BAB I

PENDAHULUAN

Latar Belakang Masalah

Para produsen otomotif khususnya roda empat semakin menunjukan inovasi

dalam mengembangkan produknya. Performa yang unggul, konsumsi bahan bakar

yang irit serta tehnologi terbaru adalah factor utama dalam kepuasan konsumen.

Khusus pada sector roda empat persaingan ini sangat terasa karena banyaknya

produsen kendaraan yang memproduksi kendaraan di kelas ini. Sebuah kendaraan

bermotor dikatakan mempunyai performa bagus jika kendaraan tersebut

menghasilkan kemampuan accelerasi yang optimal sesuai dengan spesifikasi

mesinnya. Namun sejalan dengan waktu kadang konsumen merasa terbebani

dengan perawatan khususnya dengan harga suku cadang yang mahal, apalagi

dengan umur mobil semakin bertambah maka semakin turun kinerja dan peforma

mesin sehingga banyak konsumen yang melakukan usaha-usaha agar performa

kendaraanya meningkat. Salah satu usaha itu adalah dengan cara memodifikasi

bagian mesin kendaraan itu yang sekaligus untuk mengurangi biaya perwawatan.

Kendaraan bermotor akan menurun performa mesinya jika sudah dipakai dalam

waktu yang lama. Salah satu penyebab turunya performa kendaraan bermotor

adalah karena adanya komponen-komponen mesin yang sudah aus, sehingga kerja

komponennya kurang maksimal. Mekanisme katup adalah salah satu bagian

terpenting dari mesin empat langkah. Jika salah satu komponen mekanisme katup

mengalami keausan maka bisa dipastikan performa mesin akan turun. Salah satu

komponen dari mekanisme katup adalah pegas katup, dimana apabila sudah

dipakai lama pegas katupnya akan melemah. Melemahnya pegas katup berakibat

pada penutupan katup yang kurang cepat. Kelembaman yang terjadi pada pegas

katup akan berakibat kerja katup kurang maksimal. Untuk memaksimalkan

kembali kerja mekanisme katup yaitu dengan cara mengganti pegas katup itu

dengan pegas katup yang baru yang direkomendasikan oleh produsen pembuat

kendaraan itu. Jumlah silinder pada mobil yang lebih dari satu akan membutuhkan

biaya yang mahal untuk mengganti pegas katup tersebut. Ada suatu cara yang bisa

dilakukan untuk mengurangi biaya perwawatan yaitu dengan cara memodifikasi

sistem katup dengan menambahkan ring pada dudukan katup yang berfungsi

untuk mengembalikan kembali gaya pegas katup yang melemah sehingga

kekuatan pada pegas katup meningkat. Ring pegas katup tersebut harus

disesuaikan dengan kondisi konstruksi pegas katup yang ada agar tidak

menggangu mekanisme komponen lainnya.

Dengan miningkatnya kekuatan pegas katup maka katup akan menutup lebih

cepat dan akurat sehingga efisiensi pemasukan dan pengeluaran bahan bakar ke

ruang silinder dapat meningkat pula. Meningkatnya efisiensi pembakaran

berakibat pada putaran mesin, daya dan torsi motor akan berpengaruh pada

accelerasi mesin. Ketebalan ring harus di sesuaikan dengan keadaan katup yang

sebenarnya agar tidak mempengaruhi gerak bebas pegas katup tersebut.

Berdasarkan uraian di atas maka perlu diadakan sebuah pengujian tentang

penambahan ring pegas katup dengan tebal yang berbeda-beda. Hal ini bertujuan

agar bisa dilakukan pengujian untuk dilihat dengan jelas kenaikan atau bahkan

penurunan putaran mesin, daya dan torsi yang ada di mobil Daihatsu Carade 1000

Cc yang mempunyai 6 pegas katup. Oleh karena itu dengan latar belakang

masalah diatas maka penyusun mengambil judul “ Modifikasi Sistem Katup

Untuk Meningkatkan Kinerja Mesin Pada Mobil Daihatsu Carade 1000 Cc, 1989“

Rumusan masalah

Sesuai uraian yang telah dipaparkan diatas maka dapat dirumuskan beberapa

permasalahan yang akan dianalisa yaitu:

Apakah ada pengaruh terhadap putaran pada mesin akibat penambahan ring pegas

katup yang berbeda ketebalanya pada mobil daihatsu carrage 1000 cc, 1989.

Apakah ada pengaruh terhadap accelerasi pada mesin akibat penambahan ring

pegas katup yang berbeda ketebalanya pada mobil daihatsu carrage 1000 cc, 1989.

Pembatasan Masalah

Penulis memfokuskan penelitian ini hanya pada penambahan ring pada pegas

katup terhadap putaran pada mesin dan accelerasi yang di timbulkan pada mobil

daihatsu carrage 1000 cc, 1989.

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui akibat dari modifikasi penambahan ring

pada pegas katup terhadap putaran mesin dan accelerasi yang di timbulkan pada

mobil daihatsu carage 1000 cc, 1989.

