DESAIN MODIFIKASI KARBURATOR PADA MESIN BENSIN 4 LANGKAH BERBAHAN BAKAR ETANOL
TUGAS AKHIR Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S-1) Teknik Mesin
Disusun Oleh : DIO SEPTIAN PRATAMA YUDA NIM : 201110120311119
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2015
KATA PENGANTAR Bismillaahirrahmaanirrahiim
Segala puji syukur kehadirat Allah SWT, atas segala rahmat, taufik dan hidayahNya yang selalu diimpahkan kepada kita tanpa pernah terputus. Shalawat dan salam kita panjatkan kepada Junjungan Nabi Besar Muhammad SAW sebagai Nabi dan Rasul akhir zaman yang membimbing kita agar kelak diakui menjadi hamba Allah SWT. Dalam penulisan tugas akhir ini penulis memberikan judul “ Desain Modifikasi Karburator Pada Mesin Bensin 4 Langkah Berbahan Bakar Ethanol ”. Tugas akhir ini dibuat dengan tujuan sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di Universitas Muhammadiyah Malang. Tugas akhir ini tidak akan tersusun tanpa adanya bantuan dan dukungan dari berbagai pihak baik dalam segi material maupun spiritual dan karenanya penyusun mengucapkan terima kasih kepada : 1. Ibu dan Bapak tercinta dirumah, beserta seluruh keluarga dan orang-orang yang penulis sayangi yang selalu memberikan doa, dan motivasi bagi penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini. 2. Bapak Prof. Dr. Muhadjir Effendi, M.AP. selaku Rektor Universitas Muhammadiyah Malang. 3. Bapak Ir. Sudarman, M.T selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang, serta selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan ilmunya sehingga tugas akhir ini dapat terselesaikan dengan baik. 4. Bapak Ir. Daryono, M.T selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Malang. 5. Bapak Budiono, S.Si., M.T selaku dosen pembimbing I yang telah banyak memberikan bimbingan dan pengarahan dengan sabar dan bijaksana serta memberikan dorongan dari awal hingga akhir penulisan tugas akhir ini. 6. Bapak dan Ibu Dosen khususnya jurusan Teknik Mesin yang telah memberikan bekal ilmu pengetahuan dan juga wawasan yang luas pada saat perkuliahan.
7. Para karyawan dan juga staff jurusan Teknik Mesin yang sudah banyak membantu dan dengan sabar memberikan petunjuk dan arahan di dalam penyelesaian rangkaian kegiatan pada tugas akhir ini. 8. Teman-teman mahasiswa Universitas Muhammadiyah Malang, khususnya Septari Hardiyanti yang tidak henti-hentinya memberikan dorongan motivasi kepada penulis, serta teman-teman jurusan Teknik Mesin yang dengan sangat terbuka, baik dan ramah dalam menerima kehadiran kami selama ini. Baik pada saat mengikuti kegiatan perkuliahan di kelas, maupun dalam pergaulan sehari-hari. Harapan penulis semoga tugas akhir ini dapat memberikan manfaat baik diri pribadi ataupun orang lain dan semoga kebaikan Bapak, Ibu, dan rekan – rekan semuanya mendapatkan balasan terbaik dari Allah SWT. Aamiin
Malang, 6 Agustus 2015
Dio Septian Pratama Yuda
DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR JUDUL .....................................................................................
i
POSTER .....................................................................................................
ii
LEMBAR PENGESAHAN .......................................................................
iii
LEMBAR ASISTENSI ..............................................................................
iv
LEMBAR SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT .......................
v
ABSTRAKS ................................................................................................
vi
KATA PENGANTAR ...............................................................................
vii
DAFTAR ISI ..............................................................................................
ix
DAFTAR TABEL .....................................................................................
xii
DAFTAR GAMBAR .................................................................................
xiii
BAB I
PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ....................................................................
1
1.2 Rumusan Masalah ...............................................................
3
1.3 Tujuan Penelitian ................................................................
3
1.4 Manfaat Penelitian . .............................................................
4
1.5 Batasan Masalah ..................................................................
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Motor Bakar ..........................................................................
