Perubahan Lobe Separation Angle Pada Motor Bensin 4 Langkah SOHC 3 Katup

Transkripsi

1 ============================================================ Perubahan Lobe Separation Angle Pada Motor Bensin 4 Langkah SOHC 3 Katup. 1. Pendahuluan Mastur 1, Sutarno 2 1&2) Teknik Mesin STT Wiworotomo Purwokerto Jl. Semingkir No. 1 Purwokerto mastur.teknikmesin@yahoo.com Abstrak Dalam meningkatkan performance motor bensin, banyak yang dapat dilakukan. Salah satunya dengan melakukan perubahan pada Lobe Separation Angle (LSA). Perubahan yang dilakukan pada pengujian disini yaitu dengan merubah Lobe Separation Angle (LSA) 90 0 ; 95 0 dan Pengujian dilakukan pada putaran 4500 rpm sampai 9000 rpm. dan tiap interval 500 rpm. Pengujian menghasilkan daya maksimal pada LSA standar yaitu 90 0 dengan daya yang dihasilkan sebesar 6,5 HP. Serta Sfc 0,27 kg/hp.h. Kata kunci : Lobe Separation Angle, motor bensin, performance Dengan kemajuan teknologi yang begitu pesat dan cepat, kendaran khususnya motor bensin juga bertambah canggih setiap tahunnya. Sistem karburasi telah digantikan dengan sistem EFI(Electrical Fuel Injection) atau injeksi, ada pula penggunaan sistem Hybrid dan electric pada kendaraan untuk mengganti sistem bahan bakar minyak [1] [2]. Hal ini dikarenakan berkurangnya persediaan bahan bakar dan adanya kenaikan harga bahan bakar yang telah semakin ditutut untuk kreatif dan inovatif dalam menciptakan teknologi baru. Selain adanya pengurangan dan kenaikan harga bahan bakar tidak dipungkiri juga pencemaran udara akibat emisi dari kendaraan-kendaraan mempengaruhi perkembangan teknologi saat ini. Pencemaran udara yang mengakibatkan global warming ini tidak dapat dipungkiri telah mengakibatkan penurunan kinerja kendaraan akibat kelembaban dan suhu dari udara yang telah berubah drastis dan memaksa manusia untuk menemukan teknologi-teknologi yang lebih canggih lagi untuk meningkatkan kinerja kendaraannya agar kendaraan yang digunakannya dapat memiliki tenaga yang besar dan hemat bahan bakar tetapi minim gas CO [3]. Dari sekian banyak cara untuk meningkatkan performa motor bakar, salah satunya adalah dengan mengoptimalkan kerja katup agar menaikan efisiensi volumetric naik [4] [5], hal ini selanjutnya berpengaruh terhadap prestasi kerja motor secara keseluruhan. Ada banyak cara untuk mengoptimalkan performa motor bakar, seperti mengoptimalkan pengapian, mengoptimalkan ruang bakar [6], mengoptimalkan campuran udara bahan bakar dan masih banyak lagi. Terdapat Pengaruh Besar LSA (Lobe separation Angel) pada Camshaft terhadap unjuk kerja motor 4 Langkah pada motor [7]. Dari penelitian diperoleh kenaikan daya, torsi, dan SFC [8]. Lobe separation angle (LSA) adalah jarak dalam derajat putaran camshaft antara puncak exhaust dan puncak intake [9] [10]. Lobe intake dan exhaust bekerja sendiri-sendiri, jarak pemisah antar kedua lobe dinamakan Lobe Separation Angle. Disini penguji hanya akan mengoptimalkan mekanisme katup dengan cara mengubah LSA (Lobe Separation Angel) pada Camshaft. 2. Metode Penelitian 2.1 Flowchart 18

2 ============================================================== Gambar 2.1 Diagram alur penelitian Daya berfungsi untuk mengerakan poros yang ditimbulkan oleh pembakaran bahan baka dinyatakan dalam daya kuda (PS) atau KW persatuan isi langkah. Dimana : 2. nt. P ( kw ) ( 1 ) n = putaran mesin (rpm) T = torsi (Nm) Torsi adalah ukuran kemampuan engine untuk melakukan kerja, jadi torsi adalah besaran turunan yang biasa digunakan untuk menghitung energi yang dihasilkan dari benda yang berputar pada porosnya. Basyirun, Winarno, & Karnowo ; (2008). Konsumsi Bahan Bakar Spesifik (SFC) adalah merupakan jumlah bahan bakar per satuan waktu. Besarnya dapat dicari dengan persamaan :... (2) 19

