BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN HASIL UJI DAN PERHITUNGAN MENGETAHUI KINERJA MESIN MOTOR PADA KENDARAAN GOKART 4.1. Analisa Performa Perhitungan ulang untuk mengetahui kinerja dari suatu mesin, apakah kemampuan kinerja dari mesin tersebut masih sesuai dengan kelayakan pemakaian atau perlu diadakan perbaikan serta penggantian komponen komponen mesin agar dapat dioprasikan maksimal. Dalam perhitungan perlu diperhatikan hal hal yang berkaitan dengan kemampuan mesin, yang meliputi : 4.1.2 Data data mesin yang diterapkan Diameter silinder ( D ) : 50 mm = 5,0 cm Panjang langkah ( L ) : 55,6 mm = 5,56 cm Jumlah silinder ( Z ) : 1 buah Putaran mesin ( n ) : 7.500 rpm PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN 34
35 4.1.3 Data data Teoritis Temperatur udara luar ( To ) Dengan memperhitungkan temperatur ruang normal maka diambil To = 30 o C = 303 k. Tekanan udara luar ( P o ) Tekanan udara luar daerah pantai sebesar 76 cmhg = 1atm Temperatur gas buang ( T r ) Untuk motor bensin berkisar 800K 1.000K Kenaikan temperatur dalam silinder akibat suhu luar ( tw ), berkisar 10K 15K. Koefisien gas bekas ( ᵞr ) Adalah rasio yang menunjukan perbandingan antara jumlah mol gas bekas dan jumlah jumlah mol campuran bahan bakar yang diisap kedalam silinder, harga koefisien gas bekas untuk motor 4 tak adalah 0,03-0,04. Tekanan gas pada akhir pembuangan ( P r ) Mesin karburator, P r = 1,03 1,08 atm atau diambil : P r = 1,08 atm 4.2. Hasil Pengujian Akselerasi Laju Kendaraan Gokart Dengan Waktu Dan Jarak Tempuh Adapun hasil yang di peroleh dari setiap pengujian dapat dilihat pada berikut : 4.2.1 Hasil Pengujian Akselerasi Pada pengujian ini dilakukan test sebagai mana nilai syarat untuk mengetahui akselerasi pada kendaraan gokart.
36 A. Percobaan Pertama Hasil pengujian Akselerasi Gokart dengan Putaran 2000 Rpm dan dengan bobot pengendara yang ditentukan. Volume Bahan Bakar Beban yang diberikan Rpm Waktu Jarak ( ml ) 100 ml 50 Kg 2000 12.32.46 1,5 Km 100 ml 60 Kg 2000 10.28.16 100 ml 70 Kg 2000 08.34.23 1,3 Km 1,1 Km Tabel 4.2.1 Akselerasi gokart dengan putaran 2000 Rpm B. Percobaan Kedua Hasil pengujian akselerasi gokart dengan putaran 3000 Rpm dan dengan Bobot pengendara yang ditentukan. Volume Bahan Bakar ( ml ) Beban yang diberikan Rpm Waktu 100 ml 50 Kg 3000 10.34.22 100 ml 60 Kg 3000 06.56.21 100 ml 70 Kg 3000 04.28.22 Jarak 1,3 Km 900 Km 700 Km Tabel 4.2.2 Akselerasi kendaraan gokart dengan putaran 3000 rpm
37 4.2.2 Perbandingan Hasil Pengujian Akselerasi Kendaraan Gokart Dengan Jarak Yang Sudah Ditempuh Dengan Kecepatan Waktu Yang Dihasilkan Volume Bahan Bakar ( ml ) Beban yang diberikan Waktu yang diperoleh 2000 Rpm 3000 Rpm 100 ml 50 Kg 12.32.46 100 ml 60 Kg 10.28.16 100 ml 70 Kg 08.34.23 10.34.22 06.56.21 04.28.22 Tabel 4.2.3 Perbandingan hasil uji akselerasi kendaraan gokart yang dihasilkan Pengaruh Akselerasi Beban Pengendara Terhadap Waktu Habis Konsumsi Bahan Bakar 14 12 10 8 12,32 10,34 10,28 6,56 8,34 6 4 4,28 2 0 50 Kg 60 Kg 70 Kg Waktu yang diperoleh Waktu yang diperoleh Grafik 4.2.1 Perbandingan hasil uji akselerasi pengaruh beban berkendara
38 Ket. Grafik diatas menjelaskan perbandingan hasil uji akselerasi kendaraan gokart dengan waktu tempuh : a. Waktu yang diperoleh dalam 2000 Rpm. Pada volume bahan bakar 100 ml dengan bobot yang diberikan sebesar 50 Kg maka didapat hasil waktu 12.32.46. Pada volume bahan bakar 100 ml dengan bobot yang diberikan sebesar 60 Kg maka didapat hasil waktu 10.28.16. Pada volume bahan bakar 100 ml dengan bobot yang diberikan sebesar 70 Kg maka didapat hasil waktu 08.34.23. b. Waktu yang diperoleh dalam 3000 Rpm Pada volume bahan bakar 100 ml dengan bobot yang diberikan sebesar 50 Kg maka didapat hasil waktu 10.34.22. Pada volume bahan bakar 100 ml dengan bobot yang diberikan sebesar 60 Kg maka didapat hasil waktu 06.56.21. Pada volume bahan bakar 100 ml dengan bobot yang diberikan sebesar 70 Kg maka didapat hasil waktu 04.28.22.
