BAB III METODE PENELITIAN A. Tempat dan Waktu Penelitian 1. Tempat Penelitian Penelitian untuk menguji pengaruh jenis larutan elektrolit pada Hydrogen Eco Booster tipe Wet Cell terhadap konsumsi bahan bakar pada sepeda motor dilaksanakan di Laboratorium Otomotif Program Studi Pendidikan Teknik Mesin JPTK FKIP Universitas Sebelas Maret Surakarta dengan alamat Jl. Ahmad Yani No. 200 A Pabelan, Kartasura, Sukoharjo. 2. Waktu Penelitian Waktu yang digunakan dalam penelitian ini adalah setelah pengajuan judul disetujui pebimbing yaitu pada bulan Januari hingga Juni 2016. Adapun kegiatan yang dilakukan dalam jangka waktu tersebut diantaranya adalah penyususan proposal, seminar proposal, perizinan, pengumpulan data, analisi data dan penyusunan naskah skripsi. Penelitian ini dilaksanakan selama 6 bulan, yang terbagi dalam kegiatan-kegiatan sebagai berikut : a. Pengajuan judul : 23 Januari 2016 b. Pembuatan proposal : 14 Januari-14 Maret 2016 c. Seminar proposal : 17 Maret 2016 d. Revisi proposal : 18 Maret-31 Maret 2016 e. Perijinan : 1 April 2016 f. Pelaksanaan penelitian : 4 April-30 April 2016 g. Analisis data : 1 Mei-18 Mei 2016 h. Penyusunan skripsi : 19 Mei-8 Juni 2016 28
29 B. Rancangan/Desain Penelitian Penelitian ini merupakan salah satu jenis penelitian kuantitatif eksperimen. Metode penelitian eksperimen dapat diartikan sebagai penelitian yang digunakan untuk mengetahui pengaruh perlakuan tertentu terhadap yang lain (Sugiyono,2013 :34). Sedangkan menurut Zuldafrial (2012:8) metode penelitian eksperimen adalah suatu metode penelitian yang digunakan untuk mendapatkan informasi dari hubungan sebab akibat antara variabel dalam kondisi yang dikontrol. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh jenis larutan elektrolit pada Hydrogen Eco Booster Booster tipe Wet Cell terhadap konsumsi bahan bakar sepeda motor. Pengujian dilakukan pada putaran mesin 5000rpm. Elektroliser yang digunakan yaitu Hydrogen Eco Booster Booster tipe Wet Cell dan larutan elektrolit yang digunakan yaitu 1 liter air murni dengan 12 gram elektrolit NaOH, 1 liter air murni dengan 12 gram elektrolit NaHCO 3, dan 1 liter air murni dengan 12 gram elektrolit KOH. Desain eksperimen dijelaskan pada tabel berikut: Tabel 3.1. Desain Eksperimen Hydrogen Eco Booster tipe Wet Cell Air + NaOH Jenis Larutan Elektrolit Air+ NaHCO 3 Air + KOH Uji 1 Y11 Y21 Y31 Uji 2 Y12 Y22 Y32 Uji 3 Y13 Y23 Y33 Ratarata Y10 Y20 Y30 Hasil pengukuran akan dibandingkan dan di analisa
30 C. Populasi dan Sempel 1. Populasi Populasi adalah wilayah generalisasi yang terdiri atas obyek/subyek yang mempunyai kualitas dan karakteristik tertentu yang ditetapkan oleh peneliti untuk dipelajari kemudian ditarik kesimpulan (Sugiyono,2013:117). Populasi dalam penelitian ini adalah sepeda motor empat tak. 2. Sampel Sampel adalah bagian dari jumlah dan karakteristik yang dimiliki oleh populasi tersebut (Sugiyono,2013:117). Sampel dalam penelitian ini adalah sepeda motor Honda Supra X 125 Tahun 2013. Adapun spesifikasi dari sepeda motor ini adalah: a) Dimensi Dimensi (P x L x T) : 1.889 x 702 x 1094 mm Jarak sumbu roda : 1.242 mm Jarak terendah ke tanah : 138 mm (STD) 138 mm (CW) b) Tipe Mesin Tipe mesin : 4 Langkah SOHC Sistem pendinginan : Pendinginan udara Diameter x langkah : 52,4 x 57,9 mm Volume langkah : 124,8 cc Perbandingan kompresi : 9,0:1 Daya maksimum : 9,3 PS/ 7.500 rpm (STD) 9,3 PS/ 7.500 rpm (CW) Torsi maksimum : 1,03 kgf.m/ 4000 rpm (STD) 1,03 kgf.m/ 4000 rpm (CW) Kopling : Ganda, otomatis, sentrifugal, tipe basah Starter : Pedal dan elektrik Busi : ND U20EPR9, NGK CPR6EA-9
