocoran gas saat

langkah kompressi dan usaha, mencegah oli masuk keruang bakar, dan

memindahkan panas dari piston ke dinding silinder.

6

2

3

5

7

Gambar 2.4 Komponen Piston

(sumber: http://gambar.otomotifnet.com/Kanal%20MOTOR/Teknik/2012/10-

Oktober/20121710_seherboreup_3.jpg)

3. Batang Torak

Fungsi batang torak (Connecting Rod) adalah Menerima tenaga dari piston yg

diperoleh dari pembakaran dan meneruskannya ke poros engkol (crank shaft).

4. Piston Pin

- Fungsi piston pin adalah Menghubungkan piston dengan connecting rod

melalui lubang bushing.

- Untuk menghubungkan batang torak dengan poros engkol

5. Bantalan (bearing)

Fungsi bantalan adalah Mencegah keausan dan mengurangi gesekan pada

poros engkol (crank shaft).

6. Snap ring

Fungsi snap ring adalah untuk mengunci piston dengan piston pin.

8. Ring torak

Fungsi ring pada torak adalah untuk mencegah dan mengurangsi gesekan

antara batang torak dan poros engkol.

2

3

5

7

7

2.3 Volume Silinder

Volume silinder antara TMA dan TMB disebut volume langkah torak (V1).

Sedangkan volume TMA dan kepala silinder (tutup silinder) disebut volume sisa

(Vs). Volume total (Vt) ialah isi ruang antara torak ketika berada di TMB sampai

tutup silinder.

V1 = V1 + Vs ...................................................... (2.1)

Volume langkah mempunyai satuan yang tergantung pada satuan diameter

silinder (D) dan panjang langkah torak (L) biasanya mempunyai satuan

centimetercubic (cc) atau cubicinch (cu.in).

V1 = luas lingkaran x panjang langkah

V1 = r2 x L

V1 =2

2

1

D x L ...................................................... (2.2)

Dengan demikian besaran dan ukuran motor bakar menurut volume silinder

tergantung dari banyaknya silinder yang digunakan dan besarnya volume silinder

(Kiyaku & Murdhana, 1998).

2.4 Perbandingan kompresi

Hasil bagi volume total dengan volume sisa disebut sebagai perbandingan

kompresi

c

s

c

cs

V

V

V

VV

1 .............................................. ....... (2.3)

Dimana :

Vs = volume langkah torak

Vc = volume sisa

Hal diatas menunjukkan bahwa selama langkah kompresi, muatan yang

berada di atas torak atau volume langkah torak semakin besar maka semakin

tinggi perbandingan kompresi ( ) dan semakin tinggi daya (N) yang dihasilkan.

(General Editor M.Khovakh 1979)

8

2.5 Torsi Pada Prony Brake

Lengan pedal rem ditumpuh pada titik B (tumpuan rol), sehingga dapat

bergerak turun/naik dan kemudian salah satu lengan dari titik B dihubungkan

ke pompa hidrolik dititik A. Gaya Tekan pada pompa hidrolik disdistribusikan

oleh beban F1 (yang divariasikan). Berdasarkan gambar mekanisme prony

brake di atas beserta dimensinya , maka gaya Fk dapat dicari dengan

mengambil momen terhadap titik B.

∑MB = 0

F1a + Fk Cos β b = 0= ∙ , = sin ....................................... (2.4)

Gaya Fk yang terjadi sepanjang lengan pompa plonyer akan menekan

fluida (Tekanan Hidrolik) sebesar Pe. Besar tekanan hidrolik dari pompa

plonyer dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut:= = × , ℎ ...................... (2.5)

Fk cosβ α

β

KampasRem

9

Selanjutnya akibat tekanan hidrolik, fluida cair akan ditransfer sepanjang

pipa yang menghubungkan pompa plonyer dengan kaliper. Pada kaliper

terdapat dua piston dan keduanya digerakan oleh tekanan fluida. Piston

tersebut difungsikan untuk menekan kampas rem kearah piringan cakram.

Besar gaya tekan kedua piston pada kampas rem Fp dapat dihitung sebagai

berikut:= × × × 2, ℎ .. (2.6)

Kampas rem berada pada dua sisi permukaan piringan cakram, ketika

ditekan oleh gaya Fp yang tegak lurus dengan kampas rem akan

menyebabakan kampas rem dan piringan cakram saling bergesakan sehingga

menimbulkan gaya gesek yang bekerja sejajar piringan cakram. Ketika

piringan cakram diputar dengan putaran tertentu, maka poros akan memberi

usaha yang besar sebagai reaksi untuk melawan gaya gesek. Usaha yang

dilakukan ini dalam bentuk mome torsi. Berdasarkan dimensi dari piringan

cakaram, kedudukan kampas rem, besar gaya Fp dan koofisien gesek anatar

kedua permukaan, maka torsi dapat dihitung dengan persamaan sebagai

berikut: (Sularso, 1987. Hal. 91)= 2 ∙ ∙ ∙ (1 − ∙( ) ) ∙ .......................... (2.7)

2.6. Torsi dan Daya Efektif Pada Motor

Kendaraan roda 2 mempunyai mekanisme penggerak sampai pada yang

digerakan dihubungkan dengan mekanisme transmisi poros dan bantalannya,

θ

10

kopling, gigi reduksi serta rantai dan sproket. Pada kondisi ini terjadi kerugian

dari penggerak menuju ke yang di gerakan sehingga daya maupun torsi yang

ditransmisikan oleh penggerak ke yang digerakan akan lebih kecil. Beradasarkan

mekanisme (alat pengujian) yang telah di jelaskan di atas maka torsi pada motor

penggerak dapat di hitung sebagai berikut: (Stolk, 1994, 345)= ∙ , ………… ∙ ................................................... (2.8)

Dimana :

n1 = Putaran pada magnet

n2 = Putaran pada poros Prony Brake= ................................................... (2.9)

= Efisiensi rantai sproket (95-99%) diambil = 0,97

= Efisiensi gigi reduksi 0,95-0,97) diambil = 0,96

= Efisiensi bantalan (0,98-0,99) diambil = 0,985

= Efisiensi kopling 0,99

= Efisiensi poros 0,99= ∙ ∙ ∙ ∙= 0,97 × 0,96 × 0,985 × 0,99 × 0,99

= 0,898

Dengan demikian, torsi pada motor dapat dihitung sabagai berikut:= , ∙ = , ∙ = , ∙ , ………… ∙ ........................... (2.10)

Sedangkan daya efektif motor adala tenaga yang diberikan oleh motor untuk

mengatasi beban torsi pada putaran poros prony brake tertentu, dan dapat dihitung

dengan persamaan sebagai berikut: (Suharto, 1991, hal. 136)= ∙ ∙ , ………… . . ...................Persamaan (2.11)

2.7. Pemakaian Bahan Bakar Perjam (B)

Konsumsi bahan bakar dalam penelitian ini didapat dari hasil pengukuran,

dimana kedaraan dioperasikan pada putaran tertentu dan ditahan sampai bahan

bakar terpakai 10 ml. Satuan konsumsi bahan bakar adalah kg/jam, maka volme

11

bahan bakar yang telah diperoleh dikalikan dengan berat jenis bahan bakar.

