ABSTRAK. tinggi sehingga sulit untuk dipenuhi. Dari sekian banyak alat tambahan yang ada

ABSTRAK

Pada saat ini kebutuhan akan mesin – mesin otomotif yang mempunyai daya besar dengan pemakaian bahan bakar yang ekonomis, dan mempunyai efisiensi yang tinggi sehingga sulit untuk dipenuhi. Dari sekian banyak alat tambahan yang ada dipasaran untuk memenuhi spesifikasi mesin seperti diatas, salah satunya adalah pemakaian kabel koil booster.

Penelitian ini dilakukan untuk membuktikan karakteristik dari kabel koil booster dengan promosinya. Adapun metode penelitian ini dilakukan dengan jalan pengujian mesin F10A 970cc pada bangku uji, yang dilakukan dengan mempergunakan kabel koil booster dengan membandingkan unjuk kerjanya dengan kabel koil booster standar. Adapun perhitungan dan analisa meliputi daya poros efektif, tekanan efektif rata – rata, pemakaian bahan bakar, perbandingan bahan bakar dengan udara, efisiensi volumetric, dan efisiensi thermal.

Hasil penelitian menunjukkan pemakaian kbel koil booster dapat meningkatkan unjuk kerja dari mesin. Daya yang dihasilkan pada putaran tinggi meningkat sebesar 0,328 kW dan efisiensi thermal lebih besar 8,86 % pemakaian bahan bakar lebih irit sebesar 0,341 kg/jam.

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri UNIVERSITAS MERCU BUANA Jakarta

LEMBAR PERNYATAAN Yang bertanda tangan di bawah ini,

Nama : Edi Susanto NIM

: 01399-036

Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa Tugas Akhir ini adalah hasil karya sendiri atau karya asli dan tidak menyadur dari karya orang lain, kecuali kutipankutipan yang diambil dari beberapa buku referensi yang disebutkan dalam daftar pustaka atau referensi lain.

Jakarta, September 2005

Edi Susanto


LEMBAR PENGESAHAN

Tugas Akhir dengan judul :

PENGARUH

PEMAKAIAN

KABEL

KOILBOOSTER

TERHADAP

KARAKTERISTIK MESIN F 10 A, 970 CC

Telah diperiksa dan disetujui

Jakarta, September 2005 Menyetujui :

Dr. Mardani Alisera Dosen Pembimbing I


LEMBAR PENGESAHAN

Tugas Akhir dengan judul :

PENGARUH PEMAKAIAN KABEL KOIL BOOSTER TERHADAP KARAKTERISTIK MESIN F 10 A, 970 CC

Telah diperiksa dan disetujui

Jakarta, September 2005 Menyetujui :

Ir. R. Ariosuko, DH. Koordinator Tugas Akhir

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr. Wb. Bismillahirrahmanirahim Dengan segala kerendahan hati dan mengucapkan Allhamdulillahirobbil alamin, penulis memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT, karena berkat rahmat, taufik dan hidayahnya penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir yang berjudul PENGARUH PEMAKAIAN

KABEL KOIL

BOOSTER TERHADAP KARAKTERISTIK MESIN F 10 A, 970 CC. Tugas akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana strata-1 (S1) pada Fakultas Teknologi Industri Jurusan Teknik Mesin Universitas Mercu Buana. Dalam proses penyusunan tugas akhir ini, penulis banyak mendapatkan bantuan serta dukungan dari berbagai pihak, untuk itu penulis ingin menyampaikan rasa terimakasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada : 1. Allah SWT dan alam semesta ini. 2. Kedua orang tua yang telah banyak memberikan dukungan, materi serta do’a restunya yang selalu menyertai. Juga kepada kakak, serta adik-adik yang telah memberikan semangat, perhatiannya, berikut dukungan, kasih sayang dalam penulisan ini terima kasih sekali lagi. 3. Bapak Ir. Yuriadi Kusuma Msc. Selaku Dekan Teknik Mesin Universitas Mercu Buana.

4. Bapak Dr. Mardani Alisera selaku dosen Pembimbing Utama yang telah banyak memberikan dukungan, arahan serta bimbingan dan nasehatnya yang sangat berguna kepada penulis demi tercapainya Tugas akhir ini. 5. Bapak Ir. Ariosuko, DH. Selaku Koordinator Sidang Tugas Akhir Jurusan Teknik Mesin Universitas Mercu Buana 6. Teman-teman mahasiswa Teknik Mesin khususnya angkatan ‘99’, Irwan, Suhendi, Sukismanto, Idam, dan rekan seperjuangan yang telah mengarungi kehidupan bersama dikampus. 7. Terima kasih untuk Nurlela yang telah membantu mengerjakan tugas akhir ini,dan memberi dukungan yang tiada henti. 8. Terima kasih juga kepada pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Sekali lagi semoga Allah SWT memberikan balasan yang setimpal kepada seluruh pihak yang telah membantu dan pahala yang diberikan oleh Allah SWT. Amin Ya Rabbal Alamin.

Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan yagn ada pada laporan Tugas Akhir ini, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran maupun masukan-masukan yang positif dan konstruktif dari pembaca sangat dihargai sebagai koreksi untuk kesempurnaan Tugas Akhir ini.

Akhir kata penulis hanya memohon berkah kepada Allah SWT semoga Tugas Akhir ini bermanfaat khususnya bagi penulis dan umumnya bagi pembaca sekalian.

Jakarta, September 2005 Hormat Saya

Edi Susanto

DAFTAR ISI

ABSTRAK ……………………………………………………………...

i

KATA PENGANTAR …………………………………. ……………..

ii

DAFTAR ISI ………………………………………………….……….

iv

DAFTAR NOTASI ………………………………………………...

vii

DAFTAR GAMBAR ………………………………………………...

ix

DAFTAR TABEL ………………………………………….……….

x

BAB I

PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang Masalah ………………………………….

1.2

Tujuan Penelitian ………………………………………….. 2

1.3

Metode Penelitian ………………………………………… 2

1.4

Pembatasan Masalah ………………………………….…... 2

1.5

Sistematika Penulisan ……………………………………... 3

BAB II

LANDASAN TEORI

1..1

Prinsip Kerja motor Bensin Empat Langka.…………...…… 5

1..2

Bagian – bagian penting pada motor …………………….…. 8

1..2.1

Silinder …………………………………………….……...… 8

1..2.2

Torak (Piston) ………………………………..…...…...……. 9

1..2.3

Cincin Torak …………………………………...……….….… 9

1..2.4

Pena Torak ……………………………………...……….…… 9

1..2.5

1

Batang Torak …………………………………...…..……. 10

1..2.6

Pena Engkol ……………………………...…………..…... 10

1..2.7

Engkol …………………………………………...…...……11

1..2.8

Poros Engkol …………………………………...…...……. 11

1..2.9

Katup Isap ……………………………………….……….. 11

1..2.10

Busi …………………………………………………..……11

1..1.1.1

Siklus Ideal ……………………………………..…………12

1..1.1.2

Siklus Sebenarnya ……………………………....…...……. 13

1..1.1.3

Sistem Pengapian …………………………………...…….. 15

1..1.1.4

Bagian penting dari system pengapian baterai …….…...….16

1.1.1.1

Busi ………………………………………….………..……16

1.1.1.2

Koil ……………………………………………………..….16

1.1.1.3

Distributor ……………………………………..………..…16

1.1.1.4

Busi ………………………………………………..…..…...17

1.1.1.5

Switch Kontak …………………………..……………..…. 17

1.1.1.6

Koil Pembakaran ……………………….……………..…. 18

1.1.1.7

Kabel Koil Booster ……………………….……………..…21

BAB III

PENGUJIAN MESIN

1..1

Alat – alat pengujian ……………………………………….26

1..2

Persiapan pengujian ………………………………………..27

1..3

Menjalankan mesin dan mematikan mesin …….....…………2

3.4.

