PENGARUH MODIFIKASI LUBANG IN PADA SILINDER HEAD TERHADAP AKSELERASI DAN UJI EMISI PADA MESIN SEPEDA. MOTOR SUPRA 100cc BERBAHAN BAKAR CAMPURAN ETANOL

Transkripsi

1 PENGARUH MODIFIKASI LUBANG IN PADA SILINDER HEAD TERHADAP AKSELERASI DAN UJI EMISI PADA MESIN SEPEDA MOTOR SUPRA 100cc BERBAHAN BAKAR CAMPURAN ETANOL DAN PREMIUM (GASOHOL) PROYEK AKHIR Disusun guna untuk memenuhi sebagian persyaratan Mencapai derajad Ahli Madya Disusun Oleh: Oki Cahyono PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MURIA KUDUS 2012 i

2 LEMBAR PERSETUJUAN Judul Proyek Akhir : Pengaruh Modifikasi Lubang In Dan Out Pada Silinder Head Terhadap Akselerasi Dan Uji Emisi Pada Mesin Sepeda Motor Supra 100cc Berbahan Bakar Campuran Etanol Dan Premium (Gasohol) Nama : Oki Cahyono NIM : Konsentrasi : Mesin Otomotif Telah layak mengikuti ujian proyek akhir pada Program Studi Teknik Mesin Universitas Muria Kudus. Pembimbing I Kudus 30 September 2012 Pembimbing II Rochmad Winarso, S.T, M.T Bachtiar Setya Nugraha, S.T, M.T ii

3 LEMBAR PENGESAHAN Judul Proyek Akhir : Pengaruh Modifikasi Lubang In Dan Out Pada Silinder Head Terhadap Akselerasi Dan Uji Emisi Pada Mesin Sepeda Motor Supra 100cc Berbahan Bakar Campuran Etanol Dan Premium (Gasohol) Nama : Oki Cahyono NIM : Konsentrasi : Mesin Otomotif Telah diujikan pada ujian Proyek Akhir Ahli Madya pada tanggal 30 September 2012 dan dinyatakan LULUS pada program Studi Teknik mesin Universitas Muria Kudus. Kudus 30 September 2012 Penguji Utama Penguji I Penguji II Sugeng Slamet, S.T, M.T Taufiq Hidayat, S.T Rochmad W, S.T, M.T iii

4 PERSEMBAHAN Dengan segala kerendahan dan ketulusan hati penulis mempersembahkan laporan Proyek Akhir ini kepada : 1. Puji syukur kepada Allah SWT beserta Rosul rosul-nya. 2. Ayah dan Ibunda tercinta sebagai pelita hati, yang selalu menyayangi tanpa pamrih dan selalu mendoakan supaya sukses dan lancar dalam menjalani hidup. 3. Semua saudaraku Amelia, Kiki M, Tutut R S, M Timi W dan Adimas Damar S yang selalu memberi dukungan dan doa. 4. Seluruh Dosen, yang terhormat yang telah mendidik dan membimbing penulis dalam menuntut ilmu. 5. Semua teman teman angkatan Almamaterku UMK Kudus tercinta. iv

5 MOTTO 1. Agama tanpa ilmu adalah buta. Ilmu tanpa agama adalah lumpuh. 2. Satu-satunya sumber pengetahuan adalah pengalaman. 3. In the middle of difficulty lies opportunity. 4. Barang siapa menghendaki kebahagiaan dunia, maka haruslah dengan ilmu pengetahuan, dan barang siapa menghendaki kebahagiaan akhirat maka haruslah dengan ilmu pengetahuan, dan barang siapa menghendaki keduanya maka haruslah dengan ilmu pengetahuan. (Hadist Nabi Muhammad SAW) 5. Tuhan tidak menurunkan takdir begitu saja. Tuhan memberikan takdir sesuai dengan apa yang kita lakukan. Jika kita maju dan berusaha, Tuhan akan memberikan takdir kesuksesan. Jika kita lengah dan malas, maka Tuhan akan memberikan takdir kegagalan. v

6 KATA PENGANTAR Segala puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan pembuatan Proyek Akhir dan dapat menyelesaikan laporan dengan judul Pengaruh Modifikasi Lubang In Dan Out Pada Silinder Head Terhadap Akselerasi Dan Uji Emisi Pada Mesin Sepeda Motor Supra 100cc Berbahan Bakar Campuran Etanol Dan Premium (Gasohol) dengan lancar. Dimana laporan Proyek Akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan mahasiswa Teknik Mesin Diploma III. Penulis juga sangat berterimakasih kepada semua pihak yang telah membantu dari awal hingga selesainya penyusunan laporan ini, untuk itu pada kesempatan kali ini penulis mengucapkan terimakasih kepada : 1. Bapak Rochmad Winarso, S.T, M.T, selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muria Kudus. 2. Bapak Rianto Wibowo, S.T, M.Eng, selaku Kaprogdi Teknik Mesin DIII Universitas Muria Kudus. 3. Bapak Rochmad Winarso, S.T, M.T, selaku pembimbing I Proyek Akhir. 4. Bapak Bachtiar Setya Nugraha, S.T selaku pembimbing II Proyek Akhir. 5. Teman-temanku seperjuangan. 6. Bapak, Ibu, saudara-saudara dan Semua pihak yang telah membantu terselesaikannya Proyek Akhir ini. vi