Perhitungannya dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:

B = VBB × BJBB ....................................... (2.12)

Dimana :

VBB = volume bahan bakar yang didapat dari variasi kecepatan pergigi

BJBB = berat jenis bahan bakar, berkisar antara 715-780 kg/m3 (Data

Keputusan Direktur Jendral Minyak dan Gas Bumi) = 745 kg/m3

t = waktu (detik)

Dengan demikian pemakaian bahan bakar per jam adalah= × × 3600 ..................................... (2.13)

2.8. Pemakaian Bahan Bakar Efektif (Be)

Performance kendaraan terhadap penggunaan bahan bakar selalu dinilai

dengan pemakaian bahan bakar efektif, sihingga padanya dapat diketahui

efektifnya bahan bakar dalam massa per tenaga dan per waktu pemakaian ketika

kendaraan beroperasi. Perhitungannya dengan menggunakan persamaan sebgai

beriktu: (Pettofsky, hal 63)= ..................................... (2.14)

12

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Lama waktu yang dibutuhkan untuk penelitian adalah kurang dari 1 bulan,

yang akan meliputi:

1. Perancangan alat dibuat di Lab. Otomotif Fakultas Teknik Universitas

Pattimura Ambon

2. Uji statis dilakukan Lab. Otomotif Fakultas Teknik Universitas Pattimura

Ambon

3.2 Variabel Penelitian

Adapun variabel penelitian yang dipakai yaitu:

1. Variabel bebas adalah putaran/gigi, dan volume silinder (Standar (54 mm

x 50 mm) dan Oversize 0,25 (54,25 mm x 50 mm));

2. Variabel terikat adalah torsi, daya dan konsumsi bahan bakar

3.3 Alat Dan Bahan Penilitian

3.3.1 Alat Penelitian

Volume silinder antara TMA dan TMB disebut volume langkah torak (V1).

Sedangkan volume TMA dan kepala silinder (tutup silinder) disebut volume sisa

(Vs). Volume total (Vt) ialah isi ruang antara torak ketika berada di TMB sampai

tutup silinder.

3.3.2 Alat Penelitian

Adapun bahan penelitian yang dipakai adalah sebagai berikut:

1. Sepeda motor Yamaha RX Special 115cc

13

Gambar 3.1 Motor Yamaha RX-special 115 cc

(sumber: http://planetmotobike.blogspot.com/2013/12/spesifikasi-yamaha-rx-

special.html)

Bore x stroke: 54 x 50 mm

Volume silinder 115cc

Perbandingan Kompresi 6,6 : 1

Daya Maximum: 15.5 ps (15,35 hp) @ 8500 rpm

Torsi Maximum: 1.35 kg-m @ 8000 rpm

Transmission: 5-speed (1-N-2-3-4-5)

Pengapian: CDI

Berat: 94 kg

2. Silinder head dan piston ukuran standart, oversize dan 0,25 mm.

3.4 Prosedur Penelitian

3.4.1 Persiapan Penelitian

Sebelum melakukan pengujian ada beberapa hal yang perlu dilakukan agar

pada saat pengujian tidak mengalami gangguan maupan kecelakaan kerja. Hal-hal

yang harus diperhatikan adalah penyetelan dan pengecekan mesin uji, adapun

yang harus dilakukan sebelum pengujian adalah sebagai berikut:

a) Persiapan bahan bakar Sebelum dilakukan pengujian.

b) Memeriksa pelumas mesin, baik secara kuantitas maupun secara kualitas.

c) Memeriksa kondisi mesin uji, penyetelan karburator dan pembersihan

seluruh system bahan bakar dan pengapian.

d) Menyiapkan alat – alat uji.

14

e) Menyiapkan alat-alat yang diperlukan selama pengujian.

f) Memeriksa semua selang bahan bakar dan memastikan tidak terdapat

kebocoran untuk menghindari terjadinya kecelakaan.

3.4.2 Langkah Penelitian

Mesin yang akan diukur torsinya diletakkan pada lingkungan terbuka. Dan

rotor yang digunakan disini adalah cakram yang dihubungkan dengan gesekan

mekanis (rem cakram/disc brake) terhadap stator yang ditumpu oleh bantalan

yang mempunyai gesekan kecil. Torsi yang dihasilkan pada stator ketika rotor

tersebut berputar diukur dengan cara menyeimbangkan stator dengan alat

pemberat. Pengujian kali ini kita akan melakukan pengujian dengan metode

constant speed test untuk tiap pengujian. Bahan bakar yang digunakan adalah

premium. Adapun langkah-langkah pengujian adalah sebagai berikut:

1. Hidupkan motor selama 5 menit sebagai pemanasan untuk mencapai

kondisi kerja yang diinginkan. Dalam kondisi ini motor tidak terbebani.

2. Kendaraan dioperasikan pada gigi reduction 5.

3. Putar throltle gas hingga mencapai putaran 7000 rpm kemudian letakan

beban seberat 3 kg pada pedal rem, dan biarkan kendaraan beroperasi

hingga mencapai pemakaian bahan bakar 10 ml.

4. Ketika sudah tercapai pemakaian bahan bakar 10 ml diberi aba-aba, untuk

memperhatikan angka yang tertera pada kedua tachometer dan stopwatch.

Kemudian beban diangkat dari pedal rem.

5. Catat putaran pada magnet, putaran pada prony dan waktu pada tabel

penelitian.

6. Lakukan prosedur 3 sampai dengan 5 untuk beban 4 kg, 5 kg dan 6 kg,

7kg, dan Untuk masing-masing beban pengujian dilakukan sebanyak 5

kali.

