TUGAS AKHIR MODIFIKASI MOTOR 4 LANGKAH YAMAHA JUPITER Z 110 CC MENJADI 200 CC Diajukan Guna Melengkapi Sebagian Syarat Dalam Mencapai Gelar Sarjana Strata Satu (S1) Disusun Oleh : NAMA : TAUFIK ARIZAL NIM : 41307010006 PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 2014
LEMBAR PERNYATAAN Yang bertanda tangan di bawah ini, NAMA : TAUFIK ARIZAL NIM : 41307010006 Jurusan : Teknik Mesin Fakultas : Teknik Judul Skripsi : Modifikasi Motor 4 Langkah Yamaha Jupiter Z 110 cc Menjadi 200 cc Dengan ini menyatakan bahwa hasil penulisan Tugas Akhir yang telah saya buat ini merupakan hasil karya sendiri dan benar keasliannya. Apabila ternyata di kemudian hari penulisan Tugas Akhir ini merupakan hasil plagiat atau penjiplakan terhadap karya orang lain, maka saya bersedia mempertanggung jawabkan sekaligus bersedia menerima sanksi berdasarkan aturan tata tertib di Universitas Mercu Buana. Jakarta, Juni 2014 Penulis Taufik Arizal ii
LEMBAR PENGESAHAN Modifikasi Motor 4 Langkah Yamaha Jupiter Z 110 cc Menjadi 200 cc Disusun Oleh : NAMA : TAUFIK ARIZAL NIM : 41307010006 JURUSAN : TEKNIK MESIN Disetujui dan Disahkan Oleh : Koordinator Tugas Akhir Dosen Pembimbing Imam Hidayat ST.MT. Prof. Dr. Chandrasa Soekardi iii
iv
KATA PENGANTAR Assalamu alaikum Wr. Wb. Puji dan syukur Penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, atas berkah, rahmat, dan hidayahnya sehingga penulis pada akhirnya dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan sebaik-baiknya. Shalawat dan Salam kepada Rasulullah SAW, uswatun hasanah, pembawa cahaya kebenaran, penuntun jiwa dari hati yang kelam. Tugas Akhir ini tidak akan dapat terwujud tanpa adanya petunjuk, pengarahan, pengaruh serta bimbingan dari berbagai pihak yang secara langsung ataupun tidak langsung telah ikut membantu dalam penyusunan Tugas Akhir ini. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terima kasih yang sebesarbesarnya kepada semua pihak yang telah membantu baik itu secara moril maupun secara materil. Ucapan terima kasih ini penulis tujukan kepada : 1. Allah SWT, yang telah memberikan rahmat dan karunianya. 2. Kedua Orang Tua saya atas do a, dan segala nasehatnya. 3. Bapak Prof. Dr. Chandrasa Soekardi selaku ketua program studi teknik mesin dan dosen pembimbing. bapak Imam Hidayat ST.MT. yang telah membantu dalam penyusunan Tugas Akhir ini. 4. Bapak Firman yang sudah membantu menyusun Tugas Akhir ini. v
5. Bapak dan Ibu dosen jurusan teknik mesin yang telah banyak memberikan ilmunya dalam perkuliahan. 6. Perpustakaan Universitas Mercu Buana dengan buku-buku berharganya yang sangat berguna dan berarti dalam proses pembelajaran. 7. Bengkel Kreatifitas Teknik Mesin Yang Sangat Berarti Telah Melahirkan Mahasiswa Teknik Mesin Yang Berkompetensi Tinggi. 8. Bapak Fredy dan Chiko serta rekan-rekan Ultra Speed Racing yang sudah membantu dalam menyusun Tugas Akhir ini. 9. Dan kepada semua pihak lain yang turut serta membantu yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Semoga Allah SWT melimpahkan Rahmat dan Hidayahnya atas segala kebaikan yang telah diberikan. Sangat disadari bahwa masih banyak terdapat kekurangan pada penyusunan Tugas Akhir ini, oleh karena itu, penulis mengharapakan kritik dan saran yang membangun dari pembaca dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini. Semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi rekan mahasiswa pada umumnya. Akhir kata dari penulis Wassalamu alaikum Wr. Wb. Jakarta, Juni 2014 Penulis vi Taufik Arizal
DAFTAR ISI JUDUL Lembar Pernyataan...ii Lembar Pengesahan...iii Abstrak...iv Kata Pengantar... v Daftar Isi... vii Daftar Tabel...xi Daftar Grafik...xi Daftar Gambar...xi Daftar Notasi... xiii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Rumusan Masalah...3 1.3 Tujuan Penelitian.4 1.4 Batasan Masalah..4 1.5 Sistematika Penulisan...4 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Motor Bakar Torak...6 2.1.1 Motor pembakaran luar...6 2.1.2 Motor pembakaran dalam...7 2.2. Siklus Motor 4 Langkah...8 vii