5
2.2 Motor Bensin .........................................................................
6
2.3 Prinsip Kerja Motor Bensin 4 Langkah ................................
7
2.4 Parameter Performasi Mesin .................................................
8
2.4.1 Tekanan efektif indikator rata-rata .............................
8
2.4.2 Daya indikator.............................................................
9
2.4.3 Daya poros ..................................................................
10
2.4.4 Konsumsi bahan bakar (sfc) .......................................
10
2.4.5 Efesiensi thermal.........................................................
11
2.4.6 Efesiensi mekanis .......................................................
11
2.4.7 Efesiensi volumetrik ...................................................
11
2.5 Karburasi ................................................................................
12
2.5.1 Definisi Karburasi .......................................................
12
2.5.2 Campuran Udara – Bahan bakar .................................
13
2.5.3 Prinsip Kerja Karburator .............................................
14
2.5.4 Bagian-bagian utama Karburator ................................
15
2.5.5 Aliran Udara dan Bahan Bakar Pada Karburator........
17
2.6 Ethanol ...................................................................................
18
BAB III METODOLOGI 3.1 Study Literatur .......................................................................
20
3.2 Teknik Desain Modifikasi ......................................................
20
3.3 Konsep DesainModifikasi .....................................................
21
3.4 Perhitungan Modifikasi ..........................................................
22
3.4.1 Perhitungan Massa Campuran Udara/bahan bakar .....
22
3.4.2 Perhitungan Luasan Pada Leher Karburator ...............
22
3.4.3 Perhitungan Luasan Pada Main jet ..............................
22
3.4.4 Perhitungan Siklus Thermodinamika ..........................
22
3.5 Diagram Alir ..........................................................................
23
BAB IV PEMBAHASAN
BAB V
4.1 Desain Modifikasi Karburator ..............................................
24
4.1.1 Analisa pada karburator standard ................................
24
4.2 Desain Modifikasi Karburator .............................................
26
4.2.1 Mencari Luasan Pada leher Karburator (Ac) ..............
26
4.2.1 Mencari Luasan Pada Main jet (At) ............................
28
4.3 Analisa Siklus Thermodinamika ..........................................
29
4.3.1 Parameter prestasi mesin .............................................
32
KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ..........................................................................
33
5.2 Saran ....................................................................................
33
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL Tabel 2.1
: Karakteristik ethanol sebagai bahan bakar kendaraan bermotor......
19
Tabel 2.2
: Data Kimia dan Fisika Ethanol........................................................
19
Tabel 3.1
: Spesifikasi Mesin Yamaha Jupiter Z......................... ......................
20
Tabel 4.1
: Data Hasil Perhitungan Untuk Debit Aliran....................................
32
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1
: Prinsip Kerja Motor Bensin 4 Langkah............................................ 7
Gambar 2.2
: Spesifikasi Karburator Mikuni Tipe VM......................................... 17
Gambar 3.1
: Konsep Karburator........................................................................... 20
Gambar 3.2
: Diagram Alir Modifikasi.................................................................. 23
Gambar 4.1
: Grafik Perbandingan kecepatan dengan luasan................................ 31
DAFTAR PUSTAKA 1. Willard W. Pulkrabek. Engineering Fundamentals Of The Internal Combustion Engine. Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersy 07458 2. M.Khovakh. 1979. Motor Vehicle Engines. Moscow 3. Arismunandar Wiranto, ( 2002 ), Motor Bakar, ITB Press, Bandung. 4. Cahyono, Agus Eko. ( 2006 ). Gasohol BE 10, Bahan Bakar Minyak Alternatif Karya BPPT. http://www.bppt.go.id/index.php. Didownload pada tanggal 10 Maret 2007. 5. Bambang Sulistiyo. ( 2009 ). Pemanfaatan Etanol Sebagai Octane Improver Bahan Bakar Bensin Pada Sistem Bahan Bakar Injeksi Sepeda Motor 4 Langakah 1Silinder. http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/penelitian/Bambang/20Sulistyo,/20S. Didownload pada tanggal 19 juni 2015. 6. Joseph, Jr.,H. ( 2005 ) ,”Alcohol Fueled Vehicles & Flex Fuel Vehicles. Ethanol application as vehicular fuel in Brasil”, presented at Assessing the Biofuels Option, IEA Headquarters,Paris, http://www.iea.org/work/2005/Biofuels/Biofuels_Joseph_Presentation.pdf (diakses .....Oktober 2008). 7. Ade Prisma. ( 2013 ). Rancang Bangun Karburator Biogas Untuk Motor Bensin. IPB, Bogor. 8. Riza Damanik. ( 2004 ). Peringkat Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotor Tipe Baru (Mandatory Disclosure of Automotive Emission) http://mandatory.menlh.go.id/hasil/index.php. Didownload pada tanggal 22 April 2007.