Manfaat Penelitian

Memberikan wawasan di bidang pengetahuan dan teknologi otomotif khususnya

akibat dari modifikasi konstruksi sistem katup dengan penambahan ring terhadap

putaran mesin dan accelerasi yang ditimbulkan pada mobil daihatsu carage 1000

cc, 1989.

Memberikan informasi pada pemakai kendaraan mengenai alternatif biaya

perawatan sistem katup yang lebih murah terutama untuk pemilik kendaraan

bermotor yang sudah lama menggunakan kendaraanya.

BAB II.

LANDASAN TEORI

Motor Pembakaran Dalam (internal combustion engine)

Motor pembakaran dalam (internal combustion engine) adalah motor bakar yang

proses pembakarannya dilakukan di dalam mesin itu sendiri. Motor jenis ini

banyak digunakan sebagai sumber tenaga untuk menggerakan kendaraan darat,

laut maupun udara. Motor pembakaran dalam jika dilihat dari siklus kerjanya

dibagi menjadi dua yaitu motor dua langkah dan motor empat langkah. Motor

empat langkah paling banyak digunakan karena lebih efisien jika dibandingkan

dengan motor dua langkah. Prinsip kerja motor pembakaran dalam yaitu

menghasilkan tenaga dari pembakaran bahan bakar di dalam ruang bakar. Pada

saat langkah kompresi campuran bahan bakar dan udara yang dibatasi oleh

dinding silinder dan torak, sehingga pada saat melakukan langkah kompresi suhu

dan tekanan di dalam silinder akan naik. Pada kondisi yang sudah ditentukan

bunga api dipercikkan oleh busi sehingga terjadi proses pembakaran. Pembakaran

bahan bakar dan udara didalam silinder akan menyebabkan fluida didalam silinder

mengembang sehingga terjadi ledakan. Dari pembakaran tersebut terjadi tekanan

ke dinding silinder dan torak, karena dengan konstruksi torak yang sedimikian

rupa maka tekanan hasil pembakaran itu akan mendorong torak dan menghasilkan

tenaga gerak. Gerakan pada piston berupa gerak translasi yang kemudian dirubah

menjadi gerak rotasi oleh poros engkol (crankshaft). Tenaga gerak inilah yang

digunakan untuk menggerakan mesin.

Prinsip Kerja Motor Bakar Dua Langkah

Motor bakar dua langkah adalah mesin pembakaran dalam yang pembakarannya

dalam satu siklus terjadi dua langkah piston, berbeda dengan putaran empat tak

yang mempunyai empat langkah piston dalam satu siklus pembakaran, meskipun

keempat proses intake, kompresi, tenaga, pembuangan juga terjadi. Mesin dua tak

juga telah digunakan dalam mesin diesel, terutama rancangan piston berlawanan,

kendaraan kecepatan rendah seperti mesin kapal besar dan mesin V8 untuk truk

dan kendaraan berat lainnya.

Gbr.2.1. Siklus Kerja Motor 2 langkah

Untuk memahami prinsip kerja, perlu dimengerti istilah baku yang berlaku dalam

tehnik otomotif :

TMA (Titik Mati Atas) atau TDC ( Top Dead Centre), posisi piston berada pada

titik paling atas dalam silinder mesin atau piston berada pada titik paling atas

dalam silinder mesin atau piston berada pada titik palng jauh dari poros engkol

(cranksaft)

TMB (Ttik Mati Bawah atau BDC (Botton Dead Centre), posisi piston berada

pada titik paling bawah dalam silinder mesin atau piston berada pada titik paling

dekat dengan poros engkol (crankshaft)

Ruang bilas yaitu ruangan dibawah piston dimana terdapat poros engkol

(crankshaft), sering disebut dengan bak engkol (crankcase) berfungsi gas hasil

campuran udara, bahan bakar dan pelumas bisa tercampur lebih merata.

Pembilasan (scavenging) yaitu proses pengeluaran gas hasil pembakaran dan

proses pemasukan gas untuk pembakaran dalam ruang bakar.

Langkah kompresi

pada saat piston bergerak TMB ke TMA, maka akan menghisap gas hasil

percampuran udara, bahan bakar dan pelumas masuk kedalam ruang bias.

Percampuran ini dilakukan oleh karburator atau sistem injeksi. saat melewati

lubang pemasukan dan lubang pembuangan, piston akan mengkompresi gas yang

terjebak dalam ruang bakar. piston akan terus mengkompresi gas dalam ruang

bakar sampai TMA. Beberapa saat sebelum piston sampai ke TMA, busi menyala

untuk membakar gas dalam ruang bakar. Waktu nyala busi sebelum piston sampai

TMA dengan tujuan agar puncak tekanan dalam ruang bakar akibat pembakaran

terjadi saat piston mulai bergerak dari TMA ke TMB karena proses pembakaran

sendiri memerlukan waktu dari mulai nyala buasi sampai gas terbakar dengan

sempurna.

