BAB II KAJIAN PUSTAKA

8 BAB II KAJIAN PUSTAKA A. Kajian Teori dan Hasil Penelitian yang Relevan 1. Kajian Teori a. Sistem Pengapian Motor bensin membutuhkan adanya nyala api listrik untuk membakar campuran udara dan bahan bakar di dalam ruang bakarnya. Oleh karena itu dibutuhkan sebuah sistem atau mekanisme yang mengatur proses penyalaan api listrik tersebut ke dalam ruang bakar. Menurut Jalius Jama dkk, Sistem pengapian pada motor bensin berfungsi mengatur proses pembakaran campuran bensin dan udara di dalam silinder sesuai waktu yang sudah ditentukan yaitu pada akhir langkah kompresi (2008: 165). Pengapian yang tepat dan percikan bunga api yang kuat dibutuhkan untuk mendapatkan kerja motor yang efisien. Percikan bunga api yang kuat di ruang bakar berguna agar campuran udara dan bahan bakar di ruang bakar dapat terbakar dengan sempurna. b. Busi Tujuan dari adanya busi dalam sistem pengapian adalah untuk mengalirkan arus listrik tegangan tinggi dari koil pengapian ke ruang bakar. Pembakaran bahan bakar di ruang bakar pada motor bensin dilakukan oleh busi yang memercikkan bunga api, selanjutnya api membakar campuran bahan bakar dan udara dan merambat ke seluruh ruang bakar. Api yang dihasilkan oleh busi tersebut akan membakar campuran yang ada di sekitarnya dan kemudian bergerak meluas ke seluruh massa campuran dalam ruang bakar. Faktor penempatan busi sangat berpengaruh terhadap proses pembakaran di ruang bakar. Untuk menghindari daerah yang terjauh dari busi sebagai sumber api, maka busi diletakkan di tengah-tengah kepala silinder. Tetapi pada umumnya peletakan busi pada sepeda motor saat ini berada pada salah satu sisi commit antara katup to user hisap dan katup buang. 8

c. Penggunaan Busi Ganda Penggunaan busi ganda dalam satu silinder dewasa ini semakin sering digunakan dan dikembangkan karena memiliki kelebihan tersendiri. Dengan menggunakan busi ganda diharapkan dapat memberikan distribusi pembakaran yang lebih merata sehingga diperoleh efisiensi pembakaran yang lebih baik. Adapun keuntungan penggunaan busi ganda adalah sebagai berikut : (Eko Setio W, 2008 : 8) 1) Mencegah Terjadinya Detonasi Detonasi adalah terbakarnya campuran udara dan bahan bakar di ruang bakar secara spontan saat langkah pembakaran dan setelah penyalaan. Tekanan meningkat yang disebabkan oleh kecepatan pembakaran yang tidak normal, menghantam dinding silinder dan kepala piston, sehingga menimbulkan bunyi ketukan (knocking). Tekanan yang besar dan cepat ini terjadi pada akhir pembakaran. Sebagai akibatnya tenaga mesin akan berkurang. Dengan menggunakan busi ganda dalam satu silinder distribusi pembakaran menjadi lebih cepat dan lebih merata sehingga diperoleh pembakaran yang lebih baik. 2) Mencegah Terjadinya Kegagalan Pengapian Oleh Busi Terutama Pada Kondisi Campuran Bahan Bakar Yang Sulit Terbakar (Hard Knocking) Dalam ruang pembakaran konvensional dengan busi tunggal, tingkat pembakarannya lambat. Busi yang terletak di satu ujung dari ruang pembakaran menyalakan campuran udara dan bahan bakar. Percikan api yang tercipta dari busi butuh beberapa waktu untuk mencapai bagian terjauh dari ruang pembakaran. Sehingga, pembakarannya lambat dan tidak efisien. Jalius Jama dkk (2008) menyebutkan bahwa : Knocking merupakan ledakan yang menghasilkan gelombang kejutan berupa suara ketukan karena naiknya tekanan yang besar dan kuat yang terjadi pada akhir pembakaran. Knocking yang berlebihan akan mengakibatkan katup, busi dan torak terbakar. Saat pengapian yang terlalu maju juga bisa menyebabkan suhu mesin menjadi terlalu tinggi (hlm. 168). 9 9

