View
12
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
1
Pengaruh Penggunaan Busi Elektroda Tembaga dan Iridium Terhadap Unjuk Kerja Motor Bakar 4 Langkah Kapasitas 150 cc.
Oleh:
Wismanto Setyadi, ST,MT.
NID. 0317027101
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
UNIVERSITAS NASIONAL
FAKULTAS TEKNIK DAN SAINS
JAKARTA - 2020
2
DAFTAR ISI Halaman Pengesahan i Abstrak iii Daftar Isi iv BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang 5 1.2 Permasalahan 5 1.3 Tujuan Penelitian 5 BAB II KAJIAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan Umum 6
2.2 Konstruksi Busi 6
2.3 Jenis Busi 8 2.4 Perbandingan Udara Dan Bahan Bakar (AFR) 8 2.5 Torsi 11
2.6 Daya 11 2.7 Motor Bakar 12 2.8 Motor Bakar 4 Langkah 13 2.9 Daya P-V pada Siklus Otto 10
2.10 Parameter Unjuk Kerja Mesin 17
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Tata Kerja Penelitian 20
3.2 Analisa Unjuk Kerja Busi 21 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Analisa Perbandingan Torsi Busi Standard dengan Iradium
22
4.2 Analisa Perbandingan Daya Busi standar denga Iridium 22 4.3 Analisa Perbandingan AFR Pada Penggunaan tiap jenis
busi 27
Bab V Kesimpulan 31 DAFTAR PUSTAKA 32
4
ABSTRAK
Unjuk kerja sebuah mesin otto 4 langkah sangat tergantung dari proses dan hasil
pembakaran bahan bakarnya. Bagian yang sangat penting dalam pembakaraan
adalah percikan bunga api yang dihasilkan dari busi atau spark plug. Untuk
mendapatkan gambaran pembakaran yang mendekati sempurna diperlukan spark
plug dengan kualitas baik.
Hasil dynojet dengan menggunakan busi standar atau elektroda tembaga di
dapatkan hasil maksimum dari torsi daya(Hp) dan perbandingan bahan bakar/AFR
yaitu torsi maksimum 10,2 (N.m) pada putaran mesin 5200 rpm, Daya (Hp)
maksimum 8,56 pada putaran mesin 7700 rpm, perbandingan udara dan bahan
bakar/AFR 16,45 pada putaran mesin 5620 rpm, hasil dynojet dengan
menggunakan jenis busi elektroda iridium di dapatkan hasil maksimal dari torsi,
daya(Hp) dan perbandingan udara dan bahan bakar/AFR yaitu torsi maksimum
10,03 (N.m) pada putaran mesin 5570 rpm, daya(Hp) maksimum 8,84 pada putaran
mesin 7480 rpm, perbandingan udara dan bahan bakar/AFR 19,00 pada putaran
mesin 5500 rpm, dari data hasil pengujian dan analisa dapat diketahui bahwa nilai
torsi dan daya optimal terjadi pada penggunaan busi jenis iridium.
Kata kunci : Busi Standar Dengan Busi Iridium, Dinamometer, Unjuk Kerja, Daya,
Torsi, AFR
5
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kendaraan bermotor berbahan bahan bakar bensin menggunakan busi
sebagai pemicu utama untuk penyalaan, yang terjadi pada logam
elektrodanya, sehingga proses pembakarannya dinamakan Spark Ignition
Engine (SIE). Busi merupakan salah satu komponen penting pada motor
bakar. Elektroda busi beroperasi pada kondisi temperatur dan tekanan yang
tinggi. Untuk mendapatkan kinerja pembakaran yang lebih baik, perbaikan
elektroda logam terus dikembangkan, namun permasalahan yang sering
terjadi adalah efektifitas dari varian elektroda logam tersebut terhadap
peningkatan performa mesin.
Untuk hal tersebut penulis mencoba untuk menganalisis pembakaran
menggunakan elektroda termbaga dan elektroda iridium untuk mengetahui
unjuk kerja motor bakar empat langkah kapasitas 150 CC.
1.2 Permasalahan
Untuk mendapatkan pengaruh pengguaan variasi elektroda logam
yang berbeda harus dilakukan pengujian secara real, dengan mengukur
parameter yang dapat digunakan untuk menganalisis unjuk kerja motor bakar
4 langkah yang akan diuji.
1.3 Tujuan
Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah untuk mengetahui
perbandingan unjuk kerja dengan memprtimbangkan indikator torsi, daya,
dan air fuel ratio-AFR terhadap unjuk kerja motor bakar 4 langkah
menggunakan busi elektroda tembaga dan iridium.
