Pengaruh variasi celah reed valve dan variasi ukuran pilot jet, main jet terhadap konsumsi bahan bakar pada sepeda motor Yamaha F1ZR tahun 2001 Ahmad Harosyid K.2599014 UNIVERSITAS SEBELAS MARET BAB II LANDASAN TEORI A.Tinjauan Pustaka Inovasi dalam ilmu pengetahuan dan teknologi terus berjalan seiring dengan perkembangan jaman. Salah satu penemuan yang sangat berguna dan banyak dimanfaatkan bagi kehidupan masyarakat adalah mesin bensin. Sepeda motor adalah salah satu dari berbagai jenis alat transportasi yang menggunakan mesin bensin yang dewasa ini banyak dimiliki oleh masyarakat. Prinsip utama motor bensin adalah memanfaatkan pembakaran bahan bakar, dalam hal ini bensin untuk menimbulkan panas. Karena panas yang dihasilkan, maka tekanan udara dalam ruang bakar akan meningkat, tekanan ini akan mendorong piston yang kemudian mendorong batang torak dan memutar poros engkol, dengan kata lain panas yang timbul inilah yang dipergunakan oleh mesin untuk menghasilkan daya atau tenaga penggerak sepeda motor. Sistem kerja yang baik pada sepeda motor sangat ditentukan oleh beberapa faktor. Beberapa faktor yang harus dilakukan agar mesin kendaraan bekerja dengan baik, antara lain: mesin dapat menghisap bahan bakar (campuran bensin dengan udara) ke dalam ruang silinder, menaikkan tekanan gas campuran bensin dengan udara agar diperoleh tekanan hasil pembakaran yang cukup tinggi, meneruskan gaya tekan hasil pembakaran sehingga dapat digunakan tenaga penggerak dan membuang hasil sisa pembakaran keluar dari ruang pembakaran.
8 Dari hal-hal yang dilakukan di atas bertujuan agar pembakaran di ruang bakar dapat berlangsung dengan sempurna, sehingga dapat dihasilkan tenaga maksimal, jika pembakaran yang terjadi tidak sempurna, maka sama halnya dengan pemborosan bensin, karena bensin banyak yang tidak terbakar dan terbuang percuma kalaupun terbakar maka tenaga yang dihasilkan tidak maksimal. 1. Motor Bensin Dua Langkah Pada sepeda motor dua langkah, siklus kerjanya berlangsung dengan dua kali gerakan torak atau satu kali putaran poros engkol, yang setiap satu kali lankah torak dihasilkan satu kali langkah usaha atau terjadi pembakaran bahan bakar. Proses kerja atau proses usaha selalu berulang dengan urutan yang bersamaan. a. Siklus Motor Bakar 7 Adapun siklus kerja motor bakar selalu meliputi hal-hal sebagai berikut: 1) Pengisian: muatan segar (udara dan bahan bakar) masuk ke dalam silinder. 2) Kompresi: muatan segar yang masuk dalam silinder dimampatkan sehingga menimbulkan panas dan tekanan yang tinggi. 3) Pembakaran: pembakaran campuran udara dan bahan bakar yang telah berada di dalam silinder terbakar. 4) Ekspansi: pembakaran campuran udara dan bahan bakar akan menghasilkan tekanan yang tinggi sehingga mendorong torak dan memutarkan poros engkol. 5) Pembuangan: gas sisa pembakaran dibuang ke luar dari silinder. Pada mesin dua langkah, siklus kerjanya berlangsung dengan dua kali gerakan torak atau putaran poros engkol. Siklus kerja atau proses usaha yang terjadi selalu berulang, dengan urutan yang bersamaan. b. Ciri-ciri Motor Dua Langkah Secara umum motor dua langkah mempunyai ciri-ciri sebagai berikut: 1) Setiap langkah torak terdapat satu langkah ekspansi 2) Pada dinding silinder terdapat saluran masuk dan saluran buang