Pengamatan Parameter Prestasi Mesin ……………..29 3.4.1. Daya Poros ………………………………….29

3.4.1. Tekanan Efektif Rata – rata …………………30 3.4.1. Konsumsi Bahan Bakar ……………………31 3.4.1. Konsumsi Bahan Bakar Spesifik ……………31 3.4.1. Laju Aliran Massa Udara …………………...32 3.4.1. Perbandingan Udara dan Bahan Bakar ……...34 3.4.1. Effisiensi Thermal …………………………..34 BAB IV

PERHITUNGAN DATA DAN ANALISA 1..1

Contoh Perhitungan …………………………36

1..2

Daya Poros (Ne) …………………………….39

1..3

Tekanan Efektif Rata – rata (Pe) ……………39

1..4

Pemakaian Bahan Bakar …………………….40

1..5

Pemakaian Bahan Bakar Spesifik …………...40

1..6

Laju Aliran Massa Udara …………………...40

1..7

Laju Aliran Udara Volumetrik melalui Orifis 41

1..8

Perbandingan Udara dengan Bahan Bakar ….42

1..9

Effisiensi Volumetrik ……………………….42

1..10 Effisiensi Thermal …………………………..42 BAB V

KESIMPULAN

53

DAFTAR PUSTAKA …………………………………………… 54 LAMPIRAN ……………………………………………………... 55

NOMENKALATUR

A

= Jumlah siklus perputaran

AFR = Perbandingan udara dengan bahan bakar SFC = Pemakaian bahan bakar spesifik

[kg/jam, kW]

D

= Diameter Piston

[m]

D

= Diameter Orifis

[m]

LHV = Nilai Pembakaran Bawah

[kJ/kg]

Ma

= Laju aliran massa udara

[kg/det]

FC

= Pemakaian bahan bakar

[kg /jam]

Mia

= Laju aliran ideal

[kg/det]

Mv

= Laju aliran volumetric

[m /det]

N

= Putaran Poros

[rpm]

Ne

= Daya poros efektif

Pa

= Tekanan udara ruang

[k Pa]

Pe

= Tekanan efektif rata – rata

[k Pa]

R

= Konstanta gas universal

[J/kg.°k]

T

= waktu

T

= Torsi

[Nm]

Ta

= Temperatur udara ruang

[°K]

Va

= Kecepatan aliran udara

[m/det]

VL

= Volume langkah torak

[m ]

z

= Jumlah silinder

3

[(Nm/det) atau (Watt)]

[detik atau jam]

3

ηth

= Efisiensi thermal

[%]

ηv

= Efisiensi Volumetrik

[%]

ρ

= Massa jenis bahan bakar

[gr/cm3 ]

ρa

= Massa jenis udara

[gr/cm ]

Δpo

= Perbedaan tekanan

[kPa]

3

DAFTAR GAMBAR

No. Gambar

Halaman

2.1. Langkah kerja motor bensin empat langkah

7

2.1. Bagian – bagian penting pada motor

8

2.1. Torak dan perlengkapannya

9

2.1. Batang Torak

10

2.1. Diagram P – v siklus volume konstan

12

2.1. Diagram P – v siklus sebenarnya

15

2.1. Aliran arus pengapian

17

2.1. Penampang koil pembakaran

20

2.1. kabel koil booster

21

2.1. kabel koil yang terpasang

22

3.2. Diagram alir pengujian

24

3.2. Instalasi pengujian mesin

25

DAFTAR TABEL

No. Tabel

Halaman

1

Data Hasil Pengujian kabel Koil Standar

37

2

Data Hasil Pengujian kabel Koil Booster

37

3

Data Perbandingan Hasil Perhitungan Kabel Koil Standar

47

4

Data Perbandingan Hasil Perhitungan Kabel Koil Booster

47

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Perkembangan dunia motor otomotif dewasa ini sedang mengarah kearah penghematan energi terutama minyak bumi, oleh karena itu dibutuhkan mesin – mesin yang efisiensi tanpa melupakan daya yang dihasilkan.

Untuk memenuhi kinerja seperti yang telah disebutkan, maka dicari jalan keluar dengan merancang mesin – mesin otomotif dengan kemampuan daya mesin yang lebih besar tanpa menambah jumlah silinder atau volumenya serta konsumsi bahan bakar yang lebih ekonomis. Salah satu cara yang dapat dilakukan adalah dengan meningktkan tegangan menyala yng cukup tinggi yaitu dengan menggunakan “Kabel Koil Booster”.

Untuk membuktikan bhwa kabel koil booster memiliki kemempuan seperti diatas, maka penulis mengujinya pada motor bensin empat langkah. Dalam pengujian ini dipergunakan mesin F10A (970 cc) pada fasilits motor bakar yang dimiliki oleh Dealer Resmi Mobil Suzuki.

1.1.1. Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah untuk menganalisa hasil uji untuk kerja motor bensin empat langkah dengan kabel koil standar serta membandingkannya dengan hasil uji dengan menggunakan kabel koil booster. Dengan mengetahui perbandingan untuk kerja mesin, mak dapat diperkirakan pengaruh pemakaian terhadap unjuk kerjanya.

3.2.1. Metode Penelitian Penelitian dilakukan dengan melaksanakan pengujian mesin F10A (970 cc) pada bangku uji (engine test bench) statis. Pengujian ini dilakukan di Dealer Resmi Mobil Suzuki.

3.2.4. Pembatasan Masalah Masalah hanya dibatasi pada perbandingan untuk kerja motor bensin empat langkah dengan menggunakan kabel koil standar dibandingkan dengan menggunakan kabel koil booster. Parameter unjuk kerja yang diamati meliputi : • Daya Poros • Tekanan Efektif rata – rata • Pemakaian Bahan Bakar • Perbandingan bahan bakar dengn Udara • Efisiensi Volumetrik • Efisiensi Thermal

2. Sistematika Penulisan Penulisan tugas akhir ini terdiri dari lima bab yang masing – masing membahas :

BAB I – PENDAHULUAN Bab ini berisikan tentang penjelasan latar belakang yang menjadi dasar dari pemikiran penulis mengambil materi tugas akhir, tujuan penelitian metode penelitian, batasan masalah serta sistematika penulisan.

BAB II – LANDASAN TEORI Bab ini berisikan tentang teori dasar dan persamaan yng digunakan dalam menganalisa untuk kerja motor bakar, siklus ideal, system pengapitan.

BAB III – PENGUJIAN MESIN Bab ini tentang instalasi pengujian, batasan masalah, persiapan pengujian dan parameter pengujian.

BAB IV – PENGOLAHAN DATA DAN ANALISA Bab ini berisikan tentang contoh perhitungan dari data yang telah diambil dan analisa hasil pengolahan data hasil pengujian.

BAB V – PENUTUP Bab ini berisikan tentang kesimpulan dan saran.

