ANALISA PENGARUH PENGGUNAAN MATERIAL KOMPOSIT PADA INTAKE MANIFOLD TERHADAP KONSUMSI BAHAN BAKAR PADA SEPEDA MOTOR
SKRIPSI Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Sarjana SI Jurusan Teknik Mesin Bidang Rekayasa Material Disusun oleh : ARIS NUROHIM E1 C1 13 002
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HALU OLEO KENDARI 2017
i
ii
iii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur Kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian yang berjudul: Analisa Pengaruh Penggunaan Material Komposit Pada Intake Manifold Terhadap Konsumsi Bahan Bakar Pada Sepeda Motor. Penulis menyadari bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak baik bimbingan, nasehat, arahan, serta doa maka penulisan skripsi ini tidak dapat terselesaikan dengan baik. Penghargaan yang sangat tinggi dan ucapan terima kasih yang sangat tulus penulis sampaikan kepada bapak Abd.Kadir,ST.,MT selaku pembimbing I dan bapak Prinob Aksar,ST.,MT selaku pembimbing II atas bimbingan, arahan dan petunjuk yang sangat berharga dalam penulisan hasil penelitian ini. Ucapan terima kasih yang tiada tara untuk kedua orang tua penulis, Ayahanda tercinta Saino dan Ibunda tersayang Aisah yang telah menjadi orang tua terhebat sejagad raya, yang selalu memberikan motivasi, nasehat, cinta, perhatian dan kasih sayang serta doa yang tentu takkan pernah bisa penulis balas. Kepada kakak dan adik yang hebat yang senantiasa mendampingin mendengar keluh kesah dan dukungan Dedi Supriyanto dan Waltri Eva Nur Yanti. Terimakasih banyak telah menjadi motivator yang luar biasa sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Pada kesempatan ini, penulis juga mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada : 1. Bapak Prof. Dr. Supriadi Rustad,M.Si selaku Rektor Universitas Halu Oleo (UHO) Kendari. 2. Bapak Mustarum Musaruddin,ST.,MIT.,Ph.D selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Halu Oleo (UHO) Kendari. 3. Bapak Muhammad Hasbi,ST.,MT selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Halu Oleo (UHO) Kendari. iv
4. Bapak Yuspian Gunawan,ST.,MT, Ir.Salimin,MT, dan Ir.Samhuddin,M.P.W. selaku dewan penguji. 5. Kepala Laboratorium Teknik Mesin Universitas Halu Oleo (UHO) Kendari. 6. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Teknik Mesin serta seluruh staf lingkungan Fakultas Teknik Universitas Halu Oleo (UHO) Kendari. 7. Para sahabat
sekaligus sepupu terbaikku,Suriyani,S.pd, Nandar Triono
Amd.T, Irwan Firmansyah, Ana Novi Ana, Ayub, Alan dan masih banyak lagi yang rela berbagi suka duka. 8.
Leting khususnya jurusan Teknik Mesin, Fachrul Arizal, Herbianto, Suryo Susilo SS, Fajarul Kadir, Ld Iqwal, Bahdin Ahad Badia, Harman Said, Saktiawan, La Syarif, Muradin, Isran, dan masih banyak lagi atas keceriaan, selama penulis melakukan penelitian.
9.
Kakak senior kampus, Kakanda Supriadi,ST. Kakanda Adi Kusuma Wardana,ST, Kakanda Muh Jufri Haris, Kakanda Riko Wahyudin, Kakanda Afandi, Kakanda la alan. Dan masih banyak senior yang tidak bisa di sebutkan satu persatu yang mengarahkan penulis selama melakukan penelitian.
10. Wanita yang selalu menemani dan memberi motifasi Fenny Agustina,S.AB 11. Teman kerja ,Bapak Saimun Firmanto, Nawir, Iwan yang slalu memberi motivasi Selanjutnya penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati penulis menerima segala saran yang sifatnya membangun demi penyempurnaannya.. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih atas segala dukungan serta bimbingannya semoga Tuhan Yang Maha Esa selalu menyertai dan membalas segala kebaikan semua pihak yang telah membantu. Amin. Kendari, Maret 2017 Penulis
v
INTISARI Intake manifold merupakan salah satu komponen kendaraan yang berfungsi untuk mendistribusikan campuran udara dan bahan bakar yang diproses oleh karburator ke silinder. Berbagai modifikasi dilakukan orang khususnya di bengkel untuk meningkatkan performansi motor bakar bensin. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui konsumsi bahan bakar dari sepeda motor Yamaha Vega ZR yang dirakit pada tahun 2009 dengan menggunakan intake manifold dengan bahan dasar dari komposit serat ijuk. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen. sampel yang digunakan adalah sepeda motor Yamaha Vega ZR dirakit pada tahun 2009 dengan Nomor Mesin: 5D9191066. Data penelitian dikumpulkan melalui metode eksperimen. Konsumsi bahan bakar diukur dalam kondisi statis dengan gelas ukur. Pengujian dilakukan dengan mengukur waktu yang dibutuhkan oleh mesin untuk menghabiskan bahan bakar dalam volume 10 ml pada putaran mesin 1500 rpm, 2500 rpm, dan 4000 rpm. Hasil penelitian menunjukkan, selisih waktu yang dibutuhkan untuk menghabiskan 10 ml bahan bakar antara penggunaan intake manifold standar dengan intake manifold komposit serat ijuk pada putaran 1500 rpm yaitu 0.11 menit, pada putaran 2500 rpm yaitu 0.08 menit dan pada putaran mesin 4000 rpm yaitu 0.04 menit. Selisih waktu rata-rata yang dibutuhkan untuk menghabiskan 10 ml bahan bakar tersebut adalah 0.07 menit pada putaran mesin rendah sampai putaran mesin tinggi. Dengan demikian, konsumsi bahan bakar menurun ketika menggunakan intake manifold dengan bahan dasar komposit serat ijuk dari pada menggunakan intake manifold standar. Kata kunci: komposit serat ijuk, intake manifold, konsumsi bahan bakar
vi
ABSTRACT Intake manifold is one of the vehicle component that serves to distribute the air mixture and fuel. It was processed by the carburetor to the cylinder. Especially, people was making various modifications in the motorcycle service to improve the gasoline performance of motorcycle. The purpose of this study was to determine the fuel consumption of the motorcycle Yamaha Vega ZR assembled in 2009 by using the intake manifold with the basic material of the fiber composites. This study used an experimental method. The sample is a Yamaha Vega ZR motorcycle is assembled in 2009 to No. Engines: 5D9-191066. Data collected through the experimental method. The consumption of Fuel measured in static conditions with a measuring glass. Testing is done by measuring the time required by the machine to spend in a given volume of fuel at 1500 rpm , 2500 rpm and 4000 rpm. Results showed that the difference in the time required to spend 10 ml of fuel between the use of intake manifold standard with intake manifold fiber composite fibers in the round 1500 rpm is 0.11 minute, the lap 2500 rpm is 0.08 minute and at engine speed of 4000 rpm is 0.04 minute. The difference in the average time required to spend 10 ml of fuel is 0.07 minute at low rpm until the engine rev high. Thus, fuel consumption decreases when using the intake manifold with the basic material of the palm fiber composite intake manifold using standard Keywords: The Fiber composites, intake manifold, fuel consumption
vii
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ......................................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN........................................................................
ii
HALAMAN PERNYATAAN........................................................................
iii
KATA PENGANTAR....................................................................................
iv
INTISARI .......................................................................................................
vi
ABSTRACK ...................................................................................................
vii
DAFTAR ISI...................................................................................................
viii
DAFTAR GAMBAR......................................................................................
x
DAFTAR TABEL ..........................................................................................
xii
DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN......................................................
xiii
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................
xiv
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ...............................................................................
1
1.2 Rumusan Masalah ..........................................................................
3
1.3 Tujuan Penelitian ...........................................................................
4
1.4 Manfaat Penelitian .........................................................................
4
1.5 Batasan Masalah.............................................................................
4
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka ............................................................................
5
2.2 Teori Dasar.....................................................................................
14
2.2.1 Pengertian Komposit ............................................................
14
2.2.2 Klasifikasi Komposit............................................................
15
2.2.3 Serat......................................................................................
18
2.2.4 Polimer Sebagai Matrik........................................................
20
2.2.5 Resin Epoxy..........................................................................
21
2.2.6 Motor Bakar .........................................................................
23
2.2.7 Mesin Bensin........................................................................
24
2.2.8 Siklus Motor Bensin.............................................................
24
2.2.9 Prinsip Kerja Mesin Empat Langkah....................................
26
2.3 Intake Manifold .............................................................................
27 viii
2.4 Efisiensi Volumetrik ......................................................................
28
BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian .......................................................
30
3.2 Alat Dan Bahan .............................................................................
30
3.2.1 Alat ...........................................................................................
30
3.2.2 Bahan....................................................................................
33
3.3 Pembuatan Intake Manifold Berbahan Dasar Komposit (Serat Ijuk) 38 3.4 Prosedur Penelitian.........................................................................
40
3.5 Teknik Pengumpulan dan Analisis Data .......................................
41
3.6 Diagram Alir ...................................................................................
42
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Pengujian Terhadap Konsumsi Bahan Bakar.................................
43
4.2 Pembahasan....................................................................................
45
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan...................................................................................
46
5.2 Saran.............................................................................................
46
DAFTAR PUSTAKA
ix
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1
Komposit dengan unsur-unsur penyusun yang berbeda-beda 15
Gambar 2.2
Komposit Serat......................................................................... 16
Gambar 2.3
Komposit Lapis......................................................................... 16
Gambar 2.4
Komposit Partikel.................................................................... 17
Gambar 2.5
Pohon Aren.............................................................................. 20
Gambar 2.6
Siklus Motor Bensin................................................................ 25
Gambar 2.7
Mesin Empat Langkah........................................................... 26
Gambar 2.8
Intake Manifold........................................................................ 28
Gambar 3.1
Tool Set..................................................................................... 30
Gambar 3.2
Ragum...................................................................................... 31
Gambar 3.3
Gergaji...................................................................................... 31
Gambar 3.4
Amplas..................................................................................... 32
Gambar 3.5
Mesin Bor.................................................................................. 32
Gambar 3.6
Cetakan.................................................................................... 33
Gambar 3.7
Gelas Ukur................................................................................ 33
Gambar 3.8
Sepeda Motor Yamaha Vega ZR.............................................. 34
Gambar 3.9
Gypsum.................................................................................... 34
Gambar 3.10 Plastisin/Lilin Mainan................................................................35 Gambar 3.11 Kawat........................................................................................ 35 Gambar 3.12 Resin Epoksi............................................................................. 36 Gambar 3.13 Epoxy Hardener........................................................................ 36 Gambar 3.14
Serat Ijuk.................................................................................. 37 x
Gambar 3.15 Intake Manifold Standar.............................................................. 37 Gambar 3.16 Intake Manifold Komposit Serat Ijuk........................................ 38 Gambar 3.16
Diagram Alir Penelitian............................................................. 42
Gambar 4.1
Grafik Perbandingan Konsumsi Bahan Bakar............................ 44
xi
DAFTAR TABEL Tabel 2.1
Karakteristik Resin Epoksi.................................................... 23
Tabel 4.1
Tabel Perbandingan Rata-Rata Konsumsi Bahan Bakar ....... 43
xii
DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN Ƞvol = Efisiensi Volumetrik C = Celcius cc = centimeter cubik cm = centimeter Cmc = Cramic Matrix Composit co = carbon monoksida Frp = Fiber Reinforced Polymers or plastis ml = mili liter Mmc = Metal Matrix Composite Pmc =Polimer Matrix Komposit Rpm = Revolution Per Minute SOHC = Single Over Head Camshaft TMA = Titik Mati Atas TMB = Titik Mati Bawah V = volume Vi = volume muatan udara segar Vl = volume langkah
xiii
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Tabel pengamatan .................................................................
51
Lampiran 2. Proses pembuatan cetakan.....................................................
52
Lampiran 3. Proses penuangan resin epoxy kedalam cetakan...................
52
Lampiran 4. Proses pembongkaran intake manifold dari cetakan.............. 53 Lampiran 5. Proses finishing dan penghalusan intake manifold................