Langkah Expansi

Pada saat piston bergerak dari TMA ke TMB, maka akan menekan ruang bilas

yang berada dibawah piston. Semakin jauh piston meninggalkan TMA menuju

TMB, tekanan diruang bilas semakin meningkat. Pada titik tertentu, piston (ring

piston) akan melewati lubang pembuangan gas dan lubang pemasukan gas. Posisi

masing-masing lubang tergantung dari desain perancang. Umumnya ring piston

akan melewati lubang pembuangan terlebih dahulu. pada saat ring piston melewati

lubang pembuangan, gas didalam ruang bakr keluar melalui lubang pembuangan

pada saat ring piston melewati lubang pemasukan, gas yang tertekan dalam ruang

bilas akan terpompa masuk dalam ruang bakar keluar melalui lubang

pembuangan. piston terus menekan ruang bilas sampai titik TMB, sekaligus

memompa gas dalam ruang bilas masuk ke dalam ruang bakar

(http://en.wikipedia.org/wiki/Two-stroke_cycle)

Siklus Ideal

Proses termodinamika dan kimia yang terjadi dalam motor bakar torak amat

komplek unyuk di analisa menurut teori, pada umumnya untuk menganalisa motor

bakar torak dipergunakan siklus udara sebagai siklus yang ideal. Siklus udara

menggunakan beberapa keadaan yang sama dengan siklus sebenarnya dalam hal

sebagai berikut ( Arismunandar, Wiranto, 1998).

Urutan proses

Perbandingan kompresi

Pemilihan temperature dan tekanan pada suatu kjeadaan

Penambahan kalor yang sama persatuan berat udara

Setiap siklus mesin dengan satu langkah tenaga diselesaian dalam satu kali

putaran poros engkol, tidak seperti pada mesin empat langkah yang diselesaikan 2

putaran poros engkol. Sistem pemasukan bahan bakar dan udara ke dalam silinder

melalui lubang yang berada pada sisi silinder, begitu juga pada system

pengeluaran gas sisa pembakaran. Siklus motor bakar dua langkah dapat dilihat

pada gambar sebagai berikut :

Gambar 2. 2. Diagram P_V Siklus Otto motor 2 langkah

Keterangan :

1 – 2 adalah langkah kompresi

2 – 3 adalah proses pembakaran

3 – 4 adalah langkah kerja

4 – 1 adalah proses pembilasan

Prinsip Kerja Motor Bakar Empat Langkah

Gambar 2. 3. Siklus kerja Motor 4 Langkah

Keterangan:

a. Langkah hisap

b. Langkah kompresi

c. Langkah kerja

d. langkah buang

Gambar 2. 4 Diagram P vs V pada motor 4 langkah

Pada motor 4 langkah terdapat mekanisme katup yang berfungsi untuk mengatur

keluar masuknya fluida pembakaran pada silinder. Jika pada motor 2 langkah

dilakukan satu kali putaran poros engkol untuk melakukan langkah usaha atau

expansi maka pada motor 4 langkah dilakukan dua kali putaran poros engkol

untuk melakukan langkah kerja atau expansi.

Langkah Hisap (Intake Stroke)

Gambar 2.5 Langkah Hisap Pada Motor 4 Langkah

Langkah hisap adalah langkah dimana campuran bahan bakar dan udara dihisap

ke dalam silinder. Proses yang terjadi pada langkah hisap adalah posisi katup

hisap terbuka sedangkan katup buang tertutup, torak bergerak dari Titik Mati Atas

(TMA) ke Titik Mati Bawah (TMB). Gerakan torak menyebabkan ruang didalam

silinder menjadi vakum, sehingga campuran bahan bakar dan udara masuk

kedalam silinder.

Langkah Kompresi (Compression Stroke)

Gambar .2.6. Langkah Kompresi Pada Motor 4 Langkah

Langkah kompresi adalah langkah dimana campuran bahan bakar dan udara

dikompresikan atau ditekan di dalam silinder. Proses yang terjadi pada langkah

kompresi adalah posisi kedua katup yaitu katup hisap dan katup buang tertutup,

torak bergerak dari Titik Mati Bawah (TMB) menuju ke Titik Mati Atas (TMA).

Karena gerakan torak volume ruang bakar mengecil sehingga membuat terkanan

dan temperatur campuran udara dan bahan bakar di dalam silinder naik. Poros

engkol sudah berputar satu kali saat torak mencapai TMA.

Langkah Kerja (Power Stroke)

Gambar .2.7. Langkah Kerja Pada Motor 4 Langkah

Langkah kerja adalah langkah melakukan usaha atau energi hasil dari pembakaran

campuran bahan bakar dan udara di dalam silinder. Posisi kedua katup tertutup,

beberapa saat sebelum torak mencapai TMA busi memercikan bunga api pada

campuran bahan bakar dan udara yang telah dikompresi dan terjadilah

pembakaran. Terjadinya pembakaran menimbulkan ledakan yang menyebabkan

fluida yang ada didalam silinder mengembang serta tekanan dan temperatur naik.

Tekanan ledakan akibat pembakaran mendorong torak bergerak ke TMB, gerakan

inilah yang menjadi tenaga motor.

