TUGAS AKHIR
ANALISIS DAYA PADA SEPEDA MOTOR MERK SUZUKI SHOGUN 110 CC
Diajukan Untuk Memenuhi Tugas dan Syarat-syarat Guna Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun oleh : DWI YOGI RIKATANI D.200.960.077
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2011
i
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul : “ANALISIS DAYA PADA SEPEDA MOTOR MERK SUZUKI SHOGUN 110 cc ” Yang dibuat untuk memenuhi sebagian syarat untuk memperoleh derajat Sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta, sejauh saya ketahui bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan/atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan Universitas Muhammadiyah Surakarta atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya saya cantumkan sebagaimana mestinya.
Surakarta, Maret 2011 Yang menyatakan
Dwi Yogi Rikatani
ii
HALAMAN PERSETUJUAN
Tugas Akhir berjudul “Analisis Daya Pada Sepeda Motor Merk Suzuki shogun 110 cc”, telah disetujui Pembimbing dan diterima untuk memenuhi persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Dipersiapkan oleh : Nama
: Dwi Yogi Rikatani
NIM
: D. 200 960 077
Disetujui pada : Hari
: ...................................
Tanggal
: ...................................
Pembimbing Utama
Pembimbing Pendamping
(Ir. Tri Tjahjono, MT.)
(Ir. Sunardi Wiyono, MT.)
iii
HALAMAN PENGESAHAN Tugas Akhir berjudul “Analisis Daya Pada Sepeda Motor Merk Suzuki shogun 110 cc”, telah dipertahankan dihadapan Dewan Penguji Tugas Akhir Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta dan diterima untuk memenuhi persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Teknik, pada : Hari
: ................................
Tanggal : ................................
Dewan Penguji : 1. Ir. Tri Tjahjono, MT.
(
)
2. Ir. Sunardi Wiyono, MT.
(
)
3. Nur Akhlis, ST.
(
)
Dekan,
Ketua Jurusan,
Ir. Agus Riyanto, MT.
Ir. Sartono Putro, MT.
iv
MOTTO “Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, maka apabila kamu telah selesai (dalam suatu urusan), kerjakanlah urusan yang lain dan hanya kepada Tuhanmulah hendaknya kamu berharap” (Q.S. Asy-Hasr : 6 - 8) “Ikutilah Al-Qur’an, janganlah berharap Al-Qur’an yang mengikutimu” (Abu Darda’) “Semua hal pasti sulit sebelum hal-hal tersebut menjadi mudah” (Thomas Fuller) “Pengetahuan dan pemahaman adalah sahabat keimanan kehidupan, karena pengetahuan adalah mahkotamu, sementara pemahaman adalah hamba sahayamu. Dan saat keduanya berada di sisimu, itulah harta yang tak terhingga nilainya” (Kahlil Gibran)
Sembah sujudku kepada Allah SWT. Sebagai syukur atas segala hidayah yang telah diberikan. Suatu penghormatan terindah untuk Bapak dan alm.Ibu tercinta atas segala limpahan kasih sayang, doa, dan dukungan sebagai ungkapan rasa hormat dan baktiku. Terima kasih kepada istri dan anakku tercinta atas dukungannya Teman-teman teknik mesin Semua pihak yang telah membantu terselesaikannya Tugas Akhir ini Almamaterku UMS Semoga Allah SWT. membalas segala kabaikan dengan Ridho-Nya
v
KATA PENGANTAR “Bismillaahirrahmaanirrahiim” Assalamu’alaikum Wr. Wb. Syukur Alhamdulillaah, penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Shalawat dan salam pada junjungan kita Nabi Muhammad SAW, seluarga serta para sahabatnya. Tugas Akhir berjudul ” Analisis Daya Pada Sepeda Motor Merk Suzuki shogun 110 cc” dapat terselesaikan atas dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini, penulis dengan segala ketulusan dan keikhlasan hati ingin menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada : 1. Ir.Agus Riyanto, MT. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 2. Ir.Sartono Putro, MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta. 3. Ir. Tri Tjahjono. MT selaku Pembimbing Utama Tugas Akhir yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan dalam penulisan Tugas Akhir ini. 4. Ir. Sunardi Wiyono, MT. Selaku Pembimbing Pendamping Tugas Akhir yang telah berkenan meluangkan waktu dan pikirannya dalam memberikan
dorongan,
arahan
dan
terselesaikannya penulisan Tugas Akhir ini.