Gambar B. Kabel Koil Standar

Gambar B. Kabel Koil Booster

BAB II LANDASAN TEORI

Motor Bakar pada dasarnya didefinisikan sebagai suatu mesin yang mengubah energi panas menjadi tenaga penggerak. Perubahan energi panas menjadi tenaga penggerak terjadi didalam mesin itu sendiri, disebut Motor Pembakaran Dalam (Internal Combustion Engine) perubahan yang dihasilkan berguna menggerakan piston dari TMA (Titik Mati Atas) menuju TMB (Titik Mati Bawah) yang dihubungkan dengan engkol untuk merubah naik turun menjai gerak putar.

1.6.1 Prinsip Kerja Motor Bensin Empat Langkah Pada umumnya mesin mobil dan sepeda motor mempergunakan mesin empat langkah, dimana setiap proses pembakaran terjadi empat langkah. Gerakan piston atau dua kali poros engkol. Dengan anggapan bahwa katup masuk dan katup keluar terbuka dan tertutup pada waktu piston berada TMA dan TMB. Piston bergerak didalam Silinder diantara gerak Piston dri TMA sampai TMB. Disebut panjang langkah piston atau stroke.

Campuran udara dan bensin yang berasal dari karburator dihisap kedalam silinder oleh piston. Campuran ini kemudian dikompresikan ke TMA, sehingga mengakibatkan temperatur dan tekanan. Bersamaan dengan itu busi memercikan bunga api listrik yang mengakibatkan terjadinya proses pembakaran didalam silinder ( ruang bakar ). Dengan terjadinya pembakaran maka tekanan dan temperatur semakin meningkat sehingga piston akan terdorong ke bawah akibat tekanan yang tinggi.

Untuk lebih jelasnya, maka langkah kerja motor bensin empat langkah adalah sebagai berikut : 1.

Langkah Isap Silinder menghisap dengan campuran bahan bakar dan udara yang berlangsung ketika piston bergerak dari TMA menuju TMB. Pada saat itu katup isap ( KI ) terbuka sedangkan katup buang ( KB ) tertutup.

Melalui katup isap, campuran bahan bakar udara terisap masuk ke dalam silinder.

2.

Langkah Komprasi ( Langkah Tekan ) Setelah mencpai TMB, piston bergerak kembali ke TMA, sementara katup isap dan katup buang dalam keadaan tertutup. Campuran bahan bakar udara yang ihisap tadi kini berkurang didalam silinder dan dimanfaatkan oleh piston yang bergerak ke TMA. Volume campuran bahan bakar udara menjadi kecil dan karena itu tekanan dan temperaturnya naik.

1. Langkah Kerja ( langkah Ekspansi ) Pada saat piston hampir mencapai TMA campuran bahan bakar udara itu dinyalakan, terjadilah proses pembakaran dengan bunga api listrik dari busi, sehingga tekanan temperaturnya naik.

2. Langkah Buang Apabila piston telah mencapai TMB, katup buang sudah terbuka sedangkan katup isap tertutup. Piston bergerak kembali ke TMA mendesak gas pembakaran keluar dari dalam silinder melalui saluran buang. Dengan terbuangnya gas sisa pembakaran, maka motor bensin empat langkah telah mengalami satu siklus kerja.

Berikut ini adalah gambar langkah kerja motor bensin empat langkah:

Gambar 2.1 Langkah Kerja Motor Bensin Empat Langkah

2.2.

Bagian – bagian penting pada Motor Pada bagian dibawah ini diperlihatkan secara sederhana bagia – bagian yang penting dari motor :

Gambar 2.2. Bagian – bagian penting pada Motor Keterangan Gambar : 1) Silinder

7) Engkol

2) Torak

8) Poros Engkol

3) Cincin Torak

9) Katup Isap

4) Pena Torak

10) Katup Buang

5) Batang Torak

11) Busi

6) Pena Engkol

2.6.2. Silinder Kepala Silinder dibuat dibagian atas permukaan blok silinder dan pada bagian bawah kepala silinder iberi bentuk cekung sebagai ruang komprasi. Selain dilengkapi dengan ruang bakar juga dibuatkan lubang – lubang untuk pemanasan busi dan mekanik katup.

2.2.2. Torak ( Piston ) Cincin

dari

mesin

yang

berfungsi

menghisap

bahan

bakar,

memenfaatkan dan membuang gas sisa pembakaran. Torak bergerak naik turun sepanjang silinder.

2.2.3 Cincin Torak Cincin Torak ini berfungsi untuk memperkecil kebocoran udara melalui celah antara torak dan dinding silinder. Cincin cincin Torak terdiri dari cincin komprasi dan cincin minyak.

2.2.5 Pena Torak Biasanya pena torak dibuat dari baja yang dikeraskan permukaannya. Dengan memperhitungkan pemuaian torak yang dibuat dari alumunium, maka pena torak dibuat berdiameter sedemikian rupa sehingga dapat berputar bebas selama mesin bekerja.

Gambar 2.3. Torak dan perlengkapannya

2.2.5. Batang Torak Batang torak adalah bagian yang menghubungkan dengan poros engkol. Pada ujung penggerak dipasang busi silinder sebagai bantalan pena torak, sedangkan pangkalan batang penggerak biasanya dibuat menjadi dua bagian dimana ipsang bantalan – bantalan pena engkol, kedua bagian tersebut kemudian diikat dengan baut.

Gambar 2.4. Batang Torak

2.2.5. Pena Engkol Pena engkol fungsinya tidak jauh berbeda dengan pena torak, pena engkol menghubungkan batang torak dengan engkol.

2.2.5. Engkol Batang engkol adalah bagian yang menghubungkan batang torak dengan poros engkol.

2.2.5. Oros Engkol Poros engkol diputar dibawah aksi melalui batang engkol dan pena torak yang terletak diantara pipi engkol (Crank Web) dan meneruskan daya dari torak kepada poros yang digerakkan.

2.2.5. Katup Isap Katup ini berguna untuk mengaliri campuran bahan bakar dan udara dari karburator yang diisap oleh kedalam silinder.

2.2.5. Katup Buang Katup ini berfungsi membuang gas hasil sisa pembakaran dalam silinder.

2.2.5. Busi Alat penyala ini berfungsi untuk membakar campuran bahan bakar dan udara didalam ruang bakar dengan percikan bunga api listrik.

2.2.5. Siklus Ideal Untuk menganalisa proses termodinamika yang terjadi dalam motor bakar diperlukan keadaan yang ideal yang membuat analisa menjadi lebih mudah. Paa umumnya untuk menganalisa motor bakar

dipergunakan siklus udara sebagai siklus ideal. Siklus udara mempergunakan beberapa keadaan yang sama dengan siklus yang sebenarnya, misalnya mengenai:

1.

Urutan prosesnya

2.

Perbandingan kompresi

3.

Pemilihan temperature dan tekanan pada suatu keadaan

4.

Penambahan kalor yang sama persatuan berat udara.

Dalam menganalisa siklus udara pada motor pembakaran dalam ini akan dibahas siklus udara volume konstan. siklus ini digambarkan dalam diagram P-v. seperti terlihat gambar berikut :

Gambar 2.5. Digram P – v dari siklus volume konstan Proses siklus pada diagram P-v adalah sebagai berikut : 0 – 1 : Langkah isap merupakan proses tekanan konstan (isobaric)

1 – 2 : Langkah isap kompresi merupakan proses isentropic dimana tekanan dan temperaturnya naik. 2 – 3 : Proses pembakaran pada volume konstan (isovolume) dan q

m

sebagai pemasukan. 3 – 4 :Langkah kerja merupakan proses isentropic. 4 – 1 :Proses pembuangan yang dianggap sebagai proses pengeluaran kalor pada olume konstan dan qk sebagai pengeluaran. 1 – 0 :Langkah buang merupakan tekanan konstan (isobaric). Siklus ini berlangsung dengan fluida kerja yang sama dimana setelah gas hasil sisa pembakaran dibuang, maka akan masuk sejumlah fluida kerja yang sama.