31 Sistem bahan bakar c) Rangka Rangka Suspensi depan Suspensi belakang Ukuran ban depan Ukuran ban belakang Rem depan Rem belakang d) Kapasitas Kapasitas tangki BBM Kapasitas minyak Pelumas mesin transmisi Pola pengoperan gigi e) Kelistrikan Baterai Sistem pengapian : Karburator (STD) : Karburator (CW) : Tulang punggung : Teleskopik : Lengan ayun dengan shockbreaker ganda : 70/90 17 38P (STD) 70/90 17 38P (CW) : 70/90 17 38P (STD) 70/90 17 38P (CW) : Cakram hidrolik dengan piston ganda : Piston ganda (STD) Tromol (CW) : 3,7 liter : 0,7 liter pada penggantian periodik : 4 kecepatan/bertautan tetap : N-1-2-3-4-N : 12 V 3,5 Ah (STD) 12 V 3,5 Ah (CW) : DC CDI (STD) DC CDI (CW) D. Teknik Pengambilan Sampel Dalam penelitian ini, teknik pengambilan sampel yang digunakan adalah teknik sampel bertujuan/purposive sampling. Sampel bertujuan dilakukan dengan cara mengambil subyek bukan didasarkan atas strata, random, atau daerah tetapi didasarkan atas adanya tujuan tertentu (Sugiyono,2013:124). Tujuan penelitian yang digunakan untuk mengambil sampel dalam penelitian
32 ini, yakni: 1. Mengetahui besar konsumsi bahan bakar pada sepeda motor yang menggunakan bahan bakar premium murni. 2. Mengetahui besar konsumsi bahan bakar pada sepeda motor yang menggunakan bahan bakar premium yang ditambahkan brown gas hasil dari Hydrogen Eco Booster tipe wet cell dengan jenis larutan NaOH, NaHCO 3, dan KOH. E. Teknik Pengumpulan Data 1. Identifikasi Variabel Menurut Consuelo, dkk.(1993:26) variabel adalah suatu karakteristik yang mempunyai dua atau lebih sifat atau nilai yang satu sama lain terpisah. Variabel yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebegai berikut: a. Variabel Bebas Variabel bebas adalah variabel yang mempengaruhi variabel yang lain (variabel terikat). Dalam penelitian ini yan g menjadi variabel bebas adalah penggunaan Hydrogen Eco Booster tipe wet cell dengan variasi larutan elektrolit yang digunakan yaitu: 1) Katalis NaOH 2) Katalis NaHCO 3 3) Katalis KOH b. Variabel Terikat Variabel terikat adalah variabel yang mendapat pengaruh dari variabel bebas. Dalam penelitian ini yang menjadi variabel terikatnya dalah konsumsi bahan bakar. c. Variabel Kontrol Variabel kontrol adalah variabel yang dikendalikan atau dibuat konstan sehingga pengaruh variabel independen (bebas) terhadap dependen (terikat) tidak dipengaruhi oleh faktor luar yang tidak diteliti. Dalam penelitian ini yang menjadi variabel kontrol yakni:
33 a) Kondisi sepeda motor sesuai standar spesifikasi pabrik, kecuali yang mengalami perlakuan modifikasi penggunaan Hydrogen Eco Booster tipe wet cell. b) Bahan bakar premium yang dibeli dari SPBU Pertamina. c) Dilakukan pada putaran mesin 5000 rpm. d) Sistem choke dan komponen yang mempengaruhi putaran mesin tidak bekerja. e) Komposisi perbandingan air dan elektrolit adalah 12 gram senyawa katalis untuk 1 liter air f) Selang waktu tiap pengambilan data dibuat selama ± 10 menit g) Suhu awal pengukuran konsumsi bahan bakar adalah 60 o 2. Metode Pengumpulan Data Suharsimi Arikunto (20 06: 222) menyatakan bahwa metode pengumpulan data adalah cara-cara yang dapat digunakan oleh peneliti untuk mengumpulkan data. Metode pengumpulan data yang digunakan pada penelitian ini adalah metode ekperimen. Pengumpulan data atau informasi pada penelitian ini menggunakan data primer yaitu data penelitian yang diperoleh sendiri melalui metode eksperimen. Data tersebut diperoleh bersamaan ketika pengujian berlangsung. Replikasi dilakukan terhadap pengukuran konsumsi bahan bakar. Replikasi adalah pengulangan eksperimen dasar (Sudjana,1991: 4). Pengukuran dilaksanakan sebanyak 3 kali setiap sampel kemudian dihitung rata-rata dari data tersebut. Penelitian ini akan menghasilkan data sebanyak 9 data, yakni: a. Tiga data konsumsi bahan bakar pada penggunaan Hydrogen Eco Booster tipe Wet Cell dengan penggunaan larutan eletrolit NaOH. b. Tiga data konsumsi bahan bakar pada penggunaan Hydrogen Eco Booster tipe Wet Cell dengan penggunaan larutan eletrolit NaHCO 3. c. Tiga data konsumsi bahan bakar pada penggunaan Hydrogen Eco Booster tipe Wet Cell dengan penggunaan larutan elektrolit KOH.