6
BAB II
KAJIAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan Umum
Busi merupakan komponen terpenting sistem pengapian pada proses
pembakaran siklus otto yang mana pada akhir langkah kompresi tekanan dan
tegangan tinggi pada coil pengapian menghasilkan percikan api pada kedua
ujung elektroda busi yang kemudian membakar campuran udara bahan bakar
dan menghasilkan tenaga untuk menggerakkan mesin. Tekanan pembakaran
sangat tinggi dan temperatur bisa mencapai lebih dari 2000 C menuntut busi
harus tahan terhadap panas dan getaran, dalam hal ini busi merupakan bagian
yang sangat penting untuk menentukan unjuk kerja mesin.
2.2 Kontruksi Busi
Bagian paling atas dari busi adalah terminal yang menghubungkan
kabel tegangan tinggi. Terminal ini berhubungan dengan elektroda tengah
yang biasanya terbuat dari campuran nikel agar tahan terhadap panas, dan
rataโrata mempunyai inti tembaga untuk membantu membuang panas. Pada
beberapa busi elektroda terbuat dari campuran perak, platina, paladium atau
emas, busi-busi ini dirancang untuk memberikan ketahanan terhadap erosi
yang lebih besar.
Gambar 2.1 Kontruksi Busi
7
Kontruksi busi terlihat pada Gambar 2.1dan bagiannya dijelaskan
sebagai berikut:
1. Terminal
Terminal berada di bagian atas busi (lihat gambar di atas), terminal
berfungsi untuk menghubungkan busi dengan kabel busi.
2. Insulator
Terbuat dari keramik atau bahan lain yang membungkus inti elektroda
yang ada di dalamnya, insulator juga berfungsi sebagai isolator terhadap
arus listrik yang mengalir di inti elektroda.
3. Ribs
Ribs adalah lekak-lekuk (seperti sirip dalam blok mesin) yang berfungsi
untuk menambah kemampuan insulator dari keramik. jika busi terdapat
ribs maka jarak antara inti elektroda dengan ground akan semakin jauh
dan hambatan inti besi dan ground semakin besar sehinggga tegangan
tidak melompat dari inti busi ke ground di sekitar busi berada
4. Insulator Tip
Insulator tip adalah ujung dari insulator. Insulator harus tahan terhadap
temperatur yang tinggi. Rata-rata insulator tahan hingga 650 derajat
celcius dan harus tahan dengan tegangan hingga 60.000 volt. Panjang
pendeknya insulator tip tergantung jenis busi apakah busi panas atau busi
dingin
5. Seal
Befungsi agar hasil pembakaran di ruang bakar tidak bocor dan keluar
melalui ulir busi.
6. Metal Case
Berfungsi untuk mengunci busi ke kepala silinder (cylinder head). Metal
case juga berfungsi sebagai penghantar panas yang baik agar panas dari
busi dapat di pindahkan ke tempat lain.
7. Center Electrode
Inti elektroda terhubung ke terminal kepala busi melalui konektor internal
yang terbungkus oleh keramik insulator (lihat gambar). Ujung elektroda
8
biasanya terbuat dari campuran tembaga besi, nikel, chromium dan lain
lain. Yang sering di gunakan adalah dari tembaga
8. Side Electrode
Elektroda samping atau ground terhubung dengan body atau bagian
ground kendaraan bermotor.
2.3 Jenis Busi
Seiring perkembangan teknologi motor yang semakin maju membutuhkan
busi untuk memicu terjadinya pembakaran didalam ruang bakar, berikut 4 jenis
busi:
1. Busi Standar
Busi ini adalah busi bawaan pabrik, ujung elektroda terbuat dari nikel dan diameternya rata-rata 2.5 mm. Jarak pakai busi standar dapat mencapai 20.000 Km.
2. Busi Platinum
Busi ini banyak di gunakan para pengendara yang menyukai tour/touring. Ujung elektroda terbuat dari nikel dan center electrode terbuat dari bahan platinum, jadi pengaruh panas ke metal platinum lebih sedikit. Diameter center electrode adalah mulai dari 0.6 mm hingga 0.8 mm. Jarak pakai busi platinum dapat mencapai 30.000 Km.
3. Busi Iridium
Busi iridium biasanya digunakan oleh motor besar 150 cc ke atas. Ciri dari busi iridium adalah ujung elektroda terbuat dari nikel dan center electroda terbuat dari iridium alloy berwarna platinum buram. Diameter center electroda antara 0.6 mm hingga 0.8 mm. Jarak pakai busi dapat mencapai 70.000 Km.
