PENGARUH PERUBAHAN NA DAN VOOR ONSTEKING TERHADAP KERJA MESIN Nurfa Anisa 1 1 adalah Dosen Fakultas Teknik Universitas Merdeka Madiun Abstract In inspection and setting ignition system,it s important to attention about ignition setting. Engine producer have given data and exactly setting method. It have done mechanic authorize workshop,but most people are setting this ignition in trial and error. He s doing with his feeling. The aims of research are to know influence of quickly ignition (voor) and slowly ignition (na) and influence of exactly ignition to engine performance. The result of reseach,exactly ignition better than quickly ignition (voor) and slowly ignition (na). Kata kunci : Ignition system, Na and Voor Onsteking, engine performance PENDAHULUAN Di Indonesia, dunia transportasi atau otomotif khususnya berkembang sangat pesat. Hal ini ditandai dengan kemacetan yang sekarang menjadi pemandangan biasa. Salah satu kendaraan yang turut memadati jalan-jalan adalah kendaraan niaga Toyota Kijang. Kebanyakan kendaraan ini bermesin seri 2K, 3K, 4K dan 5K yang berbahan bakar bensin, dengan jumlah silinder 4. Pada penelitian ini, mengambil contoh Toyota Kijang seri 3K. Mesin kendaraan ini secara berkala harus dilakukan Tune-Up, yaitu pekerjaan perawatan yang dilakukan mekanik untuk mengendalikan kondisi kerja mesin yang optimal. Perawatan Tune-up meliputi pemeriksaan dan penyetelan yaitu : mekanisme mesin, sistem pendinginan, sistem pelumasan, sistem pengapian (yang akan dibahas) dan sistem bahan bakar. Pada pemeriksaan dan penyetelan sistem pengapian hal terakhir yang perlu diperhatikan adalah penyetelan saat pengapian. Data saat pengapian yang tepat dan cara penyetelannya ada dalam manual dari pabrikan pembuat mesin dan hal ini kebanyakan sudah dilakukan mekanik pada bengkel resmi, namun banyak mekanik yang melakukan penyetelan dengan cara coba-coba (trial and error) hanya mengandalkan feeling (perasaan). Dimana penyetelan dirasakan tepat jika reaksi tarikan mesin dirasakan paling baik. Hal tersebut banyak dilakukan oleh masyarakat pada umumnya dan sering dilakukan para mekanik yang kurang berpengalaman. PERUMUSAN MASALAH Berdasarkan latar belakang masalah di atas, yang menjadi pokok permasalahan dalam penelitian ini adalah : - Bagaimanakah pengaruh pengapian yang dimajukan / dipercepat (voor) dan dimundurkan / diperlambat (Na) terhadap kerja mesin? - Berapakah toleransi pengapian yang tepat untuk menghasilkan kerja mesin yang optimal? TUJUAN PENELITIAN Berdasarkan permasalahan di atas, maka tujuan penelitian ini adalah: - Mengetahui pengaruh pengapian yang dimajukan/dipercepat (Voor) dan Agritek Volume 12 Nomor 1 Maret 2011 PENGARUH PERUBAHAN... 49
- dimundurkan dan dimundurkan/diperlambat (Na) terhadap kerja mesin. - Mengetahui toleransi pengapian yang tepat untuk menghasilkan kerja mesin yang optimal. TINJAUAN PUSTAKA Pengapian Dalam pengapian motor bakar yang terpenting adalah mengetahui untuk pemunculan tenaga. Pemunculan tenaga dapat diperoleh dari : 1. Tenaga Thermis panas 2. Tenaga Listrik 3. Tenaga Mekanik 4. Tenaga Kimia Dalam hukum kekekalan energi dapat dikatakan : Bila suatu jumlah tenaga dalam bentuk pemunculan tertentu dihilangkan maka suatu jumlah tenaga yang sama akan timbul dalam suatu bentuk lain atau lebih. Suatu contoh adalah perubahan dalam suatu angklo listrik dari tenaga listrik menjadi tenaga thermis. Mesin Kijang merupakan motor bakar dengan pembakaran dalam, karena pembakarannya dilakukan di dalam silinder. Saat pengapian yang tepat harus dipengaruhi oleh bentuk dan ukuran ruang bakar, posisi loncatan bunga api dalam ruang bakar, kualitas dan