vi
bimbingannya
atas
5. Mas Partopo selaku Tata Usaha Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta, terima kasih atas segala bantuannya. 6. Bapak, alm.Ibu tercinta dan Uti Kartini, Terima kasih atas segala kasih sayang, doa dan dukungannya yang tak terbatas, kupersembahkan segala hormat dan baktiku. 7. Teruntuk istriku Mulad Idayu,Spd. dan anakku Khana untuk kesabaran dan keiklasan hati dan segala doa dan dukungannya. 8. Seluruh sahabatku seperjuangan : yogi, eko, joko, nur ucup dan semua yang tidak bisa disebut satu-persatu, terima kasih atas persahabatan yang indah. 9. Semua pihak yang telah membantu dalam studi dan penyelesaian penulisan Tugas Akhir ini, yang tidak bisa disebutkan satu-persatu. Tugas Akhir ini semoga dapat bermanfaat meskipun masih banyak terdapat kekurangan, oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca akan diterima dengan senang hati.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Surakarta, Maret 2011
Penulis
vii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................... i
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI .......................... ii HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................ iii HALAMAN PENGESAHAN .................................................................. iv LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR .......................................................... v MOTTO ................................................................................................ vi KATA PENGANTAR ............................................................................ vii DAFTAR ISI ......................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR .............................................................................. xii DAFTAR RUMUS ................................................................................ xiii DAFTAR SIMBOL ................................................................................ xiv ABSTRAKSI ......................................................................................... xv BAB I
PENDAHULUAN ............................................................... 1
1.1. Latar Belakang Masalah ................................................... 1 1.2. Perumusan Masalah ......................................................... 1 1.3. Batasan Masalah .............................................................. 1 1.4. Tujuan Penganalisaan ...................................................... 2 1.5. Manfaat Penganalisaan .................................................... 2 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA ....................................................... 3
2.1. Pengertian Motor Bakar .................................................... 3 2.1.1. Ditinjau Dari Prinsip Perolehan Energi Kalor............. 3
viii
2.1.2. Ditinjau Dari Prinsip Kerja ......................................... 4 2.1.3. Ditinjau Dari Bahan Bakar Yang Digunakan ............. 5 BAB III
DASAR TEORI .................................................................. 8
3.1. Prinsip Kerja Motor Bakar Empat Langkah ....................... 8 3.1.1. Proses Pembakaran Secara Periodik ...................... 8 3.1.2. Siklus Empat Langkah Kompresi Pembakaran ....... 9 3.2. Prestasi Mesin................................................................... 12 3.2.1. Perhitungan Torsi .................................................... 12 3.2.2. Perhitungan Daya .................................................... 12 3.2.3. Perhitungan Konsumsi Bahan Bakar Spesifik.......... 13 3.3. Siklus Thermodinamika Motor Bensin Empat Langkah ..... 13 3.3.1. Siklus Udara Volume Konstan ................................. 13 3.3.2. Siklus Aktual ............................................................ 14 BAB IV
METODE ANALISIS .......................................................... 16