53
Lampiran 6. Intake manifold komposit serat ijuk....................................... 54 Lampiran 7. Proses pemasangan intake manifold....................................... 54 Lampiran 8. Aplikasi intake manifold komposit serat serat ijuk ............... 55 Lampiran 9. Proses pengambilan data ....................................................... 55
xiv
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Seiring dengan berjalannya waktu, perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi semakin maju pesat. Perkembangan tersebut meliputi di berbagai bidang, diantaranya otomotif, industri, telekomunikasi, kesehatan, elektronika dan sebagainya. Penggunaan material logam memiliki peranan yang sangat besar dalam perkembangan teknologi saat ini, terutama di dunia industri maupun otomotif. Akan tetapi material logam tersebut merupakan sumber daya alam yang tidak dapat diperbarui sehingga para peneliti terus mengembangkan inovasi menciptakan suatu produk yang terbuat dari material yang dapat diperbarui, karena material-material yang merupakan sumber daya alam yang tidak dapat diperbarui jika digunakan secara terus-menerus semakin lama akan habis. Dengan semakin berkembangnya inovasi dalam pembuatan suatu produk yang menggunakan material yang berasal dari sumber daya alam yang dapat diperbarui diharapkan akan mempermudah proses pembuatannya, ramah lingkungan, dan dapat menghemat biaya produksi namun tetap menghasilkan suatu produk yang berkualitas. Pada tahun terakhir, kecenderungan perkembangan material komposit bergeser pada penggunaan serat alam (back to nature) sebagai pengganti serat sintetik. Hal ini didukung oleh beberapa keunggulan yang dimiliki oleh serat alam, diantaranya adalah massa jenisnya rendah, terbarukan, produksi memerlukan energi yang rendah, proses lebih ramah, serta mempunyai sifat insulasi panas dan akustik yang baik (Brouwer, 2000). Di Jerman dan negara Eropa lainnya, komposit serat alam telah diaplikasikan untuk komponen otomotif seperti panel pintu, hat rack, dan back shelf. Bahkan Daimler Chrysler telah mengaplikasikan pada mobil tipe E-Class dan S-Class. Sebagian besar komponen-komponen tersebut diproduksi terutama dengan cetak tekan, seperti yang dilakukan oleh pabrikan mobil terkenal Daimler Chrysler, BMW, Audi, dan Opel (Preusser, 2006). 1
Tumbuhan penghasil serat sering dikenal dengan istilah bast plant, seperti kenaf, rosella, flax, jute, rami dan tanaman penghasil serat lainnya. Selain itu, serat alam dapat juga diperoleh dari serat buah (fruit fiber), seperti kapok, kapas, buah kelapa sawit (palm fiber), serta buah kelapa (coconut fiber atau coir), serat daun (leaf fiber) dan serat ijuk (arenga pinnata merr) (Brouwer, 2000). Jika dibandingkan dari harganya, serat ijuk lebih murah harganya dibandingkan dengan serat sintetis seperti fiberglass, karena serat ijuk merupakan serat alam yang berasal dari pohon aren (Arenga Pinnata Merr) yang banyak terdapat di Provinsi Lampung, dengan data penghasilan ijuk untuk di ekspor dari Provinsi Lampung adalah sebesar 265 Ton pada tahun 2003 dan kemudian pada tahun 2004 meningkat menjadi 638,75 Ton. Dengan penghasilan serat ijuk yang begitu banyak, potensinya sangatlah bagus untuk diolah menjadi bahan penguat pada komposit karena dapat meningkatkan daya guna serat ijuk tersebut sehingga dapat menambah profit untuk petani ijuk. (Lampung Dalam Angka, 2007) Serat ijuk adalah serat alam yang mungkin hanya sebagian orang yang mengetahui kalau serat ini sangatlah istimewa dibandingkan serta alam lainnya. Hal ini disebabkan oleh pertumbuhan dan pembentukan serat tersebut tergantung pada lingkungan alam dan musim tempat serat tersebut tumbuh. Aplikasi serat ijuk masih dilakukan secara tradisional, diantaranya digunakan sebagai bahan sapu, tali menali, pembungkus pangkal kayu bangunan yang ditanam dalam tanah untuk mencegah serangan rayap, penahan getaran pada rumah adat karo, dan saringan air. Kegunaan tersebut didukung oleh sifat ijuk yang elastis, keras, tahan air, dan sulit dicerna oleh organisme perusak. Sepeda motor merupakan alat transportasi yang banyak digunakan oleh masyarakat Indonesia. Hal ini karena dianggap murah, mudah pengoperasian dan dapat menjangkau berbagai medan. Tidak heran jika angka penjualan sepeda motor dari tahun ke tahun meningkat sangat pesat. Sebagian konsumen beranggapan bahwa sepeda motor yang dikeluarkan pabrik kurang maksimal terutama pada performa mesin. Hal ini mendorong konsumen untuk melakukan modifikasi sebagian sistem yang bekerja pada sepeda
2
motor untuk meningkatkan performa mesin. Faktor yang mempengaruhi besar kecilnya performa mesin dipengaruhi oleh efisiensi volumetrik. Intake manifold merupakan komponen sepeda motor yang terletak di antara karburator dan saluran masuk bahan bakar ke ruang bakar. Di dunia otomotif sudah sering dijumpai modifikasi intake manifold yang bertujuan untuk meningkatkan torsi dan daya dari kendaraan, salah satu cara memodifikasi intake manifold agar didapatkan torsi dan daya yang lebih besar yaitu dengan menghaluskan permukaan dalamnya. Dengan permukaan dalam yang halus maka akan meningkatkan laju aliran campuran bahan bakar dan udara ke ruang bakar, sehingga menghasilkan efisiensi volumetrik yang besar, maka akan menghasilkan gaya dorong torak yang lebih besar pula. Oleh karena itu dewasa ini sudah banyak produsen kendaraan, terutama produsen mobil yang sudah membuat intake manifold dari bahan ebonit, dimana sudah didapatkan permukaan dalam yang halus. Akan tetapi untuk sepeda motor sejak dahulu hingga sekarang masih menggunakan intake manifold yang berbahan dasar material sumber daya alam yang tidak dapat diperbarui, yaitu aluminium, dimana belum diperoleh permukaan dalam yang halus. Berdasarkan uraian di atas maka perlu diadakan suatu penelitian dengan membuat intake manifold dengan bahan dasar material komposit serat alam, khususnya serat ijuk yang sekaligus permukaan dalamnya dibuat halus. Oleh karena itu peneliti mengadakan penelitian dengan judul “Analisa Pengaruh Penggunaan Material Komposit Pada Intake Manifold Terhadap Konsumsi Bahan Bakar Pada Sepeda Motor” 1.2 Rumusan Masalah Adapun rumusan masalah dalam penelitian ini adalah Bagaimana pengaruh penggunaan material komposit pada intake manifold terhadap konsumsi bahan bakar pada sepeda motor?
3
1.3 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian yang dilakukan adalah Mengetahui pengaruh penggunaan material komposit pada intake manifold terhadap konsumsi bahan bakar pada sepeda motor. 1.4 Manfaat Penelitian Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberi manfaat sebagai berikut: 1. Bagi Ilmu Pengetahuan a. Memberi informasi teoritis tentang teknik pembuatan intake manifold komposit. b. Memberi informasi teoritis tentang pengujian bahan bakar pada sepeda motor. c. Sebagai pertimbangan dan perbandingan serta dasar teoritis pengembangan penelitian sejenis di masa mendatang. 2. Bagi Dunia Industi a. Memberi sumbangan pemikiran dan evaluasi bagi dunia otomotif. b. Memberi inspirasi untuk pengembangan pembuatan produk-produk lainnya di masa mendatang dengan memanfaatkan serat alam sebagai bahan bakunya. 1.5 Batasan Masalah Agar penelitian ini tidak meyimpang dari permasalahan yang akan diteliti, maka penelitian ini dibuat batasan masalah sebagai berikut: 1. Intake manifold sepeda motor Yamaha Vega ZR. 2. Pembuatan intake manifold komposit menggunakan bahan penguat serat ijuk 3. Menganalisis besar bahan bakar dengan menggunakan intake manifold standar dan intake manifold komposit serat ijuk (menit). 4. Variasi putaran mesin yang digunakan dalam penelitian ini adalah pada putaran 1500 rpm, 2500 rpm dan 4000 rpm.
4
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka Ada beberapa penelitian yang terkait dengan judul penelitian yang dilakukan salah satuanya adalah penelitian yang dilakukan oleh Eko Winarto (2014) melakukan penelitian yang berjudul “Pengaruh Modifikasi Sudut Kelengkungan Intake Manifold Terhadap Performa Mesin Pada Motor Empat Langkah” intake manifold yang digunakan dalam penelitian ini adalah meliputi kelompok standar dengan sudut kelengkung 180º, kelompok eksperimen meliputi variasi 1 dengan sudut kelengkung kanan 150º, variasi 2 dengan sudut kelengkung kanan 130º, dan variasi 3 dengan sudut kelengkung kanan 110º. Hasil yang diperoleh dalam penelitian ini menunjukkan bahwa perubahan intake manifold variasi dapat membentuk aliran menjadi turbulen, sehingga campuran bahan bakar dan udara yang masuk lebih homogen dan membuat pembakaran lebih sempurna, torsi optimal didapatkan dengan intake manifold variasi 3 sudut kelengkungan kanan 110º sebesar 3,69 kgf.m dengan persentase peningkatan 4,53% pada putaran 6000 rpm. Daya efektif optimal dengan intake manifold variasi 3 sudut kelengkungan kanan 110º sebesar 5,41 ps dengan persentase peningkatan 4,58% pada putaran 7000 rpm, 3,56% pada 7500 rpm, dan 4,58% pada 8000 rpm dan tekanan efektif rata-rata optimal dengan intake manifold variasi 3 sudut kelengkungan kanan 110º 1,886 kg/cm2 dengan persentase peningkatan 10,22% pada putaran 5000 rpm. Eka Wahyunidatul Hijjah dan Priyo Heru Adiwibowo (2014) melakukan penelitian yang berjudul “Pengaruh Variasi Sudut Elbow Intake Manifold Terhadap Emisi Gas Buang Pada Sepeda Motor Supra X Tahun 2002” untuk mendapatkan campuran yang homogen tersebut, maka dilakukan penelitian dengan memodifikasi sudut elbow intake manifold yang meliputi, kelompok standar dengan sudut 0º , dan kelompok eksperimen, variasi 1 sudut elbow 180º, variasi 2 sudut elbow 225º dan variasi 3 sudut elbow 270º. Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa penggunanan variasi intake manifold pada 5
motor honda supra x tahun 2002 lebih baik dibandingkan dengan standar dari segi emisi gas buang. Hal ini dibuktikan dengan penurunan co optimal terjadi pada variasi 1 yaitu sebesar 0,34%vol dengan persentase penurunan 85,89% pada putaran 4000 rpm. penurunan hc optimal terjadi pada variasi 3 yaitu sebesar 111 ppmvol dengan persentase penurunan 28,39% pada putaran 8000 rpm. Peningkatan co2 optimal terjadi pada variasi 1 yaitu sebesar 13,7%vol dengan presentase peningkatan 24,55% pada putaran 5500 rpm. Peningkatan o2 optimal terjadi pada variasi 1 yaitu sebesar 1,17%vol dengan presentasi peningkatan 74,63% pada putaran 4000 rpm. Penurunan konsumsi bahan bakar terjadi pada variasi 3 yaitu sebesar 0,31 ltr/jam dengan presentase penurunan 35,42% pada putaran 3000 rpm. dari variasi 1, 2 dan 3 yang paling baik untuk mereduksi emisi gas buang dibandingkan dengan intake manifold standar pada sepeda motor honda supra x tahun 2002 adalah variasi 1, karena variasi 1 membentuk sudut elbow 180º serta variasi 1 lebih pendek dari variasi 2 dan 3, sehingga kerugiannya kecil. Aditiya Dwi Prasetya, Husin Bugis, & Yuyun Estriyanto (2014) melakukan penelitian yang berjudul“ Pengaruh Penggunaan Intake Manifold Dengan Bahan Dasar Komposit (Serat Nanas) Terhadap Torsi Dan Daya Pada Sepeda Motor Honda Supra X 125 Tahun 2007” tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penggunaan intake manifold dengan bahan dasar komposit (serat nanas) terhadap daya dan torsi sepeda motor honda supra x 125 tahun 2007 pada putaran 4500 rpm hingga putaran 9500 rpm. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ada peningkatan penggunaan intake manifold dengan bahan dasar komposit (serat nanas) terhadap torsi sepeda motor honda supra x 125 tahun 2007. Peningkatan torsi maksimum sebesar 0,039 kgf.m atau 3,5% dari torsi maksimum yang dihasilkan intake manifold standar ada peningkatan penggunaan intake manifold dengan bahan dasar komposit (serat nanas) terhadap daya sepeda motor honda supra x 125 tahun 2007. Peningkatan daya maksimum sebesar 0,2 ps atau 2% dari daya maksimum yang dihasilkan intake manifold standar .