7. Setelah selesai pengujian untuk gigi reduction 5, kendaraan didiamkan

hingga motor dingin.

8. Lakukan prosedur 1 sampai 7 untuk reduction gear 4, 3, 2, dan 1.

Data-data yang diambil pada peneltian adalah:

15

Tabel 3.1 Pengambilan Data

Volumesilinder

ReductionGear

Putaran(rpm)

BebanDynamometer

(Kg)

WaktuUji

(detik)

KonsumsiBahanbakar

Standar( 58 mm ×50 mm )

12345

Rata-rata

Oversize0,25

( 58,25 mm× 50 mm )

12345

Rata-rata

3.5 Diagram Alir Penelitian

START

HASIL DANPEMBAHASAN

STOP

KESIMPULAN DANSARAN

VARIABEL TETAP

- Diamater SilinderTanpa Over size- Diamater Silinder Dengan Over size 0,25- Torsi Spesifikasi Motor (Ts)

Tm < Ts

VARIABEL KONTROL

- Beban (3kg-7kg) Untuk Setiap ReductionGear I, II, III, IV, dan V

VARIABEL YANG DIUKUR

- Torsi Prony (Tp)- Torsi Motor (Tm)- Waktu Konsumsi Bahan Bakar (t)

VARIABEL YANG DIHITUNG

- Torsi Motor (Tm)- Daya Efektif (Ne)- Pemakaian Bahan Bakar Efektif (Be)

TIDAK

YA

Gambar 3.2 Diagram Alir Penelitian

Fk cosβ α

β

16

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

4.1.1 Perhitungan Gaya Plunyer, Tekanan Hidrolik Dan Gaya Tekan

Piston

Penelitian ini dilakukan untuk mencari performance kendaraan roda dua

Yamaha RX-special 115 cc dengan variabel penelitian adalah variasi volume

silinder. Penelitian dilakukan secara statis dengan mengunakan peralatan

pendukung adalah dynamometertype Prony Brake. Performance yang dicari

sesuai variabel penelitian adalah Torsi, Daya Efektif dan Pemakaian Bahan Bakar

Efektif dari motor kendaraan.

Mendapatkan performance sebagaimana yang dikatakan di atas, maka

pertama yang harus dicari adalah besar torsi yang terjadi pada pronybarake.

Sesuai mekanisme prony brake yang tergambar pada gambar 2.3, maka parameter

utama untuk mendapatkan torsi yang terjadi pada prony brake adalah beban F1,

selain itu juga dimensi dari konstruksi prony brake. Melalui alat pendukung

tersebut, maka dilakukan juga variasi beban F1 (seperti terlihat pada tabel 4.1)

yang kemudian dikonversi dari kilogram ke Newton. Melalui beban yang

divariasikan tersebut dihitung gaya pada plonyer Fk (persamaan 2.1), tekanan

hidrolik Pe (persamaan 2.2) dan gaya tekan piston Fp (persamaan 2.3). Hasil

perhitungan selengkapnya, sesuai varisi beban dapat dilihat pada tabel berikut ini

(tabel 4.1).

Tabel 4.1 Perhitungan Gaya Plunyer, Tekanan Hidrolik Dan Gaya Tekan

Piston

Beban(kg)

Beban(N)

a(m)

b(m)

Cosβ

d1(m)

d2(m)

π/4 Fk(N)

Pe(N/m2)

Fp(N)

3 29,43 0,23 0,12 0,93 0,012 0,029 0,785 60,65323 536564,2764 708,46337

4 39,24 0,23 0,12 0,93 0,012 0,029 0,785 80,87097 715419,0352 944,61783

5 49,05 0,23 0,12 0,93 0,012 0,029 0,785 101,08871 894273,794 1180,77229

17

Beban(kg)

Beban(N)

a(m)

b(m)

Cosβ

d1(m)

d2(m) π/4 Fk

(N)Pe

(N/m2)Fp(N)

6 58,86 0,23 0,12 0,93 0,012 0,029 0,785 121,30645 1073128,553 1416,92675

7 68,67 0,23 0,12 0,93 0,012 0,029 0,785 141,524194 1251983,312 1653,08121

8 78,48 0,23 0,12 0,93 0,012 0,029 0,785 161,741935 1430838,07 1889,23566

4.1.2 Perhitungan Momen Torsi Pada Prony

Gaya tekanpiston pada kampas rem menyebabkan terjadinya kontak antara

kampas rem dengan piringan cakram dengan besar koofisien gesek antara kedua

permukaan adalah 0,38 (Sularso, 1987. Hal. 93). Gesekan antara kampas rem

dengan piringan cakram menyebakan adanya gaya gesek antara kedua permukaan

tersebut.

Ketika poros pronybarke diputar pada putaran tertentu, maka akan terjadi

suatu usaha dalam bentuk reaksi untuk mengatasi gaya gesek yaitu beban torsi

yang terjadi pada poros prony brake. Besar gaya tekanpiston Fp yang telah

dihitung sebelumnya (diambil pada tabel 4.1) serta dimensi dari piringan cakram,

maka dapat dihitung besar momen torsi pada poros prony brake dan

perhitungannya menggunakan persamaan 2.4. Hasil perhitungan selengkapnya,

sesuai varisi beban dapat dilihat pada tabel berikut ini:

Tabel 4.2 Perhitungan Momen Torsi Pada Prony

Beban(kg)

Fp(N)

μ θ(rad)

sinθ/2

R1(m)

R2(m)

Tp(N.m)

3 708,46337 0,38 0,95 0,461 0,09 0,11 55,6632964 944,61783 0,38 0,95 0,461 0,09 0,11 74,2177285 1180,77229 0,38 0,95 0,461 0,09 0,11 92,772166 1416,92675 0,38 0,95 0,461 0,09 0,11 111,326597 1653,08121 0,38 0,95 0,461 0,09 0,11 129,881028 1889,23566 0,38 0,95 0,461 0,09 0,11 148,43546

18

4.1.3. Perhitungan Torsi dan Daya Efektif Motor

Sebagaimana telah dijelaskan sebelumnya bahwa disamping

pemakaian/konsumsi bahan bakar, juga torsi dan daya efektif motor adalah

merupakan performance utama dari suatu kendaraan. Penelitian ini adalah untuk

mengkaji hal tersebut sesuai variasi variabel penelitian (lihat penjelasan dan tabel

hasil pada sub bab 4.1.1 dan 4.1.2) dan dinilai untuk masing-masing reduction

gear (1, 2, 3, 4 dan 5).