4. Busi Racing
Busi racing sudah jelas di pakai untuk para pembalap, hehe. Busi jenis ini harus tahan terhadap kompresi dan temperatur yang tinggi. Jarak pakai bui racing dapat mencapai 30.000 Km. Diameter center electroda seperti jarum yang runcing.
2.4 Perbandingan Udara Dan Bahan Bakar (AFR)
Untuk mengetahui apakah campuran bahan bakar yang masuk ke dalam ruang
bakar mempunyai ratio yang tepat kita bisa melihat kondisi motor di bagian ruang
bakar dan performa saat dinyalakan.
9
Campuran yang tepat akan menghasilkan pembakaran yang sempurna
sehingga busi berwarna merah bata dan kering, deposit karbon tidak banyak
terbentuk, putaran mesin stabil dan mesin mudah di start. Untuk mendapatkan hasil
yang tepat AFR ( Air Fuel Ratio ) disetting agar aliran udara yang masuk sesuai
dengan bahan bakar yang di injeksikan.
Secara teoritis untuk membakar bensin secara sempurna, ratio udara banding
bahan bakar yang tepat adalah 15:1.
Reaksi kimia
๐ถ๐ถ8๐ป๐ป18 + ๐๐(๐๐2 + 3.76๐๐2) โ ๐๐๐ถ๐ถ๐๐2 + ๐๐๐ป๐ป2๐๐ + ๐๐๐๐2
๐ถ๐ถ8๐ป๐ป18 + 12,5(๐๐2 + 3.76๐๐2) โ 8๐ถ๐ถ๐๐2 + 9๐ป๐ป2๐๐ + 47๐๐2
Bahan bakar udara berdasakan molar adalah
AF =12.5 + 12.5 (3.76)
1=
12.5(4.76)1
= 59.5 ๐๐๐๐๐๐๐๐ (๐๐๐๐๐๐)๐๐๐๐๐๐๐๐ (๐๐๐๐๐๐๐๐)
AFR yang di nyatakan secara masal adalah
AF = ๏ฟฝ59,5๐๐๐๐๐๐๐๐ (๐๐๐๐๐๐)๐๐๐๐๐๐๐๐ (๐๐๐๐๐๐๐๐)
๏ฟฝ ๏ฟฝ28.97 ๐๐๐๐ (๐๐๐๐๐๐)
๐๐๐๐๐๐๐๐ (๐๐๐๐๐๐)
114.22 ๐๐๐๐ (๐๐๐๐๐๐๐๐)๐๐๐๐๐๐๐๐ (๐๐๐๐๐๐๐๐)
๏ฟฝ = 15.1 ๐๐๐๐ (๐๐๐๐๐๐)
๐๐๐๐๐๐๐๐ (๐๐๐๐๐๐๐๐)
Berikut ini adalah perbandingan antara udara dan bahan bakar yang baik antara lain:
a. 12~13 : 1 adalah ratio yang menghasilkan tenaga yang paling besar
b. 15:1 adalah ratio yang memungkinkan pembakaran bensin secara sempurna
c. 16~17:1 adalah ratio untuk pemakaian bensin yang paling irit.
Secara umum AFR 14,7 : 1 adalah yang paling sempurna. Di bawah ini adalah
grafik perbandingan AFR ( Air Fuel Ratio ) terdapat pada gambar 2.2
10
Gambar 2.2 Grafik Perbandingan AFR (๐ด๐ด๐๐๐๐ ๐น๐น๐๐๐๐๐๐ ๐ ๐ ๐๐๐ ๐ ๐๐๐๐)9
( Sumber :www.diagram Stoichiometri.saft7.com
Penjelasan perbandingan AFR apabila AFR terlalu kurus yaitu :
a. Menyebabkan tenaga mesin menjadi sangat lemah
b. Menyebabkan terjadi nya detonasi
c. Mesin cepat panas
d. Sering terjadi misfire
AFR ideal di tandai pada warna hijau seperti pada gambar 2.2 dimana kondisi ini
paling sempurna.