10 Dengan menggunakan busi ganda dalam satu silinder distribusi pembakaran menjadi lebih cepat dan lebih merata sehingga diperoleh efisiensi pembakaran yang lebih baik. 3) Menghemat Pemakaian Bahan Bakar Pembakaran campuran udara dan bahan bakar di ruang bakar sangat dipengaruhi oleh peletakan busi pada kepala silinder. Untuk menghindari daerah yang terjauh dari busi sebagai sumber api, maka busi diletakkan di tengah-tengah kepala silinder. Tetapi pada umumnya peletakan busi pada sepeda motor saat ini berada pada salah satu sisi antara katup hisap dan katup buang. Penggunaan busi ganda membuat pembakaran bahan bakar menjadi lebih sempurna yang menjadikan kendaraan hemat bahan bakar namun tetap memberikan torsi yang maksimal. 4) Meningkatkan Horse Power Percikan api yang tercipta dari busi butuh beberapa waktu untuk mencapai bagian terjauh dari ruang pembakaran. Busi ganda mengatasi tingkat pembakaran yang lambat tersebut dengan cara yang sederhana. Kepala silinder dilengkapi dengan busi ganda sebagai ganti dari penggunaan busi tunggal. Dengan membangkitkan dua busi pada tiap ujung dari ruang pembakaran, campuran udara dan bahan bakar terbakar sehingga terdapat dua percikan api yang tercipta sehingga tercipta pengurangan perjalanan percikan api dalam ruang bakar. Cepatnya pembakaran mengakibatkan cepatnya peningkatan tekanan. Dengan demikian maka akan dihasilkan torsi yang lebih besar, efisiensi bahan bakar yang lebih baik, dan emisi yang lebih rendah. Dalam aplikasi penggunaan dua busi atau lebih di dalam ruang bakar terdapat beberapa pertimbangan yang menyebabkan teknologi tersebut kurang dipilih sebagai sistem pengapian pada motor bensin. Beberapa kekurangan 10

11 yang dapat menjadi penyebabnya adalah sebagai berikut : (Eko Setio W, 2008 : 9) 1) Faktor Desain dan Produksi Menggunakan busi yang lebih dari satu menyebabkan desain kepala silinder menjadi lebih rumit sehingga proses produksinya menjadi lebih sulit dan membutuhkan biaya produksi yang lebih besar sehingga untuk mesin dengan kapasitas silinder yang kecil membuat harganya lebih mahal dan tidak mampu diserap oleh pasar. 2) Faktor Perawatan Biaya perawatan menjadi lebih mahal karena komponen-komponennya menjadi lebih banyak dibandingkan dengan hanya satu busi. 3) Membutuhkan pasokan listrik yang lebih besar untuk sistem pengapian d. Capasitor Discharge Ignition (CDI) Sistem pengapian CDI (Capacitor Discharge Ignition) adalah salah satu sistem pengapian yang menggunakan relai/saklar dengan sistem elektronik. Penggunaan saklar dengan sistem elektronik merupakan pengganti alat pengatur arus secara mekanik (platina). Pada sistem pengapian elektronik (CDI), mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan pengapian konvensional. Kelebihan tersebut antara lain : 1. Tidak memerlukan penyetelan saat pengapian, karena saat pengapian terjadi secara otomatis yang diatur secara elektronik. 2. Lebih stabil, karena tidak ada loncatan bunga api seperti yang terjadi pada breaker point (platina) sistem pengapian konvensional. 3. Mesin mudah distart, karena tidak tergantung pada kondisi platina. 4. Unit CDI dikemas dalam kotak plastik yang dicetak sehingga tahan terhadap air dan goncangan. 5. Pemeliharaan lebih mudah, karena kemungkinan aus pada titik kontak platina tidak ada. 11