9 3) Pembilasan terjadi pada waktu torak berada di sekitar TMB (Bagyo Sucahyo, Darmanto, dan Sumarsono, 1997: 7) Gambar 1. Motor Bensin Dua langkah (Sumber: Bagyo Sucahyo, Darmanto, dan Sumarsono, 1997: 7) c. Prinsip Kerja Motor Dua Langkah Prinsip kerja motor bensin dua langkah dapat dijelaskan sebagai berikut: 1) Langkah Isap Torak bergerak dari titik mati atas (TMA) menuju titik mati bawah (TMB), pada saat saluran bilas masih tertutup oleh torak, di dalam bak mesin terjadi kompresi terhadap campuran bensin dan udara. Di atas torak, gas sisa pembakaran dari hasil sisa pembakaran sebelumnya sudah mulai terbuang keluar melalui saluran buang. Saat saluran bilas sudah terbuka, campuran bensin dengan
10 udara mengalir melalui saluran dan rongga bilas terus masuk ke dalam ruang pembakaran. 2) Langkah Kompresi Gerakan torak dari TMB ke TMA, menutup saluran bilas dan saluran buang merupakan kondisi awal terjadinya kompresi, di mana campuran udara dan bahan bakar yang ada di ruang bakar dimampatkan sehingga setelah mencapai tekanan tinggi busi memercikkan bunga api untuk pembakaran campuran bensin dengan uradra tadi. Pada saat yang bersamaan di bawah (dalam bak mesin) campuran udara dan bahan bakar baru masuk ke dalam bak mesin melalui saluran masuk. 3) Langkah Kerja Torak kembali dari TMA ke TMB sebagai akibat dari tekanan besar yang terjadi pada waktu pembakaran. Pada kondisi ini torak menutup saluran masuk dan memperkecil ruang engkol sehingga pada ruang engkol tekanannya bertambah besar yang mengakibatkan campuran bahan bakar dan udara yang berada di ruang engkol cenderung bergerak ke atas torak melalui saluran bilas. 4) Langkah Buang Pada saat torak mencapai TMB, saluran buang tebuka dan gas sisa pembakaran mengalir ke luar didorong oleh gas baru yang masuk ke ruang bakar melalui saluran bilas. Setelah torak mencapai titik mati bawah (TMB), kembali torak menuju titik mati atas (TMA) untuk mengadakan langkah sebagai pengulangan.
11 Gambar 2. Siklus Kerja Mesin Dua Langkah (Sumber: William H. Crouse dan Donald L. Anglin, 1982: 38) 2. Karburator Karburator adalah alat untuk mencampur bahan bakar dengan udara pada perbandingan yang benar untuk pembakaran yang efisien.(wardan Suyanto,1989: 150). Karburator dipasang pada saluran pemasukan (intake manifold) dan bagian atasnya dilengkapi dengan penyaring udara. Karburator ini bekerja berdasarkan perbedaan tekanan antara ruang di dalam silinder dan tekanan di luar silinder. Karena perbedaan tekanan ini maka akan menyebabkan adanya aliran udara dari luar masuk ke dalam silinder. Apabila aliran udara ini di lewatkan pada pipa yang dipersempit maka kecepatan alirannya akan naik dengan akibat tekanan akan turun. Turunnya tekanan ini dimanfaatkan untuk mengeluarkan bahan bakar dari karburator supaya bersama-sama dengan udara yang mengalir tersebut sehingga bercampur dengan perbandingan berat yang sesuai dengan yang dibutuhkan motor agar terjadi pembakaran yang sempurna. Salah satu tugas karburator adalah harus dapat menyesuaikan diri terhadap perubahan campuran bensin dengan udara sesuai dengan putaran mesin pada berbagai situasi baik kondisi jalan ataupun cuaca yang dapat mempengaruhi kerja mesin. Prinsip kerja karburator adalah berdasarkan hukum Bernoulli. Bernoulli mengatakan bahwa jika aliran suatu fluida dipercepat maka tekanannya akan turun. Fluida adalah zat yang dapat mengalir. Contohnya adalah gas dan