Torsi pada motor dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 2.7

sedangkan daya efektif motor dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

2.8. Data yang dibutuhkan untuk menghitung torsi pada motor adalah torsi pada

poros prony barake (diambil pada tabel 4.2), putaran poros engkol motor n1 dan

putaran poros prony brake n2. Data kedua putaran untuk setiap variasi, diambil

dengan menggunakan tachometer saat dilakukan pengujian. Daya efektif motor

dihitung berdasarkan torsi motor yang telah diperoleh sebelumnya dan putaran

poros engkol motor n1. Hasilnya dapat dilihat pada tabel berikut:

Tabel 4.3 Perhitungan Torsi dan Daya Efektif Motor

GR Silinder BebanF1(N)

n1(rpm)

n2(rpm)

Tp(N.m)

Tm(N.m)

Ne(Watt)

3 29,43 6882 199 55,663296 1,79238 1291,082674 39,24 6446 192 74,2177216 2,46174 1660,890126

standart 5 49,05 5736 180 92,77216 3,24194 1946,3557846 58,86 4796 151 111,32659 3,90320 1959,331454

1 7 68,67 4356 113 129,88102 3,75197 1710,630423 29,43 6526 228 55,663296 2,16561 1479,2303964 39,24 6016 220 74,2177216 3,02236 1903,10327

0,25 5 49,05 5800 211 92,77216 3,75834 2281,5615036 58,86 5506 193 111,32659 4,34554 2504,3110647 68,67 4999 149 129,88102 4,31095 2255,6100233 29,43 6772 298 55,663296 2,72767 1933,3800794 39,24 6266 278 74,2177216 3,66679 2404,830495

standart 5 49,05 5557 257 92,77216 4,77787 2778,9635376 58,86 4625 227 111,32659 6,08467 2945,485034

2 7 68,67 4221 170 129,88102 5,82509 2573,514791

19

3 29,43 6613 324 55,663296 3,03696 2102,0642474 39,24 6079 312 74,2177216 4,24183 2698,946455

0,25 5 49,05 5700 293 92,77216 5,31048 3168,2346946 58,86 5311 277 111,32659 6,46586 3594,2702847 68,67 4871 214 129,88102 6,35426 3239,6009733 29,43 6537 407 55,663296 3,85930 2640,5560144 39,24 5918 380 74,2177216 5,30689 3287,178375

standart 5 49,05 5044 339 92,77216 6,94330 3665,6367276 58,86 4320 287 111,32659 8,23608 3724,027334

3 7 68,67 3755 201 129,88102 7,74204 3042,8027833 29,43 6760 461 55,663296 4,22714 2990,9000554 39,24 6172 443 74,2177216 5,93211 3832,157947

0,25 5 49,05 5273 399 92,77216 7,81729 4314,4219896 58,86 4611 339 111,32659 9,11438 4398,7639947 68,67 4238 255 129,88102 8,70259 3860,272187

GR Silinder BebanF1(N)

n1(rpm)

n2(rpm)

Tp(N.m)

Tm(N.m)

Ne(Watt)

3 29,43 6516 512 55,663296 4,87059 3321,780539

4 39,24 5603 427 74,2177216 6,29852 3693,750437

standart 5 49,05 4804 376 92,77216 8,08586 4065,720972

6 58,86 4064 328 111,32659 10,00559 4256,031239

4 7 68,67 3489 236 129,88102 9,78319 3572,644063

3 29,43 6789 587 55,663296 5,35951 3808,369485

4 39,24 6216 502 74,2177216 6,67458 4342,535642

0,25 5 49,05 5164 428 92,77216 8,56247 4628,001532

6 58,86 4331 366 111,32659 10,47648 4749,108029

7 68,67 3745 266 129,88102 10,27304 4026,793732

3 29,43 6449 583 55,663296 5,60362 3782,418074

4 39,24 5450 520 74,2177216 7,88566 4498,244092

standart 5 49,05 4500 437 92,77216 10,03253 4725,319321

6 58,86 3728 340 111,32659 11,30643 4411,739699

5 7 68,67 3159 254 129,88102 11,62930 3845,133865

3 29,43 6865 697 55,663296 6,29339 4522,033272

4 39,24 6290 640 74,2177216 8,40931 5536,30042

0,25 5 49,05 4897 498 92,77216 10,50608 5384,91767

6 58,86 3957 375 111,32659 11,74865 4865,889374

7 68,67 3350 287 129,88102 12,39100 4344,698501

20

4.1.4. Perhitungan Pemakaian Bahan Bakar Efektif

Pemakaian bahan bakar efektif adalah jumlah kilogram bahan bakar yang

dikonsumsi oleh kendaraan per watt dan per jam pemakaian. Mendapatkan jumlah

pemakaian bahan bakar efektif Be, maka yang harus diketahui adalah pemakaian

bahan bakar per jam B dan daya efektif Ne dari kendaraan untuk setiap variasi

serta reduction gear. Perhitungan pemakaian bahan bakar per jam B

menggunakan persamaan 2.10. Terkait dengan hal tersebut, maka data yang

diperlukan adalah waktu yang dibutuhkan untuk menghabiskan volume bahan

bakar 10 ml dan didapat saat melakukan pengujian. Selanjutnya pemakaian bahan

bakar efektif Be dihitung dengan menggunakan persamaan 2.11, dimana daya

efektif Ne diambil dari tabel 4.3. Hasil perhitungan sebagaimana dijelaskan di atas

dapat dilihat pada tabel berikut ini:

Tabel 4.4 Perhitungan Pemakaian Bahan Bakar Efektif

GR Silindern1

(rpm)Beban

(N)Volume

(m3)Waktu(det)

B(kg/jam)

Be(kg.w/jam)

6683 29,43 0,001 29,4 91,22449 0,070666247 39,24 0,001 30,4 88,22368 0,05312

standart 5756 49,05 0,001 29,4 91,22449 0,046874617 58,86 0,001 30,4 88,22368 0,04503

1 4157 68,67 0,001 29,2 91,84932 0,053696556 29,43 0,001 28,8 93,12500 0,062966097 39,24 0,001 29,2 91,84932 0,04826

