perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB III METODE PENELITIAN A. Tempat dan Waktu Penelitian 1. Tempat Penelitian Penelitian untuk mengetahui pengaruh rasio kompresi terhadap emisi gas buang CO dan HC dengan bahan bakar Liquefied Petroleum Gas pada sepeda motor Yamaha Jupiter Z 110 cc ini dilaksanakan di Laboratorium Otomotif Program Studi Pendidikan Teknik Mesin JPTK FKIP UNS Surakarta yang beralamatkan di Jalan Ahmad Yani No. 200 Kartasura, Surakarta Telp. (0271)718419 Fax. (0271)729928 dikarenakan memiliki fasilitas yang memadai untuk melakukan pengukuran kadar emisi gas buang CO dan HC dengan menggunakan gas analyzer. 2. Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan kurang lebih dalam waktu 10 bulan. Mulai awal bulan September 2013 sampai akhir bulan juni 2014. Adapun jadual pelaksanaan penelitian adalah sebagai berikut: a. Pengajuan judul skripsi tanggal 05 September 2013. b. Pembuatan proposal skripsi tanggal 10 September 2013 sampai 13 November 2013. c. Seminar proposal skripsi tanggal 19 Desember 2013. d. Revisi proposal skripsi tanggal 23 Desember 2013 sampai 16 Januari 2014. e. Perijinan penelitian tanggal 27 Januari 2014 sampai 03 Februari 2014. f. Pelaksanaan penelitian tanggal 04 Februari 2014 sampai 25 April 2014. g. Analisis data tanggal 26 April 2014 sampai 10 Mei 2014. h. Penulisan laporan tanggal 12 Mei 2014 sampai 20 Juni 2014.
commit to user 53
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
54 B. Rancangan/Desain Penelitian Rancangan atau desain penelitian digunakan untuk menunjukkan jenis penelitian, rancangan penelitian yang dipilih adalah yang paling memungkinkan peneliti untuk mengendalikan variabel-variabel lain yang diduga berpengaruh terhadap variabel terikat. Dalam penelitian ini peneliti menggunakan desain eksperimen. Desain eksperimen adalah suatu rancangan percobaan (dengan tiap langkah tindakan yang betul-betul terdefinisikan) sedemikian sehingga informasi yang berhubungan atau diperlukan untuk persoalan yang sedang diteliti dapat dikumpulkan (Sudjana, 1991: 1). Tahap eksperimen pada penelitian ini diawali dengan merubah rasio kompresi mesin dari kondisi standar menjadi lebih tinggi dan lebih rendah. Sepeda motor Yamaha Jupiter Z 110 cc tahun 2005 memiliki rasio kompresi standar 9,3:1. Perubahan rasio kompresi lebih rendah dilakukan dengan cara menambah gasket kepala silinder yang standarnya satu gasket menjadi tiga gasket. Sedangkan peningkatan rasio kompresi dilakukan dengan mengurangi volume ruang bakar. Pengurangan volume ruang bakar dilakukan dengan mengurangi permukaan blok silinder sebesar 0,5 mm. Variasi rasio kompresi yang dihasilkan adalah sebagai berikut: Tabel 3.1. Desain Variasi Rasio Kompresi Kategori
Rasio
Modifikasi
Kompresi Menambah
Rendah
8,6 : 1
volume
ruang
bakar
dengan
menggunakan tiga gasket kepala silinder (asumsi tebal 0,3 mm)
Standar
9,3 : 1
Tinggi
10 : 1
Standar dari pabrikan (menggunakan satu gasket). Mengurangi
volume
ruang
bakar
dengan
mengurangi permukaan blok silinder 0,5 mm.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
55 Masing
masing variasi rasio kompresi kemudian diuji dengan
menggunakan bahan bakar LPG (Liquefied Petroleum Gas) pada Gas Analyzer. Dari hasil pengujian dapat diperoleh kadar emisi gas buang CO dan HC dalam bentuk data statistik.
RASIO KOMPRESI
RASIO KOMPRESI
RASIO KOMPRESI
8,6 : 1
9,3 : 1
10 : 1
BAHAN BAKAR LPG (LIQUEFIED PETROLEUM GAS)
EMISI GAS BUANG CO DAN HC
Gambar 3.1. Skema Desain Penelitian
Penelitian terhadap emisi gas buang CO dan HC mengacu pada Standar Nasional Indonesia (SNI) 09-7118.3-2005 tentang cara uji kendaraan bermotor kategori L pada kondisi idle dan peraturan menteri negara lingkungan hidup Nomor 05 Tahun 2006 tentang ambang batas emisi gas buang kendaraan bermotor lama sesuai data pada tabel berikut:
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
56 Tabel 3.2. Ambang Batas Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotor Kategori L Parameter CO (%) HC (ppm)
Kategori
Tahun Pembuatan
Sepeda motor 2 langkah
< 2010
4.5
12000
Idle
Sepeda motor 4 langkah
< 2010
5.5
2400
Idle
4.5
2000
Idle
Metode Uji
Sepeda motor 2 langkah dan 4 langkah (Sumber : Rastoto, 2013)
C. Populasi dan Sampel 1.
Populasi Penelitian Sugiyono (2009: 80) menyatakan bahwa populasi merupakan wilayah generalisasi yang terdiri atas obyek/subyek yang mempunyai kualitas dan karakteristik tertentu yang ditetapkan oleh peneliti untuk dipelajari untuk kemudian ditarik kesimpulan. Sedangkan Suharsimi Arikunto berpendapat bahwa populasi adalah keseluruhan subyek penelitian (2006: 130). Populasi dalam penelitian ini adalah sepeda motor Yamaha Jupiter Z 110 cc.