Langkah Buang (Exhause Stroke)

Gambar .2.8. Langkah Buang Pada Motor 4 Langkah

Langkah buang adalah langkah dimana gas sisa pembakaran dikeluarkan dari

ruang silinder. Katup hisap tertutup dan katup buang terbuka, torak bergerak dari

TMB menuju ke TMA, gas sisa hasil pembakaran akan terdorong ke luar dari

dalam silinder melalui katup buang. Saat torak sudah mencapai TMA poros

engkol sudah berputar dua kali.

Mekanisme Katup (valve) Pada Motor Empat langkah

Mekanisme katup adalah sebuah sistem yang mengatur saat membukanya dan

menutupnya katup silinder sesuai siklus 4 langkah.

Gambar . 2.9 Mesin 4 langkah 4 cylinder

Mekanisme katup dibedakan menurut letak poros nok yaitu tipe OHV (over head

valve) atau poros nok berada dekat poros engkol, tipe SOHC (single over head

Camshaft) atau poros nok berada pada kepala silinder dan DOHC (double over

head camshaft) atau katup digerakkan tanpa perantara roker arm.

Gambar .2.10. Mekanisme katup sistem SOHC

Saat membuka dan menutupnya katup hisap dan buang diatur oleh poros nok dan

dapat digambarkan dengan diagram pembukaan dan penutupan katup. Dalam

kenyataan saat mulai membukanya katup hisap tidaklah pada saat torak berada

tepat di TMA melainkan beberapa saat sebelum torak mencapai TMA pada saat

langkah buang dan menutup beberapa saat setelah torak mencapai TMB dan akan

bergerak ke TMA. Begitu juga dengan katup buang, katup buang sudah mulai

dibuka beberapa saat sebelum piston mencapai TMB pada saat akhir langkah kerja

dan menutup beberapa saat setelah torak melewati TMA. Hal ini dimaksudkan

supaya dapat memaksimalkan fluida pembakaran yang masuk dan keluar silinder.

Gambar .2.11. Diagram mekanisme katup

Membuka dan menutupnya katup diatur oleh poros nok. Saat poros engkol

berputar poros nok juga ikut berputar. Poros nok menekan tapet kemudian

gerakan menekan tapet diteruskan oleh batang penekan menuju pelatuk. Pelatuk

yang ditekan oleh batang penekan akan bergerak menekan batang katup sehingga

katup bergerak membuka. Katup akan menutup kembali karena gaya balik dari

pegas katup.

Katup Hisap

Katup hisap adalah katup yang menjadi pintu masuknya campuran bahan bakar

dan udara baru ke dalam silinder. Katup hisap ukurannya lebih besar daripada

katup buang. Hal ini karena campuran udara dan bahan bakar yang masuk

melewati katup 16 hisap tekananya lebih kecil jika dibandingkan dengan gas hasil

pembakaran yang keluar melalui katup buang. Katup hisap yang ukuranya lebih

besar dimaksudkan agar campuran bahan baker dan udara yang masuk ke dalam

silinder lebih banyak sehingga efisiensi pemasukan bisa maksimal.

Gambar .2.12 Batang katup

Katup buang

Katup buang adalah katup yang berfungsi sebagai pintu keluar gas sisa

pembakaran dari dalam silinder yang selanjutnya dikeluarkan melalui saluran

pembuangan (knalpot). Katup buang mempunyai ukuran yang lebih kecil

dibandingkan dengan katup hisap hal ini dimaksudkan karena gas sisa

pembakaran yang melewati katup buang mempunyai tekanan dan suhu yang lebih

tinggi daripada gas yang masuk melewati katup hisap.

Komponen Mekanisme Penggerak Katup

Untuk menggerakan katup dibutuhkan beberapa komponen yang mengatur saat

membuka dan menutupnya katup serta penerus gerakan menuju ke katup.

BAB III.

METODOLOGI PENELITIAN

Kerangka Penelitian

Penelitian merupakan kegiatan yang dilakukan untuk mengeksplorasi, dan

memecahkan masalah secara ilmiah, sistematis dan logis. Dalam setiap penelitian

ilmiah, masalah dan solusi merupakan faktor yang ikut menentukan berhasil

tidaknya penelitian yang dilakukan. Penelitian ini menggunakan metode

pendekatan dengan analisis observasi yaitu mengamati secara langsung hasil

pengujian kemudian membandingkan ketebalan ring pegas katup terhadap putaran

mesin dan accelerasi pada mobil Daihatsu carrage 1000 cc, 1989 kemudian

menyimpulkan dan menentukan hasil penelitian yang sudah dilakukan dengan

membuat table hasil pengujian kemudian di presentasikan dalam bentuk grafik

hasil uji.

Variabel Penelitian

Dalam penelitian ini ada dua macam variabel utama yang diteliti. Variabel-

variabel yang dimaksud adalah:

Variabel bebas

Variabel bebas yaitu variabel yang menjadi sebab berubahnya variable control.

Dalam penelitian ini yang merupakan variabel bebas adalah tebal ring 1,5 mm.