6
Nur Rohman (2008) melakukan penelitian yang berjudul “Pengaruh Modifikasi Intake Manifold Terhadap Unjuk Kerja Mesin Pada Motor Honda Gl Pro”. bahan yang digunakan sebagai pembanding dalam penelitian ini adalah intake manifold standar dan intake manifold yang diperbesar dan dihaluskan permukaan dalamnya. Pengujian dilakukan dengan variasi putaran mesin mulai dari 1500 rpm hingga 2500 rpm dengan pengukuran tiap interval 500 rpm. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa dengan memperbesar dan menghaluskan permukaan dalam intake manifold dapat meningkatkan torsi maksimum sebesar 31,6 %, daya efektif maksimum naik sebesar 27,9 %, sedangkan konsumsi bahan bakar turun sebesar 18,8 %, dan konsumsi bahan bakar spesifik efektif juga turun sebesar 36,9 %. Bayu Argo Wicaksono dan Priyo Heru Adiwibowo (2014) melakukan penelitian yang berjudul “Pengaruh Modifikasi Intake Manifold Dengan Sudut Kelengkungan Sampai ¾ Putaran (270º) Terhadap Unjuk Kerja Mesin Supra X Tahun 2002” penelitian yang dilakukan meliputi kelompok standar dengan sudut lengkung 0º, kelompok eksperimen meliputi variasi 1 dengan sudut lengkung 180º variasi 2 dengan sudut lengkung 225º dan variasi 3 dengan sudut lengkung 270º. Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan didapatkan kesimpulan bahwa menggunakan intake manifold variasi1 meningkatkan performa mesin supra x tahun 2002, sedangkan menggunakan variasi 2 dan 3 terjadi penurunan performa mesin. Peningkatan torsi rata-rata menggunakan variasi 1 (sudut kelengkungan 180°) sebesar 1,32%. daya efektif rata-rata meningkat pada variasi 1 dengan persentase sebesar 1,56%. Tekanan efektif rata-rata meningkat pada variasi 1 dengan persentase peningkatan sebesar 1,56%. konsumsi bahan bakar rata-rata pada variasi 1 menurun sebesar 6,81%.. Untoro Budi Surono,Joko Winarno dan Fuad Alaudin (2012) melakukan penelitian dengan judul “Pengaruh Penambahan Turbulator Pada Intake Manifold Terhadap Unjuk Kerja Mesin Bensin 4 Tak” hasil pengujian dan analisa yang telah dilakukan, bahwa pemakaian pengarah aliran (turbulator) pada intake manifold dengan sudut bilah 30º memiliki pengaruh paling baik terhadap unjuk kerja mesin. Hal ini ditunjukkan dari hasil pengujian torsi dan daya serta 7
perhitungan bmep yang mempunyai harga rata-rata paling tinggi. Selain itu ditunjukan juga oleh konsumsi bahan bakar dan specific fuel consumption (sfc) yang lebih rendah dibanding dengan yang lain. Sementara mesin yang menghasilkan torsi, daya dan bmep terendah adalah mesin yang menggunakan turbulator dengan sudut bilah 45º. Selain itu, mesin yang konsumsi bahan bakar dan sfcnya paling tinggi adalah mesin yang menggunakan turbulator dengan sudut bilah 60º. Ahmad Choirul Huda dan Priyo Heru Adiwibowo (2014) melakukan penelitian dengan judul “ Pengaruh Pemanfaatan Gas Buang Sebagai Pemanas Intake Manifold Terhadap Performa Mesin Supra X Tahun 2002” jenis penelitian ini merupakan penelitian eksperimen, obyek penelitian adalah sepeda motor supra x tahun 2002, pemanas intake manifold (tipe parallel flow dan tipe counter flow dengan bukaan katup kran gas buang sebesar 300, 600, dan 900). standar pengujian performa mesin adalah sae j1349. dengan menggunakan putaran mesin 3500 rpm – 9000 rpm dengan jarak interval 500 rpm. Analisa data dilakukan dengan metode deskripsi. Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa, penambahan pemanas pada intake manifold dengan memanfaatkan gas buang yang terbaik adalah penambahan pemanas tipe parallel flow dengan bukaan katup gas buang sebesar 900 dapat meningkatkan torsi, daya, dan tekanan efektif rata-rata masingmasing sebesar 12,26%, 13,28%, dan 12,26% serta penurunan konsumsi bahan bakar sebesar 21,67%. Daniel Fr Sinaga, Semin Sanuri dan Aguk Zuhdi (2014) melakukan penelitian dengan judul ”Pengaruh Perubahan Bentuk Intake Manifold Terhadap Unjuk Kerja Motor Diesel Dengan Metode Simulasi”pengujian dilakukan dengan penambahan ulir akan mengakibatkan meningkatnya turbulensi aliran udara (swirl) yang akan masuk ke dalam ruang bakar. Semakin meningkatnya turbulensi aliran udara yang mengalir ke ruang bakar menghasilkan pencampuran udara dan bahan bakar yang lebih baik sehingga kualitas proses pembakaran akan semakin baik. hal ini terlihat dari hasil analisa aliran yang dilakukan pada software. Dengan memodifikasi intake manifold dapat meningkatkan performa mesin diesel dimana terjadi pengurangan pembentukan jelaga pada gas buang, meningkatkan 8
efisiensi konsumsi bahan bakar yang diuji lansung pada mesin diesel. hasil terbaik dari pengujian diperoleh penggunaan ulir dengan panjang gelombang 100 mm. I Made Nuarsa (2012) melakukan penelitian dengan judul “Pengaruh Posisi Penyemprotan Bahan Bakar Gas Lpg Pada Intake Manifold Terhadap Konsumsi Bahan Bakar Pada Mesin Bensin Empat Langkah Satu Silinder (Honda Supra X)” pengaruh posisi penyemprotan bahan bakar gas lpg pada intake manifold terhadap konsumsi bahan bakar dan emisi gas buang co, co2, dan hc pada sepeda motor bensin empat langkah satu slinder honda supra x penyemprotan bahan bakar lpg pada posisi belakang (p3) didapatkan penurunan nilai konsumsi bahan bakar (fc) yang optimal dibandingkan pada posisi depan (p1) dan posisi tengah (p2) pada putaran 4500 dan 6000 rpm terhadap penggunaan bahan bakar bensin. Nilai konsumsi bahan bakar (fc) maksimum didapatkan pada tingkat transmisi 1 dibandingkan pada tingkat transmisi lainnya pada setiap variasi putaran mesin. Agus Pranoto Syah (2015) melakukan penelitian dengan judul “Analisa Aliran Fluida Pada Intake Manifold Mobil Esemka Standar Dengan Intake Manifold Modifikasi Menggunakan Cfd (Computational Fluid Dynamis) Pada Software Ansys 15.0” penelitian dilakukan dengan merubah geometri sudut runner intake manifold standar yang memiliki sudut 80º menjadi 65º. Desain pembuatan intake manifold dengan menggunakan software solidworks 2013. Dari hasil simulasi cfd didapat nilai-nilai kecepatan dan penurunan tekanan pada outlet dimasing-masing runner yang menunjukkan kecepatan yang lebih tinggi untuk intake manifold modifikasi dan penurunan tekanan tidak berbeda secara signifikan pada masing-masing runner intake manifold standar dan setelah dimodifikasi. berdasarkan hasil simulasi menunjukkan pusaran (vortex) yang lebih baik pada intake manifold modifikasi jika dibandingkan dengan intake manifold standar yang terjadi didalam silinder atau ruang bakar. Rasydah Dantoto Sugiarto (2013) melakukan penelitian dengan judul “Analisa Kerja Manifold Absolute Pressure (Map) Dan Kadar Kandungan Emisi Gas Buang Yang Dihasilkan Pada Motor Bensin Dengan Sistem Injeksi Elektronik Type D-Efi” manifold absolute pressure (map) digunakan pada efi tipe 9
d untuk menyensor tekanan udara yang masuk kedalam ruang bakar, map adalah salah satu sensor penting pada efi tipe d. Dari pengujian emisi gas buang di atas dapat di ketahui kadar co akan semakin mengecil seiring dengan meningkatnya putaran mesin. sedangkan kadar hc juga semakin mengecil siring dengan meningkatnya putaran mesin. pada putaran rendah kadar hc tinggi di mungkinkan proses pembakaran dalam ruang bakar terjadi tidak sempurna. Kesempurnaan pembakaran akan menghasilkan kadar hc yang semakin kecil. Pembakaran yang baik sebaiknya menghasilkan kadar co2 lebih besar. hal tersebut dikarenakan proses pembakaran dalam ruang bakar yang hasilkan h2o dan co2, kadar ini dibutuhkan oleh tumbuh-tumbuhan untuk berfotosintesis. sedangkan mesin yang menghasilkan pembakaran lebih baik akan menghasilkan timbul air pada lubang knalpotnya. Aditya Wahyu Pratama dan Azamataufiq Budiprasojo (2016) melakaukan penelitian yang berjudul “Rekayasa Manifold Membrane Mesin 2 Langkah Sebagai Upaya Meningkatkan Efisiensi Bahan Bakar” Ada 4 tipe membran yang di teliti yaitu membran standar, membran modifikasi 1, membran modifikasi 2, dan membran modifikasi 3. Perbedaan pada membrane ini adalah pada dimensi, bentuk dan pemasangannya. Hasil dari penelitian ini didapatkan bahwa terjadi penurunan laju aliran bahan bakar pada penggunaan membran modifikasi. Bila diurut dari yang paling kecil konsumsi bahan bakarnya adalah mebran modifikasi 1, membran modifikasi 2 dan membran modifikasi 3 di banding membran standar. Laju aliran bahan bakar paling rendah dicatat dapat diperoleh pada pemakaian membran modifikasi 1 yaitu sebesar 0,00012 Kg/detik pada putaran mesin 4000 RPM. Ekadewi Anggraini Handoyo dan Temmy Febriarto (2004) melakukan penelitian yang berjudul “Pengaruh Penghalusan Intake Manifold terhadap Performansi Motor Bakar Bensin”. Bahan yang digunakan sebagai pembanding dalam penelitian ini adalah intake manifold standar dan intake manifold yang dihaluskan permukaan dalamnya. Pengujian dilakukan dengan variasi putaran mesin mulai dari 1000 rpm hingga 3000 rpm dengan pengukuran tiap interval 500 rpm. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa penghalusan permukaan dalam 10
intake manifold dapat meningkatkan torsi maksimum sebesar 1,8%, daya maksimum meningkat sebesar 3%, Brake Mean Effective Pressure (BMEP) maksimum meningkat sebesar 2,53%, Efisiensi termal naik rata-rata 5,24%, dan konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) turun rata-rata 4,9%. Penelitian serat ijuk telah banyak di lakukan di indonesia, salah satunya penelitian yang di lakukan oleh Efri Mahmuda, Shirley Savetlana Dan Sugianto (2013) melakukan penelitian dengan judul “pengaruh panjang serat terhadap kekuatan tarik komposit berpenguat serat ijuk dengan matrik epoxy” pengujian tarik untuk resin epoxy murni dan untuk komposit dengan variasi panjang serat 30 mm, 60 mm, dan 90 mm. fhoto daerah patahan dengan scanning electron microscope (sem) digunakan untuk melihat mekanisme perpatahan komposit. Hasil pengujian menunjukkan bahwa kekuatan tarik dan regangan tertinggi dicapai pada komposit dengan panjang serat 90 mm. kekuatan tarik yang didapat sebesar 36,37 mpa dan regangan sebesar 9,34 %. Faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan komposit ialah daya ikat serat dengan matrik, pendistribusian serat yang merata, dan panjang kritis serat. Hasil foto sem pada patahan komposit serat ijuk menunjukkan terjadinya fiber breaking. Hal ini menunjukan bahwa daya ikat antara matrik dan serat yang cukup baik, tetapi sebaran serat pada matrik tidak merata yang mengakibatkan kekuatan tarik komposit yang optimal tidak bisa dicapai. Femiana Gapsari Dan Putu Hadi Setyarini (2010) melakukan penelitian yang berjudul “Pengaruh Fraksi Volume Terhadap Kekuatan Tarik Dan Lentur Komposit Resin Berpenguat Serbuk Kayu” material komposit berpenguat serbuk kayu yang dibuat dalam penelitian ini merupakan material isotropi dengan berpenguat pendek berorientasi susunan yang acak 2 dimensi. Komposit resin serbuk kayu ini cukup memadai untuk digunakan sebagai topeng komposit. untuk itu diperlukan kekuatan yang tinggi dan kekakuan tinggi sehingga dapat disimpulkan bahwa komposisi terbaik dari komposit resin serbuk kayu ini adalah fraksi volume 30% dengan filler kayu mahoni. pada komposisi ini diperoleh kekuatan tarik 2.081916 kg/mm2 modulus elastisitas paling tinggi yaitu sebesar