2.
Sampel Penelitian
Sampel yang digunakan pada penelitian ini adalah sepeda motor Yamaha Jupiter Z 110 cc dengan nomor mesin 2P2675042 menggunakan perangkat konversi LPG berupa karburator modifikasi dan menggunakan liquefied petroleum gas sebagai bahan bakar. Selanjutnya data diperoleh dari hasil pengujian dengan melakukan treatment berupa perubahan rasio kompresi engine dengan variasi yang telah ditentukan yaitu: a. Rasio kompresi standar (9,3 : 1) b. Rasio kompresi rendah (8,6 : 1) c. Rasio kompresi tinggi (10 : 1) Pengukuran kadar emisi gas buang CO dan HC dilakukan dengan
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
57
sampel adalah sebanyak 3 kali yang kemudian dirata
rata. Dalam penelitian
ini akan diperoleh data sebanyak 9 data, yang terdiri dari: a. Tiga data untuk emisi gas buang CO dan HC dengan menggunakan bahan bakar LPG (Liquefied Petroleum Gas) pada rasio kompresi standar (9,3 : 1). b. Tiga data untuk emisi gas buang CO dan HC dengan menggunakan bahan bakar LPG (Liquefied Petroleum Gas) pada rasio kompresi rendah (8,6 : 1). c. Tiga data untuk emisi gas buang CO dan HC dengan menggunakan bahan bakar LPG (Liquefied Petroleum Gas) pada rasio kompresi tinggi (10 : 1).
D. Teknik Pengambilan Sampel Teknik pengambilan sampel yang digunakan penelitian ini adalah teknik sampel bertujuan/ purposive sample. Suharsimi Arikunto berpendapat bahwa
atas strata, random atau daerah tetapi didasarkan atas adanya tujuan tertentu (2006: 131). Sampel yang diambil disesuaikan dengan tujuan penelitian yang ingin dicapai, yaitu: 1. Menyelidiki pengaruh rasio kompresi terhadap emisi gas buang CO dan HC dengan bahan bakar Liquefied Petroleum Gas pada sepeda motor Yamaha Jupiter Z 110 cc. 2. Menyelidiki data emisi gas buang CO dan HC terendah pada sepeda motor Yamaha Jupiter Z 110 cc dengan menggunakan bahan bakar Liquefied Petroleum Gas pada rasio kompresi sebagai berikut: a. Rasio kompresi 9,3 : 1 b. Rasio kompresi 8,6 : 1 c. Rasio kompresi 10 : 1
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
58 E. Teknik Pengumpulan Data 1. Identifikasi Variabel Definisi variabel penelitian adalah suatu atribut/ sifat/ nilai dari orang, obyek atau kegiatan yang mempunyai variasi tertentu yang ditetapkan oleh peneliti untuk dipelajari dan kemudian ditarik kesimpulannya (Sugiyono, 2009: 38). Sedangkan Suharsimi Arikunto (2006) menuliskan bahwa yang dimaksud variabel adalah obyek penelitian, atau apa yang menjadi titik perhatian suatu penelitian. Dalam penelitian ini terdapat tiga variabel, yaitu: a.
Variabel Independen Variabel independen sering disebut sebagai variabel stimulus, prediktor, antecedent dan dalam bahasa Indonesia disebut variabel bebas. merupakan variabel yang mempengaruhi atau yang menjadi sebab perubahannya atau timbulnya variabel dependen/ (Sugiyono, 2009: 39). Variabel bebas dalam penelitian ini adalah rasio kompresi (compression ratio).
b.
Variabel Dependen Variabel dependen sering disebut sebagai variabel output, kriteria, konsekuen dan dalam bahasa Indonesia disebut sebagai variabel
men Variabel terikat dalam penelitian ini adalah Emisi gas buang Karbonmonoksida (CO) dan Hidrokarbon (HC) pada sepeda motor Yamaha Jupiter Z 110 cc dengan menggunakan bahan bakar liquefied petroleum gas. c.
Variabel Kontrol Variabel kontrol adalah variabel yang dikendalikan atau dibuat konstan sehingga pengaruh variabel independen terhadap dependen tidak dipengaruhi oleh faktor luar yang tidak diteliti (Sugiyono, 2009: 41). Pengendalian variabel ini dimaksud agar tidak mengubah atau
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
59 menghilangkan variabel independen yang akan diungkap pengaruhnya. Variabel kontrol dalam penelitian ini adalah: 1) Seluruh komponen dikembalikan dalam keadaan standar sesuai rekomendasi
manufaktur
kendaraan.