homogenitas campuran bahan bakar dengan udara. Mesin seri 3K yang ada di pasaran Indonesia mernggunakan sistem pengapian baterai konvensional, yaitu sistem pengapian yang menggunakan baterai atau ACCU untuk menghasilkan loncatan bunga api pada setiap busi pada saat pengapian yang sesuai dengan FO (Firing Order) mesin. Untuk dapat menghasilkan loncatan bunga api pada busi yang mampu membakar campuran bahan bakar dan udara di dalam silinder diperlukan tegangan listrik yang tinggi yaitu antara 500 V sampai 2500 V. Tegangan listrik yang tinggi tersebut dihasilkan dari sumber baterai 12V. Unjuk Kerja Motor Toyota Kijang seri 3K merupakan termasuk pembakaran dalam (Internal Combution Engine) atau dikenal dengan nama motor bakar, khususnya jenis motor bakar torak (paling umum digunakan untuk kendaraan bermotor). Proses pembakaran pada motor bensin dimulai dengan loncatan bunga api busi yang membakar campuran udara dan bahan bakar, sehingga disebut dengan Spark Ignition Engines. Motor bakar torak menggunakan silinder yang didalamnya terdapat torak yang bergerak translasi bolak-balik. Gerakan torak bolak-balik diteruskan melalui batang torak ke poros engkol sehingga menghasilkan putaran poros engkol. Putaran poros engkol selanjutnya dapat digunakan berbagai keperluan misalnya memutar generator listrik atau memutarkan roda kendaraan melalui pemindah tenaga. Agritek Volume 12 Nomor 1 Maret 2011 PENGARUH PERUBAHAN... 50
METODE PENELITIAN Survey Identifikasi Masalah Studi Literatur Perumusan Masalah Pengumpulan Data - Spesifikasi mesin - Alat yang digunakan untuk pengujian - Penyetelan derajat pengapian - Data hasil pengujian Pengolahan Data - Torsi (T) - Putaran poros engkol (n) - Pemakaian bahan bakar (V) Hubungan antara daya, putaran mesin, dan pemakaian bahan bakar Kesimpulan dan Saran HASIL PEMBAHASAN Hubungan antara Daya dan Putaran Mesin pada Saat Pengapian berbeda 1. Daya maksimum yang dicapai pada saat pengapian 8 o setelah TMA 34,4 hp pada putaran constant 4000 rpm. 2. Daya maksimum dicapai pada saat pengapian 0 o pada TMA 27,3 hp pada putaran constant 3500 rpm. 3. Daya maksimum dicapai pada saat pengapian 8 o pada TMA 37,2 hp pada putaran constant 4500 rpm. 4. Daya maksimum dicapai pada saat pengapian 16 o pada TMA 34,7 hp pada putaran constant 4000 rpm. 5. Daya maksimum dicapai pada saat pengapian 24 o pada TMA 39,9 hp pada putaran constant 4000 rpm. 6. Daya maksimum yang tertinggi dari semua dari 5 kali perubahan sudut pengapian 8 o setelah TMA sampai 24 o sebelum TMA adalah 39,9 hp pada putaran constant 4000 rpm yaitu pada sudut pengapian 24 o TMA, sedangkan daya yang terendah adalah 27,3 hp pada Agritek Volume 12 Nomor 1 Maret 2011 PENGARUH PERUBAHAN... 51
putaran constant 3500 rpm pada sudut pengapian distel 0 o TMA. Hubungan antara Pemakaian Bahan Bakar dan Daya saat Pengapian yang berbeda 1. Pemakaian bahan bakar yang dicapai pada saat pengapian 8 o setelah TMA 0,008 ml/detik pada putaran constant 4000 rpm, menghasilkan daya 34,4 hp. 2. Pemakaian bahan bakar yang dicapai pada saat pengapian 0 o setelah TMA 0,01 ml/detik pada putaran constant 3500 rpm, menghasilkan daya 27,2 hp. 3. Pemakaian bahan bakar yang dicapai pada saat pengapian 8 o setelah TMA 0,006 ml/detik pada putaran constant 4500 rpm, menghasilkan daya 37,2 hp. 4. Pemakaian bahan bakar yang dicapai pada saat pengapian 16 o setelah TMA 0,006 ml/detik pada putaran constant 4000 rpm, menghasilkan daya 34,7 hp. 5. Pemakaian bahan bakar yang dicapai pada saat pengapian 24 o setelah TMA 0,005 ml/detik pada putaran constant 4000 rpm, menghasilkan daya 39,9 hp. 6. Pemakaian bahan bakar yang tertinggi dari kelima