12 semua zat cair, akibat tekanannya turun maka terjadi perbedaan tekanan di dua tempat yang berbeda yaitu bagian yang dipercepat dan bagian yang tidak dipercepat. Perbedaan pada karburator menyebabkan bensin keluar/terhisap sehingga bercampur dengan udara dan terbentuklah campuran bensin dan udara. Adapun mengenai prinsip kerja karburator adalah sebagai berikut, sewaktu torak bergerak ke TMA menuju TMB di dalam langkah isap, pada lubang silinder terjadi pembesaran ruangan sehingga menimbulkan kehampaan pada lubang silinder tersebut. Kehampaan ini akan membuat perbedaan tekanan udara antara alam bebas dengan lubang silinder, di mana tekanan di dalam lubang silinder lebih rendah daripada tekanan udara pada alam bebas. Dengan adanya perbedaan tekanan tersebut maka mengalirlah udara yang ada di alam bebas masuk ke dalam lubang silinder dengan terlebih dahulu udara yang masuk disaring oleh saringan udara, kemudian udara ini melewati bagian karburator, lubang masuk (inlet port) dan terakhir masuk ke dalam silinder. Jumlah udara yang masuk diatur oleh katup pada karburator yang disebut Throttle valve, katup ini dihubungkan melalui kawat pada pengatur akselerasi (gas) pada stang kemudi. Dengan adanya katup ini maka lubang tempat mengalirnya udara dapat dipersempit, penyempitan saluran udara ini disebut venturi yang gunanya agar pada saat udara melewati venturi alirannya menjadi lebih cepat. Gunanya mempercepat aliran udara di bagian venturi ini adalah agar udara yang mengalir cukup kuat untuk membawa partikel-partikel bensin yang keluar dari mulut nozzle di bawah throttle valve. Bensin dapat keluar dari nozzle bila aliran udara pada bagian venturi dipercepat, berarti tekanan udara pada bagian venturi ini adalah rendah, sedangkan tekanan udara di dalam mangkuk tempat penyimpanan bensin untuk sementara adalah tinggi, maka mengalirlah bensin ke dalam lubang yang ukurannya cukup kecil pada bagian jet (spoeyer). Kemudian masuk pada bagian jet kemudian keluar pada bagian nozzle, keluarnya bensin pada nozzle ini sudah merupakan kabut bahan bakar. a. Macam-macam karburator
13 Ditinjau dari arah mengalirnya campuran udara dan bensin, karburator dapat dibedakan dalam tiga golongan yaitu: 1) Karburator Arus Naik Gambar 3. Karburator Arus Naik (Sumber: Toyota New Step 2, 1996: 3-6) Pada karburator tipe ini campuran udara dan bensin mengalir dari bawah ke atas, sehingga efisiensi pengisian rendah yang diakibatkan adanya kerugian gravitasi dari campuran itu sendiri. Selain itu karena alirannya ke atas, maka karburator harus ditempatkan di bawah, akibatnya cara melayaninya lebih sulit. Oleh karena itu pada saat sekarang karburator model ini sudah tidak dipergunakan lagi. 2) Karburator Arus Sisi Datar Gambar 4. Karburator Arus Sisi Datar (Sumber: Toyota New Step 2, 1996: 3-7)
14 Pada karburator tipe ini arah campuran udara dan bensin adalah mendatar, sehingga memungkinkan untuk membuat intake manifold lebih pendek, maka jumlah kerugian gesekan pada sistem intake menjadi kecil sehingga efisiensi pengisian lebih tinggi. Selain itu, satu keuntungan pada karburator ini adalah motor dapat dibuat lebih rendah. Untuk melakukan penyetelan karburator ini diperlukan ketelitian dan keahlian serta harganyapun cukup mahal. Karburator tipe ini banyak digunakan pada motor-motor putaran tinggi (mobil sport) 3) Karburator Arus Turun Gambar 5. Karburator Arus Turun (Sumber: Toyota New Step 2, 1996: 3-7) Pada karburator tipe ini campuran udara dan bensin mengalir dari atas ke bawah sehinga kerugian gravitasi tidak ada. Posisi penempatan karburator memungkinkan untuk dapat melakukan service dengan mudah. Tetapi sehubungan dengan tinggi karburator, maka ruang mesin menjadi lebih tinggi karena tinggi mesin bertambah. Dengan pertimbangan keuntungan-keuntungan dan kerugian-kerugian dari bermacam-macam karburator tersebut, dewasa ini banyak kendaraankendaraan menggunakan karburator model arus turun (down draft). b. Fungsi Karburator Adapun fungsi karburator adalah sebagai berikut: 1) Mengatur perbandingan campuran antara bahan bakar dengan udara. 2) Mengubah campuran tersebut menjadi kabut.
