TUGAS AKHIR KONVERSI ENERGI
Pengaruh Variasi Durasi Noken As Terhadap Unjuk Kerja Mesin Honda Kharisma Dengan Menggunakan 2 Busi
Oleh : Sakti Prihardintama 2105 100 025
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2010
ABSTRAK •
•
•
Salah satu cara untuk memperbaiki unjuk kerja mesin adalah memperbaiki kualitas pembakaran yang terjadi di dalam ruang bakar. Selama proses pembakaran, pada daerah yang jauh dari busi sebagai sumber api dimungkinkan terdapat campuran bahan bakar dan udara yang belum terbakar atau terjangkau oleh api. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh penggunaan dua busi dengan variasi durasi derajat buka-tutup noken as (camshaft) pada saluran inlet dan outlet terhadap unjuk kerja mesin bensin 4 langkah putaran berubah. Pengujian dilakukan secara eksperimental dengan membandingkan unjuk kerja mesin bensin 4 langkah 1 silinder Honda Karisma 125NF menggunakan dua busi yang divariasikan terhadap noken as bedurasi 260° (standar), 270°, 290°,310° dan 330° pada saluran intake dan exhaust ruang bakar. Pengujian kecepatan berubah antara 3000rpm- 8500rpm dengan interval 500rpm dilakukan secara wide open throttle menggunakan water brake dinamometer dan pembebanan dilakukan dengan mengatur katup air yang masuk ke dinamometer untuk mendapatkan putaran mesin yang diinginkan. Pada penelitian ini didapatkan torsi, daya dan bmep tertinggi dengan menggunakan noken as berdurasi 310°, yaitu torsi=45.12N.m pada putaran 4500 rpm, daya=11.89 hp pada putaran 7000 rpm, dan bmep =1547.64kPa pada putaran 4000 rpm. Sedangkan nilai Sfc terendah dan effisiensi thermal tertinggi diperoleh dengan menggunakan noken as berdurasi standar (260°).Pengurangan emisi gas buang berupa CO dan HC terbaik tidak dengan memperbesr durasi noken as namun menggunakan noken as standar (260°).
LATAR BELAKANG Ketersediaan cadangan minyak bumi yang semakin menipis. Pencemaran udara dari emisi gas buang kendaraan yang masih cukup tinggi terutama akibat pembakaran yang tidak sempurna. Adanya penelitian tentang engine menggunakan 2 busi, yaitu membandingkan unjuk kerja 1 busi dan 2 busi
PERUMUSAN MASALAH Permasalahan yang akan dicari pemecahannya adalah sebagai berikut :
1. Bagaimana pengaruh penggunaan variasi derajat durasi noken as terhadap unjuk kerja mesin bensin 4 langkah 1 silinder dengan 2 busi . 2. Bagaimana emisi gas buang yang dihasilkan dari variasi derajat durasi noken as pada mesin bensin 4 langkah 1 silinder dengan menggunakan 2 busi.
BATASAN MASALAH 1. Bahan bakar yang digunakan adalah bahan bakar bensin premium yang ada dipasaran. 2. Motor bensin yang digunakan adalah mesin bensin Honda Karisma 125NF 4 langkah 1 silinder dengan 2 busi dalam kondisi baik. 3. Tidak membahas mengenai pembuatan letak busi kedua pada kepala silinder. 4. Tidak membahas proses perpindahan panas yang terjadi akibat penggunaan busi kedua pada kepala silinder 5. Tidak membahas cara pembuatan dan bahan noken as 6. Komponen unjuk kerja yang dicari adalah Torsi, Daya Efektif, Tekanan Efektif Rata-rata, Konsumsi Bahan Bakar Spesifik, Efisiensi thermal dan Emisi Gas Buang( HC dan CO ). 7. Noken as yang digunakan adalah noken as yang ada di pasaran 8. Kedua busi menyala bersamaan 9. Putaran mesin yang diuji adalah antara 3000-8500RPM.
TUJUAN PENELITIAN • Meningkatkan performa mesin Honda Karisma dengan 2 busi • Mengetahui Pengaruh variasi derajat durasi noken as pada mesin Honda Kharisma dengan 2 busi • Membandingkan durasi noken as optimal (unjuk kerja engine terbaik) pada mesin Honda Kharisma 125 menggunakan 2 busi. • Mengetahui pengaruh masing – variasi derajat durasi noken as terhadap emisi gas buang ( HC dan CO) yang dihasilkan mesin Honda Kharisma 125 dengan 2 busi.
MANFAAT PENELITIAN •
Memberikan informasi kepada masyarakat tentang pengaruh penggunaan teknologi dua busi terhadap unjuk kerja dan emisi gas buang pada mesin bensin 4 langkah 1 silinder dengan memvariasikan durasi noken as nya
•
Sebagai sumbangan pemikiran bagi ilmu pengetahuan sehingga nantinya hasil penelitian ini dapat dijadikan acuan untuk melakukan penelitian lebih lanjut.
TINJAUAN PUSTAKA Engine 4 Langkah Engine empat langkah adalah jenis engine yang pada setiap empat langkah torak naik turun dengan dua putaran engkol sempurna akan menghasilkan satu tenaga kerja
Prinsip Kerja Engine 4 Langkah hisap
compresi
kerja
buang
P – θ Diagram Engine OTO
●
II
I
C
III
Bunga Api
A
● ●
B
D
Motoring (non firing)
TMA
I. Ignition Lag II. Propagation of Flame III. After burning
●
Keunggulan menggunakan dua busi
Mencegah terjadinya detonasi. Mencegah terjadinya kegagalan pengapian oleh busi terutama pada kondisi campuran bahan bakar yang sulit terbakar (hard starting). Meningkatkan horsepower. Menghemat pemakaian bahan bakar. Meningkatkan kualitas emisi gas buang.
Noken As
1. Max lift or nose 2. Flank 3. Opening clearance ramp 4. Closing clearance ramp 5. Base circle 6. Exhaust opening timing figure 7. Exhaust closing timing figure 8. Intake opening timing figure 9. Intake closing timing figure 10. Intake to exhaust lobe separation
Durasi • Angka derajat dimana katup membuka atau saat dimana katup terangkat dari dudukan katupnya di dalam mesin 4 tak
Overlap • Jumlah derajat durasi pada saat katup masuk dan katup buang terbuka bersama
