BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Bahan Bakar Bahan bakar yang dipergunakan motor bakar dapat diklasifikasikan dalam tiga kelompok yakni : berwujud gas, cair dan padat (Surbhakty 1978 : 33) Bahan bakar (fuel) adalah segala sesuatu yang dapat dibakar misalnya kertas, kain, batu bara, minyak tanah, bensin. Untuk melakukan pembakaran diperlukan 3 (tiga) unsur, yaitu: 1. Bahan bakar 2. Udara 3. Suhu untuk memulai pembakaran Kriteria utama yang harus dipenuhi bahan bakar yang akan digunakan dalam motor bakar adalah sebagai berikut: 1. Proses pembakaran bahan bakar dalam silinder harus secepat mungkin dan panas yang dihasilkan harus tinggi. 2. Bahan bakar yang digunakan harus tidak meninggalkan endapan atau deposit setelah pembakaran karena akan menyebabkan kerusakan pada dinding silinder. 3. Gas sisa pembakaran harus tidak berbahaya pada saat dilepas ke atmosfer. 6
7 2.2 Angka Oktan Angka oktan merupakan acuan untuk mengukur kualitas dari bensin yang digunakan sebagai bahan bakar motor bensin. Makin tinggi angka oktan maka makin rendah kecenderungan bensin untuk terjadi knocking (Rahardjo, 2008). Angka oktan yang merupakan salah satu faktor utama untuk mengetahui kualitas bensin adalah nilai ketahanan suatu bahan bakar bersama dengan udara terhadap terjadinya penyalaan disaat langkah kompresi atau disebut dengan kemampuan anti-ketukan. Artinya, walaupun pada saat langkah kompresi temperatur campuran udara-bahan bakar meningkat, tetapi energi yang dihasilkan tidak cukup untuk membakar campuran tersebut. Proses pembakaran baru terjadi setelah busi menghasilkan loncatan bunga api listrik pada saat torak mendekati titik mati atas pada akhir langkah kompresi. Karena itu angka oktan juga berkaitan dengan perbandingan kompresi dari motor. Semakin tinggi angka oktan suatu bahan bakar, semakin tinggi pula ketahanannya terhadap penyalaan dini pada saat kompresi tinggi, tanpa dipengaruhi oleh penyalaan dari busi. Berhubungan dengan angka oktan ini maka ASTM (American Society For Testing And Materials) menetapkan suatu standar penilaian anti ketukan dari suatu bahan bakar bensin. 2.3 Bahan Bakar Shell V-Power Shell V-Power adalah bahan bakar yang diproduksi Shell, bahan bakar ini merupakan bahan bakar dengan pormula unggulan dengan adanya (Friction Modification Technology) (FMT) yang didesain untuk meningkatkan kinerja sebuah mesin, dan memiliki formula teknologi pembersih yang kuat, yang dikembangkan untuk membantu meningkatkan kinerja & tingkat respons dalam berkendara. Pada umumnya
8 bahan bakar Shell V-Power digunakan sebagai bahan bakar, untuk motor bensin sepeti mobil dan motor. 2.4 Bahan Bakar Pertamax Plus Pertamax Plus merupakan bahan bakar superior Pertamina dengan kandungan energi tinggi dan ramah lingkungan, produksi menggunakan bahan baku pilihan berkualitas tinggi sebagai hasil penyempurnaan formula terhadap produk Pertamina sebelumnya. Pertamax Plus telah memenuhi standar Performance International World Wide Fuel Charter (WWFC). Pertamax Plus merupakan jawaban atas kebutuhan teknologi otomotif mutakhir saat ini. Ditujukan untuk kendaraan yang berteknologi mutakhir yang mempersyarat-kan penggunaan bahan bakar beroktan tinggi dan ramah lingkungan. Pertamax Plus sangat direkomendasi-kan untuk kendaraan yang memiliki kompresi ratio > 10,5 dan juga yang menggunakan teknologi Electronic Fuel Injection (EFI), Variable Valve Timing Intelligent (VVTI), (VTI), Turbochargers dan catalytic converter. Bagi pengguna kendaraan yang menginginkan performance mesin kendaraannya pada kondisi puncak, akselerasi tinggi, efisien, dan emisi rendah dapat mempergunakan produk ini. Keunggulan Pertamax Plus yaitu diformulasikan dengan aditif generasi terakhir yang berfungsi menyempurnakan proses kimia pada pembakaran didalarn mesin kendaraan.