34 3. Instrumen Penelitian Pada pengumpulan data disampaikan instrumen atau alat ukur yang digunakan untuk memperoleh data semua variabel yaitu variabel terikat dan variabel bebas (FKIP UNS, 2012: 19). Instrumen penelitian yang digunakan untuk memperoleh data-data dari variabel bebas atau jenis perlakuan adalah dan jenis larutan elekrtolit. Instrumen penelitian yang digunakan untuk memperoleh data-data dari variabel terikat adalah alat-alat ukur yang secara langsung digunakan untuk pengukuran dalam eksperimen. Alat ukur tersebut meliputi: a) Gelas ukur 100ml Gelas ukur berfungsi sebagai alat untuk mengukur volume bahan bakar saat penelitian. Gambar 3.1 Gelas Ukur (Sumber: Dokumen Pribadi)
35 b) Tachometer Tachometer adalah alat untuk mengukur besar putaran mesin. Gambar 3.2 Tachometer (Sumber: Dokumen Pribadi) c) Termocople Termocople adalah alat untuk mengukur temperature mesin. Gambar 3.3 Termocople (Sumber: Dokumen Pribadi)
36 d) Stopwatch Stopwatch adalah alat yang digunakan untuk mengukur waktu. Dalam penelitian ini stopwatch digunakan untuk mengukur lama pengukuran konsumsi bahan bakar. Gambar 3.4 Stopwatch (Sumber: Dokumen Pribadi) F. Teknik Analisi Data Teknik analisis data merupakan suatu cara yang digunakan untuk mengolah hasil penelitian. Dalam penelitian ini analisis data yang digunakan adalah uji Kruskal Wallis adalah uji non-parametrik berbasis peringkat yang tujuannya untuk menentukan adakah perbedaan signifikan secara statistik antara dua atau lebih kelompok variabel independen pada variabel dependen yang berskala data numerik (interval/rasio) dan skala ordina. Dalam penelitian ini perhitungan data menggunakan bantuan software SPSS versi 23. 1. Uji Kruskal-Wallis Hipotesis I dalam penelitian ini menggunakan sebuah analisis statistik untuk menyimpulkan hasil eksperimen. Teknik analisis data yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan Uji Kruskal Wallis. Uji Kruskal Wallis adalah uji non-parametrik berbasis peringkat yang tujuannya untuk menentukan adakah perbedaan signifikan secara statistik antara dua atau lebih kelompok variabel independen pada variabel dependen yang berskala data
37 numerik (interval/rasio) dan skala ordinal. Dalam penelitian ini terdapat satu variabel bebas yaitu jenis larutan elektrolit yang digunakan (X) dan dibagi menjadi beberapa jenis yang digunakan yaitu NaOH (X 1 ), NaHCO 3 (X 2), dan KOH ( X3). Dasar pengambilan keputusan dalam Uji Kruskal Wallis adalah sebagai berikut: a) Jika nilai probabilitas signifikasi > α (0,05) maka tidak terdapat perbedaan yang signifikasi konsumsi bahan bakar sepeda motor pada jenis larutan elektrolit yang digunakan. b) Jika nilai probabilitas signifikasi < α (0,05) maka terdapat perbedaan yang signifikasi konsumsi bahan bakar sepeda motor pada jenis larutan elektrolit yang digunakan. Perhitungan dibantu dengan software SPSS versi 23 akan menghasilkan interpretasi hasil Uji Kruskal Wallis berupa deksripsi tentang banyaknya data, rata-rata ( mean), standar deviasi, nilai minimum serta maksimum dan nilai probabilitas value. 2. Uji Mann-Whitney Uji Mann-Whitney adalah salah satu uji lanjutan setelah uji Kruskal Wallis yang bertujuan menilai adakah perbedaan signifikan antara variabel atau perlakuan pada suatu penelitian. Pada kasus ini, maka uji Mann-Whitney yang dilakukan antara lain untuk menilai perbedaan konsumsi bahan bakar antara larutan NaOH dan larutan NaHCO 3, perbedaan konsumsi bahan bakar antara larutan NaHCO 3 dan larutan KOH, dan perbedaan konsumsi bahan bakar antara larutan NaOH dan larutan KOH. Dasar pengambilan keputusan dalam Uji Mann-Whitney adalah sebagai berikut: a) Jika nilai probabilitas signifikasi > α (0,05) maka tidak terdapat perbedaan yang signifikasi konsumsi bahan bakar sepeda motor antara jenis larutan elektrolit yang digunakan. b) Jika nilai probabilitas signifikasi < α (0,05) maka terdapat perbedaan yang signifikasi konsumsi bahan bakar sepeda motor antara jenis larutan elektrolit yang digunakan.