Komponen-komponen
kendaraan yang tidak memenuhi spesifikasi kendaraan dilakukan penggantian. Hal ini berlaku untuk seluruh komponen mesin dan pemindah tenaga, kecuali komponen yang mengalami perlakuan dalam penelitian. 2) Sepeda motor diposisikan dalam keadaan: a)
Sistem kontrol bahan bakar (misal: choke, akselerator) tidak bekerja.
b) Kendaraan dioperasikan pada gigi transmisi netral. c)
Perlengkapan atau asesoris kendaraan tidak dioperasikan, kecuali lampu utama.
d) Penyetelan celah katup sesuai standart pabrik (0,5 mm). e)
Waktu pengapian (ignition timing) standar yaitu 10 BTDC (Before Top Dead Center).
3) Pengukuran emisi gas buang CO dan HC dilakukan pada putaran mesin idle 1400 RPM. 4) Bahan bakar liquefied petroleum gas produksi PT. PERTAMINA. 5) Oli mesin SAE 40 baru. 6) Karburator modifikasi. 7) Temperatur tempat kerja dianggap sama, yaitu antara 20º C sampai 35º C. 8) Alat uji Gas Analyzer. 2. Metode Pengumpulan Data Suharsimi
Arikunto
(2011:
2)
berpendapat
bahwa
metode
pengumpulan data adalah cara-cara yang dapat digunakan oleh peneliti untuk mengumpulkan data. Dalam penelitian ini metode yang digunakan adalah metode dokumentasi. Suharsimi Arikunto (2011: 105) mengemukakan, metode
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
60 dokumentasi adalah mencari data mengenai hal-hal atau variabel yang berupa catatan, transkrip, buku, surat kabar, majalah, prasasti, notulen rapat, legger agenda, dan sebagainya. Metode dokumentasi yang dilaksanakan dalam penelitian ini adalah memanfaatkan print out/cetakan hasil pengukuran dari alat uji emisi gas buang (gas analyzer) untuk data emisi gas buang CO dan HC. 3. Instrumen Penelitian
digunakan untuk memperoleh data semua variabel (variabel terikat dan
Instrumen penelitian yang digunakan untuk memperoleh data-data dari variabel bebas adalah kepala silinder, blok silinder dan gasket kepala silinder. Sedangkan instrumen penelitian yang digunakan untuk memperoleh data-data dari variabel terikat adalah gas analyzer. Gas analyzer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur kadar emisi gas buang CO dan HC yang dihasilkan oleh sepeda motor saat proses pengujian pada keadaan kondisi idle. Gas analyzer yang digunakan adalah gas analyzer tipe 898 OTC Stargas Global Diagnostic milik Laboratorim Otomotif Program Studi Pendidikan Teknik Mesin JPTK FKIP UNS Surakarta. F. Analisis Data Penelitian ini menggunakan metode deskriptif kuantitatif. Hasil pengukuran kemudian di lakukan analisis data menggunakan metode penyelidikan deskriptif.
adalah penyelidikan deskriptif yang berusaha mencari pemecahan melalui analisa tentang perhubungan-perhubungan sebab-akibat, yakni yang meneliti faktorfaktor tertentu yang berhubungan dengan situasi atau fenomena yang diselidiki akhmad, 1998: 143).
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
61 Data yang diperoleh dari hasil eksperimen dimasukkan ke dalam tabel, dan ditampilkan dalam bentuk grafik kemudian dianalisis.