4.1. Objek Analisis ................................................................... 16 4.2. Proses Pembakaran .......................................................... 16 4.2.1. Reaksi Kimia ............................................................ 16 4.2.2. Kapasitas Hasil Pembakaran ................................... 20 4.2.3. Temperur Akhir Pembakaran ................................... 22 4.2.4. Tekanan Akhir Pembakaran ..................................... 23 4.3. Data Teknis ....................................................................... 24 4.4. Data Hasil Analisis ............................................................. 24 4.4.1 Perhitungan Volume.................................................. 25
ix
4.4.2 Perbandingan Kompresi ............................................ 25 4.4.3 Pemakaian Bahan Bakar .......................................... 25 4.4.4 Perhitungan Temperatur Dan Tekanan ..................... 26 4.4.5 Kerja Yang Dihasilkan oleh Suzuki Shogun .............. 30 BAB V
PENUTUP ......................................................................... 31
5.1. Kesimpulan ....................................................................... 31 5.2. Saran ................................................................................ 31 DAFTAR PUSTAKA
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Proses Pembakaran Motor Bensin.................................. 6 Gambar 2.2. Proses Pembakaran Motor Diesel................................... 7 Gambar 3.1. Prinsip Kerja Motor Bakar Empat Langkah ..................... 8 Gambar 3.2. Propertis Geometri Motor Bensin .................................... 9 Gambar 3.3. Timing Pengapian ........................................................... 10 Gambar 3.4. Propertis Geometri Silinder Motor Bakar......................... 11 Gambar 3.5. Siklus Udara Volume Konstan ........................................ 13 Gambar 3.6. Siklus Aktual Motor Bensin ............................................. 14
xi
DAFTAR RUMUS
1. Rumus perhitungan daya ............................................................... 23 2. Rumus perhitungan KBBS .............................................................. 24 3. Rumus perhitungan Volume ........................................................... 25 4. Rumus Perhitungan Kompresi ........................................................ 25 5. Rumus Perhitungan Temperatur Dan Tekanan .............................. 26 6. Rumus Perhitungan Kerja............................................................... 30
xii
DAFTAR SIMBOL
3 : Massa jenis bensin (g/cm )
η
: Effisiensi total (%)
CV
: Kalor jenis pada volume tetap
d
: Diameter Silinder ( cm )
Kbb
: Konsumsi bahan bakar (cc/menit)
KBBS : Konsumsi Bahan Bakar Spesifik (kg/jam.Hp) l
: Panjang Langkah (cm )
M
: Momen Gaya/Torsi (Nm)
N
: Putaran Mesin (rpm)
p
: Tekanan (kgf/cm2)
P
: Daya Motor (KW)
r
: Perbandingan kompresi
t
: Waktu (s)
T
:Temperatur (0C)
V
: Volume(cm3)
VC
: Clearance Volume ( cc )
VL
: Volume Langkah (swept Volume) ( cc )
W
: Kerja (KJ)
γ
: Ratio of spesifik heats
ηm
: Efisiensi mekanik (%)
ηth
: Brake thermal effisiensi (%)
xiii
ANALISA DAYA PADA SEPEDA MOTOR SUZUKI SHOGUN 110 CC
Dwi Yogi Rikatani Tenik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta Jl. A. Yani Pabelan Kartasura Tromol Pos 1 Sukoharjo
ABSTRAKSI
Tujuan dari penganalisaan ini adalah untuk mengetahui kerja yang dihasilkan oleh suatu mesin. Obyek yang digunakan dalam penganalisaan ini adalah sepeda motor merek Suzuki Shogun 110 cc. Penganalisaan dilakukan dengan menganalisa temperatur, tekanan pada silinder piston, dan beberapa data yang diambil dari spesifikasi sepeda motor Suzuki Shogun, sehingga dapat diketahui daya yang dihasilkan oleh suatu mesin sepeda motor Suzuki Shogun. Dari penganalisaan yang dilakukan diperoleh Volume langkah (VL) 107.6072 cc, pemakaian bahan bakar 2,95 kg/hr, temperatur (T1) pada posisi TMB diambil 30 0C(303 0K) , tekanan (P1) pada posisi TMB diambil 1 atm 1x104 kgf/m2, temperatur (T2) pada posisi TMA 739,26 0K, tekanan(P2) pada posisi TMA 22,69 kgf/m2, temperatur maksimum (T3) 14.402,13 0K, tekanan maksimum (P3) 442,04 kgf/m2, temperatur pada posisi TMB (pada titik 4) T4 = 634,68 0K, tekanan pada posisi TMB (pada titik 4) P4 = 47,53 kgf/m2, dan W (daya) 2.372,96 KJ.
Kata kunci : daya, sepeda motor Suzuki Shogun 110 cc
xiv