15 3) Menambah atau mengurangi jumlah campuran tersebut sesuai dengan kecepatan dan beban motor yang berubah-ubah. c. Bagian-bagian karburator Mekanisme bagian bagian karburator dan fungsinya adalah: 1) Mangkuk karburator berfungsi untuk menyimpan bensin pada waktu belum digunakan. 2) Klep/jarum pengapung berfungsi mengatur masuknya bensin ke dalam mangkuk karburator. 3) Pengapung/pelampung berfungsi untuk mengatur ketetapan atau keberadaan bensin di dalam mangkuk karburator. 4) Skep/katup gas berfungsi mengatur banyaknya gas yang masuk ke dalam silinder. 5) Pemancar jarum berfungsi memancarkan bensin waktu motor digas, besarnya diatur oleh terangkatnya skep. 6) Jarum skep/jarum gas berfungsi mengatur besarnya semprotan bensin dari main nozzle pada waktu mator digas. 7) Pemancar besar/induk berfungsi memancarkan bensin waktu motor digas full atau tinggi. 8) Pemancar kecil/stasioner berfungsi memancarkan bensin waktu langsam atau stasioner. 9) Sekrup gas/baut gas berfungsi untuk menyetel posisi skep sebelum digas. 10) Sekrup udara/baut udara berfungsi mengatur banyaknya udara yang akan dicampur dengan bensin. 11) Katup cuk berfungsi untuk menutup udara luar yang masuk ke karburator sehingga gas menjadi kaya, digunakan pada waktu start.
1. Cable adjusting screw 11. Air screw 2. Locknut 12. Valve seat gasket 3. Spring (Throtle valve) 13. Valve seat 4. Spring (plunger) 14. Pilot jet 5. Spring seat 15. Main jet 6. Starter plunger 16. Main nozzle 7. Clip 17. Float 16
17 8. Jet needle 9. Hose 10. Throttle stop screw Gambar 6. Bagian-bagian Karburator (Sumber: Daryanto, 1987: 36) a. Jenis Bahan Bakar 3. Konsumsi Bahan Bakar Bahan bakar yang digunakan sepeda motor adalah bensin premium, yang sampai sekarang merupakan bahan bakar yang banyak digunakan dibandingkan yang lain. Berdasarkan nilai oktan, bensin dibedakan menjadi 3 macam yaitu premik, premium, dan bensin biru. Pemilihan bensin yang cocok seharusnya didasarkan pada perbandingan kompresinya, semakin tinggi nilai oktannya maka bahan bakar bersifat dapat habis terbakar. Tabel l. Contoh Angka Octane Berbagai Bahan Bakar No Jenis Angka Octane 1. 2. 3. 4. 5. 6. Bensin Umum BBL2L Premium Super 98 Bensin Motor Balap (pesawat) Alkohol 70 75 80-85 90 96-99 115 160 (Yaswaki Kiyaku dan DM Murdhana, 1998: 34) b. Syarat-syarat Bahan Bakar Proses pembakaran pada ruang bakar pada mesin harus memenuhi syaratsyarat terutama untuk bahan bakar yaitu bensin harus mempunyai kualitas baik, suhu yang tinggi berasal dari loncatan bunga api busi, dan udara. Ketiga unsur tersebut harus sebanding untuk menghasilkan pembakaran yang sempurna. Bensin yang mempunyai kualitas baik harus mempunyai syarat-syarat dibawah ini agar menghasilkan kerja mesin yang baik, yaitu: 1) Mudah Terbakar Pembakaran serentak di dalam ruang pembakaran. 2) Mudah Menguap
18 Bensin harus mampu membentuk uap dengan mudah untuk memberikan campuran udara-bensin dengan tepat saat menghidupkan mesin masih dingin. 3) Tidak Beroksidasi dan Bersifat Pembersih Sedikit perubahan kualitas dan perubahan bentuk selama disimpan. Selain itu juga bensin harus mencegah pengendapanpada sistem intake. c. Pemakaian Bahan Bakar Konsumsi bahan bakar adalah banyaknya bahan bakar yang dipakai selama proses pembakaran berlangsung. Secara umum, faktor yang mempengaruhi konsumsi bahan bakar adalah kecepatan. Pada kecepatan yang semakin meningkat maka pemakaian bensin semakin tidak menguntungkan (semakin banyak bahan bakar yang dikonsumsi). (BPM.Arends dan H. Berenschot, 1980: 27) 1) Faktor yang mempengaruhi konsumsi bahan bakar Besarnya konsumsi bahan bakar ditentukan oleh beberapa faktor, antara lain: (a) Putaran mesin. Semakin besar putaran mesin, semakin besar pula konsumsi bahan bakarnya. (b) Volume ruang bakar. Semakin besar volume ruang bakar, semakin besar pula konsumsi bahan bakarnya. (c) Sistem bahan bakar, hal ini terkait dengan sistem pencampuran bahan bakar pada karburator. (d) Efisiensi volumetrik dan efisiensi pengisian. Besarnya volume campuran gas yang sebenarnya masuk ke dalam silinder dapat dinyatakan dalam suatu angka perbandingan antara volume campuran gas yang masuk dengan volume langkah dari titik mati atas sampai titik mati bawah. Angka perbandingan ini