Variabel terikat

Adalah variabel yang dipengaruhi oleh adanya variable bebas. Dalam penelitian

ini variabel terikatnya adalah putaran mesin (rpm) dan accelerasi (detik).

Variabel kontrol

Variabel kontrol berfungsi untuk mengendalikan agar variable terikat yang

muncul bukan karena variabel lain, tetapi benar-benar karena variabel bebas.

Penelitian ini variabel kontrolnya adalah:

Keadaan mesin stasioner pada putaran mesin 750 rpm.

Celah katup intake 0.8mm exhaust 0.15mm

Celah busi 0,7 mm.

Beban poros tanpa AC.

Celah platina 0,45 mm dengan sudud dwell 48-54.

Waktu pengapian 8° sebelum TMA pada putaran mesin 750 rpm

Temperatur air pendingin pada radiator motor yang ideal yaitu ± 80º C.

Sudut bukaan throtle 0°,5°, 11°, 17°.

Bahan bakar premium diambil dari SPBU.

Pengumpulan Data

Untuk mengetahui data hasil pengujian dan untuk melaksanakan penelitian ini

maka sarana yang dibutuhkan sebagai berikut :

Peralatan

Tool set, digunakan sebagai alat untuk membongkar pasang bagian-bagian yang

diperlukan.

Tachometer, digunakan untuk mengukur putaran mesin dalam rpm sesuai rencana

uji.

Busur, digunakan untuk mengukur derajat bukaan throttle yang di sinergikan

dengan putaran mesin dan accelerasi.

Feeler gauge, digunakan untuk mengukur celah busi dan katup.

Timing light, digunakan untuk mengukur derajat pengapian.

Compression tester, digunakan untuk mengukur tekanan kompresi tiap silinder

motor.

Spring tester, digunakan untuk mengukur besarnya gaya pegas katup.

Lembar observasi, digunakan untuk mencatat hasil penelitian atau data yang

diperoleh.

Bahan Penelitian

Bahan dan media yang digunakan dalam penelitian ini adalah:

a. Mesin Mobil Daihatsu Carage 1989, 1000cc / 3 cylinder dengan spesifikasi:

Type mesin : 4-Cycle/1000cc / 3 cylinder

Mekanisme katup : SOHC (Sigle Over Head Camsaft)

Ukuran mesin : 566 x 530 x 636 mm

Isi silinder : 1000 cc

Perbandingan kompresi : 1 : 9.5

Sistem pengapian : Ignition system

Sistem pendingin : Radiator

b. Ring pegas katup modifikasi 1,5 mm.

c. Paking kepala silinder dan paking knalpot.

d. Sealer high temperature.

e. Bahan bakar premium.

Waktu dan tempat penelitian

Hari : Kamis, 26 Agustus 2010

Waktu : Pukul 08.00 s/d selesai

Tempat : Workshop, Universitas Islam ,45 Bekasi

Tahap Pengujian

Tahap pengujian dapat di gambarkan sebagai berikut :

Gbr.3.1 Skema alur pengujian.

Tahap Persiapan Eksperimen

Yang dilakukan dalam mempersiapkan penelitian ini adalah :

- Mempersiapkan alat dan bahan untuk penelitian.

- Mengkalibrasi alat ukur.

- Mentune-up mesin agar kondisi mesin sesuai dengan spesifikasi standar pabrik.

Tahap Pelaksanaan Eksperimen

Penelitian dilaksanakan oleh peneliti dengan alat dan bahan yang sudah disiapkan,

Urutan eksperimennya adalah sebagai berikut:

Menyiapkan mobil Daihatsu Carade 1000 cc yang dikondisikan sesuai dengan

variabel kontrol.

Memasang alat control bukaan throttle

Gbr.3.2. Design Throttle Angle Indicator.

Menyiapkan ring pegas katup dengan ukuran tebal 1,5 mm.

Menyiapkan dan mengkalibrasi Tachometer untuk mengukur putaran mesin.

Menyiapkan bahan bakar premium.

Menyetel celah katup intake 0,8 mm exhaust 1.0 mm

Mengukur tekanan kompresi masing-masing silinder motor sesuai standarnya

yaitu 9-14 kg/cm2.

Mengukur gaya pegas katup dengan spring tester.

Menyetel celah platina 0,45 mm.

Menyetel saat pengapian dengan timing light pada 8° sebelum TMA. Pada putaran

mesin 750 rpm.

Menghidupkan mesin selama beberapa saat untuk mendapatkan suhu kerja mesin

yang optimal, kemudian dilakukan pengukuran dengan putaran idle 750 rpm pada

bukaan throttle 0º, 2000 rpm pada bukaan throttle 5º, 3000 rpm pada bukaan

throttle 11º, 4000 rpm pada bukaan throttle 17º sebagai acuan pengambilan data

dengan ring modifikasi.

Setelah mesin dimatikan dan mesin sudah dingin kemudian dibongkar dan dilepas

kepala silindernya untuk dipasang ring pada pegas katup yang mempunyai

ketebalan yaitu 1,5 mm dan kekerasan pegasnya telah kita ukur berapa besarnya

denan spring tester.