12 Sehingga sistem pengapian konvensional dewasa ini tidak dipergunakan secara luas. Pada sistem pengapian CDI, saklar elektronik menggunakan peralatan semi konduktor yang dapat dikontrol yaitu SCR (Silicon Controller Rectifier). Pada proses pengapian CDI arus yang dihasilkan oleh sumber tegangan sementara disimpan di dalam kapasitor. Bila sebuah isyarat tegangan diberikan pada pada gate (gerbang), maka SCR dinyalakan. Dari penyalaan tersebut muatan listrik yang disimpan di dalam kapasitor dilepaskan ke kumparan primer pada koil pengapian. Arus ini kemudian membangkitan tegangan yang lebih tinggi pada kumparan sekunder (15 KV-20 KV), yang menyebabkan terjadinya loncatan bunga api pada busi. Berdasarkan arus yang masuk ke unit CDI, sistem pengapian CDI dibedakan menjadi dua, yaitu sistem pengapian CDI-AC dan CDI-DC. Sistem pengapian CDI-AC digunakan pada sepeda motor-sepeda motor keluaran lama seperti: Honda Grand, Honda Supra, Honda Supra Fit, Yamaha RX- King, dll. Sedangkan sistem pengapian CDI-DC digunakan pada sepeda motor-sepeda motor keluaran baru, antara lain : Honda Supra X 125, Yamaha Jupiter MX, Honda Vario, Suzuki Shogun 125 R, dll. Perubahan sistem pengapian sepeda motor dari CDI-AC menjadi CDI-DC dilakukan karena pada sistem pengapian CDI-AC pengapian yang terjadi kurang stabil. Hal ini disebabkan karena sumber arus diambil dari source coil (koil eksitasi) dimana tegangan yang dihasilkan tergantung dari putaran mesin. Sedangkan pada sistem pengapian CDI-DC sumber arus yang dipakai adalah baterai, sehingga pengapian yang dihasilkan akan stabil dari putaran rendah sampai dengan putaran tinggi. Besarnya tegangan yang didistribusikan ke busi sebagai pemercik bunga api dipengaruhi oleh tegangan yang diterima oleh ignition coil. CDI sebagai pendistribusi tegangan dari sumber arus ke ignition coil diharapkan dapat mendistribusikan tegangan tersebut secara optimal. Dengan adanya busi ganda dalam satu silinder tentunya dibutuhkan tegangan yang lebih besar untuk didistribusikan ke ignition coil pada masingmasing busi. Karena apabila commit tegangan to user yang didistribusikan besarnya sama 12

13 maka tegangan akan terbagi menjadi dua yaitu untuk masing-masing busi. Penggunaan CDI ganda dalam penelitian ini adalah sebagai pendistribusi tegangan dari sumber arus ke ignition coil pada busi kedua. Dengan menggunakan CDI ganda dapat mengoptimalkan distribusi tegangan ke ignition coil pada masing-masing busi. Adapun kekurangan menggunakan CDI ganda adalah sebagai berikut : 1. Dengan menggandakan CDI dapat memperbesar pengapian, tetapi spull CDI dan spull pulsernya harus di paralel sehingga jarang dilakukan karena kurang praktis. 2. Menggandakan CDI dikhawatirkan bisa membuat korslet wiring dan belum tentu masing-masing CDI memiliki kurva pengapian yang sama. 1) Diagram Sistem Pengapian yang Digunakan a) Menggunakan Busi Tunggal Dengan CDI Tunggal Gambar 2.1. Diagram Sistem Pengapian Busi Tunggal Komponen yang digunakan dalam sistem pengapian : 1) Baterai (Accu) 2) Fuse / Sekering 3) Kiprok 4) Spull 13

14 (a) Spull CDI berfungsi mengalirkan arus listrik ke CDI untuk pengapian. (b) Spull pulser berfungsi sebagai penghasil arus listrik untuk sensor pengapian. Arus listrik dikirim ke CDI untuk membuka SCR. (c) Spull penerangan berfungsi sebagai penghasil arus listrik untuk penerangan. (d) Spull pengisian berfungsi sebagai sumber arus yang digunakan untuk mengisi baterai atau accu. 5) CDI 6) Ignition Coil 7) Busi Skema pengapian saat menggunakan busi tunggal dan CDI tunggal adalah sebagai berikut : Arus listrik dari baterai yang telah melewati fuse distabilkan oleh kiprok dan kelebihan arus listriknya dialirkan ke massa. Arus listrik yang telah distabilkan oleh kiprok akan diteruskan ke spull CDI untuk pengapian dan juga ke spull pulser untuk mengaktifkan sensor pengapian. Sensor pengapian akan mengirim sinyal listrik ke CDI guna membuka SCR. Pada saat SCR memicu muatan listrik yang disimpan di kapasitor CDI, arus dari SCR kemudian menuju primer koil. Hubungan arus dari kapasitor CDI menimbulkan induksi pada kumparan sekunder koil. Tegangan tinggi pada kumparan sekunder diteruskan ke busi hingga memercikkan bunga api. 14