19 selanjutnya memperlihatkan efisiensi dari pada volume campuran gas yang masuk ke dalam silinder dan ini disebut dengan efisiensi volumetrik. 12 dm 3 tiap 100 kilometer 11 0 10 9 0 8 7 6 0 5 0 0 0 20 40 60 80 100 120 km/h Gambar 7. Grafik Kecepatan dan Konsumsi Bahan Bakar (BPM. Arend dan H. Berenchot, 1980: 27) 2) Penentuan pemakaian bahan bakar Konsumsi bahan adalah pemakaian bahan bakar untuk proses pembakaran, Menurut BPM. Arends dan Berenschot (1930:26) ada dua cara dalam menentukan pemakaian bahan bakar yaitu: dengan cara pemberitahuan bahwa sebuah mobil memakai bensin sebanyak 1 dm 3 untuk menempuh jarak tertentu, atau dengan cara lain adalah dengan menunjukkan berapa banyak bensin yang dipergunakan dalam menempuh jarak 100 km (Pemakaian bensin sebanyak 1 dm 3 tiap 100 km untuk massa kendaraan seberat 100 kg). Putaran mesin yang diperlukan untuk menghasilkan daya yang besar akan memerlukan konsumsi bahan bakar yang besar pula. Pada gambar terlihat untuk menghasilkan pemakaian bahan bakar yang paling menguntungkan ialah pada saat kecepatan 40 km/jam, disini terlihat pemakaian bahan bakar yang
20 terendah didapat pada saat putaran motor berputar pada kecepatan tertentu dengan pembebanan tertentu pula, sehingga isian silinder dalam keadaan menguntungkan. Untuk mempermudah penelitian ini tidak mempergunakan kedua cara tersebut karena untuk menghindari pengaruh tingkat kecepatan terhadap pengukuran konsumsi bahan bakar. Untuk penelitian ini digunakan motor yang tidak dijalankan atau kendaraan dalam keadaan berhenti (engine stand). Pemakaian bahan bakar diukur berdasarkan pada jumlah bahan bakar dalam milimeter per detik. 4. Reed Valve Pada motor dua langkah untuk membuka dan menutup saluran dilakukan oleh torak pada saat gerak bolak-balik torak itu sendiri. Namun demikian, adakalanya saluran masuk (intake manifold) dilengkapi dengan katup harmonika (reed valve) atau katup rotary. Hal ini dimaksudkan agar efisiensi pemasukkan bahan bakar menjadi lebih baik. a. Macam Saluran Saluran pada dinding silinder ada tiga macam yaitu sebagai berikut: 1) Saluran masuk, sebagai saluran masuknya campuran bahan bakar bensin dan udara ke dalam ruang engkol atau ruang di bawah torak. 2) Saluran bilas, sebagai saluran penghubung antara ruang engkol dengan ruang pembakaran sehingga pada saat tertentu muatan segar yang berada diruang engkol dialirkan ke ruang pembakaran untuk dikompresikan. 3) Saluran pembuangan, sebagai saluran keluar dari gas sisa pembakaran di dalam silinder. Reed valve digunakan pada sepeda motor dua langkah. Sepeda motor yang menggunakan reed valve, di mana sistem pemasukan gas barunya diatur piston valve. Artinya, lubang masuk pada dinding terbuka dan tertutup karena langkah piston. Reed valve dipasang pada saluran masuk, letaknya setelah karburator bila dilihat dari arah gas masuk. Cara kerja berdasarkan perubahan tekanan pada ruang engkol yang diakibatkan oleh naik turunnya torak. Jadi, reed valve mempunyai fungsi yaitu mengatur jumlah campuran bensin dengan udara
21 yang masuk ke ruang karter dan sebagai katup penutup ruang karter saat kompresi primer. Kontruksinya sangat sederhana berupa lembaran yang fleksibel. b. Prinsip Kerja Reed Valve Adapun mengenai prinsip kerja reed valve adalah sebagai berikut: Torak bergerak menuju TMA, maka ruang karter terjadi kevakuman. Kevakuman ini akan membuat perbedaan tekanan udara antara alam bebas dengan udara dalam karter, di mana tekanan di dalam ruang karter lebih rendah dari pada tekanan pda alam bebas. Dengan adanya perbedaan tekanan ini berakibat katup membuka dan mengalirkan bahan bakar dan udara ke dalam ruang karter. (Motor Plus, 2002: 157/22). Pada saat mesin melakukan langkah pembuangan, di mana torak bergerak menuju TMB, tekanan terjadi di dalam ruang karter, tekanan yang di timbulkan lebih besar dari pada tekanan udara luar. Dengan tekanan itu mendorong katup harmonika menutup sehingga bahan bakar bensin tidak dapat masuk ke dalam karter dan menahan agar tekanan gas baru yang ada di ruang karter tidak kembali ke karburator.(motor Plus, 2002: 157/22).