Silinder head yang pegas katupnya telah diberi ring kemudian dipasang kembali.

Setelah itu mesin dihidupkan kembali, lalu mesin dipanaskan sampai didapat suhu

kerja optimal, setelah itu dilakukan pengukuran dengan bukaan throotle indikator

yaitu 7º, 11º, 17º, 20º. Yang diukur dan dicatat dari alat ukur throttle indikator

adalah putaran mesin yang dihasilkan serta acceleasi (detik) yang di capai saat

mencapai putaran mesin 2000 rpm, 3000 rpm, 4000 rpm.

Hasil pengukuran putaran mesin (rpm) pada throttle angle indikator.

NoBukaan

Throttle

Tanpa

ring /std

(Rpm)

Tebal Ring

1.5 mm

(Rpm)

1 0 º 750

2 7 º 2000

3 11 º 3000

4 17 º 4000

5 20 º 5000

Analisa Data

Teknik analisa data dilakukan dengan cara mengolah data hasil observasi yang

diambil dari putaran mesin (rpm) dan accelerasi (detik) yang ditunjukan

speedometer yang telah di konfigurasikan dengan sudut putaran throttle pada

karburator. Kemudian dicatat dan dimasukan ke dalam tabel dan digambarkan

secara grafik. Dari grafik tersebut maka dilihat perbedaannya yang akan dijadikan

bahan kesimpulan.

Setelah data hasil uji putaran mesin dan accelerasi diperoleh kemudian data

tersebut di masukkan kedalam tabel dan dibuat grafiknya. Grafik yang akan dibuat

adalah grafik antara putaran mesin (rpm) dengan tebal ring 1,5mm dan tanpa ring

pada sudut bukaan throtlle yang telah ditentukan.

BAB IV

PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

Hasil Pengujian

Peningkatan putaran dan accelerasi mesin karena penambahan ring pegas katup

dengan ketebalan 1.5 mm jika dibandingkan dengan tanpa ring (standart pabrik)

dapat dilihat pada tabel sebagai berikut.

Tabel 4.1 Hasil Uji Keseluruhan

Putaran Mesin

Peningkatan putaran mesin karena penambahan ring pegas katup dengan

ketebalan 1.5 mm jika dibandingkan dengan tanpa ring (standart pabrik) dapat

dilihat pada tabel sebagai berikut.

Tabel 4.2 Hasil uji Bukaan throttle vs Putaran Mesin (rpm)

NoBukaan

Throttle

Tebal Ring

0.0 mm /std

(Rpm)

Tebal Ring

1.5 mm

(Rpm)

Gap (selisih)

1 0 º 750 900 150

2 7 º 2000 1850 -150

3 11 º 3000 3000 0

4 17 º 4000 4150 150

Dari tabel diatas dapat dilihat peningkatan putaran mesin paling besar terjadi

setelah pemakaian ring pegas katup 1,5 mm. Putaran mesin tertinggi pada tebal

ring 1.5 terjadi pada sudut bukaan throttle 17°. Peningkatan putaran mesin setelah

pemakaian ring pegas katup 1.5 mm dengan tanpa ring (standart) pada sudut

bukaan throttle 0 º sebesar 900 rpm. Peningkatan putaran mesin setelah

pemakaian ring pegas katup 1.5 mm dibandingkan tanpa ring (standart) pada

sudut bukaan throttle 7 º sebesar 1850 rpm. Peningkatan Peningkatan putaran

mesin setelah pemakaian ring pegas katup 1.5 mm dibandingkan tanpa ring

(standart) pada sudut bukaan throttle 11 º sebesar 3000 rpm. Peningkatan

Peningkatan putaran mesin setelah pemakaian ring pegas katup 1.5 mm

dibandingkan tanpa ring (standart) pada sudut bukaan throttle 17º sebesar 4150

rpm.

Gambar. 4.1 Grafik Hasil Uji Bukaan Throttle vs Putaran Mesin (Rpm).

Pada grafik hubungan besar bukaan throttle dengan putaran mesin pada

penambahan tebal ring 1.5 mm dapat dilihat adanya kenaikan pada masing-masing

bukaan throttle. Putaran mesin tertinggi pada pengujian ini terjadi pada sudut

bukaan throttle 17°, karena pada pengujian ini putaran idle pada karburator tidak

dirubah sedikitpun. Putaran mesin tertinggi pada penambahan tebal ring pegas

katup 1.5 mm jika dibandingkan dengan tanpa katup (standar) terjadi pada pada

sudut bukaan throttle 17° yaitu 4150 rpm. Putaran mesin terendah pada

penambahan tebal ring pegas katup 1.5 mm jika dibandingkan dengan tanpa katup

(standar) terjadi pada pada sudut bukaan throttle 5° yaitu 1850 rpm karena tidak

ada kenaikan putaran jika dibandingkan dengan data sebelmnya. Pada grafik

hubungan sudut bukaan throttle dengan tebal ring pegas katup pada putaran mesin

dapat dilihat adanya kenaikan putaran yang berbeda-beda setelah pemakaian ring

pegas katup 1,5 mm. Pada penambahan ring pegas katup 1.5 mm selain terjadi

kenaikan putaran mesin juga terjadi penurunan putaran jika dibandingkan dengan

tanpa ring (standart pabrik).

