perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah Dewasa ini ilmu pengetahuan dan teknologi mengalami kemajuan yang pesat, semakin moderen serta canggih. Kebutuhan manusiapun semakin meningkat dan beraneka ragam, salah satunya kebutuhan manusia dibidang transportasi. Transportasi merupakan salah satu aktivitas manusia yang berlangsung di permukaan bumi yang dilakukan atas dasar perbedaan kondisi lingkungan antara daerah satu dengan daerah yang lain baik itu sosial, ekonomi, budaya, maupun sumber daya alam. Pengertian transporasi secara umum yaitu rangkaian kegiatan memindahkan/ mengangkut barang dari produsen ke konsumen dengan menggunakan salah satu moda transportasi baik melalui darat maupun udara. Menurut istilah transportasi adalah pemindahan manusia atau barang dari satu tempat ke tempat lainnya dengan menggunakan suatu wahana yang digerakkan oleh manusia atau mesin. Bidang transportasi khususnya transportasi darat, kendaraan bermotor merupakan salah satu sarana transportasi utama, baik yang menggunakan motor bensin maupun motor diesel. Sejak ditemukannya motor bensin oleh Nikolaus Otto pada tahun 1876 dan motor diesel oleh Rudolph Diesel pada tahun 1892, dunia otomotif semakin berkembang pesat sampai saat ini. Salah satu alat transportasi yang memanfaatkan aplikasi dari motor bensin adalah sepeda motor. Sepeda motor merupakan alat transportasi roda dua yang sangat mudah dikendarai. Di Indonesia sepeda motor merupakan alat transportasi yang paling banyak digunakan, dari tahun ketahun jumlahnya terus mengalami peningkatan. Data dari Gabungan Industri Kendaraan Bermotor Indonesia (Gaikindo) dan Asosiasi Industri Sepeda Motor Indonesia (AISI) menunjukkan jumlah populasi kendaraan bermotor di Indonesia hingga 2010 lalu mencapai 50.824.128 unit. Semakin meningkat jumlah sepeda motor semakin meningkat pula commit to user kebutuhan akan bahan bakar. Bahan bakar yang digunakan pada sepeda motor 1
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
2 adalah bahan bakar minyak (BBM) yaitu bahan bakar premium atau bensin. Dengan demikian akibat penggunaan bahan bakar minyak yang cukup besar ini mengakibatkan persediaan minyak bumi semakin menipis. Seperti diketahui, pemerintah akan mulai menerapkan pembatasan konsumsi bahan bakar minyak bersubsidi untuk mobil yang diproduksi di atas tahun 2005. Hal itu dilakukan seiring dengan terus meningkatnya konsumsi BBM sebagai akibat meningkatnya pertumbuhan kendaraan (Hida: 2010). Pada tahun 2010 lalu, tercatat produksi minyak Indonesia hanya 986 kbpd (Thousand Barrels Per Day), di lain sisi tingkat konsumsi melonjak hingga menembus angka 1,304 kbpd atau defisit 318 kbpd (Fika: 2012). Sedang pada Januari 2012 lalu, total konsumsi BBM bersubsidi mencapai 3,537 juta kl. Rinciannya, premium 2,222 juta kl, minyak tanah 106.318 juta kl, dan solar sebesar 1,208 juta kl (Lee: 2012). Menurut peraturan Presiden Republik Indonesia nomor 5 tahun 2006 tentang kebijakan energi nasional memutuskan sasaran kebijakan energi nasional adalah terwujudnya energi (primer) mix yang optimal pada tahun 2025, yaitu peranan masing-masing jenis energi terhadap konsumsi energi nasional: 1) minyak bumi menjadi kurang dari 20% (dua puluh persen). 2) gas bumi menjadi lebih dari 30% (tiga puluh persen). Maka dari itu perlu dikembangkan diversivikasi bahan bakar selain bahan bakar minyak, salah satunya adalah bahan bakar LPG (Liquefied Petroleum Gas) yang merupakan bahan bakar gas yang ramah lingkungan. Mengingat LPG yang masuk ke ruang bakar sudah berada dalam fase gas maka dengan mudah dapat bercampur dengan udara dalam ruang bakar dan dapat memberikan pembakaran yang lebih sempurna. Dengan adanya pemanfaatan bahan bakar gas diharapkan masalah kebutuhan energi serta pencemaran energi dapat teratasi. Gas bumi merupakan hasil tambang baik yang dihasilkan secara sendiri atau bersama-sama dengan endapan minyak bumi. Yang secara tersendiri disebut non associated gas dan yang bersama endapan minyak disebut associated gas. Gas bumi itu sendiri terdiri dari campuran hidrokarbon terutama metana, serta commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