2.2.1. Langkah Hisap..9 2.3.2 Langkah Kompresi...10 2.3.3 Langkah Kerja...10 2.3.4 Langkah Buang...11 2.4 Tipe Dan Kelebihan Tiap- tiap Posisi Klep...11 2.4.1 Tipe Side Valve (SV) / Klep Samping...12 2.4.2 Tipe Over Head Valve (OHV) / Klep Atas...12 2.4.3 Tipe Single Over Head Camshaft (SOHC)...13 2.4.4 Tipe Double Over Head Camshaft (DOHC)...13 2.5 Bore Dan Stroke...14 2.5.1 OverBore...15 2.5.2 Over Stroke...16 2.5.3 Square...16 2.6 Mekanisme Katup Pada Motor 4 Langkah...17 2.7 Camshaft...20 2.7.1 Duration...20 2.7.2 Phasing...21 2.7.3 Valve Lift...21 2.7.4 Camshaft Lobe Lif...22 2.7.5 Overlap...22 2.7.6 Lift Rate...23 2.6.7 Valve clearance...23 2.6.8 Full lift...23 viii
2.6.9 Camshaft Profile...24 2.8 Pembakaran...24 2.9 Fenomena Pembakaran...26 2.9.1 Pembakaran Normal...26 2.9.2 Pembakaran Abnormal...27 2.10 Daya...30 2.11 Torsi...31 2.12 Komponen Mesin Motor 4 Langkah Yamaha Jupiter Z 110 cc.. 32 2.12.1 Bak Engkol (Crankcase)...32 2.12.2 Poros Engkol (Crankshaft)...33 2.12.3 Batang Penghubung (Connecting Rod)...33 2.12.4 Pin Poros Engkol (Crankpin)...34 2.12.5 Bantalan (Plain Bearing)...34 2.12.6 Blok Silinder (Engine Block)...35 2.12.7 Piston...35 2.12.8 Ring Piston...36 2.12.9 Kepala Silinder (Cylinder Head)...37 2.12.10 Katup (Valve)...37 2.12.11 Poros Bubungan (Campshaft)...38 2.12.12 Lengan Pelatuk (Rocker Arm)...39 2.12.13 Pegas Katup (Valve Spring)...39 2.12.14 Seal Klep (Valve Steam Seal)...40 2.12.15 Setelan Rantai (Chain Tensioner)...40 2.12.16 Roda Gigi (Cam Sproket), Rantai (Chain)...41 ix
2.12.17 Karet (Chain Guide)...41 BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Spesifikasi Mesin...43 3.2 Diskusi Hasil Rancangan Dan Pembuatan Perangkat Alat Uji...43 3.2.1 Diskusi Umum...43 3.2.2 Diskusi Hasil Rancangan Dan Pembuatan...44 3.3 Proses Perancangan Stroke up...44 3.4 Proses Perancangan Bore up...46 3.5 Proses Perancangan Big Valve...47 3.6. Alat Pengujian Daya dan Torsi Pada Mesin Motor...49 3.7. Prosedur Penelitian dan Pengumpulan Data...50 BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Pengujian Terhadap Performa Mesin...53 4.1.1 Hasil Pengujian Terhadap Daya Maximal...55 4.1.2 Hasil Pengujian Terhadap Torsi Maximal...56 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan..58 5.2 Saran...58 5.2 Keuntungan Dan Kerugian Mesin 4 Langkah Yamaha Jupiter 200 cc 59 5.2.1 Keuntungan..59 5.2.2 Kerugian....60 x
Daftar Pustaka...61 DAFTAR TABEL Tabel 4.1. Hasil Pengujian Dynotest dari torsi max dan daya max...54 DAFTAR GRAFIK Grafik 4.1 Hasil Pengujian Dynotester...54 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Gambar 2.2 Gambar 2.3 Gambar 2.4 Siklus Mesin 4 langkah..........9 Side Valve / Klep Samping......12 Over Head Valve (OHV) / klep Atas...12 Single Over Head Camshaft (SOHC) / Single Cam klep Atas...13 Gambar 2.5 Double Over Head Camshaft (DOHC) / Double Cam Klep Atas...14 Gambar 2.6 Gambar 2.7 Gambar 2.8 Gambar 2.9 Bore Dan Stroke...15 Bagian-bagian Dasar Camshaft......20 Crankcase........33 Crankshaft...33 xi
Gambar 2.10 Gambar 2.11 Gambar 2.12 Gambar 2.13 Gambar 2.14 Gambar 2.15 Gambar 2.16 Gambar 2.17 Gambar 2.18 Gambar 2.19 Gambar 2.20 Gambar 2.21 Gambar 2.22 Gambar 2.23 Gambar 2.24 Gambar 3.1 Gambar 3.2 Gambar 3.3 Gambar 3.4 Gambar 3.5 Gambar 3.6 Gambar 5.1 Connecting Rod........34 Crank Pin...34 Plain Bearing...35 Engine Block...35 Piston...36 Ring Piston...36 Cylinder Head...37 Valve...38 Campshaft...38 Rocker arm...39 Valve Spring...........39 Valve Steam Seal.....40 Chain Tensioner..... 40 Cam Sproket dan Chain... 41 Chain Guide........41 Crankpin Modifikasi 4 mm...44 Kontruksi Perancangan Stroke Up...45 Kontruksi Perancangan Bore Up...46 Kontruksi Perancangan Big valve...47 Alat Uji Dynotest 5-500 HP/32.000 RPM...49 Pengujian Yamaha Jupiter Z 200 cc...50 Motor 4 Langkah Yamaha Jupiter Z 200 cc...60 xii
DAFTAR NOTASI Keterangan Satuan n = Putaran Kerja (rpm) P = Daya (Kw) T = Torsi (Nm) t = Waktu (s) Vs = Volume Langkah (cc) d = diameter Piston (mm) s = Panjang Langkah (mm) N = Jumlah Piston (Cylinder) r = Luas lingkaran (inci) Va = Luas klep dalam (inci) CV = Volume silinder dalam (cc) GS = Gas speed (m/detik) rpm = letak peak power (hp) K = Konstanta xiii