11
635.464 kg/mm2. kekuatan lentur tertinggi dicapai oleh komposit dengan volume fraksi filler untuk kayu mahoni dengan kuat lentur sebesar 45.6780 n/mm². Rifaida Eriningsih, Theresia Mutia dan Hermawan Judawisastra (2011) melakukan penelitian yang berjudul “Komposit Sunvisor Tahan Api Dari Bahan Baku Serat Nanas”. penelitian ini menggunakan resin epoksi dan resin poliuretan sebagai pembandingnya. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa penggunaan resin epoksi pada komposit serat nanas menunjukkan sifat mekanik yang lebih baik dibandingkan dengan poliuretan, serta proses degumming pada serat nanas terbukti meningkatkan ikatan mekanik serat dengan resin. Imam Munandar, Shirley Savetlana dan Sugiyanto (2013) melakukan penelitian dengan judul “Kekuatan Tarik Serat Ijuk (Arenga Pinnata Merr)” serat ijuk yang dipilih yaitu berdiameter 0.25- 0.35mm, 0.36-0.45mm, dan 0.46-0.55 mm. Selanjutnya dilakukan perendaman menggunakan larutan alkali yaitu naoh 0
5% selama 2 jam, kemudian di oven dengan suhu 80 c selama 15 menit. Setelah itu dilakukan pengujian tarik dengan standar astm d 3379-75. Hasil dari penelitian didapatkan bahwa semakin kecil diameter serat, maka kekuatan tariknya semakin tinggi. kekuatan tarik terbesar pada kelompok serat ijuk berdiameter kecil (0.250.35 mm) adalah sebesar 208.22 mpa, regangan 0.192%, modulus elastisitas 5.37gpa dibandingkan kelompok serat ijuk dengan diameter besar (0.46-0.55 mm) sebesar 198.15 mpa, regangan 0.37%, modulus elastisitas 2.84 gpa. Hal ini dikarenakan rongga pada serat berdiameter 0.46-0.55 mm lebih besar dibandingkan serat berdiameter 0.25-0.35 mm Mastariyanto Perdana dan Romi Perdana Yulsardi (2014) melakukan penelitian dengan judul “Pengaruh Fraksi Volume Penguat Terhadap Kekuatan Lentur Green Composite Untuk Aplikasi Pada Bodi Kendaraan” matrix yang digunakan adalah resin polyester. Fariasi fraksi volume antara bagasse dan serbuk kalsium karbonat masing-masing adalah 10:20, 15:15 dan 20:10. Fraksi volume antara serat hibrid dan resin polyester adalah 30:70. Hasil pengujian menunjukkan bahwakekuatan bending tertinggi komposit hibrid berbasis bagasse dan serbuk kalsium karbonat adalah fraksi volume serat 20% bagasse dan 10% serbuk kalsium karbonat yang mempunyai kekuatan bending sebesar 59.76 mpa. 12
Kekuatan bending dari komposit hibrid berbasis bagasse dan serbuk kalsium karbonatdengan variasi fraksi volume 10% : 20%, 15% : 15% dan 20% : 10% adalah 53.77 mpa, 54.90 mpa dan 59.76 mpa. Dian Prasetyo, Yuyun Estriyanto dan Budi Harjanto melakukan penelitian dengan judul “Pemanfaatan Serat Ijuk Sebagai Bahan Gesek Alternatif Kampas Rem Sepeda Motor” Serat ijuk dapat digunakan sebagai bahan gesek alternatif kampas rem sepeda motor. Dalam penelitian ini, pada komposisi serat ijuk 55%, serbuk kuningan 15%, MgO 20% dan resin 10% mempunyai nilai kekerasan yang paling mendekati dengan kampas rem pembanding yaitu sebesar 19,5 HBN. Pada spesimen kampas rem 4 dengan komposisi serat ijuk 25%, serbuk kuningan 45%, MgO 20% dan resin 10% mempunyai nilai keausan yang paling mendekati dengan kampas rem pembanding mempunyai yaitu sebesar 0,087 x 10-7 mm2/kg. Dengan melakukan variasi komposisi akan didapat nilai keausan dan kekerasan yang paling optimum. Variasi komposisi serat ijuk sangat berpengaruh terhadap nilai keausan dan nilai kekerasan spesimen kampas rem. Meri Darmawi dan Alimin Mahyudin (2013) melakukan penelitian dengan judul “Pengaruh Penambahan Serat Ijuk Terhadap Sifat Fisis Dan Mekanik Papan Semen-Gipsum” Penambahan serat ijuk yang digunakan untuk masing masing sampel dengan perbandingan terhadap matriks semen dengan gipsum yaitu 0%, 2%, 4%, 6% dan 8%. Pada penelitian digunakan jenis komposit laminat, yaitu komposit yang terdiri dari dua lapis atau lebih yang digabungkan menjadi satu dengan setiap lapisnya memiliki karakteristik tersendiri. Dari pengujian yang telah dilakukan diperoleh hasil bahwa sifat fisis bahan yaitu densitas mengalami kenaikan sejalan dengan penambahan serat ijuk. Daya serap air mengalami penurunan sejalan dengan penambahan serat ijuk. Dari pengujian sifat mekanik untuk kuat tekan dan kuat lentur, persentase optimum penambahan serat ijuk adalah sebanyak 4% yang nilainya masing masing adalah 123,87 kg/cm2 dan 40,83 kg/cm2. Dari keseluruhan pengujian, persentase penambahan serat ijuk terbaik terdapat pada komposisi serat ijuk 4%.
13
2.2 Teori Dasar 2.2.1 Pengertian Komposit Komposit adalah suatu material struktural yang terdiri dari dua unsur atau lebih yang digabungkan pada tingkat makroskopik dan tidak larut satu sama lain. Salah satu unsur disebut sebagai penguat dan unsur yang satunya yang berfungsi sebagai pengikat disebut matriks. Unsur penguat dapat berupa serat, partikel, ataupun serpihan. Contoh material yang termasuk komposit yaitu beton yang diperkuat dengan baja, dan epoksi yang diperkuat dengan serat grafit, dan lain-lain (Kaw, 2006). Bahan penguat komposit menggunakan serat, maka serat inilah yang akan menentukan karakteristik material komposit, seperti kekakuan, kekuatan serta sifat-sifat mekanik lainnya. Seratlah yang menahan sebagian besar gaya-gaya yang bekerja pada material komposit, sedangkan matriks bertugas melindungi dan mengikat serat agar dapat bekerja dengan baik. Salah satu keuntungan material komposit adalah kemampuan material yang dapat diatur kekuatannya sesuai dengan kehendak kita. Hal ini dinamakan tailoring properties dan ini adalah salah sifat istimewa komposit dibandingkan dengan material konvensional lainnya. Selain itu komposit tahan terhadap korosi yang tinggi serta memiliki ketahanan yang tinggi pula terhadap beban. Oleh karena itu, untuk bahan serat digunakan bahan yang kuat, kaku dan getas, sedangkan bahan matriks dipilih bahan-bahan yang liat dan lunak. Material komposit adalah kombinasi antara dua atau lebih material atau serat pembentuknya dan mempunyai sejumlah sifat yang tidak dimiliki oleh masing-masing komponen. Serat yang diberikan dapat berupa serat sintesis atau serat alam sebagai bahan penguat, hal ini untuk meningkatkan kekuatan mekanik pada komposit. Penguat yang digunakan pada polimer, baik yang termoplastik maupun termoseting pada umumnya dalam bentuk serat (fibre), benang (filament) dan butiran/serbuk. Sifat mekanik dari komposit banyak ditentukan oleh penguatan serta posisi. Dilain pihak, resin memiliki ketahanan terhadap bahan kimia dan cuaca dan untuk menambah kekuatannya maka perlu diberi bahan penguat. Perbandingan antara resin dan penguat merupakan faktor yang sangat penting untuk menentukan sifat struktur komposit 14
Aplikasi dan pemakaian bahwa komposit yang diperkuat dengan serat secara luas dipakai industri otomotif, industri kapal terbang, industri kapal laut, peralatan militer, dan industri perabotan rumah tangga. Hal ini menunjukkan perkembangan pesat dari material komposit, karena mempunyai sifat unggul, yaitu sebagai isolator yang baik. Ketahanannya baik terhadap air dan zat kimia. Dengan demikian bahan komposit tidak dapat berkarat, anti rayap dan tahan lembab. Bahan komposit alam umumnya berharga murah. Bahan komposit termasuk bahan yang ringan dan kuat. Serat merupakan salah satu material rancang-bangun paling tua. Jute, flax dan hemp telah digunakan untuk menghasilkan produk seperti tali tambang, cordage, jaring, water hose dan container sejak dahulu kala. Serat tumbuhan dan binatang masih digunakan untuk felts, kertas, sikat atau kain tebal. Industri serat dibagi menjadi dua yaitu serat alam (dari tanaman, hewan dan sumber mineral) dan serat sintetis. Banyak serat sintetis telah dikembangkan secara khusus untuk menggantikan serat alam, karena serat sintetis sangat mudah diprediksi dan ukurannya yang lebih seragam. Untuk tujuan di bidang teknik, serat gelas, serat logam dan serat sintetis turunan bahan organik adalah yang paling banyak digunakan. Nilon digunakan untuk belting, nets, pipa karet, tali, parasut, webbing, kain balistik dan penguat dalam ban. 2.2.2 Klasifikasi Komposit Sesuai dengan definisinya, maka bahan material komposit terdiri dari unsur-unsur penyusun. Komponen ini dapat berupa unsur organik, anorganik ataupun metalik dalam bentuk serat, serpihan, partikel dan lapisan.
Gambar 2.1 Komposit dengan unsur-unsur penyusun yang berbeda-beda 15
Jika ditinjau dari unsur pokok penyusun suatu bahan komposit, maka komposit dapat dibedakan atas beberapa bagian antara lain : a. Komposit serat (Fibrous Composites Material) Komposit serat, yaitu komposit yang terdiri dari serat dan matriks (bahan dasar) yang diproduksi secara fabrikasi, misalnya serat ditambahkan resin sabagai bahan perekat.
Gambar 2.2 Komposit serat Komposit serat Merupakan jenis komposit yang hanya terdiri dari satu lamina atau lapisan yang menggunakan penguat berupa serat (fiber). Fiber yang digunakan bisa berupa glass fiber, carbon fibers, armid fibers (poly aramide), dan sebagainya. Fiber ini bisa disusun secara acak (chopped strand mat) maupun dengan orientasi tertentubahkan bisa juga dalam bentuk yang lebih kompleks seperti anyaman. b. Komposit lapis (Laminated Composite Materials) Komposit laminat, merupakan jenis komposit yang terdiri dari dua lapis atau lebih yang digabung menjadi satu dan setiap lapisnya memiliki karakterstik sifat sendiri.
Gambar 2.3 Komposit lapis 16
Komposit yang terdiri dari lapisan serat dan matriks, yaitu lapisan yang diperkuat oleh resin sebagai contoh plywood, laminated glass yang sering digunakan bahan bangunan dan kelengkapannya. Pada umumnya manipulasi makroskopis yang dilakukan yang tahan terhadap korosi, kuat dan tahan terhadap temperatur. c. Komposit serpihan Pengertian dari serpihan adalah partikel kecil yang telah ditentukan sebelumnya yang dihasilkan dalam peralatan yang khusus dengan orientasi serat sejajar permukaannya. Suatu komposit serpihan terdiri atas serpihan-serpihan yang saling menahan dengan mengikat permukaan atau dimasukkan kedalam matriks. Sifat-sifat khusus yang dapat diperoleh dari serpihan adalah bentuknya besar dan data sehingga dapat disusun dengan rapat untuk menghasilkan suatu bahan penguat yang tinggi untuk luas penampang lintang tertentu. Pada umumnya serpih-serpih saling tumpang tindih pada suatu komposit sehingga dapat membentuk lintasan fluida ataupun uap yang dapat mengurangi kerusakan mekanis karena penetrasi atau perembesan.
d. Komposit partikel (Particulate Composites Materials) Komposit partikel, komposit yang terdiri dari partikel dan matriks yaitu butiran (batu, pasir) yang diperkuat semen yang kita jumpai sebagai beton, senyawa komplek ke dalam senyawa komplek.