38 Perhitungan dibantu dengan software SPSS versi 23 akan menghasilkan interpretasi hasil Uji Mann-Whitney berupa deksripsi tentang banyaknya data, rata-rata ( mean), standar deviasi, nilai minimum serta maksimum dan nilai probabilitas value.
39 G. Prosesur Penelitian 1. Tahap Eksperimen Tahap eksperimen penelitian ini dapat dilihat pada gambar 3.5. yaitu bagan aliran proses eksperimen: Pengajuan Judul Studi Literatur Engine Tune Up Hydrogen Eco Booster Tipe Wet Cell NaOH NaHCO 3 KOH Tanpa Hydrogen Eco Booster Tipe Wet Cell Pengukuran Konsumsi Bahan Bakar Analisi Data Pendiskripsian Kesimpulan Selesai Gambar 3.5 Diagram Alur Penelitian
40 2. Pelaksanaan Penelitian a. Langkah Persiapan Eksperimen Pemakaian Hydrogen Eco Booster tipe Wet Cell 1) Merancang alat Hydrogen Eco Booster tipe Wet Cell 2) Melakukan tune up terhadap bahan penelitian yang akan digunakan yaitu sepeda motor Honda Supra X tahun 2013 3) Menyiapkan alat dan bahan penelitian 4) Menghubungkan tabung/gelas ukur bensin dengan saluran masuk bahan bakar ke karburator 5) Menyiapkan tabel data untuk mencatat hasil pengukuran b. Langkah Pengukuran Konsumsi Bahan Bakar 1) Tidak Menggunakan Hydrogen Eco Booster tipe Wet Cell a) Menghidupkan mesin dengan putaran idle b) Memutar gas sepeda motor sampai mencapai 5000 rpm c) Menentukan saat mulai dan berakhirnya pengukuran, dengan mengisi bahan bakar kedalam gelas ukur sebanyak 100 ml d) Mencatat berapa bahan bakar yang terpakai selama 5 menit e) Mengulangi lagkah (1) sampai (4) sebanyak 3 kali 2) Menggunakan Hydrogen Eco Booster Tipe Wet Cell Degan Larutan NaOH a) Memasang Hydrogen Eco Booster tipe Wet Cell degan larutan NaOH b) Menghidupkan mesin dengan putaran idle c) Memutar gas sepeda motor sampai mencapai 5000 rpm d) Menentukan saat mulai dan berakhirnya pengukuran, dengan mengisi bahan bakar kedalam gelas ukur sebanyak 100 ml e) Mencatat berapa bahan bakar yang terpakai selama 5 menit f) Mengulangi lagkah (2) sampai (5) sebanyak 3 kali
41 3) Menggunakan Hydrogen Eco Booster Tipe Wet Cell Degan Larutan NaHCO 3 a) Memasang Hydrogen Eco Booster tipe Wet Cell degan larutan NaHCO 3 b) Menghidupkan mesin dengan putaran idle c) Memutar gas sepeda motor sampai mencapai 5000 rpm d) Menentukan saat mulai dan berakhirnya pengukuran, dengan mengisi bahan bakar kedalam gelas ukur sebanyak 100 ml e) Mencatat berapa bahan bakar yang terpakai selama 5 menit f) Mengulangi lagkah (2) sampai (5) sebanyak 3 kali 4) Menggunakan Hydrogen Eco Booster Tipe Wet Cell Degan Larutan KOH a) Memasang Hydrogen Eco Booster tipe Wet Cell degan larutan KOH b) Menghidupkan mesin dengan putaran idle. c) Memutar gas sepeda motor sampai mencapai 5000 rpm d) Menentukan saat mulai dan berakhirnya pengukuran, dengan mengisi bahan bakar kedalam gelas ukur sebanyak 100 ml e) Mencatat berapa bahan bakar yang terpakai selama 5 menit f) Mengulangi lagkah (2) sampai (5) sebanyak 3 kali