perubahan sudut dicapai pada putaran constant 3500 rpm yaitu 0,01 ml/detik dan pengapian pada sudut pengapian 0 o pada TMA yang berarti dimundurkan, sedangkan pemakaian bahan bakar yang terendah dicapai pada putaran constant 4000 rpm adalah 0,008 ml/detik pada pengapian dimundurkan yaitu 8 o setelah TMA. KESIMPULAN Dari hasil pengujian mesin seri 3K Toyota Kijang, dapat ditarik suatu kesimpulan bahwa, untuk mendapatkan performance atau unjuk kerja mesin seri 3K Toyota Kijang ini, bila dioperasionalkan pada putaran 1000 rpm sampai 4500 rpm akan menghasilkan daya yang optimum pada putaran 4000 rpm dengan sudut pengapian yang dimajukan yaitu 24 o sebelum TMA. Ini berarti bahwa mesin kijang ini untuk mencapai daya yang optimal harus distel pengapiannya dimajukan, karena pada pengapian ini bahan bakar cenderung lebih efisien. Efisien disini berarti daya yang dihasilkan lebih besar, kemudian dengan pemakaian bahan bakar yang seimbang atau sebanding dengan daya yang digunakan untuk pembakaran. Daya mesin hasil dari pengapian yang tepat (8 o p.e sebelum TMA) lebih baik daripada daya mesin yang dihasilkan saat pengapian yang dimajukan (16 o p.e s.d 24 o p.e sebelum TMA) hal ini dikarenakan, tekanan pembakaran maksimum saat pengapian yang tepat berada sedikit setelah TMA, sehingga dapat menekan secara optimal torak bergerak ke TMB. Sementara itu tekanan pembakaran yang terjadi sebelum TMA lebih kecil dibandingkan dengan tekanan pembakaran hasil dari saat pengapian pembakaran yang dimajukan (16 o p.e s.d 24 o p.e sebelum TMA) sehingga pada saat torak bergerak ke TMA mendapatkan daya lawan torak yang lebih kecil. Daya mesin hasil dari pengapian yang tepat (8 o p.e sebelum TMA) lebih baik daripada daya mesin hasil dari saat pengapian yang lebih mundur (0 o p.e s.d 8 o p.e setelah TMA) dikarenakan oleh tekanan hasil pembakaran terjadi bersamaan dengan gerakan torak yang turun ke TMB, sehingga tekanan pembakaran lebih kecil dan berada jauh setelah TMA akibatnya daya yang mendorong torak ke TMB lebih kecil. Selain itu tekanan rata-rata hasil pembakaran menjadi lebih kecil sehingga daya motor berkurang. Untuk torsi dan pemakaian bahan bakar yang dihasilkan, akan sebanding dengan daya yang ada, karena perhitungan daya tergantung dari torsi dan putaran mesin (rpm) sedangkan bahan bakar tergantung dari daya yang digunakan untuk pembakaran. Agritek Volume 12 Nomor 1 Maret 2011 PENGARUH PERUBAHAN... 52
SARAN Dari kesimpulan tersebut di atas disarankan pada mekanik atau orang yang melakukan perawatan atau tune-up mesin (motor) seri 3K Toyota Kijang untuk menyetel pengapian yang sesuai standart (8 o sebelum TMA), sehingga dapat menghasilkan unjuk kerja mesin yang optimal dan tanpa terjadi kecenderungan detonasi atau knoking. Sehingga pemakaian bahan bakar dapat ditekan sesuai dengan kegunaan mesin. Penyetelan pengapian yang tidak sesuai standart diperlambat (Na) bisa menimbulkan mesin menjadi cepat panas dan bila gas dipercepat jalan kendaraan menjadi lambat sedangkan untuk penyetelan yang dipercepat (voor) mesin hidup suara keras, mesin cepat panas dan apabila distart terjadi over slash (gerak putaran membalik). DAFTAR PUSTAKA Aris Munandar, Wiranto. 1983. Penggerak Mula Motor Bakar Torak. Bandung: ITB. Khovakh, M. 1979. Motor Vehicle Engine. Moscow: Mir Publisher. Petrovsky. 1971. Marine International Combution Engine. Moscow: Mir Publisher. Team. Bahan Ajar Sistem Pengapian. Ngawi: Kursus Monteur Bintang Mulya. Team. Gasoline Engine Toyota Training Service. Team. 2000. Pedoman Penulisan Karya Ilmiah. Malang: Universitas Negeri Malang. Agritek Volume 12 Nomor 1 Maret 2011 PENGARUH PERUBAHAN... 53