2.2.4 Siklus Sebenarnya Dalam kenyataan tiada satu siklus pun merupakan siklus volume konstan, siklus tekanan konstan atau siklus tekanan terbatas. Penyimpangan dari siklus udara (ideal) itu terjadi kerugian yang antara lain disebabkan oleh hal – hal sebagai berikut : 1. Kebocoran fluida kerja karena penyekatan oleh cincin torak dan katup tidak sempurna. 2. Katup tidak dibuka dan ditutup di TMA dan TMB karena pertimbangan dinamika mekanisme katup dan kelemahan fluida kerja. Kerugian tersebut dapat diperkecil bila saat pembukaan dan

penutup katup disesuaikan dengan beban kecepatan torak yang sebenarnya. 3. Fluida kerja bukanlah udara yang dapat dianggap sebagai gas ideal dengan kalor spesifikasi yang konstan selama proses siklus berlangsung. 4. Pada motor bakar torak yang sebenarnya, pada waktu torak berada di TMA tidak terdapat proses pemasukan kalor seperti pada siklus udara. Kenaikan temperatur dan tekanan fluida kerja disebabkan oleh pembakaran antara campuran bahan bakar dan udara dalam silinder. 5. Proses pembakaran memerlukaan waktu, jadi tidak berlangsung sekaligus. Akibatnya proses pembakaran berlangsung pada volume ruang bakar yang berubah – ubah karena gerakan torak. Sehingga proses pembakaran tidak dapat berlangsung pada volume atau konstan. 6. Terdapat kerugian kalor yang disebabkan oleh perpindahan kalor dari fluida kerja ke fluida pendingin, terutama pada langkah kompresi, ekspansi dan pada gas buang meninggalkan silinder. 7. Terdapat kerugian energi kalor yang dibawa oleh gas buang dari dalam silinder ke atmosfer sekitarnya. Energi tersebut tidak dapat dimanfaatkan melakukan kerja mekanik. Berdasarkan semua hal diatas, bentuk diagram P – v dari siklus yang sebenarnya tidak sama dengan diagram ideal. Siklus yang

sebenarnya tidak pernah merupakan siklus volume – konstan atau siklus tekanan – konstan. Berikut ini adalah gambar siklus yang sebenarnya :

Gambar 2.6. Diagram P – v siklus sebenarnya

2.5

Sistem Pengapian Didalam motor bakar, tenaga diperoleh dari hasil ekspansi torak melalui pembakaran campuran bahan bakar udara didalam silinder. Oleh karena itu diperlukan bunga api untuk membakar campuran tersebut. Sistem pengapian yang digunakan pada mesin F10A (970 cc) adalah pengapian konvensional yang terdiri dari sebuah baterai, switch kontak, distributor (termasuk didalamnya adalah rotor, kondensor, kam dan pemutus arus), busi, kabel busi dan koil.

22.6. Bagian – bagian penting Dari Sistem Pengapian Baterai 1.2

Baterai Baterai adalah sumber tenaga untuk arus listrik yang mengalir pada lilitan primer paa waktu mesin dihidupkan. Apabila kecepatan mesin sudah mulai tinggi, alternator mengganti tugas dari baterai.

1.3

Koil Dengan mengalir arus listrik ke dalam kumparan primer dalam koil, timbullah tegangan listrik yang tinggi pada kumparan sekunder, sehingga cukup kuat untuk memungkinkan loncatan api (Sprak Plug).

2.3

Distributor Fungsi distributor adalah untuk memutuskan arus listrik dari

kumparan primer, sehingga terjadi indeksi tegangan tinggi pada koil dan membagikan induksi tegangan tinggi pada silinder – silinder.

1.6.1 Busi Busi ini dipasang pada ujung poros utama kemudi (steer) didepan pengemudi untuk mempermudah menghidupkan atau mematikan mesin. Berikut ini adalah gambar aliran arus pada system pengapian :

Gambar 2.7. aliran arus pada system pengapian

Pada saat menghubungkan switch kontak (Ingnition Switch) maka mengalir arus listrik yang ber tegangan rendah dari baterai dan terus menuju kekumparan primer pada koil kemudian ke lengan platina (breaker arm).

Sesaat kemudian platina terbuka, arus listrik yang mengalir kedalam kumparan primer terputus listrik yang bertegangan tinggi akan terinduksi pada kumparan sekunder pada koil. Kemudian arus listrik tegangan tinggi tersebut mengalir melalui kabel ke rotor di distributor. Dari rotor melalui termal pada tutup distributor dihubungkan dengan kabel tegangan tinggi ke busi – busi.

2.6.1 Koil Pembakaran Koil pembakaran adalah suatu alat yang berfungsi membangkitkan arus listrik tegangan tinggi untuk diberikan kepada busi. Pada gambar 2.7. diperlihatkan, koil pembakaran terdiri dari inti, kumparan primer dan kumparan sekunder. Kumparan primer terbuat dari 300 – 400 gulungan kawat sedangkan kumparan sekunder terdiri dari 15.000 – 20.000 gulungan kawat halus. Isolasi kertas dipasangkan diantara kumparan sekunder dan kumparan primer.

Kumparan sekunder digulung pada inti koil yang terbuat dari lempengan baja dengan permeabilitas yang tinggi, sedangkan kumparan primer digulungkan diluar kumparan sekunder.

Salah satu ujung dari kumparan sekunder dihubungkan dengan terminal tegangan tinggi dan ujung lainnya dihubungkan dengan kumparan primer. Ujung – ujung kumparanprimer dihubungkan dengan terminal positif dan negatif dari baterai. Koil ini ditempatkan dalam suatu kontak atau tabung, antara kotak dan koil terdapat celah untuk meletakkan isolasi – isolasi.

Cara kerja koil sebagai berikut, arus mengalir melalui kumparan primer sehingga terbentuklah medan magnet pada sekeliling inti koil. Apabila dengan tiba – tiba diputuskan aliran listrik tersebut, yaitu dengan membentuknya platina pada distributor, maka inti koil kn kehilangan kemagnetan sehingga akan menyebabkan terbangkitnya listrik tahanan tinggi

pula yaitu 300 – 400 volt pada kumparan prime disebabkan induksi sendiri, sedangkan pada kumparan sekunder akan terbangkit listrik bertegangan 15.000 – 20.000 volt ikarenakan dengan adanya mutual induksi.

Gambar 2.8. Penampang Koil Pembakaran

2.3

Kabel Koil Booster Kabel koil booster adalah suatu produk untuk menyempurnakan pada proses pengapian. Apabila proses pengapian sempurna otomatis pembakaran diruang bakar akan bertambah baik. Kabel koil booster dipasang diantara koil dengan distributor. Pada ujung yang satu dengan yang lain terdapat suatu rangkaian listrik yang berupa kumparan atau lilitan kabel yang berfungsi untuk memperkecil hambatan pada kabel.

BAB III PENGUJIAN MESIN

Pengujian ini dilakukan sesuai dengan tujuan awal yaitu untuk mengetahui sejauh mana pengaruh kabel koil standar dibandingkan dengan kabel koil booster pada mesin bensin empat langkah F10A (970 cc). Pengambilan data dilakukan pada kondisi pembebanan dan putaran mesin yang berbeda, penelitian ini menggunakan bahan bakar premium yang dikeluarkan oleh Pertamina.