15 b) Menggunakan Busi Tunggal Dengan CDI Ganda Gambar 2.2. Diagram Sistem Pengapian Busi Tunggal dan CDI Ganda Skema pengapian saat menggunakan busi tunggal dan CDI ganda adalah sebagai berikut : Arus listrik dari baterai yang telah melewati fuse distabilkan oleh kiprok dan kelebihan arus listriknya dialirkan ke massa. Arus listrik yang telah distabilkan oleh kiprok akan diteruskan ke spull CDI untuk pengapian dan juga ke spull pulser untuk mengaktifkan sensor pengapian. Arus listrik kemudian di parallel menuju ke kedua CDI. Sensor pengapian akan mengirim sinyal listrik ke CDI guna membuka SCR. Pada saat SCR memicu muatan listrik yang disimpan di kapasitor CDI, arus dari SCR kemudian menuju primer koil. Hubungan arus dari kapasitor CDI menimbulkan induksi pada kumparan sekunder koil. Tegangan listrik yang dihasilkan dari memparalel arus listrik ke kedua CDI menjadi lebih besar. Tegangan tinggi pada kumparan sekunder diteruskan ke busi hingga memercikkan bunga api yang lebih besar. 15

16 c) Menggunakan Busi Ganda Dengan CDI Tunggal Gambar 2.3. Diagram Sistem Pengapian Busi Ganda dan CDI Tunggal Skema pengapian saat menggunakan busi ganda dan CDI tunggal adalah sebagai berikut : Arus listrik dari baterai yang telah melewati fuse distabilkan oleh kiprok dan kelebihan arus listriknya dialirkan ke massa. Arus listrik yang telah distabilkan oleh kiprok akan diteruskan ke spull CDI untuk pengapian dan juga ke spull pulser untuk mengaktifkan sensor pengapian. Sensor pengapian akan mengirim sinyal listrik ke CDI guna membuka SCR. Pada saat SCR memicu muatan listrik yang disimpan di kapasitor CDI, arus dari SCR kemudian menuju primer masing-masing koil. Hubungan arus dari kapasitor CDI menimbulkan induksi pada kumparan sekunder masing-masing koil. Tegangan tinggi pada kumparan sekunder diteruskan ke busi hingga memercikkan bunga api. 16

17 d) Menggunakan Busi Ganda Dengan CDI Ganda Gambar 2.4. Diagram Sistem Pengapian Busi Ganda dan CDI Ganda Skema pengapian saat menggunakan busi ganda dan CDI ganda adalah sebagai berikut : Arus listrik dari baterai yang telah melewati fuse distabilkan oleh kiprok dan kelebihan arus listriknya dialirkan ke massa. Arus listrik yang telah distabilkan oleh kiprok akan diteruskan ke spull CDI untuk pengapian dan juga ke spull pulser untuk mengaktifkan sensor pengapian. Arus listrik kemudian di parallel menuju ke kedua CDI. Sensor pengapian akan mengirim sinyal listrik ke CDI guna membuka SCR. Pada saat SCR memicu muatan listrik yang disimpan di kapasitor CDI, arus dari SCR kemudian menuju kumparan primer masing-masing koil. Hubungan arus dari kapasitor CDI menimbulkan induksi pada kumparan sekunder masing-masing koil. Tegangan listrik yang dihasilkan dari memparalel arus listrik ke kedua CDI menjadi lebih besar. Tegangan tinggi pada kumparan sekunder diteruskan ke busi hingga memercikkan bunga api yang lebih besar. 17