AFR terlalu kaya/terlalu boros di tunjukan pada gambar yang berwana merah
sehingga menyebabkan hal sebagai berikut:
a. Bensin sangat boros
b. Asap knalpot berwarna hita
c. Sering terjadi misfire
d. Terjadi penumpukan kerak di ruang bakar
11
2.5 Torsi
Torsi adalah suatu gaya yang dibutuhkan untuk memutar suatu benda pada
titik porosnya. Keberadaan torsi ini memiliki arti yang begitu penting guna
menggerakan kendaraan bermotor mulai dari keadaan diam sampai bergerak atau
melaju. Besar kecilnya sebuah torsi yang ada pada mesin ini juga memiliki
pengaruh pada percepatan perubahan letak suatu kendaraan dari titik yang satu ke
titik yang lain. Adapun perumusannya adalah sebagai berikut :
T = F x r โฆ.โฆโฆโฆโฆโฆโฆโฆโฆโฆโฆโฆโฆโฆโฆโฆ....( 1 )
Dimana =
T = torsi (N.m)
F = gaya (N)
r = jarak benda ke pusat rotasi (m)
2.6 Daya (hp)
Daya merupakan hubungan kemampuan mesin untuk menghasilkan torsi
maksimal pada putaran tertentu . Daya menjelaskan besarnya output kerja mesin
yang berhubungan dengan waktu, atau rata โ rata kerja yang dihasilkan.
Daya yang dihasilkan suatu mesin pada poros keluarannya disebut sebagai
daya poros atau bisa dikenal dengan Horse Power yang dapat dihitung berdasarkan
rumusan dan contoh penurunan rumus :
โข Contoh Penurunan rumus dan contoh Perhitungan
Usaha = keliling x F x nโฆโฆโฆโฆโฆโฆโฆโฆโฆโฆโฆโฆ...( 2 )
๐๐๐ข๐ข๐๐โ๐๐ = ๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐ .๐น๐น.๐๐
๐๐ = ๐๐. ๐๐.๐น๐น.๐๐
๐๐ = ๐๐. 2 ๐๐.๐น๐น.๐๐
๐๐ = 2 ๐๐.๐๐.๐น๐น. ๐๐
๐๐ = 2 ๐๐ .๐๐ .๐๐
โข Penurunan Satuan Dayaโฆโฆโฆโฆโฆโฆโฆ.โฆโฆโฆโฆโฆ( 3 )
๐๐ = 2 ๐๐.๐๐
60.๐๐ =
๐๐๐๐๐ข๐ข
=๐ฝ๐ฝ๐๐๐๐๐๐๐๐๐ข๐ข
= ๐๐๐๐๐ ๐ ๐ ๐
12
๐ป๐ป๐๐ = 2๐๐ .๐๐ .๐๐60000
(๐พ๐พ๐๐)
Dimana :
HP = HOUSE POWER (KW)
n = Putaran mesin ( rpm/detik)
๐๐ = Torsi (N/m)
๐๐ = 3,14
2.7 Motor Bakar
Motor bakar adalah salah satu jenis mesin kalor yang mengubah energi kimia
menjadi energi panas atau termal serta di ubah menjadi energi mekanik. Energi
diperoleh dari proses pembakaran proses pembakaran juga mengubah energi
tersebut baik itu yang terjadi didalam maupun diluar mesin kalor.
Motor bakar torak menggunakan silindder tunggal atau beberapa silinder.
Salah satu fungsi torak disini adalah sebagai pendukung terjadinya pembakaran
pada motor bakar. Tenaga panas yang dihasilkan dari pembakaran diteruskan torak
kebatang torak, kemudian diteruskan keporos engkol yang mana poros engkol
nantinya akan diubah menjadi gerak putar. Motor bakar dapat diklasifikasikan
menjadi dua macam. Adapun klasifikasi motor bakar dapat dibedakan sebagai
berikut :
1. Mesin pembakaran dalam
Mesin pembakaran dalam atau sering disebut dengan Internal Combustion
Engine (ICE), yaitu dimana proses pembakaran bahan bakar terjadi didalam
mesin itu sendiri, sehingga panas dari hasil pembakaran langsung bisa diubah
menjadi tenaga mekanik.
2. Mesin pembakaran luar
Pada msin pembakaran luar atau yang sering disebut External Combustion
Engine (ECE) yaitu dmana proses pembakaran bahan bakar terjadi diluar mesin
itu, sehingga untuk melaksanakan pembakaran digunakan mesin tersendiri.
Panas dari hasil pembakaran bahan bakar tidak langsung diubah menjadi tenaga
gerak, tetapi terlebih dahulu melalui media penghantar, baru kemudian diubah
menjadi tenaga mekanik.
13
2.8 Motor Bakar Bensin 4 Langkah
Motor bakar 4 langkah adalah mesin pembakaran dalam, yang dalam satu kali
siklus pembakaran akan mengalami empat langkah piston yaitu yang meliputi
langkah hisap, kompresi, tenaga, dan langkah buang, yang secara keseluruhan
memerlukan dua putaran poros engkol per satu siklus pada mesin bensin, yang
dijelaskan sebagai berikut:
1. Langkah Hisap
Dalam langkah ini, campuran udara dan bahan bakar dihisap kedalam silinder.