9 2.5 Motor Bakar Motor bakar merupakan salah satu jenis mesin penggerak yang banyak dipakai dengan memanfaatkan energi kalor dari proses pembakaran menjadi mekanik. Motor bakar merupakan salah satu jenis mesin kalor yang proses pembakarannya terjadi dalam motor bakar itu sendiri sehingga gas pembakaran yang terjadi sekaligus sebagai fluida kerjanya. Mesin yang bekerja dengan cara seperti tersebut disebut mesin pembakaran dalam. Adapun mesin kalor yang cara memperoleh energi dengan proses pembakaran di luar disebut mesin pembakaran luar. Sebagai contoh mesin uap, dimana energi kalor diperoleh dari pembakaran luar, kemudian dipindahkan ke fluida kerja melalui dinding pemisah menurut Winarno dan Karnowo (Azhar, 2015) Motor bakar merupakan salah satu jenis motor pembakaran dalam, yang sering disebut dengan internal combustion engine ( ice ) yaitu dimana bahan bakar dan udara dicampurkan dan dihisap keruang bakar kemudian mengalami peroses pembakaran akibat percikan bunga api dari busi, dimana panas yang dihasilkan dari pembakaran tersebutlah yang menjadi sumber tenaga mekanik untuk menggerakan kendaran tersebut. Selain mesin pembakaran dalam ada juga mesin pembakaran luar yang disebut sebagai External Combustion Engine ( ECE ) dimana pembakaran bahan bakar terjadi diluar, dimana untuk proses pembakaran diperlukan mesin tersendiri, dan panas dari hasil pembakaran tidak langsung diubah menjadi tenaga gerak, tetapi terlebih dulu melalui media penghantar setelah itu baru diubah menjadi energi mekanik. (Rahmad Nur Hidayat dan Januar, 2014)
10 2.6 Keuntungan Mesin Bakar Keuntungan dari mesin pembakaran dalam dibandingkan dengan mesin pembakaran luar adalah kontruksinya lebih sederhana, tidak memerlukan fluida kerja yang banyak dan efesiensi totalnya lebih tinggi. Sedangkan mesin pembakaran luar keuntungannya adalah bahan bakar yang digunakan lebih beragam, mulai dari bahan bakar padat sampai bahan bakar gas, sehingga mesin pembakaran luar banyak dipakai untuk keluaran daya yang besar dengan bahan bakar murah. Pembangkit tenaga listrik banyak menggunakan mesin uap. Untuk kendaraan transpot mesin uap tidak banyak dipakai dengan pertimbangan konstruksinya yang besar dan memerlukan fluida kerja yang banyak (Winarno dan Karnowo, 2008) 2.7 Kontruksi Dasar Motor bensin 4 langkah adalah motor yang setiap empat langkah torak/piston (dua putaran engkol) sempurna menghasilkan satu tenaga kerja (satu langkah kerja). 1. Langkah pemasukan, yang dimulai dengan piston pada titik mati atas (TMA) dan berakhir ketika piston mencapai titik mati bawah (TMB). Untuk menaikkan massa yang terhisap, katup masuk terbuka saat langkah ini dan menutup setelah langkah ini berakhir. 2. Langkah kompresi, ketika kedua katup tertutup dan campuran di dalam silinder terkompresi ke bagian kecil dari volume awalnya. 3. Langkah kerja, atau langkah ekspansi dimulai saat piston pada TMA dan berakhir dan berakhir sekitar 45 sebelum TMB. Gas bertekanan tinggi menekan
11 piston turun dan memaksa engkol berputar. Ketika piston mencapai 45 sebelum TMB, katup buang terbuka untuk memulai proses pembuangan dan menurunkan tekanan silinder hingga mendekati tekanan pembuangan. 4. Langkah pembuangan, dimulai ketika piston mencapai TMB. Ketika katup buang membuka, piston menyapu keluar sisa gas pembakaran hingga piston mencapai TMA, katup masuk membuka, katup buang tertutup, dan siklus dimulai lagi. Gambar 2.1. Prinsip Kerja Motor 4 Langkah Suatu siklus dinyatakan lengkap apabila keempat langkah itu terlaksana, yaitu langkah isap, langkah kompresi, langkah kerja dan langkah buang. Di dalam satu siklus itu torak bergerak sepanjang TMA TMB TMA TMB TMA. Motor bakar torak yang bekerja dengan siklus lengkap seperti ini termasuk golongan motor 4-langkah.
12 2.8 Dynamometer Dynamometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur prestasi atau unjuk kerja sebuah mesin. Menurut cara/metode pengukurannya, Dynamometer dapat dibedakan menjadi 2 yaitu: Engine Dynamometer (ED), dan Chassis Dynamometer (CD). Metode pengukuran dengan Dynamometer pada tipe ED, poros output mesin dihubungkan langsung dengan Dynamometer, sedangkan untuk tipe CD pengujian dilakukan melalui roda penggerak kendaraan. Selanjutnya dalam waktu yang relative singkat mesin dihidupkan sampai mencapai kecepatan putar maksimal. Besarnya hasil pengukuran dapat dilihat melalui monitor atau panel analog yang terdapat pada unit display Dynamometer. Gambar 2.2 Dynotest Dynamometer atau Dyno Test digunakan untuk mengetahui unjuk kerja dari motor bakar, sehinggga diketahui parameter-parameter yang terjadi akibat pembakaran motor bakar. Cara kerja Dynamometer: mesin yang akan di uji di letakkan sedemikian rupa agar memiliki satu sumbu poros Dynamometer. Saat mesin bekerja pada putaran tertentu yang dihitung dengan tacometer kemudian akan memutar rotor. Dengan adanya
13 transmisi dan kopling di dalam Dynamometer, saat kopling dilepaskan maka terjadi gaya pengereman. 2.9 Parameter Unjuk Kerja Motor Baik atau tidaknya suatu desain motor dapat dilihat melalui unjuk kerja mesin (performance) yang dihasilkannya. Adapun parameter-parameter dari unjuk kerja tersebut adalah: 2.9.1 Torsi Menurut (Subhakty, 1978) Torsi adalah ukuran kemampuan motor untuk menghasilkan kerja. Torsi dilambangkan dengan hurtuf T yang mempunyai satuan N.m. (SI). Untuk menghitung torsi digunakan mesin Dynamometer. Adapun rumusannya adalah sebagai berikut: T: F x L (2.1) Dimana F: Beban pada Dynamometer (N) L: Panjang lengan Dynamometer (m) 2.9.2 Daya Menurut (Subhakty, 1978) Daya adalah kerja yang dihasilkan per satuan waktu yang merupakan ukuran kemampuan suatu motor untuk menghasilkan kerja dalam kurun waktu tertentu, per satuan waktu yang dinyatakan dalam kilowatt (kw) dan dirumuskan sebagai berikut: ( ) (2.2) Dimana:
14 P: Daya motor (kw) n: Putaran poros engkol (rpm) T: Torsi (Nm)