3 campuran gas-gas lain seperti karbon dioksida, helium dan lain-lain. Gas bumi biasa disebut gas alam. Mengenai cadangan gas bumi yang ada di Indonesia seorang ilmuan menyatakan bahwa “Cadangan gas bumi di Indonesia cukup besar, cadangan yang terbukti diperkirakan sekitar 25 triliun kaki kubik atau sama dengan 4,5 milyar barrel minyak bumi. Jumlah ini tidak termasuk cadangan lapangan AGIP yang 85% terdiri dari CO2 yang terletak di lepas pantai laut tengah C ina Selatan. Dari cadangan terbukti itu sekitar 3,5 triliun kaki kubik berupa associated gas dan sekitar 21,5 triliun lagi berupa non associaeted gas. Cadangan gsa bumi terdapat di Sumatra Bagian Utara, Sumatra Bagian Selatan, Jawa Barat, Jawa Timur, Kalimantan Timur, Irian dan lain-lain” (Sanusi, 1982: 102). LPG diperoleh dari hidrokarbon yang dihasilkan selama penyulingan minyak mentah dan dari komponen gas alam. Komponen LPG didominasi propana (C3H8) lebih dari 60% dan butana (C4H10) kurang dari 40%. LPG juga mengandung kurang dari 2% hidrokarbon ringan lain, misalnya etana (C2H6) dan petana (C5H12) (Afrox, Section 5). Hasil penelitian sebelumnya dalam penggunaan bahan bakar LPG pada sepeda motor didapat bahwa daya maksimum yang dihasilkan oleh sepeda motor jenis 110 cc berbahan bakar LPG mengalami penurunan sebesar 25,3% sedang untuk sepeda motor jenis 150 cc mengalami penurunan daya sebesar 13%. Torsi maksimum yang dihasilkan sepeda motor 110 cc berbahan bakar premium sebesar 9,25 Nm sedang sepeda motor berbahan bakar LPG menghasilkan 8,49 Nm atau mengalami penurunan 8,22%. Penurunan torsi maksimum sebesar 3,04% juga dihasilkan sepeda motor 150 cc (Maymuchar: 2010). Selah satu cara untuk meningkatkan unjuk kerja dari motor bensin yang menggunakan bahan bakar LPG adalah dengan mengatur waktu penyalaan (ignition timing) sehingga waktu penyalaannya menjadi lebih tepat sesuai dengan karakteristik penyalaan dari bahan bakar LPG. Unjuk kerja mesin dilihat dari besarnya torsi dan daya pada motor tersebut. Torsi dan daya motor merupakan kemampuan sebuah motor bakar untuk user panas menjadi energi putar. Hal menghasilkan tenaga dari proses commit konversitoenergi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
4 ini sangat berhubungan dengan putaran mesin. Putaran mesin adalah tenaga yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar di ruang bakar. Pembakaran itu kemudian dikonversikan menjadi tenaga putar pada poros engkol. Kecepatan mesin yang dimaksud adalah kecepatan putar poros engkol yang dinyatakan dalam satuan rotation per minute (RPM). Torsi adalah gaya putar. Gaya pada tuas (poros engkol) yang berputar dikalikan jarak dari titik pusat putaran. Dengan satuan Kg/m (kilogram/meter) atau Nm (Newton meter). Sedangkan daya (motor) adalah kemampuan dari mesin untuk membawa beban dan bergerak dengan kecepatan tertentu. semakin berat bebanya semakin lambat kecepatanya dan sebaliknya, semakin ringan semakin cepat. Dengan satuan kW (Kilowatt) atau HP (Horsepower). Objek yang digunakan pada penelitian ini adalah sepeda motor Vega R 110 cc tahun 2008 adalah jenis sepeda motor empat langkah yang masih menggunakan karburator sebagai alat untuk mencampur udara dan bahan bakar menjadi kabut yang selanjutnya dimasukan ke ruang bakar melalui intake manifold yang selanjutnya dikompresi untuk proses pembakaran. Berdasarkan uraian di atas ternyata masih terdapat masalah ketika motor bensin dioperasikan dengan menggunakan bahan bakar LPG yaitu penurunan unjuk kerja mesin tersebut. Penurunan unjuk kerja tersebut disebabkan karena adanya perbedaan karakteristik penyalaan antara bahan bakar premium dengan bahan bakar LPG. Penurunan unjuk kerja mesin tersebut dapat diatasi dengan mengatur waktu penyalaan (ignition timing) sehingga waktu penyalaannya menjadi lebih tepat sesuai dengen karakteristik penyalaan bahan bakar LPG. Maka dari itu penulis menganggap penting untuk mengadakan penelitian dengan judul “PENGARUH PERUBAHAN WAKTU PENYALAAN (IGNITION TIMING) TERHADAP TORSI DAN DAYA PADA SEPEDA MOTOR VEGA R 110 CC TAHUN 2008 DENGAN BAHAN BAKAR LPG (LIQUEFIED PETROLEUM GAS)”.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
5 B. Identifikasi Masalah Berdasarkan latar belakang masalah yang telah dikemukakan di atas, maka didapatkan beberapa permasalahan. Untuk itu perlu suatu identifikasi terhadap permasalahan yang ada sebagai berikut: 1.