18 e. Daya Daya motor adalah kemampuan sebuah motor bakar untuk menghasilkan tenaga dari proses konversi energi panas menjadi energi putar. Semakin besar daya motor yang dihasilkan semakin besar pula percepatan yang dihasilkan untuk reduksi gigi (sistem transmisi) yang sama. Daya motor adalah rata-rata kerja yang dilakukan dalam satuan waktu (Toyota New Step 1, 1995: 1-7). Daya motor diperoleh dari pembakaran bahan bakar di dalam silinder yang menghasilkan tekanan untuk mendorong torak sehingga menghasilkan daya putar pada poros engkol. Daya sebuah mesin dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu kualitas bahan bakar, proses pembakaran, keterlambatan pembakaran, mekanisme katup, kualitas udara yang dimasukkan, perbandingan kompresi dan kerugian mekanis serta tekanan efektif rata-rata, sehingga daya motor dapat dibedakan menjadi dua, yaitu daya indikator dan daya poros (efektif). Daya indikator adalah daya yang dihasilkan oleh silinder. Dengan kata lain daya indikator adalah daya teoritis yang belum dipengaruhi faktor gesekan di dalam silinder motor, pada motor 2 tak untuk satu kali siklus kerja diselesaikan selama satu putaran poros engkol. Maka mekanisme dari satu putaran adalah : Ni = Pi.A.L Keterangan : Pi = Tekanan rata-rata yang diindikasikan A = Luas lingkaran torak = D 2 = 0,7825.D 2 L = Panjang langkah torak Daya yang dihasilkan motor selama n putaran adalah : Ni = Dimana : Ni = Daya Indikator Pi = Tekanan rata-rata yang diindikasikan (dalam kgf/cm 2 ) D = Diameter Silinder 18

19 L Z n = Langkah Torak = Jumlah Silinder = Putaran mesin setiap menit = jumlah langkah kerja, untuk motor 2 tak = 1 dan motor 4 tak = 1/60 = Untuk mengubah 1 menit = 60 detik 1/100 = untuk mengubah 1 meter = 100 cm 1 HP = 0.7457 KW (Kilo Watt) 1 PS = 0.7355 KW Pada motor bakar daya yang digunakan adalah daya poros. Daya poros diperoleh dari daya indikator dikurangi dengan kerugian-kerugian gesekan. Daya poros ditimbulkan oleh bahan bakar yang dibakar dalam silinder dan selanjutnya menggerakkan semua mekanisme. Daya mesin sebenarnya dapat dihitung dengan menghitung daya poros dan torsi yang dihasilkan oleh poros tersebut. Untuk menghitung daya poros digunakan dynamometer yang dihubungkan dengan poros output mesin, sehingga dari alat tersebut terbaca besarnya torsi yang dihasilkan. Sedangkan untuk mengetahui besarnya putaran mesin (rpm) menggunakan tachometer. Setelah diketahui besarnya torsi dan putaran mesin dari pengukuran ini kemudian dimasukkan ke dalam rumus : N =.T. PS (German Horse Power) Keterangan : N = Daya mesin T = Momen putar (Torsi) n = putaran mesin per menit (rpm) Momen mesin ialah nilai yang menunjukkan gaya putar pada out put mesin (New Step I, 1995: 1-7). Daya mesin yang sesungguhnya dapat diukur berdasarkan pada putaran poros dan momen torsi yang dihasilkan. Antara daya, momen dan torsi tersebut memiliki hubungan yang saling ketertarikan. 19

20 Nilai ini dinyatakan dalam satuan Newton Meter dan dihitung dengan persamaan : T = P x r Dimana : T = Momen Putar (Torsi) P = Gaya r = Jarak (Distance) Daya out put mesin merupakan rata-rata kerja yang dilakukan dalam satu waktu. Satuan umum yang digunakan adalah Kilowatt (KW). Satuan lain yang digunakan ialah HP dan PS. Untuk memperjelas hubungan antara Daya, Torsi dan Putaran dapat dijelaskan sebagai berikut : Apabila sebuah roda dengan jari-jari, padanya bekerja gaya keliling P yang menyebabkan roda berputar sebanyak n putaran per menit maka daya N yang bekerja adalah : N = P.2π.R.n. kgcm/detik Karena 1 HP = 75 kgm/detik, maka : = kgm/detik N = HP P x R adalah momen putar yang bekerja (Torsi), maka akan menjadi : N = HP atau T = = = 71656 20