Mulai

STUDI LITERATUR

Alat yang diuji pada mesin (kabel koil standar dan kabel koil booster)

Pengujian pada mesin dengan kabel koil standar

Pengujian pada mesin dengan kabel koil booster

Data Pengujian

1. Perhitungan 2. Perbandingan 3. Pembahasan

Kesimpulan

Selesai

Gambar 3.1. Diagram Alir Pengujian

SPESIFIKASI MESIN

MESIN Jenis Silinder Jumlah Katup Isi Silinder Diameter x Langkah Perbandingan Kompresi

F 10 A 4 in – line 8 970cc 65.5 x 72 8,8 : 1

Daya Maksimum

55,5/5.500 Hp/rpm

Momen Puntir Maksimum

7,8/4.000 Kgm/rpm

Distribusi Bahan Bakar

Karburator

3.1.

Alat – alat Pengujian Instrumen atau alat ukur yang dipengaruhi pada pengujian bahan bakar

terdiri dari beberapa macam tergantung dari fungsi dan kegunaannya.

1.

Tachometer Tachometer berfungsi untuk mengukur kecepatan putaran mesin dinyatakan dalam rotasi per menit (rpm).

2.

Diameter Diameter berguna untuk mengukur perbedaan tekanan orifis laju

aliran udara yang masuk kedalam mesin pengujian.

3.

Manometer Manometer berguna untuk mengukur perbedaan tekanan orifis laju aliran udara yang masuk ke dalam mesin pengujian.

4.

Gelas ukur bahan bakar Gelas ukur berguna untuk mengukur volume pemakaian bahan bakar yang digunakan oleh mesin dengan daerah pengukuran 0 – 970 cc.

5.

Thermometer Thermometer yang dipergunakan terdiri dari beberapa jenis dan kegunaannya :

Thermometer air raksa, berguna untuk mengukur temperatur ruang daerah pengukur 0 - 50°C. Thermometer bimetal, berguna untuk mengukur temperatur gas buang, dengan daerah pengukur 0 - 1200°C.

6.

Barometer Barometer berguna untuk mengetahui tekanan ruang pada saat pengujian.

7.

Stop Watch Stop Watch yang digunakan adalah stop watch digital buatan casio yang berguna untuk mengukur waktu pemakaian bahan bakar. Volume setiap pengukuran bahan bakar adalah konstan (10ml) dengan satuan pemakaian bahan bakar dalam ml/detik.

3.4.1.Persiapan Pengujian Agar dapat dilakukan penelitian yang benar dan hasil penelitian yang benar, maka diperlukan persiapan – persiapan sebelum dilakukan pengujian. Persiapan yang dilakukan adalah menyiapkan benda yang akan diuji yitu kabel koil booster dan pemeriksaan system instalasi mesin, diantaranya :

1) Bahan Bakar Bahan bakar dialirkan melalui tangki yang diletakkan lebih tinggi kedudukannya dari mesin. Sebelum bahan bakar masuk kedalam karburator terlebih dahulu mengalir melewati gelas yang berfungsi sebagai pengukur. Gelas ukur ini berguna untuk mengetahui dan menghitung jumlah bahan bkar yang dipakai dalam waktu dan rpm tertentu.

2) Pendingin Mesin Motor bakar berfungsi untuk merubah energi panas pada bahan bakar menjadi energi gerak. Pada saat ekspansi piston bergerak dari TMA menuju TMB mengakibatkan bertambahnya tekanan dan temperatur campuran bahan bakar sebelumnya pembakaran. Setelah terjadi pembakaran temperatur bertambah tinggi, dimana 25% dipergunakan untuk tenaga penggerak, 45% hilang terbawa oleh gas buang akibat dari gesekan piston dan dinding silinder dan sisanya 30% diserap oleh bagian – bagian mesin lainnya.

3) Sistem Kabel Listrik Pengecekan kabel listrik dilakukan dengan menggunakan multitester untuk memastikan apakah kabel listrik sudah terhubung semua.

4) Pengecekan Thermometer Thermometer sebagai pengukur temperatur harus dipastikan dapat berfungsi dengan benar sesui dengan kalibrasi.

5) Pengecekan Kebocoran Pipa Gas Buang Kebocoran pada saluran gas buang harus dicegah karena akan mempengaruhi hasil analisa temperatur gas buang.

3.3.

Menjalankan dan Mematikan Mesin

1) Jalankan mesin dengan memutar tombol starter. 2) Setelah mesin dihidupkan biarkan beberapa saat dalam kondisi stationer. 3) Amati kondisi alat ukur system dinamometer, thermometer, alat ukur tekanan, dan komponen lainnya. 4) Putar memutar mesin searah jarum jam bila putaran mesin akan dinaikan. 5) Matikan mesin apabila terjadi penyimpangan dengan mematikan tombol darurat.

3.1. Pengamatan Parameter Prestasi Mesin 3.2.Daya Poros Daya poros dapat diperoleh dengan melakukan pengukuran momen putar pada dinmometer dn putaran pada poros engkol, daya poros dapat dihitung dengan menggunakan rumus :

Ne

= Mt 2πn 60

Dimana : Ne = Daya Poros (Nm/det atau Watt) Mt = Momen Putar (Nm) n = Putaran Poros (rpm)

Mt = F . r Dimana : Mt = Momen Putar F = Gaya pada timbangan (N) r

= Jarak lengan = 160 mm = 0,16

3.2.Tekanan Efektif Rata – rata Tekanan efektif rata – rata didefinisikan sebagai tekanan efektif dari fluida keja terhadap torak sepanjang langkahnya untuk menghasilkan kerja per siklus.

Pe

= Ne.60 VL.z.n.a

Dimana : Pe = Tekanan efektif rata – rata (kPa) 3

VL = Volume langkah torak (m ) Z

= Jumlah Silinder

N

= Putaran poros mesin

a = Jumlah siklus/putaran (0,5 untuk mesin empat langkah)

3.2.Konsumsi Bahan Bakar Konsumsi bahan bakar satuan dalam kg/jam. Dalam pengujian digunakan gelas ukur dengan volume ml dan alat pencatatan waktu untuk mengukur. FC

= VB tb

3600

.p.

1000

Dimana : FC

=

Konsumsi bahan bakar

3

VB

=

Volume pemakaian bahan bakar (cm )

P

=

Masa jenis bahan bakar (gr/cm )

tb

=

Waktu pemakaian bahan bakar (detik)

3

3.4.2. Konsumsi Bahan Bakar Spesifik (SFC) Pemakaian bahan bakar spesifik merupakan parameter yang penting untuk sebuah motor bahan bakar spesifik didefinisikan sebagai banyaknya bahan bakar yang terpakai setiap kW daya motor. Persamaan SFC didapat dari hubungan berikut :

SFC =

FC Ne

Dimana: SFC = Konsumsi bahan bakar spesifik (kg/kWjam) PC = Konsumsi bahan bakar (kg/jam) Ne = Daya poros (kW)

3.4.2. Laju Aliran Massa Udara Daya yang dapat dihasilkan mesin dibatasi oleh jumlah udara yang diisap kedalam silinder. Pemakaian udara diukur dengan manometer, dimana yang diukur adalah beda tekanan pada orifis mmH2O, laju aliran udara karena perbedaan tekanan orifis diperoleh dari persamaan.