22 Gambar 8. Cara Kerja Reed Valve (Sumber: William H. Crous dan Donald L. Anglin, 1982: 40) Saat motor dijalankan, katup bekerja seperti penutup otomatis. Perubahan tekanan menyebabkan katup membuka dan menutup lubang masuk untuk mencegah terjadinya gas kembali ke karburator. Selama proses kompresi, katup menutup agar tidak terjadi gas kembali atau campuran bahan bakar ditekan keluar dari lubang masuk pada saat kecepatan rendah. Keadaan ini dapat meningkatkan tenaga pada saat kecepatan rendah yang disebabkan semua campuran bahan bakar dan udara masuk ke silinder. Semua gerakan yang dilakukan oleh tiap daun katup dikontrol oleh valve stopper, sehingga jumlah campuran bahan bakar dan udara ke silinder juga dipengaruhi oleh besar kecilnya celah stopper. Standart posisi jarak buka katup Yamaha FIZ-R terhadap plat adalah 10 mm (Motor Plus, 2002: 157/11). Pengukuran dilakukan dengan cara membongkar rangkaian reed valve, kemudian di ukur jarak dari plat stopper sampai katup membran dengan menggunakan jangka sorong. c. Mekanisme Reed Valve Mekanisme bagian bagian reed valve dan fungsinya adalah: 1) Saluran masuk berfungsi untuk masuknya bahan bakar dan udara ke dalam silinder. 2) Gasket berfungsi menyekat antara unit reed valve dengan saluran masuk. 3) Unit reed valve terdiri dari beberapa bagian sebagai berikut: (a) Reed valve berfungsi sebagai pengatur jumlah campuran bahan bakar. (b) Katup stopper berfungsi mengontrol gerakan reed valve atau katup buluh.
23 1. Saluran 2. Gasket 3. Unit reed valve. 4. Reed valve. 5. Katup stopper Gambar 9. Bagian bagian Reed Valve (Sumber: Boentarto, 1993: 20) 5. Pilot Jet dan Main Jet Pilot Jet dan Main Jet merupakan komponen dari karburator. Fungsi dari karburator mensuplai gas hasil pencampuran bahan bakar. Namun untuk menghasilkan campuran yang tepat pada setiap kondisi kerja mesin adalah sangat sulit, diperlukan beberapa komponen lain untuk dapat memenuhi tuntutan
24 tersebut. Selain itu, karburator sebenarnya dirancang untuk dapat mengurangi kadar polusi yang ditimbulkan dari hasil pembakaran. Pada dasarnya, karburator harus mempertahankan/memenuhi ketentuan pada setiap kondisi kerja mesin, misalnya pada saat mesin dihidupkan dalam keadaan dingin, putaran langsam, putaran menengah, putaran tinggi dan beban maksimum. Untuk dapat mempertahankan campuran ideal, pada karburator terdapat komponen-komponen yang saling mendukung diantaranya adalah Pilot Jet dan Main Jet. a. Pilot Jet Saluran ini berfungsi untuk mensuplai bahan bakar ke dalam silinder mesin pada saat mesin dalam kondisi putaran langsam/adle. Putaran langsam adalah putaran mesin (rpm) terendah tanpa beban sesuai spesifikasi pabrik. Pada kondisi ini piston valve dalam keadaan tertutup, saluran utama tidak mengeluarkan bahan bakar. Udara mengalir melalui saluran udara (slow air bleed) menuju saluran Pilot Jet. Aliran udara ini akan membawa bahan bakar dari saluran Pilot Jet. Jumlah campuran bahan bakar dan udara yang dihasilkan umumnya hanya cukup untuk mempertahankan mesin tetap hidup dengan vibrasi minimum. b. Main Jet Main Jet berfungsi untuk mensuplai bahan kebutuhan bakar yang sesuai pada semua tingkat kecepatan mesin maupun beban di atas putaran lamgsam/idle speed. Hal ini dimungkinkan oleh perubahan posisi piston valve. Semakin tinggi posisi piston valve, maka semakin tinggi jarum skep yang terangkat, karena bentuk jarum skep yang tirus, maka semakin besar celah antara main jet dengan jarum skep, maka akan semakin banyak bahan bakar yang akan keluar dari ruang bahan bakar.