39 4.3. Perhitungan Daya Motor 4.3.1 Daya Indikasi ( indicated horse power ) Keterangan : N i = Daya Indikasi ( indicated horse power ) P i Vd n i = Tekanan Indikasi = Volume langkah = Putaran poros engkol pada rpm = Jumlah silinder Z = Perbandingan langkah siklus, untuk 2 tak adalah 1 dan untuk 4 tak adalah 2 = 513,3 Nm Daya indikasi hasil dari motor bakar yang besarnya selalu tidak konstan, besarnya daya yang dihasilkan tergantung pada tinggi rendahnya putaran mesin.
40 2. Tenaga pada pada Mechanical Losses (Rugi-rugi mekanik) Ket : N m = Tenaga yang hilang pada horse power Pm = rugi tekanan berat berkendara, mengetahuinya ( 80kg berat kosong ( gokart) + berat dari pemengemudi ( 60 kg ) N m = = = 119,8 kw Hasil perhitungan tenaga pada mechanical loses ( rugi rugi mekanik ) yang dihitung didasarkan dari tenaga mesin motor honda dibagi dengan rugi tekanan berkendara. A. Hasil perhitungan tenaga mesin yang hilang pada diputaran 2000 Rpm. Variasi beban pengendara + berat kendaraan kosong ( Kg ) Putaran Mesin ( Rpm ) Power ( Kw ) 80 + 50 2000 80 + 60 2000 80 + 70 2000 31,7 34,2 36,6 Tabel. 4.3.1 Hasil perhitngan daya yang hilang pada putaran 2000 Rpm
41 B. Hasil perhitungan tenaga mesin yang hilang pada diputaran 3000 Rpm Variasi beban pengendara + berat kendaraan kosong ( Kg ) Putaran Mesin ( Rpm ) Power ( Kw ) 80 + 50 3000 80 + 60 3000 80 + 70 3000 47,6 51,3 55,0 Tabel. 4.3.2 Hasil perhitngan daya yang hilang pada putaran 3000 Rpm Perbandingan daya yang hilang pada mechanical loses ( rugi rugi mekanik ) pada kendaraan gokart dengan bobot beban pengendara. Variasi beban pengendara + berat kendaraan kosong ( Kg ) 2000 Rpm Power ( Kw) 3000 Rpm 80 + 50 Kg 31,7 80 + 60 Kg 34,2 80 + 70 Kg 36,6 47,6 51,3 55,0 Tabel. 4.3.3 Perbandingan hasil perhitungan daya yang hilang pada mesin saat menerima beban pengendara
42 60 Grafik Perbandingan Daya Yang Hilang 50 40 47,6 51,3 55 30 31,7 34,2 36,6 20 10 0 80 + 50 Kg 80 + 60 Kg 80 + 70 Kg 2000 Rpm 3000 Rpm Grafik 4.3.1 Perbandingan hasil perhitungan daya yang hilang Ket. Memperlihatkan besaran daya yang dikeluarkan pada 2000 Rpm dan 3000 Rpm dengan bobot pengendara dan kendaraan yang didapat hasil perhitungan. 3. Tekanan efektif rata rata Merupakan besaran rata rata tekanan efektif yang bekerja pada permukaan piston. P e = P i. ɳ m Dengan : ɳ m = efisiensi mekanik besaran nya sekitar 0,8 0,85, diambil 0,85 karena batas dari jarum ( compression gauge) pada 110 cc. P e = 119,8. 0,8 = 95, 84 Kg/cm 2
43 4. Efisiensi mekanik = Ni ( 6,05 ) Nm ( 0,8 ) = 5,25 Nm = = 0,87 Kw/rpm Sehingga : Nm = = 0,867 kw/rpm 4.3.2 Daya Efektif ( N e ) Adalah besaraan rata rata daya yang dihasilkan oleh mesin.
44 Dimana : a : jumlah siklus perputaran, untuk motor 4 langkah = 0,5 N e = Torsi T = 716,20 = 8,73 Hp Jadi, T = 716,2 = 0, 89 kg.m = 8,76 Nm 4.4 Peforma Mesin Diketahui : P = daya motor ( 1 hp = 0,7475 kw ) T = torsi motor ( 8,42 Nm/ 5500 rpm, standar mesin yang digunakan ) n = putaran motor ( 7000 rpm, standar mesin yang digunakan ) = faktor konversi satuan Nm menjadi satuan Hp
45 = faktor konversi kecepatan putar ( rpm ) menjadi kecepatan translasi ( m/detik ) P = = = 51,6 Hp Peforma mesin diukur dari besar kerja suatu motor tersebut pada waktu tertentu, dan dihitung dalam 1 horse power. Sehingga gokart yang sudah diaplikasikan dengan mesin motor mendapatkan hasil daya 51,6 Hp berdasarkan asumsi yang dihitung