Ma

=

Mv.pa

Ma

=

Laju aliran massa udara (kg/jam)

Mv

=

Laju aliran udara volumetric ( m /dt )

P

=

Massa jenis alir

Dimana:

3

Untuk mengetahui Mv dan dapat dihitung dengan cara : a.

Massa jenis udara ( ρα )

ρα

=

Pa R.Ta

Dimana :

b.

3

ρα

= Massa jenis udara ( kg / m )

Pa

= Tekanan udara ruang ( N / m2 )

Ta

= Temperatur udara ruang (°K)

R

= Konstanta gas universal ( 286 J/kg, °K)

Laju aliran udara ( νa )

va Dimana :

=

2 xΔPo

ρa

c.

3

Va

= Laju liran massa udara (m / detik )

Δpo

= Perbedaan tekanan pada orifis ( N / m 2 )

Laju aliran udara volumetric (mv)

Mv Dimana

=

πxd 2 4

xKxVaxZ

: d

= Diameter Orifis (m)

K

= Konstanta (0,6); Ref “Motor Bakar” Hal. 106.

Z

4.1.

= Jumlah Silinder (4)

Perbandingan udara dan bahan bakar AFR = Dimana

Ma FC

: AFR = Perbandingan udara dan bahan bakar Ma

= laju aliran udara (kg/jam)

FC

= Konsumsi bahan bakar (kg/jam)

4.1.

Effisiensi Thermal ηth Dimana

=

NEx3600 x100% FCxLHV

:

ηth

= effisiensi thermal (%)

Ne

= Daya poros effektif (Watt)

FC

= konsumsi bahan bakar (kg/jam)

LHV

= nilai kalor bahan bakar bawah (kJ/kg)

Gambar C. Kabel Koil Booster

Gambar D. Kabel Koil Booster yang terpasang pada mesin

BAB IV PERHITUNGAN DATA DAN ANALISA

Dari hasil keseluruhan pengujian yang dihasilkan maka diperoleh besaran- besaran untuk membantu pengolahan data perhitungan guna menentukan parameter mesin. Dengan membandingkan data hasil pengujian mesin yang menggunakan kabel koil standar dengan kabel koil booster, maka dapat dilihat pengaruh penggunaan kabel koil booster terhadap prestasi mesin.

4.1. Contoh Perhitungan Dari hasil perhitungan, dapat dilihat perbedaannya antara dua parameter prestasi yang mempergunakan kabel koil booster dengan mempergunakan kabel koil standar. Data hasil pengujian dapat di lihat pada table 4.1 dan 4.2 dan data perhitungan dapat dilihat pada table 4.3 dan 4.4. bentuk perhitungan parameter yang di gunakan pada table sebagai berikut :

Table 4.1. Data Hasil Pengujian Kabel Koil Standar No

Putaran

Torsi

Udara Masuk

Mesin

(Nm)

T

P

Gas

Bakar 10ml

(oC)

(mmH2O)

Buang

(detik)

(rpm)

Temperatur Laju Bahan

(oC) 1.

1200

8,64

29

2

310

26,25

2.

1400

11,8

29

2

340

23,12

3.

1600

16,4

29

2

380

21,56

4.

1800

18,1

29,4

2

420

19,43

5.

2000

19,6

29,4

2

440

17,32

Table 4.2. Data Hasil Pengujian Kabel Koil Boster No Putaran

Torsi

Udara Masuk

Mesin

(Nm)

T (oC)

(rpm)

Temp.

Laju Bahan

P

Gas

Bakar 10ml

(mmH2O)

Buang

(detik)

(oC)

1.

1200

9,41

29,8

2,18

310

33,35

2.

1400

12,54

30

2,25

320

29,12

3.

1600

17,25

30

2,4

330

27,50

4.

1800

18,82

30,6

2,65

380

25,40

5.

2000

21,17

30,9

2,9

400

22,25

Mesin ST 970 cc Memakai Kabel Koil standar Start engine

: 12.30

Start testing

: 13.40

Bahan bakar

: Bensin

Torsi

: 26,6 Nm

Putaran

: 3000 rpm

Pemakai bahan bakar per-10 ml

: 10,65 detik

Temperatur udara masuk

: 29,4 oC

Tekanan udara masuk

: 2 mmH2O

Temperatur gas buang

: 510 oC

Kondisi ruangan Temperatur kering

: 30 oC

Temperatur basah

: 25 oC

Tekanan

: 1010264,13 Pa ≈ 758 mmHg

1. Daya Poros (Ne) Momen Torsi (MT) = 26,6 Nm Ne

= MT = 26,6

2 xπxn (kW ) 60 2 x3,14 x3000 (Nm / det atauwatt ) 60

= 8352,4 W = 8,3524 kW 2. Tekanan Efektif Rata-rata (Pe) Pe

=

Ne VL xnxa

=

8,3524kWx60 970 x10− 6 m3 x3000rpmx0,5

= 344,43 kPa

3. Pemakaian Bahan Bakar (FC) FC

=

10 3600 x0,7323x tb 1000

=

10 x 2,636 10,65

= 2,475 kg/jam

4. Pemakaian Bahan Bakar Spesifik (SFC) FC Ne

SFC = =

2,475kg / jam 8,3524kW

= 0,296 (kg/jam)/kW

5. Laju Aliran Massa Udara • Massa jenis udara

ρa

=

Pa RxTa

(758 / 760) x105 N / m3 = 286kJ / kgKx 298K

= 1,17 kg/m3 • Laju aliran udara Va

=

=

2 xΔPo

ρa 2 x 2mmH 2Ox9,81( N / m 2 ) 1,17(kg / m3 )

= 5,79 m/det

6. Laju Aliran Udara Volumetrik melalui Orifis Mv

=

=

πxD 2 4

xKxVaxZ (m3/det)

3,14 x(0,015m) 2 x0,6 x5,79m / det x 4 4

= 2,45.10-3 m3/det

• Laju aliran massa udara Ma

= Mv x ρa (kg/jam) = 2,45.10-3 (m3/det) x 1,17 (kg/m3) x 3600 = 10,32 kg/jam

7. Perbandingan Udara dengan Bahan Bakar (AFR) AFR = =

MA FC 10,32kg / jam 2,475kg / jam

= 4,17

8. Efesiensi Volumetrik • Laju aliran udara ideal mia

= VL x n x a ρa = 970 10-6 m-3 (3000/60) x0,5 x 1,17 x 3600 = 102,141 kg/jam

ηv

=

MA x100% mia

=

10,32 Kg / jam x100% 102,141Kg / jam

= 10,103 %

9. Efesiensi Thermal ηth

=


=

8,3524kWx3600 x100% 2,475kg / jamx 42967kJ / Kg

= 28,27 %

Mesin ST 970 cc Memakai Kabel Koil Standar Start engine

: 13.30

Start testing

: 14.00

Bahan bakar

: Bensin

Torsi

: 19,6 Nm

Putaran

: 2000 rpm


: 17,32 detik


: 29,4 oC

Tekanan udara masuk

: 2 mmH2O


: 440 oC


: 30 oC

Temperatur basah

: 25 oC

Tekanan

: 1010264,13 Pa ≈ 758 mmHg

Untuk perhitungan menggunakan kabel koil booster, rumus yang digunakan sama dengan perhitungan diatas, yaitu : 1. Daya Poros (Ne) Momen Torsi (MT) = 19,6 Nm Ne