Meningkatnya jumlah sepeda motor menyebabkan penggunaan bahan bakar minyak semakin meningkat.
2.
Penggunaan bahan bakar minyak yang cukup besar ini mengakibatkan persediaan minyak bumi semakin menipis.
3.
Penggunaan bahan bakar LPG pada motor bensin mengakibatkan penurunan unjuk kerja pada mesin tersebut.
4.
Penurunan unjuk kerja tersebut terjadi akibat perbedaan karakteristik penyalaan antara bahan bakar premium dengan bahan bakar LPG.
5.
Penurunan unjuk kerja mesin tersebut dapat diatasi dengan mengatur waktu penyalaan pengapian disesuaikan dengan karakteristik penyalaan bahan bakar LPG.
6.
Unjuk kerja mesih dapat diketahui dengan melakukan pengujian torsi dan daya pada mesin tersebut.
C.
Pembatasan Masalah
Agar penilitian yang dilakukan dapat mengarah tepat pada sasaran dan tidak menyimpang dari tujuan penelitian, maka peneliti memfokuskan masalah dengan membatasi pada hal berikut: 1.
Mengatur waktu penyalaan (ignition timing) pada sepeda motor Vega R 110 cc tahun 2008 dengan bahan bakar LPG.
2.
Mengukur torsi dan daya sepeda motor Vega R 110 cc tahun 2008 dengan bahan bakar LPG setelah diatur waktu penyalaan (ignition timing).
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
6 D.
Perumusan Masalah
Berdasarkan identifikasi masalah dan pembatasan masalah di atas, maka diperlukan suatu perumusan masalah agar penelitian ini dapat dilakukan secara terarah. Adapun perumusan masalah yang akan diteliti adalah: 1.
Adakah pengaruh perubahan waktu penyalaan (ignition timing) terhadap torsi dan daya pada sepeda motor Vega R 110 cc tahun 2008 dengan bahan bakar LPG ?
2.
Berapakah torsi dan daya efektif pada sepeda motor Vega R 110 cc tahun 2008 dengan bahan bakar LPG setelah diatur waktu penyalaan (ignition timing) ?
E.
Tujuan Penelitian
Suatu penelitian akan lebih mudah dilakukan apabila memiliki tujuan yang jelas. Adapun tujuan yang ingin dicapai pada penelitian ini adalah: 1.
Mengetahui pengaruh perubahan waktu penyalaan (ignition timing) terhadap torsi dan daya pada sepeda motor Vega R 110 cc tahun 2008 dengan bahan bakar LPG.
2.
Mengetahui besar torsi dan daya efektif pada sepeda motor Vega R 110 cc tahun 2008 dengan bahan bakar LPG setelah diatur waktu penyalaan (ignition timing).
F.
Manfaat Penelitian
Dari hasil penelitian ini diharapkan dapat memberi manfaat bagi peneliti dan khalayak umum. Adapun manfaat teoritis dan praktis dari penelitian ini adalah: 1. Manfaat Teoritis a.
Menambah khasanah ilmu pengetahuan khususnya pada bidang studi teknik mesin yang berkaitan dengan penelitian ini.
b.
Memberi informasi yang lebih lengkap tentang penggunaan bahan bakar LPG pada sepeda motor. commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
7 c.
Sebagai pertimbangan dan perbandingan bagi penelitian sejenis di waktu yang akan datang.
d.
Sebagai bahan pustaka di lingkungan Universitas Sebelas Maret Surakarta khususnya di Program Studi Pendidikan Teknik Mesin.
2. Manfaat Praktis a.
Memberi informasi dan masukan kepada konsumen sepeda motor dan juga para modifikator tentang pengaruh perubahan waktu penyalaan (ignition timing) terhadap torsi dan daya pada sepeda motor Vega R 110 cc tahun 2008 dengan bahan bakar LPG.
b.
Secara langsung dapat mengetahui torsi dan daya pada sepeda motor Vega R 110 cc tahun 2008 dengan bahan bakar LPG setelah diatur waktu penyalaan (ignition timing).
commit to user