Katup masuk dalam keadaan terbuka sedangkan katup buang dalam keadaan
tertutup. Waktu torak bergerak kebawah, menyebabkan ruang silinder menjadi
vakum, masuknya campuran udara dan bahan bakar kedalam silinder disebabkan
adanya tekanan udara luar, langkah hisap dapat di lihat pada gambar 2.3 :
Gambar 2.3 Langkah Hisap1
2. Langkah Kompresi
Dalam langkah ini, campuran udara dan bahan bakar dikompresikan. Katup hisap
dan katup buang tertutup. Waktu torak mulai naik dari titik mati bawah (TMB) ke
titik mati atas (TMA)campuran udara dan bahan bakar yang dihisap tadi
dikompresikan. Akibat nya tekanan dan temperaturnya menjadi naik, sehingga akan
mudah terbakar. Poros engkol berputar satu kali, ketika torak mencapai TMA.
Langkah kompresi di tunjukan pada gambar 2.4 :
14
Gambar 2.4 Langkah Kompresi2
3. Langkah Usaha
Dalam langkah ini, mesin menghasilkan tenaga untuk menggerkan kendaraan,
sesaat torak mencapai TMA pada saat langkah kompresi, busi mencapai loncatan
api pada campuran yang telah dikompresikan, dengan terjadinya pembakaran,
kekuatan dari tekanan gas pembakaran yang tinggi mendorong torak kebawah,
usaha ini yang menjadi tenaga mesin. Langkah usaha seperti pada gambar 2.5 :
Gambar 2.5 Langkah Usaha3
4. Langkah Buang
Dalam langkah ini, gas yang terbakar dibuang dari silinder, katup buang terbuka
dan katup hisap tertutup, torak bergerak dari TMB ke TMA mendorong gas bekas
keluar dari silinder.
15
Ketika torak mencapai TMA, akan mulai bergerak lagi untuk persiapan berikutnya,
yaitu langkah hisap. Poros engkol telah melakukan dua putaran penuh dalam satu
siklus terdiri dari empat langkah hisap, kompresi, usaha, buang, yang merupakan
dasar kerja daripada mesin empat langkah. Langkah buang seperti pada gambar 2.6
:
Gambar 2.6 Langkah Buang4
2.9 Diagram P-V Pada Siklus Otto
Pada siklus otto atau siklus volume konstan proses pembakaran terjadi
pada volume konstan. Adapun langkah dalam siklus otto yaitu gerakan piston
dari titik puncak TMA keposisi TMB dalam silinder. Diagram P-V siklus otto
dapat dilihaat pada gambar 2.7:
Gambar 2.7 Diagram P-V Siklus Otto5
16
Proses siklus otto sebagai berikut :
โข Proses 1-2
Merupakan langkah kompresi dimana piston bergerak keatas lagi
menuju TMA setelah melakukan langkah hisap dengan posisi katup hisap
dan katup buang tertutup. Langkah ini akan menaikan tekanan pada ruang
bakar yang terisi campuran udara dan bahan bakar menjadi naik, proses
nya terjadi secara adiabatik.
โข Proses 2-3
Merupakan proses pembakaran bahan bakar dimana proses ini
terjadi saat sebelum akhir dari proses kompresi. Campuran bahan bakar
dengan udara yang telah terkompresi mulai terbakar akibat percikan api
oleh busi. Akibat proses pembakaran ini maka tekanan dan temperatur
diruang bakar menjadi naik tinggi, proses nya terjadi secara isovolume.
โข Proses 3-4
Merupakan langkah kerja dimana piston akan bergerak menuju
titik mati bawah akibat dari tekanan yang ditimbulkan oleh proses
pembakaran, pada langkah ini posisi katup hisap dan katup buang masih
dalam kondisi tertutup. Selama proses ekspansi ini tekanan dan
temperatur mulai turun, proses nya terjadi secara adiabatik.
โข Proses 4-1
Merupakan langkah buang dimana pada akhir langkah kerja
piston, katup buang terbuka dan katup hisap tertutup dan piston bergerak
menuju ke TMA membuang gas pembakaran keluar dari silinder, proses
nya terjadi secara isovolume.