G. Prosedur Penelitian Menyusun karya penelitian ilmiah seperti skripsi, merupakan suatu proses berpikir dan bertindak yang logis dan sistematis. Prosedur yang digunakan dalam penelitian ini adalah seperti berikut:
PERSIAPAN
STUDI LITERATUR
PELAKSANAAN EKSPERIMEN
DESKRIPSI DATA
ANALISIS DATA
SELESAI
Gambar 3.2. Prosedur Penelitian
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
62 1. Persiapan Prosedur ini merupakan kegiatan awal dalam pelaksanaan pembuatan karya ilmiah. Kegiatan ini diawali dengan mengajukan judul ke koordinator skripsi bidang teknik sampai dengan mendapatkan surat penunjukan dosen pembimbing skripsi yang ditandatangani oleh koordinator skripsi bidang teknik dan menyerahkan surat penunjukan dosen pembimbing kepada dosen yang telah ditunjuk. Buku konsultasi skripsi dari fakultas juga diperoleh pada prosedur ini. 2. Studi Literatur Kegiatan yang dilakukan pada prosedur studi literatur ini adalah mencari bahan pustaka yang berkaitan dengan judul skripsi dan pembuatan proposal skripsi. Setelah pembuatan proposal selesai dan mendapatkan ijin untuk melaksanakan penelitian, maka prosedur yang selanjutnya yaitu pelaksanaan eksperimen. 3. Pelaksanaan Eksperimen Pelaksanaan eksperimen dalam penelitian ini dimulai dari kegiatan persiapan alat dan bahan sampai diperolehnya data yang dibutuhkan untuk menjawab pertanyaan penelitian pada subbab C bab II. Adapun kegiatankegiatan dalam pelaksaan ekperimen ini adalah seperti berikut: a. Persiapan Alat 1) Tool Set Tool set adalah seperangkat alat yang digunakan untuk membongkar, memasang dan menyetel komponen-komponen mesin pada saat penelitian. Tool set ini berisi kunci, obeng tang dan palu. 2) Tachometer Tachometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur putaran mesin dalam satuan rpm.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
63 3) Kipas Kipas merupakan alat yang digunakan untuk mendinginkan suhu mesin pada waktu pengujian emisi gas buang CO dan HC. 4) Stopwatch Stopwatch adalah alat yang digunakan untuk mengukur waktu. Dalam penelitian ini stopwatch digunakan untuk mengukur waktu jeda pengukuran emisi gas buang. 5) Gas Analyzer Gas analyzer adalah alat yang digunakan untuk mengukur kadar gas buang hasil pembakaran yang dikeluarkan oleh motor melalui saluran buang. Dalam penelitian ini gas analyzer digunakan unutk mengukur emisi gas buang CO dan HC. Gas analyzer yang digunakan adalah gas analyzer tipe 898 OTC Stargas Global Diagnostic milik Laboratorim Otomotif Program Studi Pendidikan Teknik Mesin JPTK FKIP UNS Surakarta.
Gambar 3.3. Gas Analyzer
6) Rojok Spuyer Rojok spuyer digunakan untuk memperbesar ukuran diameter lubang pada piston skep dan saluran alternatif pada karburtor modifikasi.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
64
Gambar 3.4. Rojok Spuyer
b. Bahan Penelitian Bahan penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah: 1) Sepeda Motor Yamaha Jupiter Z 110 cc
Gambar 3.5. Sepeda Motor Yamaha Jupiter Z 110 cc Kendaraan uji yang digunakan sebagai bahan untuk penelitian ini adalah sepeda motor Yamaha Jupiter Z 110 cc dengan spesifikasi sebagai berikut: Jenis
: 4 langkah, SOHC
Sistem pendinginan
: Pendingin udara
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
65 Jumlah silinder
: 1 (satu)
Diameter silinder
: 51,0 mm
Langkah piston
: 54,0 mm
Kapasitas silinder
: 110,3 cc
Perbandingan kompresi
: 9,3 : 1
Daya maksimum
: 8,8 hp / 8000 rpm
Torsi maksimum
: 0,92 Kgf.m / 5000 rpm
Karburator
: Mikuni VM 17x1, setelan pilot screw 1-3,8 putaran keluar
Saringan udara
: Tipe kering
Sistem starter
: Motor Strater dan sistem engkol
Sistem pelumasan
: Pelumasan basah
Sistem pengapian
: DC-CDI
Busi
: NGK C 6 HSA / DENSO U20FSU
Accu
: GM5Z-3B / YB 5L-B 12V 5,0 Ah
Tangki bahan bakar
: 4,2 L
Tangki oli mesin a) Penggantian
: 800 ml
b) Pembongkaran
: 1000 ml
2) Bahan Bakar LPG Jenis produk LPG yang digunakan dalam penelitian ini adalah jenis LPG ukuran 3 Kg yang mempunyai campuran antara propana dan butana yang diproduksi oleh Pertamina. 3) High Pressure Regulator High pressure regulator merupakan alat yang digunakan untuk mengatur tekanan LPG dari tabung gas menuju ke karburator.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
66
Gambar 3.6. High Pressure Regulator 4) Selang Bahan Bakar LPG Selang bahan bakar LPG digunakan untuk mengalirkan bahan bakar LPG dari tabung ke karburator. Penelitian ini menggunakan selang las asetilin produksi Bridgestone Japan Excel 1.5 Mpa (15.3 kgf/cm2).
Gambar 3.7. Selang Bahan Bakar LPG 5) Perekat Plastic Steel dan Alteco Penelitian ini menggunakan perekat plastic steel dan alteco yang berfungsi untuk
menghubungkan
saluran
alternatif pada
karburator modifikasi dengan napple sehingga mampu terhubung dengan baik tanpa kebocoran.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
67
Gambar 3.8. Perekat Plastic Steel dan Alteco
6) Napple Cabang Penelitian ini menggunakan napple cabang yang diletakkan setelah regulator high pressure dan berfungsi untuk membagi aliran bahan bakar LPG dari tabung penampung menjadi dua bagian. Satu arah aliran digunakan sebagai suplai menuju keran bahan bakar idle. Sedangkan arah aliran lainnya digunakan sebagai suplai menuju keran bahan bakar load running.