Gambar 2.4 Komposit partikel Komposit
partikel
merupakan
produk
yang
dihasilkan
dengan
menempatkan partikel-partikel dan sekaligus mengikatnya dengan suatu matriks bersama-sama dengan satu atau lebih unsur-unsur perlakuan seperti panas, tekanan, kelembaban, dan katalisator. Komposit partikel ini berbeda dengan jenis serat acak sehingga bersifat isotropis. Kekuatan komposit serat dipengaruhi oleh 17
tegangan koheren diantara fase partikel dan matriks yang menunjukkan sambungan yang baik. Pada umumnya komposit dibagi dalam tiga kelompok adalah komposit Matrik Polimer (Polymer Matrix composite – PMC) bahan ini merupakan bahan komposit yang sering digunakan yang biasa disebut dengan Polimer Berpenguat Serat (FRP – Fiber Reinforced Polymers or Plastis), bahan ini menggunakan suatu polimer berdasar resin sebagai matriknya, seperti kaca, karbon dan aramid (Kevlar) yang digunakan sebgai penguatnya. Komposit Matrik Logam (Metal Matrix Composite – MMC) ditemukan berkembang pada industri otomotif, bahan ini menggunakan suatu logam seperti alumnium sebagai matrik dan penguatnya dengan serat seperti silikon karbida. Komposit Matrik Keramik (Ceramic Matrix Composite – CMC) digunakan pada lingkungan bertemperatur sangat tinggi, bahan ini menggunakan keramik sebagai matrik dan diperkuat dengan serat pendek, atau serabut-serabut (Whiskers) dimana terbuat dari silikon karbida. 2.2.3 Serat Serat terdiri dari ribuan filamen, setiap filamen memiliki diameter antara 5 hingga 15 mikrometer sehingga memungkinkannya untuk dapat diproduksi menggunakan mesin tekstil. Komposit serat terdiri dari matriks yang diperkuat oleh serat panjang (continuous fiber) atau serat pendek (discontinous fiber) (Gay, 2003). Serat gelas (fiber glass) merupakan serat yang paling banyak digunakan untuk polimer matrix composite (PMC) karena memiliki banyak keuntungan, diantaranya kekuatannya tinggi, biayanya murah, ketahanan kimianya tinggi, dan sifat isolasi yang baik. Namun fiber glass juga memiliki beberapa kekurangan, diantaranya modulus elastisnya rendah, kurang merekat pada polimer, berat jenisnya tinggi, sensitif terhadap goresan (mengurangi kekuatan tarik), dan kekuatan kelelahannya rendah (Kaw, 2006). Meskipun serat sintetis memiliki kekuatan dan ketahanan panasnya jauh lebih tinggi daripada serat alam, namun serat alam masih dapat dimanfaatkan untuk pembuatan produk yang tidak terlalu membutuhkan kekuatan dan ketahanan panas yang tinggi. Dewasa ini penggunaan serat alam sebagai 18
pengganti serat sintetis terus mengalami peningkatan, tidak hanya dimanfaatkan di industri tekstil, namun sudah dimanfaatkan pula untuk pembuatan produk-produk di industri otomotif. Menurut Gayer dan Schuh (1996) pabrikan Daimler-Benz bekerjasama dengan UNICEF mengembangkan komposit berpenguat serat alam sebagai komponen interior, trim pintu, rak, dan daskboard (Jamasri, 2008). Serat ijuk adalah serat alam yang mungkin hanya sebagian orang mengetahui kalau serat ini sangatlah istimewa dibandingkan serat alam lainnya. Serat berwarna hitam yang dihasilkan dari pohon aren memilki banyak keistimewaan diantaranya : tahan lama, Bahwa serat ijuk aren mampu tahan lama dan tidak mudah terurai, tahan terhadap asam dan garam air laut, Serat ijuk merupakan salah satu serat yang tahan terhadap asam dan garam air laut, salah satu bentuk pengolahan dari serat ijuk adalah tali ijuk yang telah digunakan oleh nenek moyang kita untuk mengikat berbagai peralatan nelayan laut, mencegah penembusan rayap tanah. Serat ijuk aren sering digunakan sebagai bahan pembungkus pangkal kayu-kayu bangunan yang ditanam dalam tanah untuk memperlambat pelapukan kayu dan mencegah serangan rayap. Keunggulan komposit serat ijuk dibandingkan dengan serat gelas adalah komposit serat ijuk lebih ramah lingkungan karena mampu terdegradasi secara alami dan harganya pun lebih murah bila dibandingkan serat lain seperti serat gelas. Sedangkan serat gelas sukar terdegradasi secara alami. Selain itu serat gelas juga menghasilkan gas CO dan debu yang berbahaya bagi kesehatan jika serat gelas didaur ulang, sehingga perlu adanya bahan alternatif pengganti serat gelas tersebut. Dalam industri manufaktur dibutuhkan material yang memiliki sifat-sifat yang khusus dan khas yang sulit didapat dari material lain seperti logam.
19
Gambar 2.5 Pohon Aren Serat ijuk adalah serat alam yang berasal dari pohon aren. Dilihat dari bentuk, pada umumnya bentuk serat alam tidaklah homogen. Hal ini disebabkan oleh pertumbuhan dan pembentukan serat tersebut tergantung pada lingkungan alam dan musim tempat serat tersebut tumbuh. Aplikasi serat ijuk masih dilakukan secara tradisional, diantaranya digunakan sebagai bahan tali menali, pembungkus pangkal kayu bangunan yang ditanam dalam tanah untuk mencegah serangan rayap, penahan getaran pada rumah adat karo, dan saringan air. Kegunaan tersebut didukung oleh sifat ijuk yang elastis, keras, tahan air, dan sulit dicerna oleh organisme perusak 2.2.4 Polimer Sebagai Matrik Matriks adalah bahan/material yang dipergunakan sebagai bahan pengikat bahan pengisi namun tidak mengalami reaksi kimia dengan bahan pengisi. Secara umum, matriks berfungsi sebagai pelindung komposit dari kerusakankerusakan, baik kerusakan secara mekanis maupun kimia, untuk mentransfer beban dari luar ke bahan pengisi, untuk mengikat bahan pengisi. Secara umum, matriks dapat diklasifikasikan atas 4 jenis yaitu : Termoplastik yaitu suatu matriks dikatakan termoplastik apabila matriks tersebut dapat menjadi lunak kembali apabila dipanaskan dan mengeras apabila didinginkan.
Hal ini disebabkan karena molekul matriks tidak mengalami ikat
silang sehingga bahan tersebut dapat didaur ulang kembali. Termoset, Suatu matriks dikatakan termoset
apabila
matriks
tersebut
tidak
dapat
didaur 20
ulang kembali bila dipanaskan. Hal ini disebabkan molekul matrks mengalami ikat silang, sehingga bila matriks telah mengeras tidak dapat lagi dilunakan. Elastomer merupakan jenis polimer dengan elastisitas tinggi. Polimer Natural seperti selulosa dan protein dimana bahan dasar yang terbuat dari tumbuhan dan hewan. Resin adalah polimer dalam komposit sebagai matrik, yang mempunyai fungsi sebagai pengikat, sebagai pelindung struktur komposit, memberi kekuatan pada komposit dan bertindak sebagai media transfer tegangan yang diterima oleh komposit serta melindungi serat dari abrasi dan korosi. Resin thermoset adalah tipe system matrik yang paling umum dipakai sebagai material komposit. Mereka menjadi popular penggunaanya dalam komposit dengan sejumlah alasan, mempunyai kekuatan leleh yang cukup rendah, kemampuan interaksi dengan serat yang bagus dan membutuhkan suhu kerja yang relatif rendah. Selain itu juga mempunyai harga yang lebih rendah daripada resin thermoplastic. 2.2.5 Resin Epoxy Resin epoksi merupakan resin yang paling sering digunakan. Resin epoksi adalah cairan organik dengan berat molekul rendah yang mengandung gugus epoksida. Epoksida memiliki tiga anggota di cincinnya: satu oksigen dan dua atom karbon. Reaksi epichlorohydrin dengan phenols atau aromatic amines membuat banyak epoksi. Pengeras (hardener), pelunak (plasticizer), dan pengisi (filler) juga ditambahkan untuk menghasilkan epoksi dengan berbagai macam sifat viskositas, impact, degradasi, dan lain-lain (Kaw, 2006). Resin epoxy termasuk ke dalam golongan thermosetting, sehingga dalam pencetakan perlu diperhatikan hal sebagai berikut : Mempunyai penyusutan yang kecil pada pengawetan. Dapat diukur dalam temperatur kamar dalam waktu yang optimal. Memiliki viskositas yang rendah disesuaikan dengan material penyangga. Memiliki kelengketan yang baik dengan material penyangga. Karakter dari produksi rantai epoxy adalah kemampuan proses dan derajat garis melintang. Pembuatan dari jaringan epoxy yang sangat bagus dengan cara menambahkan katalis yang akan bereaksi dengan baik dengan struktur jaringan, maka kemampuan mekanik dari epoxy tergantung dari tipe katalis yang 21
digunakan. Resin epoxy mengandung struktur epoxy atau oxirene. Resin ini berbentuk cairan kental atau hampir padat, yang digunakan untuk material ketika hendak dikeraskan. resin epoxy jika direaksikan dengan hardner yang akan membentuk polimer crosslink. Hardener untuk sistem curing pada temperatur ruan dengan resin epoxy pada umumnya adalah senyawa poliamid yang terdiri dari dua atau lebih rup amina. Curing time
sistem epoxy bergantung
pada kereaktian atom hidrogen dalam senyawa amina. Reaksi curing pada sistem resin epoxy secara eksotermis, berarti dilepaskan sejumlah kalor pada proses curing berlangsung. Laju kecepatan proses curing bergantung pada temperatur ruang.Untuk kenaikan temperatur 10oC, maka laju kecepatan curing akan menjadi dua kali lebih cepat, sedangkan untuk penurunan temperaturnya dengan besar yang sama, maka laju kecepatan curing akan turun menjadi setengah dari laju kecepatan curing sebelumnya. Epoxy memiliki ketahanan korosi yang lebih baik dari pada polyester pada keadaan basah, namun tidak tahan terhadap asam. Epoxy mempunyai sifat ulet, elastis, tidak bereaksi dengan sebagian besar bahan kimia dan mempunyai dimensi yang lebih stabil. Epoxy bila diberi bahan penguat komposit epoxy mempunyai kekuatan lebih baik dari dibandng resin lain. Meskipun epoksi ini lebih mahal dari matriks polimer lain, namun epoksi ini adalah matriks dari polimer matrix composite yang paling populer. Lebih dari dua pertiga dari matriks polimer yang digunakan dalam aplikasi industri pesawat terbang adalah epoksi. Alasan utama epoksi paling sering digunakan sebagai matriks polimer yaitu: 1) Kekuatannya tinggi. 2) Viskositas dan tingkat alirannya rendah, yang memungkinkan membasahi serat dengan baik dan mencegah ketidakberaturan serats elama pemrosesan. 3) Ketidakstabilannya rendah. 4) Tingkat penyusutannya rendah yang mengurangi kecenderungan mendapatkan tegangan geser yang besar ikatan antara epoksi dan penguatnya. 5) Tersedia lebih dari 20 tingkatan untuk memenuhi sifat spesifik dan kebutuhan pengolahan. 22
Dalam penelitian ini, peneliti menggunakan resin epoksi sebagai matriks serat ijuk untuk pembuatan intake manifold. Karakteristik resin epoksi ditunjukkan pada tabel 2.1 Tabel 2.1 Karakteristik Resin Epoksi (Sumber: Gay, 2003) PROPERTY
VALUE
UNITS
Density
1200
Elastic modulus Shear modulus Poisson ratio Tensile strength Elongation
4500 1600 0.4 130
kg/m3 MPa MPa V MPa %
Coefficient of thermal Expansion Coefficient of thermal Conductivity Heat capacity Useful temperature limit Price
11 × 10-5
oC-1
0.2
W/moC
1000 90 to 200
J/kgoC oC
6 to 20
$/kg
2 (100oC) 6 (200oC)
2.2.6 Motor bakar Motor bakar adalah pesawat penggerak mula yang mengubah tenaga kimia bahan bakar menjadi tenaga panas (kalor) dengan jalan pembakaran, panas tersebut selanjutnya dirubah menjadi tenaga mekanik. Mesin merupakan alat yang mengubah sumber tenaga panas, listrik, air, angin, tenaga atom, atau sumber tenaga lainnya menjadi tenaga mekanik (mechanical energy).Motor bakar dibagi menjadi dua macam, yaitu motor pembakaran dalam (internal combustion engine) dan motor pembakaran luar (external combustion engine). Mesin yang menghasilkan tenaga panas dari dalam mesin itu sendiri disebut motor pembakaran dalam (internal combustion engine), contohnya, mesin bensin, mesin diesel, dan mesin turbin. Sedangkan mesin yang menghasilkan tenaga panas dari 23