0,25 5771 49,05 0,001 27,8 96,47482 0,042285507 58,86 0,001 27,6 97,17391 0,038805000 68,67 0,001 28,4 94,43662 0,041876752 29,43 0,001 28,6 93,77622 0,048506066 39,24 0,001 28,6 93,77622 0,03899

standart 5627 49,05 0,001 29 92,48276 0,033284666 58,86 0,001 29,4 91,22449 0,03097

2 4222 68,67 0,001 29 92,48276 0,035946703 29,43 0,001 28,8 93,12500 0,044306080 39,24 0,001 28,2 95,10638 0,03524

0,25 5712 49,05 0,001 26,8 100,07463 0,031595341 58,86 0,001 29,2 91,84932 0,025554871 68,67 0,001 28,4 94,43662 0,029156717 29,43 0,001 27 99,33333 0,03762

21

6028 39,24 0,001 26,8 100,07463 0,03044standart 5134 49,05 0,001 26,8 100,07463 0,02730

3720 58,86 0,001 25 107,28000 0,028813 3605 68,67 0,001 27,6 97,17391 0,03194

6769 29,43 0,001 26,4 101,59091 0,033976232 39,24 0,001 27 99,33333 0,02592

0,25 5134 49,05 0,001 28,8 93,12500 0,021584611 58,86 0,001 28,6 93,77622 0,021324238 68,67 0,001 27,8 96,47482 0,02499

GR Silindern1

(rpm)Beban

(N)Volume

(m3)Waktu(det)

B(kg/jam)

Be(kg.w/jam)

6876 29,43 0,001 26 103,15385 0,03105

5404 39,24 0,001 25,4 105,59055 0,02859

standart 4535 49,05 0,001 26 103,15385 0,02537

4165 58,86 0,001 26,2 102,36641 0,02405

4 3589 68,67 0,001 26,8 100,07463 0,02801

6730 29,43 0,001 25,2 106,42857 0,02795

6167 39,24 0,001 25,8 103,95349 0,02394

0,25 5045 49,05 0,001 29,6 90,60811 0,01958

4272 58,86 0,001 28 95,78571 0,02017

3735 68,67 0,001 28,2 95,10638 0,02362

6790 29,43 0,001 23,2 115,60345 0,02842

5550 39,24 0,001 24,4 109,91803 0,02444

standart 4600 49,05 0,001 24,4 109,91803 0,02300

3768 58,86 0,001 24,4 109,91803 0,02161

5 3111 68,67 0,001 25 107,28000 0,02187

6865 29,43 0,001 26 103,15385 0,02281

6261 39,24 0,001 21,6 124,16667 0,02297

0,25 4957 49,05 0,001 27,8 96,47482 0,01882

3757 58,86 0,001 26,8 100,07463 0,02113

3160 68,67 0,001 25,6 104,76563 0,02078

22

4.2. Pmbahasan

4.2.1 Analisa Torsi, Daya Dan Bahan Bakar Efektif Reduction Gera 1

Gambar. 4.1 Grafik fungsi antara putaran n1 dan torsi Tm motor akibat variasi

beban F1, pada reduction gear 1

Gambar 4.1 hasilnya memperlihatkan bahwa untuk volume silinder

standart pada beban 3 kg - 7 kg mengalami penurunan putaran magnet (n1) dari

6882 rpm - 4356 rpm. Torsi motor (Tm) yang semakin meningkat dari 1,79238

N.m - 3,90320 N.m pada beban 3 kg-6 kg dan cenderung menurun tidak

signifikan pada beban 7 kg dengan torsi motor 3,75197 N.m

Gambar 4.1 Hasilnya memperlihatkan bahwa untuk volume silinder oversize

pada beban 3 kg – 7 kg mengalami penurunan putaran magnet (n1) dari 5626 rpm

– 4999 rpm dengan torsi motor (Tm) yang semakin meningkat dari 2,16561 N.m –

4,34554 N.m pada beban 3 kg - 6 kg dan cendrung menurun tidak signifikan pada

beban 7 kg dengan torsi motor 4,31554 N.m

1,500002,550003,600004,650005,700006,750007,800008,850009,9000010,9500012,00000

25003000350040004500500055006000650070007500

25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

Tors

i mot

or (N

m)

Puta

ran

(rpm

)

Beban (N)

Grafik f (F1)=(n1,Tm) untuk RG 1

n1 RG1 slndr std n1 RG1 os 0,25

Tm RG1 slnd std Tm RG1 os 0,25

23

Gambar 4.2 Garfik fungsi antara putaran n1 dan daya efektif Ne motor

akibat variasi beban F1 pada reduction gear 1


standart pada beban 3 kg - 7 kg mengalami penurunan putaran magnet (n1) dari

6882 rpm - 4356 rpm dengan daya efektif (Ne) yang semakin meningkat dari

1291,08267 Watt - 1959,331454 Watt pada beban 3 kg - 6 kg dan cenderung

menurun tidak signifikan pada beban 7 kg dengan daya efektif 1710,63042 Watt


oversize pada beban 3 kg – 7 kg mengalami penurunan putaran magnet (n1) dari

5626 rpm – 4999 rpm dengan daya efektif (Ne) yang semakin meningkat dari

1479,230396 Watt – 2504,311064 Watt pada beban 6 kg dan cendrung menurun

tidak signifikan pada beban 7 kg dengan daya efektif 2255,610023 Watt

10001550210026503200375043004850540059506500

25003000350040004500500055006000650070007500

25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 Daya

Efe

ktif

(Wat

t)

Puta

ran

(rpm

)

Beban (N)

Grafik f (F1)=(n1,Ne) untuk RG 1


Ne RG1 slndr std Ne RG1 os 0,25

24

Gambar 4.3 Garfik fungsi antara daya efektif Ne torsi Tm motor akibat

variasi beban F1 pada reduction gear 1

Gambar 4.3 hasilnya memperlihatkan bahwa untuk volume silinder standart

pada beban 3 kg – 6 kg mengalami peningkatan daya efektif (Ne) dari 1291,08267

Watt - 1959,331454 Watt pada beban 3 kg-6 kg dan cendrung menurun tidak

signifikan pada beban 7 kg dengan daya efektif 1710,63042 Watt dengan torsi

motor (Tm) yang semakin meningkat dari 1,79238 N.m - 3,90320 N.m pada

beban 6 kg dan cenderung menurun tidak signifikan pada beban 7 kg dengan torsi

motor 3,75197 N.m

Hasilnya memperlihatkan bahwa untuk volume silinder oversize pada beban

3 kg – 7kg mengalami peningkatan daya efektif (Ne) dari 1479,230396 Watt –

2504,311064 Watt pada beban 6 kg dan cendrung menurun tidak signifikan pada

beban 7 kg dengan daya efektif 2255,610023 Watt dengan torsi motor (Tm) yang

semakin meningkat dari 2,16561 N.m – 4,34554 N.m dan pada beban 6 kg dan

cendrung menurun tidak signifikan pada beban 7 kg dengan torsi motor 4,31554

N.m

1,500002,550003,600004,650005,700006,750007,800008,850009,9000010,9500012,00000

10001550210026503200375043004850540059506500

25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

Tors

i Mot

or (N

m)