Gambar 3.9. Napple Cabang
7) Keran Bahan Bakar Idle Penelitian ini menggunakan keran bahan bakar yang diletakkan setelah regulator dan berfungsi untuk mengatur jumlah bahan bakar yang masuk ke dalam ruang bakar pada saat mesin dalam kondisi idle.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
68
Gambar 3.10. Keran Bahan Bakar Idle 8) Klem Selang dan Napple Penelitian ini menggunakan klem selang yang dipasang pada bagian
bagian sambungan antar selang dengan tujuan mencegah
kebocoran bahan bakar liquefied petroleum gas. Sedangkan napple digunakan untuk menghubungkan antara bagian
bagian modifikasi
pada karburator dengan selang bahan bakar.
Gambar 3.11. Klem Selang dan Napple 9) Handle Penelitian ini menggunakan handle sepeda motor Honda GL dikarenakan memiliki dua cabang dimana salah satu cabangnya akan berfungsi sebagai pengatur suplai bahan bakar LPG dan cabang lainnya
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
69 berfungsi sebagai pengatur suplai udara dengan memanfaatkan celah piston skep pada karburator modifikasi.
Gambar 3.12. Handle 10) Keran Bahan Bakar Load Running Penelitian
ini
menggunakan
keran
bahan
bakar
yang
dimodifikasi sedemikian rupa sehingga mampu bekerja seiring dengan handle dan piston skep pada karburator. Keran bahan bakar ini berfungsi mengatur jumlah bahan bakar LPG yang masuk ke dalam ruang bakar sesuai dengan putaran mesin.
Gambar 3.13. Keran Bahan Bakar Load Running
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
70 11) Karburator Modifikasi Penelitian
ini
menggunakan
karburator
yang
sudah
dimodifikasi sesuai dengan karakteristik bahan bakar LPG. Modifikasi karburator sebagai pengontrol masuknya campuran udara dan bahan bakar LPG meliputi: a) Modifikasi Jet Needle Penelitian ini menggunakan jet needle milik Honda Mega Pro yang dimodifikasi. Hal yang perlu diperhatikan dalam memodifikasi jet needle adalah diameter jet needle dibuat tirus meruncing. Hal ini bertujuan untuk mengoptimalkan gas LPG yang masuk ke ruang bakar sesuai dengan bukaan thorttle valve.
Gambar 3.14. (A) Jet Needle Modifikasi dan (B) Jet Needle Standar b) Melepas Ruang Penampung Bahan Bakar Ruang penampung bahan bakar berfungsi sebagai ruang untuk menampung bahan bakar sebelum masuk ke dalam ruang bakar. penelitian ini menggunakan bahan bakar LPG, sehingga ruang penampung bahan bakar tidak berfungsi dan dilepas.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
71
Gambar 3.15. Ruang Penampung Bahan Bakar
c) Melepas Sistem Pelampung Pelampung berfungsi mengontrol volume bahan bakar premium di ruang pelampung agar tetap stabil. Penelitian ini menggunakan bahan bakar LPG, sehingga sistem pelampung tidak berfungsi dan dilepas.
Gambar 3.16. Sistem Pelampung
d) Menutup Saluran Main Jet dan Pilot Jet Lubang main jet dan pilot jet merupakan saluran udara yang terhubung dengan main jet dan pilot jet. Penelitian ini menggunakan bahan bakar LPG, sehingga lubang main jet dan
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
72 pilot jet ditutup dengan lem untuk menghindari kebocoran bahan bakar mengingat jalur alternatif yang digunakan sebagai saluran masuknya bahan bakar LPG terhubung dengan kedua lubang tersebut.
Gambar 3.17. Lubang Main Jet dan Pilot Jet
e) Membuat Saluran Alternatif Bahan Bakar Untuk Kondisi Idle Penelitian ini menggunakan saluran alternatif yang berfungsi sebagai saluran bahan bakar LPG ketika mesin dalam keadaan idle. Saluran alternatif dibuat dengan cara membuat lubang pada sisi bagian luar karburator dan dibuat sedemikian rupa sehingga mampu terhubung dengan saluran idle karburator.
Gambar 3.18. Saluran Alternatif Untuk Idle
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
73 Setelah jalur alternatif terhubung dengan saluran idle, napple dipasang pada sisi lubang bagian luar karburator sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan selang bahan bakar.