= MT = 19,6

2 xπxn (kW ) 60 2 x3,14 x 2000 (Nm / det atauwatt ) 60

= 4.102,933 W = 4,103 kW

2. Tekanan Efektif Rata-rata (Pe) Pe

=

=

V

L

Ne xzxnxa

4,103kWx60 970 x10 m 3 x 4 x 2000rpmx0,5 −6

= 63,44 kPa


=

10 3600 x0,7323x tb 1000

=

10 x 2,636 17,32

= 1,521 kg/jam

4. Pemakaian Bahan Bakar Spesifik (SFC)

FC Ne

SFC = =

1,521kg / jam 4,103kW

= 0,37 (kg/jam)/kW

5. Laju Aliran Massa Udara a. Massa jenis udara

ρa

=

Pa RxTa

=

(758 / 760) x105 N / m3 286kJ / kgKx 298K


=

=

2 xΔPo

ρa 2 x 2mmH 2 Ox9,81( N / m 2 ) 1,17(kg / m 3 )

= 5,79 m/det


=

=

πxD 2 4

xKxVaxZ (m3/det)

3,14 x(0,015m) 2 x0,6 x5,79m / det x 4 4

= 2,45.10-3 m3/det • Laju aliran massa udara Ma


7. Perbandingan Udara dengan Bahan bakar (AFR) AFR = =


= 6,78



ηv

=

MA x100% mia

=

10,32 Kg / jam x100% 68.,09 Kg / jam

= 15,15 %

9. Efesiensi Thermal ηt

=


=

4,103kWx3600 x100% 1,521kg / jamx 42967kJ / Kg

= 22,6 %

Mesin ST 970 cc Memakai Kabel Koil standar Start engine

: 16.00

Start testing

: 16.10

Bahan bakar

: Bensin

Torsi

: 19,6 Nm

Putaran

: 2000 rpm


: 22,49 detik


: 31 oC

Tekanan udara masuk

: 3 mmH2O


: 430 oC


: 30 oC

Temperatur basah

: 25 oC

Tekanan

: 1010264,13 Pa ≈ 758 mmHg

Untuk perhitungan menggunakan kabel koil booster, rumus yang digunakan sama dengan perhitungan diatas, yaitu : 1. Daya Poros (Ne) Momen Torsi (MT) = 21,17 Ne

= MT

= 21

2 xπxn (kW ) 60

2x3,14x2000 (Nm/ detatauwatt) 60

= 4431,58 = 4,431kW

2. Tekanan Efektif Rata-rata (Pe) Pe

=

=

V

L

Ne xzxnxa

4,103kWx60 970 x10 m 3 x 4 x 2000rpmx0,5 −6

= 68,52kW


=

10 3600 x0,7323x tb 1000

=

10 x 2,636 22,25

= 1,18 kg/jam

4. Pemakaian Bahan Bakar Spesifik (SFC) FC Ne

SFC = =

1,18kg / jam 4,431kW

= 0,26 (kg/jam)/kW

5. Laju Aliran Massa Udara a. Massa jenis udara

ρa

=

Pa RxTa

=

(758 / 760) x105 N / m3 286kJ / kgKx 298K


=

=

2 xΔPo

ρa 2 x 2,9mmH 2 Ox9,81( N / m 2 ) 1,17(kg / m 3 )

= 6,97 m/det


=

πxD 2

xKxVaxZ (m3/det)

4

3,14 x(0,015m) 2 = x0,6 x5679m / det x 4 4

= 2,95.10-3 m3/det • Laju aliran massa udara Ma


7. Perbandingan Udara dengan Bahan bakar (AFR) AFR = =


= 10,52



ηv

=

MA x100% mia

=

12,42 Kg / jam x100% 68.,09 Kg / jam

= 18,24 %

9. Efesiensi Thermal ηt

=


=

4,431kWx3600 x100% 1,18kg / jamx 42967kJ / Kg

= 31,46 %

Table 4.3. Data Perbandingan Hasil Perhitungan Kabel Koil Standard No

Putaran

Ne

Pe

Fe

(n)

(kW)

(kPa))

(kg/jam)

AFR

RPM

Effisien

Effesi

si

ensi

Volume

Ther

tric

mal

(%)

(%)

1.

1200

1,08

105,74

1,004

10,28

25,26

9,01

2.

1400

1,73

90,64

1,14

9,05

21,65

12,71

3.

1600

2,75

79,31

1,22

8,46

18,94

18,8

4.

1800

3,41

70,49

1,36

7,59

16,84

21

5.

2000

4,103

63,44

1,521

6,78

15,15

22,26

Table 4.4. Data Perbandingan Hasil Perhitungan Kabel Koil Booster No

Putaran

Ne

Pe

Fe

(n)

(kW)

(kPa))

(kg/jam)

AFR

RPM

Effisi

Effesiensi

ensi

Thermal

Volu

(%)

metric (%) 1.

1200

1,181

114,20

0,79

13,64

26,39

12,52

2.

1400

1,837

97,88

0,91

12,03

22,97

16,91

3.

1600

2,888

85,65

0,96

11,8

20,8

25,2

4.

1800

3,545

76,13

1,04

11,46

19,45

28,56

5.

2000

4,431

68,52

1,18

10,52

18,24

31,46

Dari data-data pengujian yang telah diolah dan juga didasari oleh teori yang telah dijelaskan pada Bab II, maka akan dicoba untuk menganalisa beberapa parameter seperti yang tercantum dalam table 4.3. dan 4.4, antara lain :

4.2. Daya Poros Efektif Dalam table 4.3 dan 4.4 diperihatkan daya poros (Ne) untuk masingmasing jenis kabel koil. Dari grafik dapat dibaca hasil perbandingan daya coba porosnya yaitu :

Untuk mesin yang menggunakan kabel koil standard : Pada putaran rendah menghasilkan daya sebesar 1,08 kW (1200 rpm), sedangkan pada putaran tinggi menghasilkan daya sebesar 4,103 kW (2000 rpm).

Untuk mesin yang menggunakan kabel koil booster : Pada putaran rendah menghasilkan daya sebesar 1,18 kW (1200 rpm), sedangkan pada putaran tinggi menghasilkan daya sebesar 4,431 kW (2000 rpm). Perubahan yang dihasilkan pada putaran dengan kecepatan tinggi, terjadi karena adanya loncatan bunga api yang sempurna dan meningkatnya daya poros pada putaran tinggi.

4.3. Tekanan Efektif Rata-rata (Pe) Dalam tabel 4.1 dan 4.2 diperlihatkan tekanan efektif ratarata (Pe) untuk masing-masing jenis kabel koil. Dari grafik dapat dilihat perbandingan tekanan efektif rata-rata, yaitu :

Untuk mesin yang menggunakan kabel koil standard : Pada putaran rendah menghasilkan tekanan efetif rata-rata sebesar 105,74 kPa (1200 rpm), sedangkan pada putaran tinggi menghasilkan tekanan efektif rata-rata sebesar 63,44 kPa (2000 rpm).

Untuk mesin yang menggunakan kabel koil booster : Pada putaran rendah menghasilkan tekanan efetif rata-rata sebesar 114,20 kPa (1200 rpm), sedangkan pada putaran tinggi menghasilkan tekanan efektif rata-rata sebesar 68,52 kPa (2000 rpm).

4.4. Pemakaian Bahan Bakar (FC) Besar kecilnya harga pemakaian bahan bakar dapat juga diartikan sebagai besar kecilnya mengkonsumsi bahan bakar dari suatu kendaraan dari grafik dapat dibaca hasil dari pemakaian bahan bakarnya.