3 ============================================================ Dimana : m f = pemakaian bahan bakar, (kg) persatuan waktu. BHP = daya mesin (HP), T = waktu (detik) Gambar 2.2. set up lobe separation angle (lsa) dan camshaft lobe Penelitian yang di gunakan adalah eksperimental. Khusus dalam penelitian ini menggunakan camshaft yang diubah LSA (Lobe Separation Angle) dengan variasi besar LSA yang berbeda dan putaran mesin yang berbeda dengan menekan pada subjek pengukuran torsi, daya, konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) danefisiensi thermal. Metode pengumpulan data menggunakan metode eksperimental, dimana pengambilan data didasarkan pada hasil pengujian sepeda motor yang menggunakan camshaft standar dan yang telah diubah LSAnya bervariasi pada dynamometer untuk mengetahui performa Sepeda Motor 100 cc. Spesifikasi motor bensin ; Mesin 4 tak, SOHC modifikasi Jumlah Katup, kapasitas: 97,1 cc ; Diameter x Langkah: 50 x 49,5 mm; Perbandingan Kompresi: 8 : 1; Daya Maximum : DK / rpm, LSA Standart : 90 ; Karburator: Standar. Sistem Starter : Pedal dan elektrik; Tipe Transmisi Manual; Pendingin Udara; Gigi Transmisi : Rotari 4 kecepatan. 2.2 Variabel Penelitian a.variabel bebas Variabel bebas pada penelitian ini adalah penggunaan Camshaft dengan variasi jumlah sudut LSA yaitu 95,100 dan pada kondisi standart(90 )blade dengan putaran mesin rpm. b. Variabel terkait Variabel terkait dalam penelitian ini adalah prestasi mesin sepeda motor 4 tak Honda Astrea Legenda dengan Modifikasi jumlah katup dengan melihat pada besarnya torsi, daya, serta SFC. c. Variabel control, Variabel kontrol pada penelitian ini adalah sebagai berikut (1) Putaran Mesin 4500rpm sampai dengan 9000rpm dengan range 500rpm d. Durasi: standard dan tinggi angkat katup maksimal (lift):stand. Dalam rangka mencari hasil penelitian yang maksimal, termasuk didalamnya mencari komposisi setting yang paling ideal pasca dipasangnya Camshaft yang sudah dirubah LSA nya, tahapan penelitian adalah sebagai berikut : 20

4 ============================================================== a. Stage 1, merupakan pengujian performa motor dengan penggunaan Camshaft standar artinya tanpa dirubah LSAnya. b. Stage 2, merupakan pengujian performa motor yang menggunakan Camshaft dengan LSA 95. c. Stage 3, merupakan pengujian performa motor yang menggunakan Camshaft dengan LSA Hasil dan Pembahasan Data adalah hasil yang diperoleh dari penelitian, data-data tersebut berupa angka-angka yang menunjukan berapa harga atau nilai dari masing-masing pelakuan.angka - angka tersebut meliputi nilai dari daya, torsi, konsumsi bahan bakar dan efisiensi RPM Tabel 3.1. Data Daya motor dan variasi LSA Camshaft Standar 3 Katup (90 ) Pengujian Daya Camshaft modifikasi Hubungan antara daya motor dengan putaran mesin sebagai berikut pada diagram

5 ============================================================ Grafik 3.1. Hubungan Daya dengan Putaran Berdasarkan tabel Daya hasil pengujian variasi LSA ada perbedaan yang signifikan antara penggunaan LSA standart dan LSA modifikasi 95 0 dan Untuk data torsi dapat dilihat pada tabel 3.2. sebagai berikut. Tabel 3.2. Hubungan Data Torsi variasi LSA TORSI (Nm) RPM Camshaft Camshaft modifikasi Standar 3 Katup (90 ) Hubungan antara torsi dengan putaran mesin sebagai berikut pada diagram