7 Penulis sangat mengharapkan saran, kritik, yang bersifat membangun. Semoga laporan ini bermanfaat bagi pembaca. Kudus, 4 September 2012 Penulis vii

8 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i LEMBAR PERSETUJUAN... ii LEMBAR PENGESAHAN... iii PERSEMBAHAN... iv MOTTO... v KATA PENGANTAR... vi DAFTAR ISI... viii DAFTAR GAMBAR... x DAFTAR TABEL... xii ABSTRAK... xiii BAB I. PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Sistematika Penulisan... 4 BAB II LANDASAN TEORI Premium Bioetanol Uji Emisi Akselerasi viii

9 2.5 K0nsumsi Bahan Bakar Pembuatan Etanol Karakteristik Bahan Bakar atanol Campuran Etanol Dengan bensin Tren Penggunaan Bioetanol Untuk Kendaraan Motor Bakar Motor Pembakaran Luar Motor Pembakaran Dalam Prinsip Kerja Motor Bensin Prinsip Kerja Mesin 4 Langkah dan Mesin 2 Langkah Prinsip Kerja Mesin 4 Langkah Prinsip Kerja Mesin 2 Langkah Sistem Bahan Bakar Macam-macam Aliran Perubahan Bentuk dan Ukuran Lubang in dan ex pada Silinderkop BAB III METODE PENELITIAN Tempat, Alat dan Bahan Tempat dan Waktu Penelitian Bahan Penelitian Peralatan Spesifikasi Alat Uji ix

10 3.2.1 Spesifikasi Kendaraan Gokat bermesin motor Honda supra X Spesifikasi Gelas Ukur Spesifikasi Stopwatch Spesifikasi Alkoholmeter Spesifikasi Dial Caliper Spesifikasi Jangka Sorong Spesifikasi Gases Analyzer Perencanaan Penelitian Proses modifikasi lubang intake dan exhause silinder kop Variabel Penelitian Tabel Data Pengujian Akselerasi Langkah Pengujian. 89 BAB IV.HASIL DAN PEMBAHASAN Data dan Hasil Penelitian Perubahan Akselerasi pada pengapian standart berbahan bakar bensin dan biotanol Perubahan waktu tempuh pada Silinder head berbahan bakar bensin dan etanol dengan menggunakan transformator step up 3 dan bioetanol dengan ignition timing 2,9. 93 x

11 4.1.3 Perubahan konsumsi bahan bakar pada Silinder head berbahan bakar bensin dan etanol dengan menggunakan transformator step up 3 dan bioetanol dengan ignition timing 2, Analisa data Perubahan Emisi pada modifikasi Silinder head berbahan bakar bensin dan bioetanol dengan menggunakan transformator step up 3 dan pergeseran ignition timing 2, Perubahan waktu tempuh pada modifikasi Silinder head berbahan bakar bensin dan bioetanol dengan menggunakan transformator step up 3 dan pergeseran ignition timing 2, Perubahan konsumsi bahan bakar pada Silinder head berbahan bakar bensin dan bioetanol dengan menggunakan transformator step up 3 dan pergeseran ignition timing 2, Pembahasan BAB V. PENUTUP Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN... xi

12 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Reaksi Penguraian gula menjadi etanol Gambar.2.2 Diagram alir tahap-tahap pemrosesan etanol Gambar.2.3 Mesin 4 langkah ( Toyota step 1) Gambar 2.4 Siklus Mesin Gambar 2.5 Siklus Ott Ideal Gambar 2.6 Langkah Hisap Gambar 2.7 Langkah Kompresi Gambar 2.8 Langkah Usaha Gambar 2.9 Langkah Buang Gambar 2.10 Langkah Hisap Gambar 2.11 Langkah Kompresi Gambar 2.12 Langkah Buang Gambar 2.13 Flowbench. 50 Gambar 2.14 Port Gambar 2.15 Gambar Intake 53 Gambar 2.16 Flow Gambar 2.17 Belahan Silinder Head Gambar 2.18 Contoh port yang kurang baik Gambar 2.19 Gambar Intake Silider Head Gambar 2.20 Contoh port yang baik Gambar 2.21 Port Bentuk bulat penuh xii