Untuk yang menggunakan kabel koil standard : Pada putaran rendah pemakaian bahan bakar sebesar 1,004 kg/jam (1200 rpm), sedangkan pada putaran maksimum (tinggi) sebesar 1,521 kg/jam (2000 rpm).

Untuk yang menggunakan kabel koil booster : Pada putaran rendah pemakaian bahan bakar sebesar 0,79 kg/jam (1200 rpm), sedangkan pada putaran maksimum (tinggi) sebesar 1,18 kg/jam (2000 rpm). Penyempurnaan bahan bakar yang terjadi didalam Cylinder yang diakibatkan

dari

pembakaran

yang

sempurna

sehingga

memperkecil

pemasukan bahan bakar.

4.5. Air Fuel Ratio (AFR)

AFR merupakan penunjukan perbandingan bahan bakar dengan udara yang masuk kedalam silinder (ruang Bakar), besaran ini menentukan apakah campuran bahan bakar tersebut kaya atau miskin. Jika nilai AFR tersebut meningkat maka campuran bahan baker tersebut dikatakan kaya dan apabila campuran itu miskin maka nilai AFR-nya menurun. Pada pengujian didapatkan perubahan nilai AFR-nya naik seperti terlihat pada grafik.

Untuk mesin yang menggunakan kabel koil standard : Pada putaran rendah nilai AFR sebesar 2,57 (1200 rpm). Sedangkan pada putaran maksimum tinggi sebesar 1,69 (2000 rpm).

Untuk mesin yang menggunakan kabel koil booster : Pada putaran rendah nilai AFR sebesar 3,40 (1200 rpm). Sedangkan pada putaran maksimum tinggi sebesar 2,63 (2000 rpm).

4.6. Efisiensi Volumetrik Untuk mesin yang menggunakan kabel koil standard : Pada putaran rendah, efisiensi volumetric yang terkecil dari keadaan standard sebesar 6,31 % (1200 rpm), dan menurun pada putaran tinggi 3,79 % (2000 rpm).

Untuk mesin yang menggunakan kabel koil booster : Pada putaran rendah, efisiensi volumetric yang terkecil dari keadaan standard sebesar 6,58 % (1200 rpm), dan menurun pada putaran tinggi 4,56 % (2000 rpm).

4.7. Efisiensi Thermal Untuk mesin yang menggunakan kabel koil standard : Efisiensi terendah terjadi pada putaran rendah sebesar 9,01 % (1200 rpm), dan terjadi peningkatan sebesar 22,6% (2000 rpm).

Untuk mesin yang menggunakan kabel koil booster : Efisiensi terendah terjadi pada putaran rendah sebesar 12,52 % (1200 rpm), dan terjadi peningkatan sebesar 31,46 % (2000 rpm).

Pada putaran tinggi peningkatan terjadi pada efisiensi thermal yang disebabkan oleh penyalaan bahan bakar dengan cepat didalam silinder untuk menghindari terjadinya proses denotasi.

GRAFIK PUTARAN MESIN (RPM) Vs TEKANAN (Pe) 120 Tekanan (kPa)

100 80

Pe (kPa) Stand Pe (kPa) Boost

60 40 20 0 1200

1400

1600

1800

Putaran Mesin (RPM)

2000

GRAFIK PUTARAN MESIN (RPM) Vs PEMAKAIAN BAHAN BAKAR (FC)

FC (kg/jam)

2 1.5 1

FC (kg/jam Standar

0.5

FC (kg/jam Booster

0 1200

1400

1600

1800

Putaran Mesin (RPM)

2000

AFR

GRAFIK PUTARAN MESIN (RPM) Vs AFR

16 14 12 10 8 6 4 2 0

AFR Standar AFR Booster

1200

1400

1600

1800

Putaran Mesin (RPM)

2000

GRAFIK PUTARAN MESIN (RPM) Vs EFISIENSI THERMAL (%)

Efisiensi Thermal (%)

35 30 25 20

Efisiensi Therm (%) Standar

15

Efisiensi Therm (%) Booster

10 5 0 1200

1400

1600

1800

Putaran Mesin (RPM)

2000

GRAFIK PUTARAN MESIN (RPM) Vs EFISIENSI VOLUMENTRIK (%)

Efisiensi Volumentrik (%)

35 30 25

Efisiensi Volumentrik (% Standar

20 15

Efisiensi Volumetri (%) Booster

10 5 0 1200

1400

1600

1800

Putaran Mesin (RPM)

2000

Gambar E dan F mesin pengujian yang digunakan

BAB V PENUTUP

5.1

Kesimpulan Dari analisa hasil pengujian dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut : 1.

Daya poros (Ne) dengan menggunakan kabel coil standar di dapat 4,103kW sedangkan yang menggunakan kabel coail booster sebesar 4,431kW. Dari hasil ini dapat di simpulkan bahwa penggunaan kabel coil booster dapat meningkatkan daya poros (Ne).

2.

Tekanan efektip rata-rata dengan menggunakan kabel koil standar didapat 63,44 kPa, sedangkan yang menggunakan kabel koil booster sebesar 68,52 kPa.Dari hasil ini dapat di simpulkan bahwa penggunaan kabel koil booster

dapat meningkatkan

tekanan efektip rata-rata (Pe).

3.

Pemakaian bahan bakar engan menggunakan kabel koil booster lebih irit,hal ini dapat di ketahui pada putaran 2000 rpm diperoleh 1,18kg/jam dengan menggunakan kabel koil booster,sedangkan yang menggunakan kabel koil standar pada putaran 2000 rpm diperoleh 1,521 kg/jam, hal ini dapat menghemat pengeluaran biaya pemakaian bahan bakar.

4.

Pemakaian kabel koil booster cukup baik karna dapat meningkatkan efisiensi thermal sebesar 8,86 % dari mesin dan menaikkan

efisiensi

volumetrik

yang

di

sebabkan

pembakaran yang lebih sempurna di dalam silinder.

oleh

1. Saran 1. Karena pengujian ini hanya sebatas 2000 rpm, disarankan dilaksanakan pengujian pada putaran diatas 2000 rpm dengan kondisi pambakaran dan putaran mesin yang berbeda – beda. Untuk itu diketahui daya poros, tekanan efektif rata – rata, pemakaian bahan bakar, AFR ( Air Fuel Ratio ), efisiensi volumetric dan efisiensi thermal. 2. Dilakukan pengujian dengan kabel Koil Booster merk lain.

DAFTAR PUSTAKA

1. Arismunandar, Wiranto “Penggerak Mula Motor Bakar Torak” edisi keempat, ITN, Bandung 1988. 2. BPM Arends, H. Barenshot “Motor Bensin” edisi kedua Airlangga, Jakarta 1994. 3. Crouse – Anglin, Automotive Mechanics” edisi 9 dan edisi 10, International edition 1993. 4. Harsanto, “Motor Bakar”, Djambatan, Jakarta1984. 5. “Pandun Praktikum Panduan Mesin”, Laboratorium Pengujian Universitas Mesin Mercu Buana, Jakarta Barat 1998. 6. PT. Toyota Astra Motor “Dasar – dasar Automobil” 1996. 7. V.L Maleev, “Internal-Combusion Engine” second edition, Mc Grawhill 1996. 8. Wiranto. A, Koichi Tsuda, “Motor Diesel Putaran Tinggi”, Pradnya Paramita, Jakarta 1983.

ABSTRAK. tinggi sehingga sulit untuk dipenuhi. Dari sekian banyak alat tambahan yang ada

Recommend Documents