Gambar 3.19. Napple Pada Saluran Alternatif Idle f) Membuat Saluran Alternatif Bahan Bakar Untuk Kondisi Load Running Penelitian ini menggunakan saluran alternatif yang berfungsi sebagai saluran bahan bakar LPG ketika mesin dalam keadaan load running. Keadaan load running merupakan sebuah kondisi dimana handle bekerja dan menyebabkan pergerakan pada piston skep karburator. Jumlah udara yang masuk dalam ruang bakar ditentukan oleh besarnya celah yang terbentuk ketika piston skep terangkat akibat dari ditariknya handle gas. Dengan kata lain, saluran alternatif harus mampu menyuplai bahan bakar LPG sesuai dengan jumlah udara yang masuk ke dalam ruang bakar sehingga dapat dicapai rpm mesin yang diinginkan. Saluran alternatif bahan bakar untuk kondisi load running dibuat dengan menghubungkan napple pada main jet dengan menggunakan lem.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
74
Gambar 3.20. Saluran Load Running 12) Skema Rancang Bangun dan Prinsip Kerja Karburator Modifikasi a) Kondisi Putaran Idle
campuran bahan bakar dan udara
saluran bahan bakar alternatif idle Idle mixture adjusting screw Pilot Jet Gambar 3.21. Skema Kerja Karburator Modifikasi pada Putaran Idle Berdasarkan Gambar 3.21. dapat diketahui bahwa pada kondisi putaran idle, bahan bakar liquefied petroleum gas masuk melalui saluran alternatif yang terhubung dengan pilot jet yang telah disumbat, sehingga bahan bakar akan mengalir menuju venturi bagian dalam karburator dan bercampur dengan sejumlah
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
75 udara yang melewati celah pada sisi piston skep. Pada kondisi idle, jumlah bahan bakar yang masuk dapat diatur dengan idle mixture adjusting screw. Putaran ke arah kiri akan memperlebar saluran alternatif bahan bakar, dan sebaliknya putaran ke arah kanan akan mempersempit saluran bahan bakar alternatif. Dengan kata lain, putaran idle mesin dapat ditentukan dengan memutar idle mixture adjusting screw tersebut. b) Kondisi Putaran Load Running
Piston Skep Terhubung dengan Handle
campuran bahan bakar dan udara
saluran bahan bakar alternatif Load Running
Main Jet Terhubung dengan Keran Bahan Bakar Load Running Gambar 3.22. Skema Kerja Karburator Modifikasi pada Putaran Load Running Berdasarkan Gambar 3.22. dapat diketahui bahwa pada kondisi putaran load running bahan bakar liquefied petroleum gas disalurkan melalui main jet. Ketika piston skep terangkat akan terbentuk celah pada venturi sehingga sejumlah udara akan masuk. Pada saat yang bersamaan, jet needle akan terangkat dan
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
76 menyebabkan terbentuknya celah pada needle jet, sehingga sejumlah bahan bakar Liquefied petroleum gas akan melewati celah tersebut dan bertumbukan dengan partikel udara untuk kemudian masuk ke dalam ruang bakar. Dalam hal ini main jet terhubung dengan keran bahan bakar load running, sedangkan baik piston skep maupun keran bahan bakar load running terhubung dengan handle. Dengan kata lain, ketika piston skep terangkat akibat putaran dari handle, pada saat yang bersamaan keran bahan bakar load running juga ikut terbuka. Sehingga jumlah bahan bakar dan udara yang menuju ruang bakar dapat disesuaikan.
13) Instalasi Motor LPG Rangkaian instalasi motor LPG terdiri atas komponenkomponen yang disebutkan diatas dan sudah dimodifikasi sesuai dengan penjelasan masing-masing komponen. Instalasi motor LPG dapat dilihat pada gambar berikut ini:
Gambar 3.23. Instalasi Motor LPG
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
77 c. Tahap Eksperimen Sepeda Motor Yamaha Jupiter Z 110 cc
Engine Tune Up
Instalasi perangkat konversi bahan bakar LPG (karburator modifikasi)
Rasio Kompresi standar 9,3:1 bahan bakar LPG (Liquefied Petroleum Gas).
Rasio Kompresi rendah 8,6:1 bahan bakar LPG (Liquefied Petroleum Gas).
Rasio Kompresi tinggi 10:1 bahan bakar LPG (Liquefied Petroleum Gas).
Standar operasional 1. Menghidupkan mesin dan menaikkan putaran (1900 s/d 2100 rpm) selama 60 detik selanjutnya dikembalikan pada kondisi idle. 2. Melaksanakan pengukuran pada kondisi idle dengan putaran mesin 1400 + 100 rpm selama 20 detik.
Pengukuran emisi gas buang CO dan HC dengan Gas Analyzer
Pendeskripsian Data Analisis Data Kesimpulan Gambar 3.24. Tahap Eksperimen
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
78 Adapun urutan tahap eksperimen dijelaskan sebagai berikut: 1) Langkah-langkah Eksperimen Menggunakan Bahan Bakar LPG (Liquefied Petroleum Gas) pada Rasio Kompresi Standar (9,3:1). a) Langkah Persiapan (1) Melakukan tune-up terhadap bahan penelitian yang akan digunakan yaitu sepeda motor Yamaha Jupiter Z 110 cc. Komponen yang sudah tidak sesuai dengan standar spesifikasi kendaraan dilakukan penggantian. Hal ini berlaku untuk semua komponen mesin dan pemindah tenaga. (2) Sepeda motor Yamaha Jupiter Z 110 cc dipersiapkan dengan memasang karburator modifikasi serta instalasi sistem bahan bakar LPG (Liquefied Petroleum Gas). (3) Eksperimen ini menggunakan rasio kompresi standar (9,3:1) (4) Mempersiapkan tabel untuk mencatat hasil pengukuran. b) Langkah Pengujian Prosedur pengukuran emisi gas buang CO dan HC pada penelitian ini merujuk pada SNI 09-7118.3-2005 tentang cara uji kendaraan kategori L pada kondisi idle. Idle adalah kondisi dimana mesin kendaraan pada putaran dengan : (1) Sistem kontrol bahan bakar (misal choke, akselerator) tidak bekerja. (2) Posisi transmisi netral untuk kendaraan manual atau semi otomatis. (3) Posisi kendaraan netral atau parkir untuk kendaraan otomatis. (4) Perlengkapan
atau
mempengaruhi
aksesoris
putaran
tidak
dijalankan.