Daya

Efe

ktif

(Wat

t)

Beban (N)

Grafik f (F1)=(Ne,Tm) untuk RG 1


Tm RG1 slndr std Tm RG1 os 0,25

25

Gambar 4.4 Garfik fungsi antara daya efektif Ne Bahan bakar efektif motor

akibat


Hasilnya memperlihatkan bahwa untuk volume silinder standart pada beban

3 kg – 6 kg mengalami peningkatan daya efektif (Ne) dari 1291,08267 Watt -


beban 7 kg dengan daya efektif 1710,63042 Watt dengan bahan bakar efektif (Be)

yang semakin menurun dari 0,07066 kg.w/jam – 0,04503 kg.w/jam dan cendrung

meningkat tidak signifikan pada beban 7 kg dengan pemakaian bahan bakar

efektif (Be) 0,05369 kg.w/jam




beban 7 kg dengan daya efektif 2255,610023 Watt dengan bahan bakar efektif

(Be) yang semakin menurun dari 0,06296 kg.W/jam – 0,03880 kg.W/jam dan

cendrung meningkat tidak signifikan pada beban 7 kg dengan pemakaian bahan

bakar efektif (Be) 0,05369 kg.W/jam

0,010000,017000,024000,031000,038000,045000,052000,059000,066000,073000,08000

10001550210026503200375043004850540059506500

25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

Baha

n Ba

kar E

fekt

if (k

g.W

/jam

)

Daya

Efe

ktif

(Wat

t)

Beban (N)

Grafik f (F1)=(Ne,Be) untuk RG 1


Be RG1 slndr std Be RG1 os 0,25

26

4.2.2 Analisa Torsi, Daya Dan Bahan Bakar Efektif Reduction Gera 2

Gambar 4.5 grafik fungsi antara putaran n1 dan torsi Tm motor akibat variasi

beban F1,pada reduction gear 2

Hasilnya memperlihatkan bahwa untuk volume silinder standart pada

beban 3 kg - 7 kg mengalami penurunan putaran magnet (n1) dari 6772 rpm -

4221 rpm dengan torsi motor (Tm) yang semakin meningkat dari 2,72767 N.m –

6,08467 N.m pada beban 6 kg dan cenderung menurun tidak signifikan pada



3 kg – 7 kg mengalami penurunan putaran magnet (n1) dari 6613 rpm – 4871 rpm

dengan torsi motor (Tm) yang semakin meningkat dari 3,03696 N.m – 6,46586

N.m pada beban 6 kg dan cendrung menurun tidak signifikan pada beban 7 kg

dengan torsi motor 6,35426 N.m

1,500002,550003,600004,650005,700006,750007,800008,850009,9000010,9500012,00000

25003000350040004500500055006000650070007500

25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

Tors

i mot

or (N

m)

Puta

ran

(rpm

)

Beban (N)



Tm RG 2 slnd std Tm RG2 os 0,25

27

Gambar 4.6 garfik fungsi antara putaran n1 dan daya efektif Ne motor


Hasilnya memperlihatkan bahwa untuk volume silinder silinder standart

pada beban 3 kg - 7 kg mengalami penurunan putaran magnet (n1) dari 6772 rpm

- 4221 rpm dengan daya efektif (Ne) yang semakin meningkat dari 1933,380079

Watt – 2945,485034 Watt pada beban 6 kg dan cendrung menurun tidak

signifikan pada beban 7 kg dengan daya efektif (Ne) 2573,514791 Watt

Hasilnya memperlihatkan bahwa untuk volume silinder oversize pada

beban 3 kg – 7 kg mengalami penurunan putaran magnet (n1) dari 6613 rpm –

4871 rpm dengan daya efektif (Ne) yang semakin meningkat dari 2102,064247


signifikan pada beban 7 kg dengan daya efektif (Ne) 3239

10001550210026503200375043004850540059506500

25003000350040004500500055006000650070007500

25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

Daya

Efe

ktif

(Wat

t)

Puta

ran

(rpm

)

Beban (N)


n1 RG 2 slndr std n1 RG 2 os 0,25

Ne RG 2 slndr std Ne RG2 os 0,25

28

Gambar 4.7 grarfik fungsi antara daya efektif Ne torsi Tm motor akibat



3 kg – 6 kg mengalami peningkatan daya efektif (Ne) dari 1933,38007 Watt –



semakin meningkat dari 2,72767 N.m – 6,08467 N.m pada beban 6 kg dan

cenderung menurun tidak signifikan pada beban 7 kg dengan torsi motor 5,82509

N.m







N.m

1,500002,550003,600004,650005,700006,750007,800008,850009,9000010,9500012,00000

10001550210026503200375043004850540059506500

25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

Tors

i Mot

or (N

m)

Daya

Efe

ktif

(Wat

t)

Beban (N)




29

Gambar 4.8 garfik fungsi antara daya efektif Ne Bahan bakar efektif motor





beban 7 kg dengan daya efektif 2573,514791 Watt dengan bahan bakar efektif

(Be) 0,04850 kg.W/jam – 0,03097 Kg.W/jam dan cendrung meningkat tidak

signifikan pada beban 7 kg dengan pemakaian bahan bakar efektif (Be) 0,03594

kg.W/jam




beban 7 kg dengan daya efektif (Ne) 3239,600973 Watt dan pada beban dan

cendrung meningkat tidak signifikan pada beban 7 kg dengan pemakaian bahan

bakar efektif (Be) 0,02915 kg.W/jam

4.2.3 Analisa Torsi, Daya Dan Bahan Bakar Efektif Reduction Gear 3

0,010000,017000,024000,031000,038000,045000,052000,059000,066000,073000,08000

10001550210026503200375043004850540059506500

25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

Baha

n Ba

kar E

fekt

if (k

g.W

/jam

)

Daya

Efe

ktif

(Wat

t)