21 f. Spesifikasi Yamaha Jupiter Z Tahun 2009 1) Mesin Tipe Mesin : 4 Langkah, 2 Valve SOHC, Berpendingin Udara Jumlah / Posisi Silinder : Cylinder Tunggal Miring ke Depan Volume Silinder : 110,3 cm 3 Diameter Langkah : 51,0 54,0 mm Perbandingan Kompresi : 9,3 : 1 Daya maks. : 8,8 HP pada putaran 8000 rpm Torsi maks. : 0,92 kgf.m pada 5000 rpm Sistem Starter : Motor Starter dan Starter Kaki Sistem Pelumasan : Basah Kapasitas Oli Mesin : Total : 1 Liter / Penggantian Berkala : 0,8 Liter Sistem Bahan Bakar : Karburator VM17 SH 1 (Mikuni) Tipe Kopling : Basah, Kopling Ganda Otomatis Tipe Transmisi : Rotary, 4 Kecepatan Pengoperasian Transmisi : N-1-2-3-4-N 2) Chasis Tipe Rangka : Tulang Bawah / Under Bone Suspensi Depan : Teleskopik Suspensi Belakang : Lengan Ayun, Suspensi Ganda Ban Depan : 70/90-17M/C 38P Ban Belakang : 80/90-17M/C 38P Rem Depan : Piringan Tunggal / Single Disc Brake Rem Belakang : Tromol / Drum Brake 3) Kelistrikan Sistem Pengapian : DC. CDI Sistem Pengisian : AC Magneto Battery : GM5Z-3B/YB 5L-B Voltase commit : 12 to V 5,0 user Ah 21

22 Busi Kerenggangan Busi 4) Dimensi P L T Jarak Sumbu Roda Jarak Terendah ke Tanah Tinggi Tempat Duduk Berat Isi Kapasitas Tangki : NGK C6HSA / DENSO U20FS-U : 0,6-0,7 mm (0,023-0,027 in) : 1910 680 1.045 mm : 1230 mm : 140 mm : 760 mm : 102,0 kg (Dengan Bensin dan Oli) : 4,2 liter 2. Hasil Penelitian yang Relevan Beragam eksperimen yang berhubungan dengan penggunaan 2 busi telah banyak dilakukan sebelumnya, diantaranya yaitu : 1. Penelitian yang dilakukan oleh Eko Setio W (2008) dengan judul Pengaruh Modifikasi Penggunaan Dua Busi Terhadap Unjuk Kerja Mesin Bensin Honda Kharisma 125 Putaran Berubah. Penelitian yang dilakukan bertujuan untuk memperkaya ilmu pengetahuan dan teknologi tentang pengaruh penggunaan dua busi terhadap unjuk kerja mesin berupa torsi, daya efektif, tekanan efektif rata-rata, pemakaian bahan bakar spesifik dan efisiensi thermis serta untuk mengetahui pengaruhnya terhadap emisi gas buang yang dihasilkan mesin bensin 4 langkah 1 silinder. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dengan dua busi dapat meningkatkan unjuk kerja dengan kenaikan daya 8,15%, kenaikan torsi 8,16%, kenaikan Bmep 8,5%, Penurunan Sfc 7,82%, dan kenaikan Efisiensi thermal 8,52%. Untuk emisi gas buang CO turun sebesar 25,68 % dan HC turun sebesar 21,86 %. Pada penelitian ini digunakan Ignition coil yang mampu menghasilkan percikan api yang sama besar dan dalam waktu yang bersamaan. Grafik hubungan daya terhadap putaran mesin adalah sebagai berikut : 22

23 Gambar 2.5. Grafik Hubungan Daya Terhadap Putaran Mesin (Trendline) (Sumber: Eko Setio W, 2008: 56) Gambar 2.6. Grafik Hubungan Daya Terhadap Putaran Mesin (Point To Point) (Sumber: Eko Setio W, 2008: 56) Adapun skema cylinder head yang telah di modifikasi adalah sebagai berikut : 23