25 Gambar 10. Urut-urutan Pensuplaian Bahan Bakar Berdasarkan Tingkat Pembukaan Piston Valve. (Sumber: Yaswaki Kiyaku dan DM Murdhana, 1998: 54) Berdasarkan Gambar 10 maka dapat diuraikan urut-urutan kerja dari saluran-saluran pada karburator yang aktif sebagai berikut: 1) Piston valve dari posisi tertutup penuh sampai 1 / 8 bukaan, komponen yang aktif adalah Slow Jet/Pilot Jet dan Air Screw. Pada kondisi ini udara mengalir melalui saluran udara (Slow Air Bleed) menuju saluran Slow Jet. Aliran udara ini akan membawa bahan bakar dari saluran Slow Jet. Jumlah campuran bahan bakar dan udara yang dihasilkan umumnya hanya cukup untuk mempertahankan engine tetap hidup dengan vibrasi minimum (putaran stasioner). Kemudian jet needle (jarum skep) sudah mulai terangkat namun masih pada posisi rata. 2) Piston valve membuka dari posisi 1 / 8 bukaan sampai ¼ bukaan, komponen yang aktif adalah Slow Jet dan setelan udara, serta Jet Needle pada kondisi ini posisi tirus sudah mulai terbuka dan aliran bahan bakar sudah mulai lebih banyak. 3) Piston valve membuka dari ¼ bukaan sampai ¾ bukaan, pada saat kondisi ini udara akan mengalir melalui saluran venturi, dan udara ini akan membawa bahan bakar melalui Main Jet dan Jet Needle dimana jumlah
26 bahan bakar yang keluar dari Main Jet akan diatur oleh Jet Needle yang berbentuk tirus, yaitu sesuai celah yang ada di antara Main Jet dan Jet Needle oleh sebab itu penempatan klip (pengikat Jet Needle) sangat menentukan jumlah bahan bakar yang keluar dari Main Jet. 4) Pada saat Piston Valve penuh, komponen yang aktif adalah Main Jet. Pada kondisi ini gas tangan ditarik dalam lintasan penuh, dengan demikian Piston Valve berada pada posisi terbuka penuh dan Jet Needle terangkat seluruhnya hingga lubang Main Jet tidak tertutup lagi oleh Jet Needle. Udara akan mengalir seluruhnya dari Venturi yang telah membuka maksimum. Udara akan menarik bahan bakar sepenuhnya melalui Main Jet. Komponen-komponen diatas dalam mensupali bahan bakar secara estafet dan berkesinambungan berdasarkan pada tingkat pembukaan Piston Valve sehingga putaran mesin akan berputar secara lancar dan tidak tersendat-sendat. B. Penelitian Relevan Penelitian yang relevan dengan penelitian ini adalah penelitian yang telah dilakukan oleh Yulianto (2001). Penelitian yang berjudul Pengaruh Ukuran Pilot Jet dan Main Jet dengan Variasi Putaran Mesin terhadap Kadar Gas CO pada Emisi Gas Buang Sepeda Motor Honda Astrea Grand Tahun 1996 tersebut menggunakan ukuran Pilot Jet No.38 dan Main Jet No.72, Pilot Jet No.40 dan Main Jet No. 75, dan Pilot Jet No.42 dan Main Jet No.82 pada putaran mesin 1500 rpm, 2000 rpm, 2500 rpm, 3000 rpm, dan 4000 rpm. Hasil penelitian tersebut menyimpulkan bahwa: 1. Perubahan ukuran Pilot Jet dan Main Jet berpengaruh terhadap kadar gas CO pada emisi gas buang. Dari hasil pengukuran kadar gas CO dengan menggunakan Pilot Jet No.38 dan Main Jet No.72 kadar gas CO rata-rata adalah 2,142 %, pada pengukuran dengan menggunakan Pilot Jet No.40 dan Main Jet No.75 kadar gas CO rata-rata adalah 2,516 %, pada pengukuran dengan menggunakan Pilot Jet No.42 dan Main Jet No.82 kadar gas CO ratarata adalah 2,776 %. Dari hasil pengukuran tersebut dapat diketahui bahwa semakin besar nomor ukuran Pilot Jet dan Main Jet akan semakin besar pula