1. Proses Kompresi Adiabatis ๐๐2๐๐1
= ๐๐(๐๐โ1) atau ๐๐2๐๐1
= ๐๐๐๐โฆโฆโฆโฆโฆ.โฆ..( 4 )
2. Proses Pembakaran Isokhorik
๐๐3 = ๐๐2 + (๐น๐น.๐๐๐ถ๐ถ๐ถ๐ถ
) Atau P3 = P2.(๐๐3๐๐2
)โฆโฆ...( 5 )
3. Proses Ekspansi atau Langkah Kerja
17
๐๐4๐๐3
= ๐๐(1โ๐๐) ๐๐๐ ๐ ๐๐๐๐ ๐๐4๐๐3
= ๐๐(โ๐๐)
4. Kerja Siklus
๐๐ = ๐ถ๐ถ๐ถ๐ถ[(๐๐3โ ๐๐2) โ (๐๐4โ ๐๐1)]โฆโฆโฆ.( 6 )
5. Tekanan Efektif Rata-Rata ( Mean Effective Pressure )
๐๐๐๐๐๐ = ๐ค๐ค(๐ฃ๐ฃ1โ๐ฃ๐ฃ2)
โฆโฆโฆโฆโฆโฆโฆโฆโฆโฆโฆ.( 7 )
6. Daya Indikasi Motor
๐๐๐๐ = ๐๐๐๐๐๐.๐๐. ๐๐. (๐๐1โ ๐๐2). ๐ง๐ง
Dimana parameter โ parameternya adalah:
P = tekanan gas (Kg/๐๐3)
T = Temperatur suhu (K ;kelvin)
V = Volume gas (๐๐3)
Cv =Panas Jenis gas pada volume tetap (KJ/Kg)
K = Rasio panas jenis gas (Cp/Cv)
F = Rasio Bahan bakar atau udara
Q = Nilai panas bahan bakar (Kj/Kg)
W = Kerja ( Joule )
N = Putaran mesin per detik (rps)
I = Indeks pengali i=1 untuk 2 tak ,dan i = 0.5 untuk 4 tak
z = jumlah silinder
P = Daya ( Watt)
2.10 Parameter Unjuk Kerja Mesin
Dynamometer adalah alat untuk menghitung torsi dan daya maksimal pada
mesin dengan putaran mesin (rpm) tertentu, berdasarkan prinsip kerjanya,
dynamometer dibagi menjadi beberapa bagian, yaitu brake based dynamometer dan
inertia dynamometer, yang membedakan antara keduanya adalah pada media yang
digunakan untuk mengkalibrasi putaran roller dynamometer dengan putaran mesin,
yang nantinya dikalkulasi kedalam software, pada Inertia Dynamometer, gaya
inertia dari roller menjadi acuan dalam kalibrasi, roller seperti pada gambar 2.9 .
18
Gambar 2.8 Roller Pada ๐ท๐ท๐ท๐ท๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐ ๐๐๐๐8
19
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Tata Kerja
Tata kerja dalam melakukan pengujian busi untuk mengetahui performance
dari mesin yaitu dengan menguji busi dengan mengoperasikan mesin dan
mengujinya dengan menggunakan alat dynamometer, sedangkan detil peralatan
yang digunakan dalam pengujian ini antara lain :
a. Engine lgenkap dengan busi yang akan diuji, yaitu busi dengan elektroda
tembaga dan iridium
b. Air Fuel Ratio Sensor
c. Seperangkat alat lengkap Dynamometer
Metode pengujian dan analisa dalam penelitian terbagi menjadi beberapa
tahapan. Tahapan-tahapan penelitian tersebut, seperti diperlihatkan pada diagram
alir pada Gambar 3.1.
20
Mulai
Studi Literatur
Penyiapan peralatan dan bahan bahan pengujian
1. Identifikasi Masalah 2. Data-data yang diperlukan
Prosedur pengujian dan pengambilan data
Data memenuhi yang diperlukan?
Pengujian busi
Elektroda Tembaga
Pengujian busi
Elektroda Iridium
Analisa
Pembahasan
Kesimpulan
Selesai
Gambar.3.1. Diagram Alir Langkah pengujian
21
3.2 Analisa unjuk kerja Busi
Untuk mengetahui unjuk kerja busi dengan membandingkan unjuk
kerja busi elektode tembaga dengan iridium dengan indikasi torsi, daya, air
fuel rasio yang terjadi.
22
BAB IV
HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Grafik Gabungan Terhadap Parameter Unjuk Kerja Mesin
Dengan melihat nilai-nilai parameter, dapat terlihat seberapa besar nilai
perbandingan tiap penggunaan jenis busi antara busi jenis standar dan busi jenis
iridium. Guna mempermudah analisa hasil data, maka disajikan dalam bentuk
grafik gabungan terlihat pada gambar 4.1,gambar 4.2, gambar 4.3.