24 Gambar 2.7. Skema Cylinder Head Yang Telah di Modifikasi (Sumber: Eko Setio W, 2008: 38) Skema peralatan yang digunakan pada saat pengujian adalah sebagai berikut : 24

25 Gambar 2.8. Skema Peralatan Pada Saat Pengujian (Sumber: Eko Setio W, 2008: 35) Keterangan: 1. Tangki bahan bakar. 2. Filter bahan bakar. 3. Gelas ukur. 4. Mesin Honda Karisma. 5. Karburator. 6. Kabel busi pertama. 7. Ignition coil. 8. ECM / CDI. 9. Flexibel coupling. 10. Knalpot. 11. Water brake dynamometer. 12. Katup air. 13. Pompa. 14. Tangki air. 15. Tachometer. 16. Busi dan kabel busi kedua. 17. Blower. 2. Penelitian yang dilakukan oleh Atilla Bilgin, Ismail Altin, dan Ismet Sezer (2009) dengan judul Investigation of the Effect of Dual Ignition on the Exhaust Emissions of an SI Engine Operating on Different Conditions by Using Quasi-dimensional Thermodynamic Cycle Model. Penelitian dilakukan untuk mengetahui pengaruh penggunaan busi ganda dan variasi lokasi busi terhadap emisi gas buang mesin SI yang beroperasi dalam kondisi yang berbeda. Penelitian dilakukan secara teoritis menggunakan siklus termodinamika model quasidimensional dengan dua-zona. Bertujuan untuk menentukan konsentrasi CO2, CO, dan NO pada emisi gas buang. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa terdapat pengaruh penggunaan pengapian ganda 25

26 dan variasi lokasi busi terhadap emisi gas buang. Dengan menggunakan pengapian ganda terjadi penurunan emisi gas buang terutama dengan memperpendek perjalanan api dan meminimalkan durasi pembakaran. Model yang digunakan dalam penelitian adalah siklus termodinamika model quasi-dimensional dengan dua-zona. Kompresi dalam silinder, proses pembakaran, suhu gas yang terbakar dan lain-lain ditentukan dengan memecahkan persamaan diferensial secara bersamaan. Pada gambar ditunjukkan lokasi busi yang digunakan dalam penelitian. Titiktitik yang digambarkan dengan angka 1, 2, dan 3 dalam gambar mewakili titik pusat, garis tengah, dan lokasi percikan sisi masingmasing. Gambar 2.9. Letak Busi yang Digunakan Dalam Penelitian (Sumber : Bilgin, Altin, & Sezer, 2009 : 460) Manfaat utama menggunakan percikan api ganda adalah untuk mencapai pembakaran yang lebih kuat dan lebih cepat. Hal ini memungkinkan mesin untuk beroperasi dengan campuran bahan bakar udara ramping, yaitu dengan EGR (Resirkulasi gas buang) untuk emisi yang lebih terkendali. 26

27 Berikut kesimpulan dapat diambil dari penelitian : a. Jumlah busi dan lokasinya memiliki pengaruh penting pada emisi gas buang mesin SI. b. Busi tunggal yang terletak di tengah dan konfigurasi busi ganda memberikan hasil yang hampir sama berupa pembakaran terbaik dengan emisi gas buang terendah dibandingkan dengan semua konfigurasi lainnya. Oleh karena itu, jika busi tunggal yang terletak di tengah tidak dapat digunakan karena ada kendala geometris konfigurasi busi ganda dapat digunakan untuk menurunkan emisi. c. Konfigurasi busi ganda yang terletak di masing-masing sisi memberikan hasil yang sama dengan konfigurasi busi tunggal yang terletak di tengah. d. Peningkatan emisi CO dan NO di berbagai kondisi dapat berkurang dengan menggunakan pengapian ganda di mesin SI. B. Kerangka Berpikir Upaya untuk mengembalikan atau meningkatkan performa mesin dapat dilakukan dengan berbagai cara agar diperoleh performa mesin yang diharapkan. Salah satu upaya tersebut adalah dengan memperbaiki kualitas pembakaran bahan bakar di dalam ruang bakar. Penggunaan busi ganda dalam satu silinder akan menghasilkan pembakaran yang lebih sempurna karena dapat menjangkau daerah yang terletak jauh dari posisi penempatan busi. Dengan menggunakan busi ganda diharapkan dapat memberikan distribusi pembakaran yang lebih merata sehingga diperoleh pembakaran yang lebih baik. Dengan pembakaran yang lebih baik maka diduga performa mesin dapat meningkat sesuai yang diharapkan. Pembakaran yang sempurna di dalam ruang bakar tentunya membutuhkan saat pengapian yang tepat dari busi. Keterlambatan atau pengapian terlalu awal dapat menyebabkan pembakaran tidak sempurna sehingga untuk tingkat lebih lanjut dapat menyebabkan kerusakan mesin. Pengaturan saat pengapian pada kendaraan bermotor commit dewasa to user ini tidak lagi menggunakan sistem 27