luar mesin itu sendiri disebut motor pembakaran luar (external combustion engine), contohnya, mesin uap, mesin turbin, dan lain-lain (Daryanto, 2011) 2.2.7 Mesin Bensin Pada mesin bensin, campuran udara dan bensin dihisap ke dalam silinder. Kemudian dikompresikan oleh torak saat bergerak naik. Bila campuran udara dan bensin terbakar dengan adanya api dari busi yang panas sekali, maka akan menghasilkan tekanan gas pembakaran yang besar di dalam silinder. Tekanan pembakaran ini mendorong torak ke bawah, yang menggerakkan torak turun naik dengan bebas di dalam silinder. Dari gerak lurus (naik turun) torak dirubah menjadi gerak putar pada poros engkol melalui batang torak. Gerak inilah yang menghasilkan tenaga kendaraan. Posisi tertinggi yang dicapai oleh torak di dalam silinder disebut titik mati atas (TMA), dan posisi terendah yang dicapai torak disebut titik mati bawah (TMB). Jarak bergeraknya torak antara TMA dan TMB disebut langkah torak (stroke). Campuran udara dan bensin dihisap ke dalam silinder dan gas yang telah terbakar harus keluar, dan ini harus berlangsung secara tetap. Pekerjaan ini dilakukan dengan adanya gerakan torak yang naik turun di dalam silinder. Proses menghisap campuran udara dan bensin ke dalam silinder, mengkompresikan, membakarnya dan mengeluarkan gas bekas dari silinder disebut satu siklus. Ada mesin yang tiap siklusnya terdiri dari dua langkah torak. Mesin ini disebut mesin dua langkah (two stroke). Poros engkolnya berputar sekali selama torak menyelesaikan dua langkah. Ada juga mesin yang tiap siklusnya terdiri dari empat langkah (four stroke engine). Poros engkol berputar dua putaran penuh selama torak menyelesaikan empat langkah dalam tiap satu siklus. 2.2.8 Siklus Motor Bensin Pada siklus otto atau siklus volume konstan proses pembakaran terjadi pada volume konstan, sedangkan siklus otto tersebut ada yang berlangsung dengan 4 (empat) langkah atau 2 (dua) langkah. Untuk mesin 4 (empat) langkah siklus kerja terjadi dengan 4 (empat) langkah piston atau 2 (dua) poros engkol. Adapun langkah dalam siklus otto yaitu gerakan piston dari titik puncak (TMA=titik mati atas) ke posisi bawah (TMB=titik mati bawah) dalam silinder. 24
Ada beberapa proses yang berlangsung pada siklus Otto ini seperti pada gambar diatas yaitu:
Gambar 2.6 siklus motor bensin 1. Proses 0 – 1 yaitu pembukaan katup isap dan pengisapan campuran udara bahan bakar ke dalam silinder. 2. Proses 1 – 2 yaitu proses kompresi yang berlangsung secara isentropic (adiabatic reversible) dimana seluruh katup isap dan katup buang dalam keadaan tertutup. Udara dan bahan bakar dimampatkan, dimana temperature dan tekanan pada tingkat 2 lebih tinggi dari tingkat 1. 3. Proses 2 – 3 yaitu proses pembakaran yang berlangsung secara isovolumetrik (volume konstan). Pada proses ini terjadi pengapian campuran bahan bakar dan udara oleh busi. Kalor dipindahkan ke system yang mengakibatkan peningkatan temperature, tekanan dan entropi. 4. Proses 3– 4 yaitu proses ekspansi yang berlangsung secara isentropic. Dimana gas hasil pembakaran berekspansi secara isentropic dan juga disebut langkah kerja dimana tekanan dan temperature akan menurun. Hingga akhir proses ekspansi, katup isap dan buang tetap tertutup 5. Proses 4 - 1 Pendinginan pada volume konstan gas yang terbakar dibuang ke pipa pembuangan
25
2.2.9 Prinsip Kerja Mesin Empat Langkah Mesin empat langkah adalah mesin yang menyelesaikan satu siklus dalam empat langkah torak atau dua kali putaran poros engkol (crankshaft). Jadi, dalam empat langkah itu telah mengadakan proses pengisian, kompresi dan penyalaan, ekspansi serta pembuangan. Prinsip kerja dari mesin 4 langkah seperti yang tertera pada gambar 2.3.
Gambar 2.7 Mesin Empat Langkah a. Langkah Hisap Dalam langkah ini, campuran udara dan bensin dari karburator dihisap ke dalam silinder malalui intake manifold yang merupakan salah satu komponen kendaraan yang berfungsi untuk mendistribusikan campuran bahan bakar yang diproses oleh karburator kesilider. Katup hisap terbuka, sedangkan katup buang tertutup. Waktu torak bergerak ke bawah, menyebabkan ruang silinder menjadi vakum, masuknya campuran udara dan bensin ke dalam silinder disebabkan adanya tekanan udara luar (atmospheric pressure). b. Langkah Kompresi Dalam langkah ini, campuran udara dan bensin dikompresikan. Katup hisap dan katup buang tertutup. Waktu torak mulai naik dari titik mati bawah (TMB) ke titik mati atas (TMA) campuran yang dihisap tadi dikompresikan. Akibatnya tekanan dan temperaturnya menjadi naik, sehingga akan mudah terbakar. Poros engkol berputar satu kali, ketika torak mencapai TMA. 26
a. Langkah Usaha Dalam langkah ini, mesin menghasilkan tenaga untuk menggerakkan kendaraan. Sesaat sebelum torak mencapai TMA pada saat langkah kompresi, busi memberi loncatan api pada campuran yang telah dikompresikan. Dengan terjadinya pembakaran, kekuatan dari tekanan gas pembakaran yang tinggi mendorong torak ke bawah. Usaha ini yang menjadi tenaga mesin (engine power). b. Langkah Buang Dalam langkah ini, gas yang terbakar dibuang dari dalam silinder. Katup buang terbuka, torak bergerak dari TMB ke TMA, mendorong gas bekas ke luar dari silinder. Ketika torak mencapai TMA, akan mulai bergerak lagi untuk persiapan berikutnya, yaitu langkah hisap. 2.3 Intake Manifold Intake manifold merupakan salah satu komponen kendaraan yang berfungsi untuk mendistribusikan campuran udara dan bahan bakar yang diproses oleh karburator ke silinder. Intake manifold dibuat dari paduan aluminium, yang dapat memindahkan panas lebih efektif dibanding dengan logam lainnya. Intake manifold diletakkan sedekat mungkin dengan sumber panas yang memungkinkan campuran udara dan bensin cepat menguap. Pada beberapa mesin, intake manifold letaknya dekat dengan exhaust manifold. Ada juga mesin yang water jacket-nya ditempatkan di dalam intake manifold untuk memanaskan campuran udara bensin dengan adanya panas dari air pendingin (PT. Toyota Astra Motor Training Center, 1995). Berbagai modifikasi dilakukan orang khususnya di bengkel untuk meningkatkan performansi motor bakar bensin. Modifikasi tersebut antara lain adalah mengurangi berat flywheel, mengurangi ketinggian kepala silinder dan menghaluskan intake manifold. Dengan mengurangi berat flywheel, maka putaran motor akan lebih cepat dengan demikian dihasilkan peningkatan akselerasi. Sedangkan dengan mengurangi ketinggian kepala silinder akan didapat rasio kompresi yang lebih besar yang tentunya menghasilkan peningkatan daya 27
motor bakar. Modifikasi dengan menghaluskan intake manifold merupakan modifikasi yang termudah untuk dilakukan dibanding dengan kedua modifikasi tersebut (Febriarto & Handoyo, 2004).
Gambar 2.8 Intake Manifold Intake manifold dibuat bengkok untuk menyempurnakan pengkabutan karena didalamnya terdapat aliran turbulensi (aliran udara yang membentuk gulungan), jika intake manifold dibuat lurus maka tidak ada aliran turbulensi sehingga bensin dan udara sulit terbakar. Dengan menghaluskan permukaan dalam intake menifold, aliran campuran udara dan bahan bakar mengalami friksi lebih kecil. Hal ini akan membuat aliran masuk ruang bakar pada tekanan lebih tinggi dibanding jika friksi yang dialami aliran lebih besar. Campuran udara dan bahan bakar yang masuk pada tekanan lebih tinggi akan menghasilkan daya yang lebih besar saat langkah kerja (Febriarto & Handoyo, 2004). 2.4 Efisiensi Volumetrik Secara teoritis banyaknya bahan bakar dan udara yang masuk ke dalam silinder sama dengan volume langkahnya. Akan tetapi, kenyataannya lebih sedikit karena dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu tekanan udara, temperatur, panjang saluran, bentuk saluran, dan sisa hasil pembakaran di dalam silinder pada proses yang mendahului. Efisiensi volumetrik adalah perbandingan antara volume muatan udara segar yang masuk ke dalam silinder dengan volume langkahnya. 28
Ƞvol =
× 100%
Keterangan: Ƞvol
= Efisiensi volumetrik
Vi
= Volume muatan udara segar yang masuk ke dalam silinder
VL
= Volume langkah
Efisiensi volumetrik suatu motor tidak akan mencapai 100%, tetapi hanya berkisar antara 65% sampai dengan 85%. Semakin besar efisiensi volumetrik akan semakin besar tenaga yang dihasilkan. Semakin banyak muatan udara segar yang masuk ke dalam silinder akan semakin besar pula tekanan hasil pembakarannya. Untuk meningkatkan efisiensi tersebut dapat dilakukan dengan cara membantu pemasukan muatan udara segar dengan tekanan lebih. Apabila pemasukan udara segar yang masuk ke dalam silinder dibantu dengan tekanan yang melebihi satu atmosfer maka besarnya efisiensi volumetrik dapat mencapai 100%. Dengan membuat intake manifold yang permukaan dalamnya lebih halus maka akan mengurangi hambatan laju aliran campuran bahan bakar dan udara yang akan masuk ke dalam ruang bakar, sehingga campuran bahan bakar dan udara yang akan masuk ke dalam ruang bakar melaju dengan lebih cepat dan efektif, sehingga akan didapatkan volume muatan campuran udara dan bahan bakar yang lebih banyak dan nilai efisiensi volumetriknya menjadi lebih tinggi, sehingga menimbulkan tekanan hasil pembakaran yang lebih besar untuk mendorong torak menggerakkan poros engkol. Dengan demikian performa mesin mengalami peningkatan.
29
BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Waktu Dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilakukan selama tiga bulan, dari bulan Januari 2017 sampai dengan bulan Maret 2017. Adapun lokasi penelitian ini di Bengkel Mobil Dwi Tunggal Jl. Mayjen Katamso Baruga Kendari 3.2 Alat dan Bahan 3.2.1 Alat Dalam penelitian ini alat yang digunakan adalah: 1. Tool Set Tool set adalah seperangkat alat yang digunakan untuk membongkar dan memasang intake manifold pada saat penelitian. Berikut adalah gambar Tool Set
Gambar 3.1 Tool Set 2. Ragum Ragum adalah alat yang digunakan untuk mencekam intake manifold ketika mengebor lubang saluran vakum dan lubang baut. Dibawah ini adalah gambar Ragum
30
Gambar 3.2 Ragum 3. Gergaji Gergaji digunakan untuk membelah intake manifold standar yang akan digunakan untuk pembuatan pola inti (core). Berikut adalah gambar Gergaji Besi.
Gambar 3.3 Gergaji 4. Amplas Amplas digunakan untuk menghaluskan permukaan dalam intake manifold standar yang akan digunakan untuk pembuatan pola inti (core), serta digunakan untuk menghaluskan permukaan luar intake manifold komposit serat ijuk setelah proses pencetakan (finishing). Berikut adalah gambar Amplas.
31
Gambar 3.4 Amplas 5. Mesin Bor Mesin bor digunakan untuk membuat lubang saluran vakum bahan bakar dan lubang baut pada intake manifold komposit serat ijuk. Berikut adalah gambar Mesin Bor
Gambar 3.5 Mesin Bor 6. Cetakan Cetakan yang digunakan pada penelitian ini adalah dua buah kotak persegi yang terbuat dari kayu berukuran panjang: 15 cm, lebar: 15 cm, dan tinggi 5 cm. Cetakan ini dilengkapi dengan dua buah pengunci berupa baut untuk menjamin kepresisian benda kerja yang dibuat. Berikut ini adalah gambar dari Cetakan.
32
Gambar 3.6 Cetakan 7
Gelas ukur Gelas ukur digunakan untuk mengukur volume bahan bakar saat proses pengujian.Dibawah ini adalah gambar Gelas Ukur.