Beban (N)




30

Gambar 4.9 Grafik fungsi antara putaran n1 dan torsi Tm motor akibat

variasi beban F1, pada reduction gear 3











1,500002,550003,600004,650005,700006,750007,800008,850009,9000010,9500012,00000

25003000350040004500500055006000650070007500

25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

Tors

i mot

or (N

m)

Puta

ran

(rpm

)

Beban (N)


n1 RG3 slndr std n1 RG3 os 0,25 Tm RG 3 slnd std Tm RG3 os 0,25

31

Gambar 4.10 garfik fungsi antara putaran n1 dan daya efektif Ne motor












10001550210026503200375043004850540059506500

25003000350040004500500055006000650070007500

25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

Daya

Efe

ktif

(Wat

t)

Puta

ran

(rpm

)

Beban (N)




32

Gambar 4.11 garfik fungsi antara daya efektif Ne torsi Tm motor akibat



3 kg – 6 kg mengalami peningkatan daya efektif (Ne) 2640,556014 Watt –



semakin meningkat dari 3,85930 N.m – 8,23608 N.m pada beban 6 kg dan

cenderung menurun tidak signifikan pada beban 7 kg dengan torsi motor 7,74204

N.m







N.m

1,500002,550003,600004,650005,700006,750007,800008,850009,9000010,9500012,00000

10001550210026503200375043004850540059506500

25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

Tors

i Mot

or (N

m)

Daya

Efe

ktif

(Wat

t)

Beban (N)




33

Gambar 4.12 garfik fungsi antara daya efektif Ne Bahan bakar efektif motor



beban 3 kg – 6 kg mengalami peningkatan daya efektif (Ne) dari 2640,55604 Watt

– 3724,027334 Watt pada beban 6 kg dan cendrung menurun tidak signifikan

pada beban 7 kg dengan daya efektif 3042,802783 Watt dengan bahan bakar

efektif (Be) 0,03762 kg.W/jam – 0,03097 Kg.W/jam hingga beban 5 kg dan

cendrung meningkat tidak signifikan pada beban 6 kg – 7 kg dengan pemakaian

bahan bakar efektif (Be) 0,02881 kg.W/jam – 0,03194 kg.W/jam




beban 7 kg dengan daya efektif (Ne) 3860,272187 Watt dengan bahan bakar

efektif (Be) 0,03397 kg.W/jam – 0,02132 Kg.W/jam dan cendrung meningkat

tidak signifikan pada beban 7 kg dengan pemakaian bahan bakar efektif (Be)

0,02499 kg.W/jam

0,010000,017000,024000,031000,038000,045000,052000,059000,066000,073000,08000

10001550210026503200375043004850540059506500

25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

Baha

n Ba

kar E

fekt

if (k

g.W

/jam

)

Daya

Efe

ktif

(Wat

t)

Beban (N)




34














1,500002,550003,600004,650005,700006,750007,800008,850009,9000010,9500012,00000

25003000350040004500500055006000650070007500

25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

Tors

i mot

or (N

m)

Puta

ran

(rpm

)

Beban (N)


n1 RG4 slndr std n1 RG4 os 0,25 Tm RG 4 slnd std Tm RG4 os 0,25

35

Gambar 4.14 grafik fungsi antara putaran n1 dan daya efektif Ne motor





Watt – 4256,031239 Watt dan cendrung menurun tidak signifikan pada beban 7

kg dengan daya efektif (Ne) 3572,644063 Watt






10001550210026503200375043004850540059506500

25003000350040004500500055006000650070007500

25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

Daya

Efe

ktif

(Wat

t)

Puta

ran

(rpm

)

Beban (N)




36

Gambar 4.15 grafik fungsi antara daya efektif Ne torsi Tm motor akibat




4256,031239 Watt dan cendrung menurun tidak signifikan pada beban 7 kg

dengan daya efektif 3572,644063 Watt dengan torsi motor (Tm) yang semakin

meningkat 4,87059 N.m – 10,00559 N.meban 7 kg dan cenderung menurun tidak






meningkat dari 535951 N.m – 10,47648 N.m dan cendrung menurun tidak


1,500002,550003,600004,650005,700006,750007,800008,850009,9000010,9500012,00000

10001550210026503200375043004850540059506500

25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

Tors

i Mot

or (N

m)

Daya

Efe

ktif

(Wat

t)

Beban (N)




37

Gambar 4.16 grafik fungsi antara daya efektif Ne Bahan bakar efektif motor




4256,031239 pada beban 6 kg dan cendrung menurun tidak signifikan pada beban

7 kg dengan daya efektif 3042,802783 Watt dengan bahan bakar efektif (Be)

0,03105 kg.W/jam – 0,02405 Kg.W/jam dan cendrung meningkat tidak signifikan

pada beban 7 kg dengan pemakaian bahan bakar efektif (Be) 0,08201 kg.W/jam




beban 7 kg dengan daya efektif (Ne) 3860,272187 Watt dengan bahan bakar

efektif (Be) 0,02795 kg.W/jam – 0,02017 Kg.W/jam dan cendrung meningkat

tidak signifikan pada beban 7 kg dengan pemakaian bahan bakar efektif (Be)

0,02362 kg.W/jam.

0,010000,017000,024000,031000,038000,045000,052000,059000,066000,073000,08000

10001550210026503200375043004850540059506500

25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

Baha

n Ba

kar E

fekt

if (k

g.W

/jam

)

Daya

Efe

ktif

(Wat

t)

Beban (N)


Ne RG4 slndr std Ne RG4 os 0,25 Be RG4 slndr std Be RG4 os 0,25

38







11,62930 N.m pada beban 7 kg




N.m

1,500002,550003,600004,650005,700006,750007,800008,850009,9000010,9500012,00000

25003000350040004500500055006000650070007500

25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

Tors

i mot

or (N

m)

Puta

ran

(rpm

)

Beban (N)



Tm RG 5 slnd std Tm RG5 os 0,25

39

Gambar 4.18 grafik fungsi antara putaran n1 dan daya efektif Ne motor












10001550210026503200375043004850540059506500

25003000350040004500500055006000650070007500

25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

Daya

Efe

ktif

(Wat

t)

Puta

ran

(rpm

)

Beban (N)