4.1.1 Hasil Analisis Perbandingan Torsi Busi Standar Dengan Iridium
Torsi terhadap putaran pada penggunaan tiap jenis busi menunjukan bahwa
torsi maksimum sebesar 10,2 (N.m) pada putaran mesin (RPM) 5200 dengan
pengunaan busi jenis standar, sedangkan dengan penggunaan busi iridium
menghasilkan torsi maksimum sebesar 10,3 (N.m) pada putaran mesin (RPM) 5100
4.1.2 Hasil Analisis Perbandingan Daya Busi Standar Dengan Iridium
Daya terhadap putaran pada penggunaan tiap jenis busi menunjukan bahwa
daya (Hp) maksimum pada tiap jenis busi terjadi pada putaran mesin 8400 rpm pada
jenis busi standar, sedangka dengan penggunaan busi iridium menghasilkan daya
(Hp) maksimum sebesar 8600 rpm. itu disebabkan karena semakin tinggi daya yang
dihasilkan, selain itu besarnya daya juga bergantung pada nilai torsi. Besarnya daya
juga dapat dihitung menggunakan rumus :
Besarnya daya maksimal sebuah mesin, menentukan kemampuan top speed dari
mesin itu sendiri, dari grafik aya tersebut dapat terlihat bahwa hasil pengujian
dengan penggunaan busi jenis standar menghasilkan daya maksimal sebesar 8,566
Hp pada putaran mesin 8400 rpm, dan sedangkan pada hasil pengujian dengan
menggunakan busi jenis iridium menghasilkan daya 8,845 Hp pada putaran mesin
8600 rpm.
Pada penggunaan busi jenis iridium menghasilkan nilai daya maksimal yang
lebih besar jika dibandingkan pada penggunaan busi jenis standar, maka daya
maksimal yang dihasilkan pun menjadi lebih besar dari pada daya maksimal pada
penggunaan busi jenis standar.
25
Gambar 4. 1Grafik Torsi terhadap penggunaan tiap jenis busi iridium
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1500
1600
1700
1800
1900
2000
2100
2200
2300
2400
2500
2600
2700
2800
2900
3000
3100
3200
3300
3400
3500
3600
3700
3800
3900
4000
4100
4200
4300
4400
4500
4600
4700
4800
4900
5000
5100
5200
5300
5400
5500
5600
5700
5800
5900
6000
6100
6200
6300
6400
6500
6600
6700
6800
6900
7000
7100
7200
7300
7400
7500
7600
7700
7800
7900
8000
8100
8200
8300
8400
8500
8600
8700
8800
8900
9000
9100
9200
9300
9400
9500
Tors
i (N
.m)
Putaran Mesin (RPM)
Busi Standar Busi Iridium
26
Gambar 4. 2Grafik daya terhadap penggunaan tiap jenis busi
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1500
1600
1700
1800
1900
2000
2100
2200
2300
2400
2500
2600
2700
2800
2900
3000
3100
3200
3300
3400
3500
3600
3700
3800
3900
4000
4100
4200
4300
4400
4500
4600
4700
4800
4900
5000
5100
5200
5300
5400
5500
5600
5700
5800
5900
6000
6100
6200
6300
6400
6500
6600
6700
6800
6900
7000
7100
7200
7300
7400
7500
7600
7700
7800
7900
8000
8100
8200
8300
8400
8500
8600
8700
8800
8900
9000
9100
9200
9300
9400
9500
Day
a (H
p)
Putaran Mesin (RPM)
Daya Pada Penggunaan Busi Standar
Busi Standar Busi Iridium
27
4.1.3 Analisa Perbandingan AFR Pada Penggunaan tiap jenis busi
Nilai perbandingan udara dan bahan bakar/AFR pada penggunaan tiap jenis
busi terlihat pada gambar 4.3
Bila kita perhatikan gambar 4.3 grafik AFR terhadap penggunaan tiap jenis
busi, maka perbandingan ini tidak terlepas dari kecepatan putaran mesin. Semakin
kecil angka AFR maka akan semakin besar pemakaian bahan bakar dan semakin
besar angka AFR maka akan semakin kecil/sedikit dalam pemakaian bahan bakar.