Gambar 3.7 Gelas Ukur
3.2.2 Bahan Bahan yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah: 1. Sepeda Motor Yamaha Vega ZR. Kendaraan yang diuji dalam penelitian ini adalah sepeda motor Yamaha Vega ZR tahun 2007, dengan spesifikasi mesinnya seperti berikut: Tipe mesin
: Empat langkah, 2 valve SOHC
SOHC Sistem pendinginan
: Pendingin udara
Diameter × langkah
: 50,0 × 57,9 mm
Volume langkah
: 113,7 cc
Perbandingan kompresi
: 9,3 : 1 33
Daya maksimum
: 6,0 kw/7500 rpm
Torsi maksimum
: 0,87 kgf.m/4500 rpm
Kopling
: Basah,sentrifugal
Starter
: Pedal dan elektrik
Busi
: CR6HSA (Ngk)/ U20FSR-U (Denso)
Sistem bahan bakar
: Karburator
Gambar 3.8 Sepeda Motor Yamaha Vega ZR
2. Gypsum Gypsum dalam penelitian ini digunakan untuk membuat cetakan yang digunakan untuk mencetak intake manifold dari bahan komposit serat ijuk. Berikut adalah gambar Gypsum
Gambar 3.9 Gypsum
34
3. Plastisin/Lilin Mainan Malam/ lilin mainan dalam penelitian ini digunakan sebagai bahan pembuat core pada cetakan. Berikut adalah gambar Plastisin/Lilin Mainan
Gambar 3.10 plastisin/lilin mainan 4. Kawat Pada penelitian ini kawat digunakan sebagai penguat core agar tidak goyang ketika proses pencetakan,kawat tersebut mempunyai diameter 2mm dan panjang 11cm.Berikut ini gambar Kawat.
Gambar 3.11 Kawat 5. Resin Epoksi Resin epoksi berfungsi sebagai pengikat/ matriks serat ijuk. Resin epoksi yang digunakan dalam penelitian ini adalah tipe general purpose (bisphenolephichlorohydrin).Berikut ini adalah gambar Resin Epoxy.
35
Gambar 3.12 Resin Epoksi 6. Epoxy Hardener Epoxy Hardener digunakan sebagai pengeras resin epoksi. Perbandingan komposisi resin epoksi dengan hardener-nya yang digunakan dalam penelitian ini adalah 9:1. Berikut ini adalah gambar Epoxy Hardener
Gambar 3.13 Epoxy Hardener 7. Serat Ijuk Serat ijuk adalah serat alam yang berasal dari pohon aren. Dilihat dari bentuk, pada umumnya bentuk serat alam tidaklah homogen. Hal ini disebabkan oleh pertumbuhan dan pembentukan serat tersebut tergantung pada lingkungan alam dan musim tempat serat tersebut tumbuh. Dalam penelitian ini serat ijuk digunakan sebagai bahan penguat untuk pembuatan intake manifold komposit serat ijuk. Berikut adalah gambar Serat Ijuk.
36
Gambar 3.14 Serat Ijuk 8. Intake Manifold Standar Dalam penelitian ini intake manifold standar digunakan untuk membuat pola pada cetakan, dan pola inti (core), serta digunakan untuk pengujian bahan bakar.intake manifold tersebut mempunyai ukuran panjang 11cm,lebar 6cm dan diameter inti yaitu 2cm. Berikut ini adalah gambar dari Intake Manifold Standar.
Gambar 3.15 Intake Manifold Standar 9.
Intake Manifold Komposit Serat Ijuk Intake manifold komposit serat ijuk merupakan intake manifold yang terbuat dari perpaduan antara serat ijuk dengan resin epoksi, dimana serat ijuk berfungsi sebagai bahan penguatnya, sedangkan resin epoksi berfungsi sebagai pengikat/ matriksnya.
37
Gambar 3.16 Intake Manifold Komposit Serat Ijuk 3.3 Pembuatan Intake Manifold Berbahan Dasar Komposit (Serat Ijuk) Ada beberapa tahap yang perlu dilakukan untuk membuat intake manifold berbahan dasar komposit (serat ijuk), yaitu: a. Pembuatan Cetakan Pada penelitian ini cetakan yang dibuat adalah dua rangka cetak, yang terdiri dari rangka cetak bagian atas, dan rangka cetak bagian bawah, dan keduanya pun diberi pengunci untuk menjamin kepresisian benda kerja yang akan dibuat. Setiap rangka cetak memiliki ukuran panjang: 15 cm, lebar: 15 cm, dan tinggi: 5 cm. Pengisian rangka cetak dimulai dari rangka cetak bagian bawah. Rangka cetak tersebut diisi dengan gypsum yang sudah dicampur dengan air, kemudian menempelkan setengah bagian intake manifold standar yang telah diolesi dengan pelumas ke dalamnya. Adapun tujuan dari pengolesan pelumas yaitu untuk mempermudah mengangkat intake manifold. Setelah itu membiarkannya selama 15 menit hingga gypsum mengering sehingga terbentuk satu rangka cetak. Selanjutnya mengoleskan pelumas lagi ke setengah bagian intake manifold agar mempermudah merekatkan plastik ke intake manifold tersebut untuk membuat rangka cetak atasnya. Setelah itu rangka cetak bagian atas disatukan dengan rangka cetak bagian bawah, kemudian diisi dengan gypsum, dan membiarkannya selama 15 menit hingga gypsum mengering sehingga terbentuk satu rangka cetak lagi. Setelah itu membuka pengunci rangka cetak dan mengangkat intake
manifold-nya.
38
Kemudian membuat lubang saluran masuk dan melakukan finishing agar diperoleh hasil cetakan yang baik. b. Pembuatan Inti (Core) Ada beberapa langkah yang perlu dilakukan untuk membuat core, yaitu: intake
1. Membagi
manifold
standar
menjadi
dua
bagian,
kemudian
menghaluskan permukaan dalamnya. 2. Mengisi
permukaan
dalam
intake
manifold
dengan
lilin
mainan,
kemudian menekannya hingga terbentuk core. 3. Menyisipkan sebatang kawat ke dalam core supaya kokoh. c. Meletakkan Serat Ijuk dan Core ke dalam Cetakan Serat Ijuk diletakkan ke masing-masing rangka cetak dan disusun memanjang mengikuti alur intake manifold. Setelah itu core juga dimasukkan ke dalam rangka cetak. d. Menuang Resin Epoksi ke dalam Cetakan Resin epoksi yang telah dicampur dengan hardener-nya dituang ke masing-masing rangka cetak hingga resin menyatu dengan serat, tunggu 5 menit agar resin sedikit mengental kemudian menggabungkan kedua rangka cetak dan mengepresnya dengan menggunakan baut pengunci pada rangka cetak. Setelah itu dibiarkan selama 24 jam supaya mendapatkan kekerasan yang maksimal barulah intake manifold komposit serat ijuk diambil dari cetakannya. e. Finishing Tahap akhir yang perlu dilakukan adalah finishing. Kegiatan finishing ini meliputi beberapa pekerjaan, yaitu: 1. Mengamplas permukaan luar intake manifold hingga didapatkan hasil yang baik. 2. Mengebor bagian-bagian yang akan dipasang baut dan saluran vakum bahan bakar.
39
3.4 Prosedur Penelitian Kendaraan yang akan diuji konsumsi bahan bakar terlebih dahulu harus dilakukan engine tune up dengan tujuan tidak ada hal-hal lain yang tidak diharapkan dapat mempengaruhi hasil penelitian. Ada dua macam intake manifold yang akan diuji, yaitu intake manifold standar dan intake manifold komposit serat ijuk. Adapun langkah pengujiannya adalah sebagai berikut: 1. Mempersiapkan alat dan bahan penelitian (intake manifold standar dan intake manifold komposit serat ijuk). 2. Memposisikan roda depan dan balakang tepat pada pengunci. 3. Memasang sabuk pengikat ke sepeda motor, agar tidak berjalan saat pengujian. 4. Memasang indikator rpm pada kabel koil. 5. Memanaskan mesin selama ± 5 menit, agar mesin mencapai suhu kerja optimal. 6. Melakukan pengambilan data konsumsi bahan bakar dengan cara membuka handle gas dari putaran 1500 rpm, 2500 rpm dan 4000 rpm. (a) Pada putaran 1500 rpm Mengukur konsumsi bahan bakar tiap 10 ml habis dalam berapa menit (b) Pada putaran 2500 rpm Mengukur konsumsi bahan bakar tiap 10 ml habis dalam berapa menit (c) Pada putaran 4000 rpm Mengukur konsumsi bahan bakar tiap 10 ml habis dalam berapa menit
40
3.5 Teknik Pengumpulan Dan Analisa Data a). Pengumpulan Data Dalam penelitian ini metode yang akan digunakan adalah metode eksperimen. Penelitian dengan pendekatan eksperimen adalah suatu penelitian yang berusaha mencari pengaruh variabel tertentu terhadap variabel yang lain dalam kondisi yang terkontrol secara ketat. b). Analisa Data Data yang akan diperoleh dari hasil eksperimen dimasukkan ke dalam tabel, dan ditampilkan dalam bentuk grafik kemudian dibandingkan antara sepeda motor Yamaha Vega ZR menggunakan intake manifold standar dengan intake manifold komposit serat ijuk.
41
3.6 Diagram Alir Penelitian
Mulai Studi Literatur Persiapan Alat & Bahan Intake Manifold Standar
Intake Manifold Komposit (Serat Ijuk)
Engine Tune Up Pengujian Konsumsi Bahan Bakar (menit) Analisis Data Kesimpulan
Selesai Gambar 3.17 Diagram Alir Penelitian
42
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Pengujian Terhadap Konsumsi Bahan Bakar Pengujian dilakukan pada masing-masing intake manifold sebanyak 9 kali pada 10 ml bahan bakar kemudian mengukur konsumsi bahan bakar tiap 10 ml habis dalam berapa menit. Setelah itu masing-masing hasil pengujian tersebut dirata-rata dan ditampilkan dalam tabel dan grafik Berdasarkan hasil rata-rata penelitian terhadap konsumsi bahan bakar pada sepeda motor Yamaha Vega ZR menggunakan intake manifold standar dan intake manifold berbahan dasar komposit serat ijuk menghasilkan data sebagai berikut: Tabel 4.1 Tabel perbandingan konsumsi bahan bakar antara intake manifold standar dan intake manifold komposit serat ijuk (menit) Intake Manifold Putaran Mesin
(konsumsi bahan bakar dalam 10 ml) Standar
Komposit Serat Ijuk
(menit)
(menit)
1500 rpm
1.18
1.29
2500 rpm
0.34
0.42
4000 rpm
0.25
0.29
Rata-Rata
0.59
1.06
Dari data hasil pengamatan pada 10 ml bahan bakar, pada putaran mesin 1500 rpm waktu konsumsi bahan bakar pada intake manifold standar adalah 1.18 menit sedangkan pada intake manifold komposit serat ijuk adalah 1.29 menit kemudian data hasil pengamatan pada putaran mesin 2500 rpm waktu konsumsi bahan bakar pada intake manifold standar adalah 0.34 menit sedangkan pada intake manifold komposit serat ijuk adalah 0.42 menit dan berdasarkan data hasil pengamatan pada putaran mesin 4000 rpm waktu konsumsi bahan bakar pada 43
intake manifold standar adalah 0.25 menit sedangkan pada intake manifold komposit serat ijuk adalah 0.29 menit. Berdasarkan hasil pengamatan, pada putaran 1500 rpm tingkat konsumsi bahan bakar pada penggunaan intake manifold komposit serat ijuk lebih rendah dari pada intake manifold standar, pada putaran 2500 rpm tingkat konsumsi bahan bakar pada penggunaan intake manifold komposit serat ijuk lebih rendah dari pada intake manifold standar dan pada putaran 4000 rpm tingkat konsumsi bahan bakar pada penggunaan intake manifold komposit serat ijuk juga lebih rendah dari pada intake manifold standar. Rata-rata waktu konsumsi bahan bakar pada 10 ml dari putaran mesin rendah (1500 rpm) sampai putaran mesin (4000 rpm) pada penggunaan intake manifold standar adalah 0.59 menit. Hasil pengujian rata-rata waktu konsumsi bahan bakar 10 ml dari putaran mesin rendah (1500 rpm) sampai putaran mesin (4000 rpm) pada penggunaan intake manifold komposit serat ijuk adalah 1.06 menit. Data konsumsi bahan bakar pada putaran mesin ditampilkan dalam grafik
Konsumsi Bahan Bakar (menit)
seperti pada gambar 4.1 1,4 1,2
1,18
1,29
1 0,8 Standar
0,6 0,34
0,4
Serat Ijuk
0,42 0,25 0,29
0,2 0 1500
2500
4000
Putaran Mesin (rpm)
Gambar 4.1. Grafik perbandingan Konsumsi Bahan Bakar antara Intake Manifold Standar dengan Intake Manifold Komposit Serat Ijuk pada putaran mesin 1500 rpm,2500 rpm dan 4000 rpm
44
Dari Gambar 4.1 di atas dapat dilihat selisih waktu konsumsi bahan bakar antara penggunaan intake manifold standar dengan intake manifold komposit serat ijuk pada putaran 1500 rpm yaitu 0.11 menit, pada putaran 2500 rpm yaitu 0.08 menit dan pada putaran mesin 4000 rpm yaitu 0.04 menit. Sedangkan selisih ratarata waktu konsumsi bahan bakar pada putaran mesin rendah sampai putaran mesin tinggi pada penggunaan intake manifold standar dengan intake manifold komposit serat ijuk yaitu 0.07 menit. 4.2 Pembahasan Berdasarkan data yang dimuat dalam tabel dan grafik menunjukkan bahwa konsumsi bahan bakar menurun ketika menggunakan intake manifold dengan bahan dasar komposit serat ijuk dari pada menggunakan intake manifold standar. Intake manifold dengan bahan dasar komposit (serat ijuk) memiliki permukaan dalam yang lebih halus dari pada intake manifold standar. Intake manifold yang permukaan dalamnya halus mengurangi hambatan laju aliran campuran bahan bakar dan udara yang akan masuk ke dalam ruang bakar, sehingga campuran bahan bakar dan udara yang akan masuk ke dalam ruang bakar melaju dengan lebih cepat dan efektif, sehingga akan didapatkan Vi (volume muatan campuran udara dan bahan bakar) yang lebih banyak dan nilai efisiensi volumetriknya menjadi lebih tinggi. Hal ini sesuai dengan rumus perhitungan efisiensi volumetrik Ƞvol =
× 100%, karena VL (volume langkah) bernilai tetap.