Accelerasi Mesin

Peningkatan accelerasi mesin karena penambahan ring pegas katup dengan

ketebalan 1.5 mm jika dibandingkan dengan tanpa ring (standart pabrik) dapat

dilihat pada tabel sebagai berikut.

Tabel 4.3 Hasil Uji Putaran Mesin vs Accelerasi

No

Putaran

mesin

(rpm)

Tanpa Ring

(detik)

Tebal Ring

1.5 mm

(detik)

Gap (selisih)

1 750 0 0 0

2 2000 2.05 2.15 -0.10

3 3000 2.98 2.77 0.21

4 4000 4.05 3.89 0.16

Dari tabel diatas dapat dilihat peningkatan accelerasi mesin paling besar terjadi

setelah pemakaian ring pegas katup 1,5 mm. Accelerasi mesin terendah pada tebal

ring 1.5 terjadi pada putaran 3000 rpm yaitu 2.15 dari sebelumnya sebesar 2.05

detik. Peningkatan accelerasi mesin tertingggi setelah pemakaian ring pegas katup

1.5 mm dengan tanpa ring (standart) pada putaran mesin 3000 rpm sebesar 2.77

detik dari sebelumnya sebesar 2.98 detik. Accelerasi mesin pada tebal ring 1.5

terjadi pada putaran 4000 rpm yaitu 3.89 dari sebelumnya sebesar 4.05 detik.

Gambar. 4.2 Grafik Hasil Uji Putaran Mesin vs Accelerasi

Pada grafik hubungan besar bukaan throttle dengan accelerasi mesin pada

penambahan tebal ring 1.5 mm dapat dilihat adanya kenaikan pada masing-masing

putaran mesin yang ditentukan. Accelerasi mesin tertinggi pada penambahan tebal

ring pegas katup 1.5 mm jika dibandingkan dengan tanpa katup (standar) terjadi

pada putaran mesin 3000 rpm sebesar 2.77 detik dari sebelumnya 2.98 detik.

Accelerasi mesin terendah pada penambahan tebal ring pegas katup 1.5 mm jika

dibandingkan dengan tanpa katup (standar) terjadi pada pada putaran mesin 2000

rpm sebesar 2.15 detik dari sebelumnya yaitu 2.05 karena tidak ada kenaikan

accelerasi jika dibandingkan dengan data sebelumnya. Pada grafik hubungan

accelerasi mesin dengan tebal ring pegas katup pada putaran mesin dapat dilihat

adanya kenaikan accelerasi yang berbeda-beda setelah pemakaian ring pegas

katup 1,5 mm. Pada penambahan ring pegas katup 1.5 mm selain terjadi kenaikan

accelerasi mesin juga terjadi penurunan accelerasi jika dibandingkan dengan tanpa

ring (standart pabrik).

Analisa dan Pembahasan

Kenaikan putaran mesin antara mesin tanpa menggunakan ring pegas katup

(standart) dengan mesin yang menggunakan ring pegas katup dengan ketebalan

1.5 mm terjadi karena dengan penambahan ring pegas katup tersebut maka akan

menyebabkan konstanta pegas katup pada saat terpasang pada mesin bertambah.

Dengan bertambahnya konstanta pegas maka bertambah pula gaya pegas katup.

Semakin besar gaya pegas katup maka kecepatan menutup katup akan bertambah

sehingga efesiensi bahan bakar meningkat.

Tabel 4.4 Konstanta pegas katup.

Tabal ring pegas katup Konstanta pegas katup

Tanpa ring (standart) 25.7 Kg / mm

Penambahan ring tebal 1.5 mm 23.5 Kg / mm

Dengan bertambahnya gaya pegas katup maka katup akan menutup dengan lebih

cepat dari standarnya. Kecepatan menutup katup akan berpengaruh pada putaran

mesin yaitu saat katup menutup. Ring pegas katup yang lebih tebal dari

standarnya menyebabkan gaya pegas katupnya meningkat sehingga kecepatan

menutup katup lebih cepat. Hal ini menyebabkan berkurangnya kelembaman

pegas katup dan kebocoran kompresi yang diakibatkan oleh campuran bahan-

bakar dan udara yang telah terhisap masuk kedalam silinder keluar lagi. Pada saat