28 pengapian secara konvensional (menggunakan platina / breaker point) melainkan telah menggunakan sistem pengapian secara elektronik (Capacitor Discharge Ignition / CDI). Dengan menggunakan sistem pengapian elektronik (CDI) maka tidak lagi memerlukan penyetelan saat pengapian, karena saat pengapian terjadi secara otomatis yang diatur secara elektronik. Dengan adanya busi ganda dalam satu silinder tentunya dibutuhkan tegangan yang lebih besar untuk didistribusikan ke ignition coil pada masingmasing busi. Karena apabila tegangan yang didistribusikan besarnya sama maka tegangan akan terbagi menjadi dua yaitu untuk masing-masing busi. Dengan menggunakan busi ganda dalam satu silinder, sistem pengapian membutuhkan ignition coil dan CDI tambahan untuk mengatur dan mengoptimalkan distribusi tegangan pada busi kedua (hasil modifikasi). Penggunaan CDI ganda dalam penelitian ini adalah sebagai pendistribusi tegangan dari sumber arus ke ignition coil pada busi kedua. Dengan menggunakan CDI ganda diharapkan dapat mengoptimalkan distribusi tegangan ke ignition coil pada masing-masing busi. Pada penelitian ini akan dilakukan pengujian dengan menggunakan CDI tunggal yang melayani busi tunggal, menggunakan CDI ganda yang melayani busi tunggal, menggunakan CDI tunggal yang melayani busi ganda dan menggunakan CDI ganda yang melayani busi ganda untuk memperoleh kerja atau performa mesin kendaraan yang lebih optimal. Dengan menggunakan CDI ganda yang melayani busi ganda diduga performa mesin mengalami peningkatan dan kualitas pembakaran menjadi lebih baik. Dengan distribusi pembakaran yang lebih merata dan diperoleh pembakaran yang lebih baik saat menggunakan busi ganda serta memperoleh kerja atau performa mesin kendaraan yang lebih optimal saat menggunakan CDI ganda diduga performa mesin mengalami peningkatan dan kualitas pembakaran menjadi lebih baik. Untuk lebih jelasnya kerangka pemikiran ini dapat digambarkan dalam paradigma sebagai berikut : 28

29 X1 X2 X1.1 X1.2 X2.1 X2.2 Y Gambar 2.10. Paradigma Penelitian Keterangan : X1 : Jumlah busi yang digunakan X1.1 : Busi tunggal X1.2 : Busi ganda X2 : CDI yang digunakan X2.1 : CDI tunggal X2.2 : CDI ganda Y : Daya mesin yang dihasilkan pada sepeda motor Yamaha Jupiter Z tahun 2009 C. Hipotesis Berdasarkan landasan teori maka diajukan hipotesis penelitian sebagai berikut : 1. Terdapat pengaruh penggunaan busi tunggal dengan menggunakan CDI ganda terhadap daya yang dihasilkan sepeda motor Yamaha Jupiter Z tahun 2009 2. Terdapat pengaruh penggunaan busi ganda dengan menggunakan CDI tunggal terhadap daya yang dihasilkan sepeda motor Yamaha Jupiter Z tahun 2009 3. Terdapat pengaruh penggunaan busi ganda dengan menggunakan CDI ganda terhadap daya yang dihasilkan sepeda motor Yamaha Jupiter Z tahun 2009 29