Secara garis besar pada penggunaan seluruh jenis busi, pada grafik tersebut
menunjukan bahwa perbandingan AFR yang paling efisien terjadi pada putaran
mesin 1500 - 1600 rpm dengan nilai AFR sekitar 16,21 โ 16,45 Dari data hasil
pengujian terlihat perbandingan udara bahan bakar/ AFR yang lebih optimal adalah
pada penggunaan busi jenis iridium, karena pada putaran mesin 1600-1700 rpm
dengan nilai AFR yang lebih besar atau bahan bakar yang lebih sedikit yaitu 17,66
โ 17,32 dan dapat menghasilkan torsi yang lebih besar. Secara keseluruhan dari data
hasil pengujian untuk tiap jenis busi memberikan pengaruh yang berbeda-beda
terhadap kemampuan sebuah mesin, itu disebabkan karena adanya perbedaan
karakteristik pada tiap jenis busi yang digunakan,
28
Gambar 4. 3Grafik AFR terhadap penggunaan tiap jenis busi
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
1500
1600
1700
1800
1900
2000
2100
2200
2300
2400
2500
2600
2700
2800
2900
3000
3100
3200
3300
3400
3500
3600
3700
3800
3900
4000
4100
4200
4300
4400
4500
4600
4700
4800
4900
5000
5100
5200
5300
5400
5500
5600
5700
5800
5900
6000
6100
6200
6300
6400
6500
6600
6700
6800
6900
7000
7100
7200
7300
7400
7500
7600
7700
7800
7900
8000
8100
8200
8300
8400
8500
8600
8700
8800
8900
9000
9100
9200
9300
9400
9500
AFR
Putaran Mesin (RPM)
AFR Pada Penggunaan Busi Standar
Busi Standar Busi Iridium
31
BAB V
KESIMPULAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil pengujian dynotset dengan menggunakan busi standar dan
busi iridium pada motor 150 cc dengan sistem injeksi di dapat beberapa
kesimpulan di antara nya yaitu :
1. Hasil dynotest dengan menggunakan busi standar di dapatkan hasil
maksimum dari torsi daya(Hp) dan perbandingan bahan bakar/AFR
yaitu sebagai berikut :
a. Torsi maksimum 10,2 (N.m) pada putaran mesin 5200 rpm.
b. Daya(Hp) maksimum 8,566 pada putaran mesin 8400 rpm.
c. Perbandingan udara dan bahan bakar/AFR 16,45 pada putaran
mesin 1600 rpm.
2. Hasil dynotest dengan menggunakan jenis busi iridium di dapatkan
hasil maksimal dari torsi, daya(Hp) dan perbandingan udara dan bahan
bakar/AFR yaitu sebagai berikut :
a. Torsi maksimum 10,3 (N.m) pada putaran mesin 5100 rpm.
b. Daya(Hp) maksimum 8,845 pada putaran mesin 8600 rpm.
c. Perbandingan udara dan bahan bakar/AFR 17,66 pada putaran
mesin 1600 rpm.
3. Dari data hasil pengujian dan analisa dapat diketahui bahwa nilai torsi
dan daya optimal terjadi pada penggunaan busi jenis iridium, hal ini
disebabkan karena penyalaan percikan bunga api pada pembakaran
campuran udara dan bahan bakar yang terjadi di ruang bakar cenderung
menjadi lebih baik, sehingga torsi dan daya yang dihasilkan pun lebih
tinggi.
4. Berdasarkan dari data hasil pengujian terlihat perbandingan udara dan
bahan bakar /AFR yang lebih optimal adalah pada penggunaan busi
jenis iridium dibandingkan jenis busi standar yaitu sebesar 1,21% .
Perbedaan dari torsi tidak terlalu signifikan, dibandingan dengan
32
5. daya(Hp) dan ada perubahan putaran mesin (rpm) pada awal mesin
menyala.
6. Dari hasil tersebut dapat dikatakan penggunaan busi jenis iridium lebih
layak digunakan disamping menaikan daya dan rpm penggunaan busi
jenis iridium lebih tahan lama dibandingan dengan jenis busi standar,
meskipun harga busi jenis iridium lebih mahal.
33
DAFTAR PUSTAKA
1. Aris munandar, Wiranto. Penggerak Mula Motor Bakar Torak. Penerbit
ITB. Edisi 5 1998. Bandung
2. Hidayat, W ., 2012 โ Motor Bensin Modernโ , Penerbit Rineka Cipta
3. Sungkono kawano D, 2011 Motor Bakar Torak Surabaya ITS Pres.
4. Hidayat, Wahyu. 2012. Motor Bensin Modern. Jakarta: PT . Rineka Cipta
5. Jalius Jama, Wagino. Teknik Sepeda Motor Jilid 1 dan 2. Penerbit
Direktorat Pembinaan Sekolah menengah Kejuruan, Jakarta, 2008.
6. Jalius Jama, Wagino. 2008. Teknik sepeda Motor Jilid 3 untuk SMK.
Jakarta: Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan.
7. NGK SPARK PLUG & DIESEL GLOW PLUG CATALOGUE. 2012 :
NGK Spark Plugs (UK) Limited.
8. http://www.land-and-sea.com/_selector/motorcycle/chassis/13/Inertia/057-
650-1K_specifications.htm, perangkat Sensor Air Fuel Ratio
Recommended