27 kadar gas CO yang dihasilkan. Hal ini dikarenakan diameter lubang dari Pilot Jet dan Main Jet semakin besar sehingga suplai bensin yang dipancarkan akan semakin besar pula. 2. Putaran mesin berpengaruh terhadap gas CO pada emisi gas buang, Hal ini dapat diketahui dari pengukuran kadar gas CO yang dilakukan, pada putaran 1500 rpm kadar gas CO rata-rata 1,324 %, pada putaran 2000 rpm kadar gas CO rata-rata 2,117 %, pada putaran 2500 rpm kadar gas CO rata-rata 2,733 %, pada putaran 3000 rpm kadar gas CO rata-rata 2,942 %, pada putaran 4000 rpm kadar gas CO rata-rata 3,225 %. Dengan kata lain hasil pengukuran tersebut menunjukkan bahwa semakin tinggi putaran mesin maka semakin besar kadar gas CO yang dihasilkan. C. Kerangka Pemikiran Dalam kondisi dan spesifikasi yang sama motor dua langkah mempunyai tingkat konsumsi bahan bakar yang tinggi dibandingkan dengan tingkat konsumsi bahan bakar motor empat langkah. Hal ini merupakan satu kelemahan pada motor dua langkah. Dengan keadaan tersebut, maka sekarang banyak dilakukan modifikasi atau perubahan pada komponen atau sebagian tertentu pada motor. Misalnya pada sistem pemasukan yaitu pada ukuran pilot jet, main jet serta pada celah reed valve.sistem pemasukan dirancang dengan konstruksi tertentu, hal ini dimaksudkan untuk menjalankan fungsinya yaitu sebagai jalan masuk campuran bahan bakar dan udara. Untuk merubah celah reed valve dilakukan dengan pengurangan dan penambahan jarak celah reed valve dari keadaan standar, dengan pengurangan jarak celah reed valve dari keadaan standar, dengan posisi yang tepat maka bukaan celah akan lebih sempit sehingga jumlah campuran bahan bakar dan udara yang masuk ke dalam silinder lebih sedikit. Dengan penambahan jarak celah reed valve dari keadaan standar, dengan posisi yang tepat maka bukaan celah akan
28 lebih besar dari sehingga jumlah campuran bahan bakar dan udara yang masuk ke dalam silinder lebih banyak. Sedangkan perubahan ukuran pilot jet, main jet dilakukan dengan perubahan diameter lubang, dengan perubahan pilot jet, main jet lebih besar dari standar maka pemancaran supali bahan bakar lebih banyak, dengan perubahan diameter lubang pilot jet, main jet lebih kecil dari standar maka pemancaran suplai bahan bakar sedikit. Dengan perubahan celah reed velve dan ukuran pilot jet, main jet tersebut maka akan diduga mempengaruhi jumlah bahan bakar yang masuk ke dalam ruang pembakaran sehingga didapatkan jumlah bahan yang sesuai kebutuhan. Karena dengan jumlah bahan bakar yang sesuai maka akan mengasilkan pembakaran yang sempurna sehingga akan mempengaruhi konsumsi bahan bakar. Paradigma yang digunakan adalah sebagai berikut: X 1 Y X 2 Gambar 11. Paradigma Penelitian Keterangan: X 1 X 2 Y : Variasi Celah Reed Valve : Variasi Ukuran Pilot Jet, Main Jet : Konsumsi Bahan Bakar D. Hipotesis Berdasarkan kajian teori dan kerangka berfikir di atas, maka dapat dirumuskan jawaban sementara sebagai berikut:
29 1. Ada pengaruh yang signifikan antara variasi celah Reed Valve terhadap konsumsi bahan bakar pada sepeda motor yamaha FIZ-R tahun 2001. 2. Ada pengaruh yang signifikan antara variasi ukuran Pilot Jet, Main Jet terhadap konsumsi bahan bakar pada sepeda motor yamaha FIZ-R tahun 2001. 3. Ada interaksi antara variasi celah Reed Valve dan variasi ukuran Pilot Jet, Main Jet terhadap konsumsi bahan bakar sepeda motor yamaha FIZ-R tahun 2001.