13 Gambar 2.22 Port Type D Gambar 2.23 Port bentuk kotak Gambar 2.24 Port bentuk oval Gambar 3.1 Bahan bakar bensin dan bioetanol.. 60 Gambar 3.2 Mesin kendaraan 100cc.. 61 Gambar 3.3 Obeng (-/+) Gambar 3.4 Kunci T Gambar 3.5 Kunci Gambar 3.6 Kunci Gambar 3.7 Kunci Gambar 3.8 Pasta skur Gambar 3.9 Bor listrik Gambar 3.10 Bor tunner angin Gambar 3.11 Mata bor tunner Gambar 3.12 Mata bor tunner (panjang) Gambar 3.13 Amplas Gambar 3.14 Lem perpak Gambar 3.15 Palu kertas Gambar 3.16 Palu karet Gambar 3.17 Masker Gambar 3.18 Kendaraan Gokat bermesin motor Honda supra Gambar 3.19 Gelas ukur xiii

14 Gambar 3.20 Stopwatch Gambar 3.21 Alkoholmeter Gambar 3.22 Dial caliper Gambar 3.23 Jangka sorong Gambar 3.24 Exhaust Gases Analyzer Gambar 3.25 Penggunaan transformator step-up pada pengapian AC-CDI xiv

15 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Percampuran bioetanol dan premium Tabel 4.2 Perubahan putaran menurut lama penghidupan mesin (Platina) Tabel. 4.3 Perubahan Putaran menurut lama penghidupan mesin (CDI) 40 Tabel. 4.4 Konsumsi bahan bakar pada pengapian Platina Tabel. 4.5 Konsumsi bahan bakar pada pengapian CDI Tabel. 4.6 Selisih perubahan putaran pengapian Platina dengan CDI Tabel. 4.7 Perbedaan konsumsi behan bakar xv

16 ABSTRAK Penggunaan kendaraan meningkat dari tahun ketahun membuat meningkatnya jumlah konsumsi minyak dunia. Meningkatnya minyak dunia ini mengakibatkan terjadinya krisis energi, karena jumlah minyak yang berasal dari tambang terbatas. Untuk mengatasi masalah tersebut makanya diadakan penelitian mengenai bioetanol sebagai campuran pada bensin. Dalam penelitian ini etanol dengan kadar 99,5% dicampur dengan bensin (premium). Bahan bakar campuran diuji dengan motor bensin 4 langkah berkapasitas 100cc menggunakan silinder head standart, silinder head 1, silinder head 2 dan pergeseran ignition timing 2,9 o serta dengan penggunaan transformator step-up 3 dilakukan dengan pengujian akselerasi, uji emisi, dan konsumsi bahan bakar. Hasil pengujian menunjukkan pergeseran ignition timing lebih maju 2,9 o dan penggunaan transformator step-up 3 pada silinder head 2, akselerasi menunjukan peningkatan. Besarnya peningkatan akselerasi pada bahan bakar dari E 0 11,02 m/s 2, peningkatan akselerasi pada bahan bakar E 20 adalah 6,1 m/s 2, peningkatan akselerasi pada bahan bakar E 40 adalah 1,05 m/s 2, peningkatan akselerasi pada bahan bakar E 60 adalah 0,96 m/s 2, peningkatan akselerasi pada bahan bakar E 80 adalah 1,06 m/s 2, peningkatan akselerasi pada bahan bakar E 100 adalah 1,06 m/s 2. Hasil pengujian menunjukkan pergeseran ignition timing lebih maju 2,9 o dan penggunaan transformator step-up 3 pada silinder head 2, uji emisi menunjukan peningkatan. Besarnya peningkatan uji emisi (O 2 ) pada bahan bakar dari E 0 0,8 peningkatan uji emisi pada bahan bakar E 20 adalah 1,23 peningkatan uji emisi pada bahan bakar E 40 adalah 0,33 peningkatan uji emisi pada bahan bakar E 60 adalah 0,2 peningkatan uji emisi pada bahan bakar E 80 adalah 0,3 peningkatan uji emisi pada bahan bakar E 100 adalah 1,13. Hasil pengujian menunjukkan pergeseran ignition timing lebih maju 2,9 o dan penggunaan transformator step-up 3 pada silinder head 2, konsumsi bahan bakar (3000 rpm) menunjukan peningkatan. Besarnya peningkatan konsumsi bahan bakar pada bahan bakar dari E 0 3,345 l/s peningkatan konsumsi pada bahan bakar E 20 adalah 0,171 l/s peningkatan konsumsi pada bahan bakar E 40 adalah -0,04 l/s peningkatan konsumsi pada bahan bakar E 60 adalah 1,06 l/s peningkatan konsumsi pada bahan bakar E 80 adalah 1,13 l/s peningkatan konsumsi pada bahan bakar E 100 adalah 0,33 l/s. Kata kunci : etanol, pergeseran ignition timing, transformator step-up, akselerasi, uji emisi, konsumsi bahan bakar xvi