commit to user
kendaraan dioperasikan
yang atau
dapat tidak
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
79 Persiapan kendaraan uji dilakukan dengan tahapan sebagai berikut: (1) Kendaraan yang akan diukur harus pada posisi datar. (2) Pipa gas buang (knalpot) tidak bocor (3) Temperatur mesin normal 60 sampai 70 atau sesuai dengan rekomendasi manufaktur dan sistem aksesoris (lampu) dalam kondisi mati. (4) Kondisi temperatur tempat kerja pada
Pengujian emisi gas buang CO dan HC menggunakan gas analyzer dengan tahapan sebagai berikut: (1) Menyiapkan bahan penelitian yang akan digunakan yaitu sepeda motor Yamaha Jupiter Z 110 cc dengan bahan bakar LPG (Liquefied Petroleum Gas). (2) Menyiapkan alat ukur emisi gas buang gas analyzer. (3) Menghidupkan mesin dan menaikkan putaran mesin hingga mencapai 1900 rpm sampai dengan 2100 rpm selama 60 detik dan selanjutnya dikembalikan pada kondisi idle. (4) Melaksanakan pengukuran pada kondisi idle dengan putaran mesin 1400 + 100 rpm. (5) Memasukkan probe alat uji (
) ke pipa gas
buang. (6) Setelah 20 detik diperoleh data konsentrasi gas HC dalam satuan ppm dan gas CO dalam satuan persen (%) yang terukur oleh gas analyzer. (7) Mematikan
mesin
setelah
pengukuran
pertama
selesai,
kemudian mengulangi kembali langkah (3) sampai (6) sebanyak dua kali sebagai replikasi eksperimen yang telah dilakukan.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
80 2) Langkah-langkah Eksperimen Menggunakan Bahan Bakar LPG (Liquefied Petroleum Gas) pada Rasio Kompresi Rendah (8,6:1). a) Langkah Persiapan (1) Melakukan tune-up
terhadap
bahan
penelitian
yang akan
digunakan yaitu sepeda motor Yamaha Jupiter Z 110 cc. Komponen yang sudah tidak sesuai dengan standar spesifikasi kendaraan dilakukan penggantian. Hal ini berlaku untuk semua komponen mesin dan pemindah tenaga. (2) Merubah rasio kompresi engine menjadi 8,6 : 1 dengan menambahkan 2 gasket kepala silinder. (3) Sepeda motor Yamaha Jupiter Z 110 cc dipersiapkan dengan memasang karburator modifikasi serta instalasi sistem bahan bakar LPG (Liquefied Petroleum Gas). (4) Mempersiapkan tabel untuk mencatat hasil pengukuran. b) Langkah Pengujian Prosedur pengukuran emisi gas buang CO dan HC pada penelitian ini merujuk pada SNI 09-7118.3-2005 tentang cara uji kendaraan kategori L pada kondisi idle. Idle adalah kondisi dimana mesin kendaraan pada putaran dengan : (1) Sistem kontrol bahan bakar (misal choke, akselerator) tidak bekerja. (2) Posisi transmisi netral untuk kendaraan manual atau semi otomatis. (3) Posisi kendaraan netral atau parkir untuk kendaraan otomatis. (4) Perlengkapan
atau
mempengaruhi
aksesoris
putaran
tidak
dijalankan.