6 ============================================================== Grafik 3.2. Hubungan Torsi dengan Putaran Berdasarkan tabel Torsi dan grafik diatas maka hasil pengujian variasi LSA ada perbedaan yang signifikan antara penggunaan LSA standart dan LSA modifikasi 95 0 dan terhadap Torsi yang dihasilkan motor bensin.. sebesar 6,52 Nm. Konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) akibat perubahan LSA pada percobaan dapat dilihat pada tabel 3.3 Tabel 3.3 Konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) SFC RPM Camshaft Camshaft modifikasi Standar 3 Katup (90 ) ,11 0,21 0, ,09 0,18 0, ,09 0,20 0, ,10 0,22 0, ,10 0,22 0, ,11 0,23 0, ,13 0,25 0, ,16 0,29 0, ,18 0,37 0, ,24 0,52 0, ,31 0,69 0, ,41 0,87 0,95 Berdasarkan tabel Konsumsi Bahan Bakar yang digunakan pada pengujian variasi LSA ada perbedaan yang signifikan antara penggunaan LSA standart dan LSA modifikasi 95 0 dan terhadap konsumsi bahan bakar yang dibutuhkan motor bensin. Hubungan SFC dengan Putaran dapat dilihat pada grafik

7 ============================================================ Grafik 3.3. Hubungan SFC dengan Putaran 4. Kesimpulan Dan Saran 4.1 Kesimpulan Berdasarkan analisis yang telah diuraikan pada pembahasan sebelumnya, dan dengan mengacu pada perumusan masalah maka dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut : a. Berdasarkan tabel Daya hasil pengujian variasi LSA ada perbedaan yang signifikan antara penggunaan LSA standart dan LSA modifikasi 95 0 dan b. Berdasarkan tabel Torsi hasil pengujian variasi LSA ada perbedaan yang signifikan antara penggunaan LSA standart dan LSA modifikasi 95 0 dan terhadap Torsi yang dihasilkan motor bensin.. sebesar 6,52 Nm. c. Berdasarkan tabel Konsumsi Bahan Bakar yang digunakan pada pengujian variasi LSA ada perbedaan yang signifikan antara penggunaan LSA standart dan LSA modifikasi 95 0 dan terhadap konsumsi bahan bakar yang dibutuhkan motor bensin.. d. Berdasarkan pembahasan analisa data menggunakan analisa varian ( ANAVA ), ada perbedaan yang signifikasn hasil Daya, Torsi, konsumsi bahan bakar dan effisiensi thermal yang dihasilkan pada penggunaan LSA Standart, LSA modifikasi 95 0 dan LSA % modifikasi Saran Untuk penelitian lebih lanjut bisa dilakukan pada variable yang berbeda yang lebih luas, yaitu pengaruh perubahan LSA terhadap daya, torsi, konsumsi bahan bakar, Bmep dan emisi gas buang. Dari ekperimen juga perlu dilakukan penyeragaman jenis katup yang digunakan sehingga hasil pengujian yang didapatkan lebih presisi. Untuk mendapatkan data yang lebih presisi disarankan pada saat pengambilan data perlu dilakukan langkah penyetelan LSA pada Poros Cam yang benar sehingga mengurangi resiko bertabrakan antara katup dan piston. 24

8 ============================================================== 5. Daftar Pustaka [1] Arends, BPM, 1994,Motor Bensin, Erlangga, Jakarta. [2] Arismunandar Wiranto, 1992, Motor Bakar, ITB Press, Bandung. [3] Heywood, John.B. Internal Combustion Engine Fundamentals.Singapore : Mcgraw Hill Book Co Inc, [4] Edward F Obert, 1973, Internal Combustion Engines, M Grawhill, Singapura. [5] KhulShresta, 1987, Thermodinamika Terapan, UI Press, Jakarta. [6] Archie W Clup, 1987, Prinsip-Prinsip Konvergi Energi, Erlangga, Jakarta. [7] Bell, A. Graham Four Stroke Performance Tuning. 3rd Edition. California: Heynes Publishing. [8] Arif Susilo dan I Made Muliatna Pengaruh Besar LSA (Lobe Separation Angle) Pada Camshaft terhadap Unjuk Kerja Mesin Sepeda Motor 4 Langkah. Universitas Negeri Surabaya. [9] Muji Setyo dan Bagiyo Condro P. Pemajuan Valve Timing terhadap Peningkatan Perbandingan Kompresi Aktual, Torsi dan Daya ; upaya untuk meningkatkan Unjuk Kerja Mesin pada sepeda motor Honda GL Pro Neotech.Universitas Muhammadiyah Magelang [10] Utomo, Adi Saputro Analisa Pengaruh Durasi Camshaft Terhadap Unjuk Kerja Motor Bakar Honda Supra X 125 Tune Up Road Race. Skripsitidak diterbitkan. Surabaya: FTI UK Petra. 25