Efisiensi volumetrik yang lebih besar menimbulkan tekanan hasil pembakaran
yang lebih besar untuk mendorong torak menggerakkan poros engkol dan didapatkan momen yang lebih besar pula. Penggunaan intake manifold pada permukaan dalam dengan saluran lebih halus akan memperlancar aliran udara dan bahan bakar ke dalam silinder sehingga campuran udara dan bahan bakar yang masuk kedalam silinder lebih cepat dan lebih banyak. Dapat dijelaskan pula semakin besar nilai rpm maka konsumsi bahan bakar yang digunakan semakin besar pula.
45
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Dari hasil penelitian dan pembahasan yang telah diuraikan, dapat diambil kesimpulan yaitu terdapat penurunan konsumsi bahan bakar pada pemakaian intake manifold komposit serat ijuk bila dibandingkan dengan intake manifold standar. Selisih waktu yang dibutuhkan untuk menghabiskan bahan bakar pada 10 ml bahan bakar antara penggunaan intake manifold standar dengan intake manifold komposit serat ijuk pada putaran 1500 rpm yaitu 0.11 menit, pada putaran 2500 rpm yaitu 0.08 menit dan pada putaran mesin 4000 rpm yaitu 0.04 menit. Selisih waktu rata-rata penurunan konsumsi bahan bakar tersebut adalah 0.07 menit dari penggunaan intake manifold standar dan intake manifold komposit serat ijuk pada rata-rata putaran mesin rendah sampai putaran mesin tinggi. 5.2 Saran Dengan adanya keterbatasan penelitian diatas maka penulis menyarankan setelah melakukan penelitian yaitu sebagai berikut 1. Untuk penelitian selanjutnya diharapkan agar dapat meneliti perpindahan panas yang diterima intake manifold dan mencari material yang tahan terhadap panas 2. Untuk menghasilkan intake manifold yang lebih sempurna, diharapkan pada penelitian selanjutnya untuk mencari bahan core pengganti lilin mainan, karena lilin mainan bersifat lunak sehingga mempersulit proses pembuatannya. 3. Untuk penelitian selanjutnya pada saat menentukan rpm agar menggunakan alat yang lebih akurat.
46
DAFTAR PUSTAKA Aditya Wahyu Pratama dan Azamataufiq Budiprasojo (2016). Rekayasa Manifold Membrane Mesin 2 Langkah Sebagai Upaya Meningkatkan Efisiensi Bahan Bakar. Politeknik Negeri Jember Aditiya Dwi Prasetya, Husin Bugis, & Yuyun Estriyanto (2014). Pengaruh Penggunaan Intake Manifold Dengan Bahan Dasar Komposit (Serat Nanas) Terhadap Torsi Dan Daya Pada Sepeda Motor Honda Supra X 125 Tahun 2007. Surakarta Kampus UNS Agus Pranoto Syah (2015). Analisa Aliran Fluida Pada Intake Manifold Mobil Esemka Standar Dengan Intake Manifold Modifikasi Menggunakan Cfd (Computational Fluid Dynamis) Pada Software Ansys 15.0. Universitas Muhammadiyah Surakarta Ahmad Choirul Huda dan Priyo Heru Adiwibowo (2014). Pengaruh Pemanfaatan Gas Buang Sebagai Pemanas Intake Manifold Terhadap Performa Mesin Supra X Tahun 2002. Universitas Negeri Surabaya Arikunto, S. (2006). Prosedur Penelitian Suatu Pendekatan Praktik. Jakarta: Rineka Cipta. Bayu Argo Wicaksono dan Priyo Heru Adiwibowo (2014). Pengaruh Modifikasi Intake Manifold Dengan Sudut Kelengkungan Sampai ¾ Putaran (270º) Terhadap Unjuk Kerja Mesin Supra X Tahun 2002. Universitas Negeri Surabaya Bos, H. L. (2004). The Potential of Flax Fibres as Reinforcement for Composite Materials. Eindhoven: Technische Universiteit Eindhoven. Brouwer, W.D. (2000). Natural Fibre Composites in Structural Components, Alternative for Sisal, onthe Occasion of
the Joint FAO/CFC Seminar.
Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO). Daniel Fr Sinaga, Semin Sanuri dan Aguk Zuhdi (2014). Pengaruh Perubahan Bentuk Intake Manifold Terhadap Unjuk Kerja Motor Diesel Dengan Metode Simulasi. Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) surabaya Daryanto. (2011) Prinsip Dasar Mesin Otomotif. Bandung: Alfabeta 47
Efri Mahmuda, Shirley Savetlana Dan Sugianto (2013). pengaruh panjang serat terhadap kekuatan tarik komposit berpenguat serat ijuk dengan matrik epoxy. Fakultas Teknik Universitas Lampung Eka Wahyunidatul Hijjah dan Priyo Heru Adiwibowo (2014). Pengaruh Variasi Sudut Elbow Intake Manifold Terhadap Emisi Gas Buang Pada Sepeda Motor Supra X Tahun 2002. Universitas Negeri Surabaya Eko Winarto (2014). Pengaruh Modifikasi Sudut Kelengkungan Intake Manifold Terhadap Performa Mesin Pada Motor Empat Langkah. Universitas Negeri Surabaya Eriningsih, R., Mutia T., & Judawisastra, H. (2011). Komposit Sunvisor Tahan Api dari Bahan Baku Serat Ijuk. Jurnal Riset Industri, 5 (2), 191-203. Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret. (2012). Pedoman Penulisan Skripsi. Surakarta: UNS Press. Femiana Gapsari Dan Putu Hadi Setyarini (2010). Pengaruh Fraksi Volume Terhadap Kekuatan Tarik Dan Lentur Komposit Resin Berpenguat Serbuk Kayu. Teknik Mesin, Universitas Brawijaya Food and Agriculture Organization (FAO). (2011). Action to Unlock Commercial Fibre Potential Multi-Stakeholder Consultation Held in Conjunction with the Intergovernmental Group on Hard Fibers and the Intergovernmental Group on Jute Kenaf and Allied Fibers. Salvador: FAO. Gay, D., Hoa, S. V., & Tsai, S. W. (2003). Composite Materials. New York: CRC Press. Handoyo, E. A., & Febriarto, T. (2004). Pengaruh Penghalusan Intake Manifold terhadap Performansi Motor Bakar Bensin. Surabaya: Universitas Kristen Petra. Hidayat, P. (2008). Teknologi Pemanfaatan Serat Daun Nanas Sebagai Alternatif Bahan Baku Tekstil. Yogyakarta: Universitas Islam Indonesia. Imam Munandar, Shirley Savetlana dan Sugiyanto (2013). Kekuatan Tarik Serat Ijuk (Arenga Pinnata Merr). Fakultas Teknik Universitas Lampung
48
I Made Nuarsa (2012). Pengaruh Posisi Penyemprotan Bahan Bakar Gas Lpg Pada Intake Manifold Terhadap Konsumsi Bahan Bakar Pada Mesin Bensin Empat Langkah Satu Silinder (Honda Supra X). Universitas Mataram Jama, J., & Wagino. (2008). Teknik Sepeda Motor Jilid 1. Jakarta:Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan. Jamasri. (2008). Prospek Pengembangan Komposit Serat Alam Di Indonesia. Pidato Pengukuhan Jabatan Guru Besar. Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada. Kaw, A. K. (2006). Mechanics of Composite Materials. New York: Taylor & Francis Group. Kurdi & Arijanto. (2007). Aspek Torsi dan Daya pada Mesin Sepeda Motor 4 Langkah dengan Bahan Bakar Campuran Premium-Methanol. Rotasi, 9 (2), 54-60. Madhukiran J., Rao S., & Madhusudan S. (2013). Fabrication and Testing of Natural Fiber Reinforced Hybrid Composites Banana/ Pineapple. International Journal of Modern Engineering Research (IJMER), 3 (4), 2239-2243. Mastariyanto Perdana dan Romi Perdana Yulsardi (2014). Pengaruh Fraksi Volume Penguat Terhadap Kekuatan Lentur Green Composite Untuk Aplikasi Pada Bodi Kendaraan. Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Padang Meri Darmawi dan Alimin Mahyudin (2013). Pengaruh Penambahan Serat Ijuk Terhadap Sifat Fisis Dan Mekanik Papan Semen-Gipsum. Universitas Andalas Kampus Unand Preusser. (2006) Aplikasi Komposit Serat Alam Pada Bidang Otomotif.Jerman PT. Toyota Astra Motor Training Center. (1995). New Step 1 Training Manual. Jakarta: PT. Toyota Astra Motor. Rasydah Dantoto Sugiarto (2013). Analisa Kerja Manifold Absolute Pressure (Map) Dan Kadar Kandungan Emisi Gas Buang Yang Dihasilkan Pada Motor Bensin Dengan Sistem Injeksi Elektronik Type D-Efi. Universitas Negeri Padang 49
Rohman, N. (2008). Pengaruh Modifikasi Intake Manifold terhadap Unjuk Kerja Mesin pada Motor Honda GL Pro. Malang: Universitas Muhammadiyah Malang. Sudjana. (1991). Desain dan Analisis Eksperimen. Bandung: Tarsito. Untoro Budi Surono,Joko Winarno dan Fuad Alaudin (2012). Pengaruh Penambahan Turbulator Pada Intake Manifold Terhadap Unjuk Kerja Mesin Bensin 4 Tak. Univ. Janabadra Yogyakarta
50
Lampiran 1. Tabel Pengamatan
No
Putaran Mesin (rpm)
1
1500
2
2500
3
4000
Konsumsi Bahan Bakar (dalam 10 ml) Standar Serat Ijuk (menit) (menit) 1.16 1.30 1.20 1.30 1.19 1.28 1.19 1.31 1.15 1.29 1.21 1.31 1.18 1.28 1.17 1.29 1.18 1.29 0.34 0.40 0.33 0.41 0.36 0.43 0.37 0.43 0.34 0.42 0.35 0.40 0.38 0.44 0.31 0.41 0.35 0.45 0.26 0.28 0.26 0.29 0.27 0.30 0.25 0.30 0.28 0.31 0.26 0.32 0.25 0.29 0.23 0.29 0.27
Rata-Rata Standar (menit)
Serat Ijuk (menit)
1.18
1.29
0.34
0.42
0.25
0.29
0.30
51
Lampiran 2. Proses pembuatan cetakan
Lampiran 3. Proses penuangan resin epoxy kedalam cetakan
52
Lampiran 4. Proses pembongkaran intake manifold dari cetak
Lampiran 5. Proses finising dan penghalusan intake manifold
53
Lampiran 6. Intake manifold komposit serat ijuk
Lampiran 7. Proses pemasangan intake manifold
54
Lampiran 8. Aplikasi intake manifold komposit serat ijuk
Lampiran 9. Proses pengambilan data
55