commit to user
kendaraan dioperasikan
yang atau
dapat tidak
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
81 Persiapan kendaraan uji dilakukan dengan tahapan sebagai berikut: (1) Kendaraan yang akan diukur harus pada posisi datar. (2) Pipa gas buang (knalpot) tidak bocor (3) Temperatur mesin normal 60 sampai 70 atau sesuai dengan rekomendasi manufaktur dan sistem aksesoris (lampu) dalam kondisi mati. (4) Kondisi temperatur tempat kerja pada
Pengujian emisi gas buang CO dan HC menggunakan gas analyzer dengan tahapan sebagai berikut: (1) Menyiapkan bahan penelitian yang akan digunakan yaitu sepeda motor Yamaha Jupiter Z 110 cc dengan bahan bakar LPG (Liquefied Petroleum Gas). (2) Menyiapkan alat ukur emisi gas buang gas analyzer. (3) Menghidupkan mesin dan menaikkan putaran mesin hingga mencapai 1900 rpm sampai dengan 2100 rpm selama 60 detik dan selanjutnya dikembalikan pada kondisi idle. (4) Melaksanakan pengukuran pada kondisi idle dengan putaran mesin 1400 + 100 rpm. (5) Memasukkan probe alat uji (
) ke pipa gas
buang. (6) Setelah 20 detik diperoleh data konsentrasi gas HC dalam satuan ppm dan gas CO dalam satuan persen (%) yang terukur oleh gas analyzer. (7) Mematikan
mesin
setelah
pengukuran
pertama
selesai,
kemudian mengulangi kembali langkah (3) sampai (6) sebanyak dua kali sebagai replikasi eksperimen yang telah dilakukan.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
82 3) Langkah-langkah Eksperimen Menggunakan Bahan Bakar LPG (Liquefied Petroleum Gas) pada Rasio Kompresi Tinggi (10:1). a) Langkah Persiapan (1) Melakukan tune-up terhadap bahan penelitian yang akan digunakan yaitu sepeda motor Yamaha Jupiter Z 110 cc. Komponen yang sudah tidak sesuai dengan standar spesifikasi kendaraan dilakukan penggantian. Hal ini berlaku untuk semua komponen mesin dan pemindah tenaga. (2) Merubah rasio kompresi engine menjadi 10 : 1 dengan memasang blok silinder yang sudah dikurangi permukaannya sebesar 0,5 mm. (3) Sepeda motor Yamaha Jupiter Z 110 cc dipersiapkan dengan memasang karburator modifikasi serta instalasi sistem bahan bakar LPG (Liquefied Petroleum Gas). (4) Mempersiapkan tabel untuk mencatat hasil pengukuran. b) Langkah Pengujian Prosedur pengukuran emisi gas buang CO dan HC pada penelitian ini merujuk pada SNI 09-7118.3-2005 tentang cara uji kendaraan kategori L pada kondisi idle. Idle adalah kondisi dimana mesin kendaraan pada putaran dengan : (1) Sistem kontrol bahan bakar (misal choke, akselerator) tidak bekerja. (2) Posisi transmisi netral untuk kendaraan manual atau semi otomatis. (3) Posisi kendaraan netral atau parkir untuk kendaraan otomatis. (4) Perlengkapan
atau
mempengaruhi
aksesoris
putaran
tidak
dijalankan.
commit to user
kendaraan dioperasikan
yang atau
dapat tidak
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
83 Persiapan kendaraan uji dilakukan dengan tahapan sebagai berikut: (1) Kendaraan yang akan diukur harus pada posisi datar. (2) Pipa gas buang (knalpot) tidak bocor (3) Temperatur mesin normal 60 sampai 70 atau sesuai dengan rekomendasi manufaktur dan sistem aksesoris (lampu) dalam kondisi mati. (4) Kondisi temperatur tempat kerja pada
Pengujian emisi gas buang CO dan HC menggunakan gas analyzer dengan tahapan sebagai berikut: (1) Menyiapkan bahan penelitian yang akan digunakan yaitu sepeda motor Yamaha Jupiter Z 110 cc dengan bahan bakar LPG (Liquefied Petroleum Gas). (2) Menyiapkan alat ukur emisi gas buang gas analyzer. (3) Menghidupkan mesin dan menaikkan putaran mesin hingga mencapai 1900 rpm sampai dengan 2100 rpm selama 60 detik dan selanjutnya dikembalikan pada kondisi idle. (4) Melaksanakan pengukuran pada kondisi idle dengan putaran mesin 1400 + 100 rpm. (5) Memasukkan probe alat uji (gas
) ke pipa gas
buang. (6) Setelah 20 detik diperoleh data konsentrasi gas HC dalam satuan ppm dan gas CO dalam satuan persen (%) yang terukur oleh gas analyzer. (7) Mematikan
mesin
setelah
pengukuran
pertama
selesai,
kemudian mengulangi kembali langkah (3) sampai (6) sebanyak dua kali sebagai replikasi eksperimen yang telah dilakukan.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
84 4. Pendeskripsian Data Pendeskripsian data merupakan sebuah gambaran dari data yang ditampilkan dalam bentuk tabel dan grafik. Data tersebut adalah rata-rata dari hasil pengukuran kadar emisi gas buang CO dan HC yang diperoleh dari masing-masing tahap eksperimen yang telah dilaksanakan sesuai dengan prosedur penelitian. 5. Analisis Data Penelitian ini menggunakan metode analisis data penyelidikan deskriptif kuantitatif. Dimana data yang diperoleh dari hasil eksperimen dimasukkan ke dalam tabel, dan ditampilkan dalam bentuk grafik kemudian dianalisa pengaruh rasio kompresi dalam penggunaan bahan bakar LPG pada sepeda motor Yamaha Jupiter Z 110 cc. Hal ini seperti yang dijabarkan pada subbab F pada bab III. Secara langsung dan jelas dapat memberikan jawaban atas pertanyaan/ perumusan masalah.
commit to user