putaran mesin masih rendah mekanisme membuka dan menutupnya katup masih

tepat sesuai dengan alur nok, tetapi pada saat putaran tinggi pada pegas katup

terjadi kelembaman pada pegas katup sehingga ketepatan membuka dan

menutupnya katup berkurang. Kelembaman pegas katup terjadi karena pada

putaran tinggi pegas katup dituntut agar mampu menutup katup sesuai putaran

mesin. Jika pegas katupnya lemah maka kemampuan menutup kembali katup

kurang cepat sehingga terjadi kelembaman pada pegas katup. Kelembaman pada

pegas katup menyebabkan proses menutupnya katup hisap dan buang kurang

cepat. Penutupan katup buang yang lebih cepat akan berpengaruh pada saat

overlap katup dimana pada saat overlap katup katup hisap dan buang sama-sama

membuka. Pada saat overlap katup, katup hisap mulai membuka dan campuran

bahan-bakar dan udara akan mulai masuk ke dalam silinder. Karena saat overlap

katup katup buang juga membuka maka campuran udara dan bahan bakar yang

masuk melalui katup hisap akan keluar lagi mengikuti aliran gas buang yang

bergerak keluar melalui katup buang. Pada saat overlap katup, katup buang yang

kecepatan menutupnya lambat menyebabkan campuran udara dan bahan bakar

baru yang mulai masuk ke dalam silinder akan keluar lagi bersama gas buang.

Dengan penambahan ring pegas katup maka gaya pegas akan bertambah sehingga

pada saat terpasang kecepatan menutup katup akan bertambah sehingga

kelembaman pegas katup akan berkurang. Dengan berkurangnya kelembaman

pegas katup maka mekanisme membuka dan menutupnya katup masuk dan buang

akan lebih tepat terutama pada saat putaran mesin tinggi. Dengan mekanisme

membuka dan menutup katup yang lebih tepat maka overlap katup yang

bertambah lama akibat pegas katup yang lemah dapat diminimalisir sehingga

efisiensi volumetriknya akan meningkat dan putaran mesin juga ikut meningkat.

Penambahan ring yang lebih tebal akan mengurangi kelembaman pegas katup.

Penambahan ring pegas katup 1.5 mm selain terjadi kenaikan accelerasi dan

putaran mesin juga terjadi penurunan jika dibandingkan dengan tanpa ring

(standart pabrik). Jika kita lihat tabel penurunan putaran mesin terjadi pada sudut

bukaan throotle 5° sebesar 1850 rpm dari sebelumnya sebesar 2000 rpm.

Demikian juga dengan accelerasi mesin, penurunan terjadi pada putaran mesin

2000 rpm yaitu sebesar 2.15 detik dari yang sebelumnya 2.05 detik. Penurunan

putaran dan accelerasi mesin seharusnya tidak terjadi karena dengan posisi idle

atau langsam pada sudut bukaan throttle 0° saja terjadi kenaikan putaran yang

secara teknis semakin bertambahnya putaran mesin maka bertambah pula

accelerasi mesin. Jadi penyebab utama terjadinya penurunan accelerasi dan

putaran mesin yang tidak wajar tersebut dikarenakan kondisi mesin daihatsu

carage 1000cc, 1989 yang berumur ± 30 tahun sehingga banyak komponen

pendukung seperti mekanisme bahan bakar (karburator) dan mekanisme lainnya

banyak yang harus diganti dan di perbaiki sehingga tidak mengganggu kinerja

mesin.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Berdasarkan data hasil pengujian pengaruh pemvariasian tebal ring pegas katup

terhadap putaran mesin pada mobil daihatsu charade 1000 cc 1989, maka dapat

disimpulkan bahwa :

Ada pengaruh pada putaran mesin setelah penambahan ring pegas katup 1.5 mm

dengan tanpa ring (standart) pada sudut bukaan throttle 0 º sebesar 900 rpm, pada

sudut bukaan throttle 7 º sebesar 1850 rpm, pada sudut bukaan throttle 11 º

sebesar 3000 rpm, dan pada sudut bukaan throttle 17º sebesar 4150 rpm.

Terjadi peningkatan accelerasi mesin tertingggi setelah pemakaian ring pegas

katup 1.5 mm dibandingkan tanpa ring (standart) pada putaran mesin 3000 rpm

sebesar 2.77 detik dari sebelumnya sebesar 2.98 detik.

Penurunan accelerasi pada putaran 2000 rpm maupun putaran mesin pada sudut

bukaan throttle 11° dikarenakan kondisi mesin daihatsu charade 1000cc, 1989

yang berumur ± 30 tahun sehingga banyak komponen pendukung seperti

mekanisme bahan bakar (karburator) dan mekanisme lainnya banyak yang harus

diganti dan diperbaiki sehingga tidak mempengaruhi kinerja mesin.

Saran

Berkaitan dengan hasil penelitian yang telah dilakukan maka ada beberapa hal

yang perlu peneliti sarankan, antara lain:

Untuk mendapatkan efisiensi kinerja mesin yang sesuai perlu diadakan pengujian

dengan ketebalan ring 0.5mm, 1.0mm, 2.0 dan 2.5mm.

Dilakukan pengujian pada mesin baru dengan pegas katup lama sehingga

dihasilkan angka yang lebih akurat.

Disediakan sarana yang memadai sesuai SOP yang direkomendasikan pabrik

untuk menunjang penelitian.

Penambahan ring pada sistem katup dapat diaplikasikan disemua mesin yang

menggunakan pegas katup.

DAFTAR PUSTAKA