Ne RG 5 slndr std Ne RG 5 os 0,25

40

Gambar 4.19 grafik fungsi antara daya efektif Ne torsi Tm motor akibat






meningkat 5,60362 N.m – 11,62930 N.m pada beban 7 kg




dengan daya efektif ) 4344,698501 Watt dengan torsi motor (Tm) yang semakin

meningkat dari 6,29339 N.m – 12,39100 N.m

1,500002,650003,800004,950006,100007,250008,400009,5500010,7000011,8500013,00000

10001550210026503200375043004850540059506500

25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

Tors

i Mot

or (N

m)

Daya

Efe

ktif

(Wat

t)

Beban (N)



Tm RG 5 slndr std Tm RG 5 os 0,25

41

Gambar. 4.20 grafik fungsi antara daya efektif Ne Bahan bakar efektif

motor akibat variasi beban F1 pada reduction gear 5



4725,319321Watt dan cendrung menurun tidak signifikan pada beban 6 kg dan 7

kg dengan daya efektif 4411,739699 Watt – 3845,133865 Watt dengan bahan

bakar efektif (Be) 0,02842 kg.W/jam – 0,02300 Kg.W/jam dan cendrung

meningkat tidak signifikan pada beban 7 kg dengan pemakaian bahan bakar

efektif (Be) 0,02187 kg.W/jam


3 kg – 5 kg mengalami peningkatan dan penurunan daya efektif (Ne) dari

4522,033272 Watt - 5384,91767Watt dan cendrung turun pada beban 6 kg dan 7

kg yaitu 4865,889374 Watt 4344,698501 Watt dengan pemakaian bahan bakar

efektif (Be) yang meningkatan dan penurunan secara begantian pada beban

3kg = 0,02281 kg.w/jam 4kg = 0,02297 kg.w/jam 5kg = 0,01882 kg.w/jam 7kg =

0,0113 kg.w/am 7kg = 0,02078 kg.w/jam

0,010000,017000,024000,031000,038000,045000,052000,059000,066000,073000,08000

10001550210026503200375043004850540059506500

25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

Baha

n Ba

kar E

fekt

if (k

g.W

/jam

)

Daya

Efe

ktif

(Wat

t)

Beban (N)


Ne RG 5 slndr std Ne RG 5 os 0,25

Be RG 5 slndr std Be RG 5 os 0,25

42

BAB 5

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari hasil pengujian volume silinder standart dan volume silinder oversize

0,25 mm menggunakan beban Prony 3kg - 7kg dengan putaran magnet (n1)

7000 rpm, dapat disimpulkan:

1. Hasil pengujian reduction gear 1 untuk volume silinder standart

menunjukan daya maksimum 1959,331 Watt, torsi maksimum 3,90320

N.m , dan pemakaian bahan bakar efektif 0,04503 kg.w/jam berada pada

beban 6 kg dengan putaran magnet 4796 rpm. Hasil pengujian reduction

gear 1 untuk volume silinder oversize menunjukan daya maksimum

2504,311 Watt, torsi maksimum 4,34554 N.m dan pemakaian bahan

bakar efektif 0,03899 kg.w/jam berada pada beban 6 kg dengan putaran

magnet 5506 rpm








magnet 4666 rpm








magnet 4611 rpm

43



N.m , dan pemakaian bahan bakar efektif 0,02405 kg.w/jam berada





magnet 4331 rpm



N.m , dan pemakaian bahan bakar efektif 0,02281 kg.w/jam berada



5384,917 Watt, torsi 10,50608 N.m dan pemakaian bahan bakar efektif

0,01882 kg.w/jam berada pada beban 5 kg dengan putaran magnet 4897

rpm

6. Hasil pengujian menunjukan bahwa beban, waktu dan juga beban prony

turut berpengaruh pada torsi, daya, dan pemakaian bahan bakar. jika

beban prony semakin meningkat, maka pada beban tertentu motor akan

memberikan torsi maksimum disitulah juga daya efektif maksimum

yang diberikan motor. Ketika daya efektif menjadi maksimum disitulah

pemakaian bahan bakar menjadi minimum. Oleh karena silender over

size memiliki daya lebih besar dari silinder standart sehingga pemakaian

bahan bakar efektif menjadi lebih irit.

5.2 Saran

1. Untuk mendapatkan analisa yang lebih lengkap diperlukan pengujian lebih

lanjut yang diterapkan dijalan.

2. Agar tidak terjadi pemborosan maka pengendara motor harus mengetahui

jika pada putaran tinggi dengan reduction gear kecil, haruslah

44

memindahkan reduction gear ke yang lebih besar, untuk menghindari

pemakaian bahan bakar lebih boros.

3. Pemakaian bahan bakar akan lebih irit jika laju kendaraan relatif kosntas

atau tidak terlalu berubah-ubah.

45

DAFTAR PUSTAKA

Arismunandar, Wiranto, Tsuda, Koichi (1983). Motor Diesel Putaran Tinggi.Penerbit Pradnya, Jakatra.

Anonim, 1996

Billy Imtopiana.ST, Analisis Konsumsi Bahan Bakar Motor bensin UntukSetiap Posisi Gigi Terhadap Motor Yamaha RX-KING 135cc.Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Pattimura.

Ferdywanto Parende1), Ir. Hardi Gunawan, MASc2), I Nyoman Gede, ST, MT3)

Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sam Ratulangi

Gillespie, Thomas D. Fundamentals of Vehicle Dynamics. Society of AutomotiveEngineers, Inc.

M.Khovakh (1979) Motor Vehicle Engines.

Heisler, Heinz. (2002). Advanced Vehicle Technology (Second edition). FormerlyPrincipal Lecturer and Head of Transport Studies,College of North WestLondon, Willesden Center, London, UK.

Husni Mubarok_doc

http://dc436.4shared.com/doc/PLyL5N2S/preview.html

I Gede Wiratmaja. “Analisa Unjuk Kerja Motor Bensin Akibat pemakaianBiogasoline” . Jurnal Ilmiah Teknik Mesin Cakra Vol. 4 No.1.April2010 (16-25) Universitas Udayana, Kampus Bukit Jimbaran Bali

Yaswaki, K, 1994Lechner, Gisbert. Naunheimer, Harald. (1999). Automotive Transmissions

(Fundamental, Selection, Design and Application).Stuttgart and Augsburg.

Sutantra, Nyoman. (2001). Teknologi Otomotif (Teoro dan Plikasinya).Penerbit Guna Widya, Surabaya.

Suratman, 2003

laporan penelitian mandiri · laporan penelitian mandiri analisis modifikasi volume silinder...

Documents