ANALISIS CELAH BUSI TERHADAP KONSUMSI BAHAN BAKAR DAN KINERJA PADA MESIN SUZUKI TORNADO GX Mustafa 1), Wahidin Nuriana 2) 1) dan 2) adalah Dosen Fakultas Teknik Universitas Merdeka Madiun Abstract Motor fuel depends on the combustion process, while burning one of them depending on the spark plug gap is used. Dependence of the burning of more lies in the spark plug gap sparks are generated, it is necessary to do further research on the influence of spark plug gap size of 0.6 mm, 0.7 mm, 0.8 mm, 0.9 mm, 1.0 mm of fuel consumption on Suzuki Tornado GX engine. The purpose of this study was to examine the effect of spark plug gap on fuel consumption on Suzuki Tornado GX engine. Spark plug gap with a width of 0.60 mm is the most ideal size, because the fuel-efficient and round the resulting large. In the spark plug gap size of 0.6 mm produces the highest effective power, because the rotation is also the highest compared with the other spark plug gap. Effective efficiency of the spark plug gap 0.6 mm produced the best compared with the other spark plug gap. Keywords: Fuel Consumption, fuel and power product. PENDAHULUAN Dengan semakin pesatnya perkembangan dunia otomotif dewasa ini, maka kita sebagai bangsa Indonesia dituntut untuk lebih produktif, baik dalam segi kualitas maupun kuantitas. Perkembangan dunia otomotif secara kualitas dapat dilihat dari semakin canggihnya mesin mesin otomotif khususnya mesin mesin kendaraan bermotor. Sedangkan secara kuantitas dapat dilihat dari munculnya berbagai type dan jenis kendaraan baru yang menawarkan beberapa keunggulan kini mulai merambah pasar Indonesia, selain itu hal ini dapat kita perhatikan dari semakin padatnya kendaraan bermotor di jalan raya. Dampak positif dari semakin canggih dan banyaknya kendaraan bermotor adalah lancarnya arus transportasi dan mempersingkat waktu tempuh perjalanan. Sedangkan dampak negatifnya yaitu masalah pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh gas buang dari kendaraan bermotor. Selain kendaraan model baru terdapat berbagai merk dan tipe kendaraan lama yang sudah tidak layak jalan tetapi masih dioperasikan. Motor bakar tergantung pada proses pembakaran, sedangkan pembakaran salah satunya tergantung dari celah busi yang digunakan. Ketergantungan pembakaran terhadap celah busi lebih terletak pada percikan bunga api yang dihasilkan, untuk itu perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang pengaruh celah busi terhadap konsumsi bahan bakar pada mesin Sepeda Motor Suzuki Tornado GX. Permasalahan dalam penelitian ini adalah bagaimana pengaruh celah busi terhadap konsumsi bahan bakar dan daya pada mesin Sepeda Motor Suzuki Tornado GX. Tujuan penelitian ini untuk menguji pengaruh celah busi terhadap konsumsi bahan bakar dan daya. Dalam penelitian ini diberikan suatu batasan dengan maksud supaya lebih terarah dan tidak menimbulkan permasalahan yang lebih luas dengan menghitung celah busi yaitu mengevaluasi konsumsi bahan bakar dan Agri-tek Volume 12 Nomor 2 September 2011 ANALISIS CELAH BUSI TERHADAP. 61
daya dengan alat uji yang digunakan adalah kendaraan roda dua jenis Sepeda Motor Suzuki Tornado GX. METODE PENELITIAN Variabel dalam penelitian adalah,variabel bebas : celah busi, beban proni dan variabel terikat adalah konsumsi bahan bakar, putaran dan daya. Alat yang digunakan adalah mesin uji jenis sepeda motor Suzuki Tornado GX, tachometer manual dan digital untuk kecepatan, beban pengereman sebagai data awal untuk menghitung torsi dan gelas ukur Adapun pengujian dilakukan pengulangan sebanyak 5 kali. Data yang diperoleh akan diplotkan pada grafik. Grafik ini akan dijadikan acuan untuk menilai besarnya pengaruh pemakaian celah busi terhadap konsumsi bahan bakar pada mesin Sepeda Motor Suzuki Tornado GX yang dihasilkan. Diagram Alir Penelitian : START Persiapan (studi literature dan Alat Uji) Variasi Celah Busi 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 0,1 mm Uji Coba tidak ya Pengambilan Data Analisis Data Kesimpulan Selesai Agri-tek Volume 12 Nomor 2 September 2011 ANALISIS CELAH BUSI TERHADAP. 62
HASIL DAN PEMBAHASAN Dari hasil pengujian pengaruh celah busi terhadap beban dan putaran disajikan pada tabel 1 Tabel 1. Data Hasil Pengujian Pengaruh Celah Busi NO Celah Busi (mm) Waktu BB (10 cc/dtk) Beban/ Torsi (grf) Putaran 70 50 3900 70 50 3800 1 0.6 70 50 3700 70 50 3600 70 50 3500 Rata-rata 70 50 3700 65 50 3800 65 50 3620 2 0.7 65 50 3600 65 50 3500 65 50 3400 Rata-rata 65 50 3584 63 50 3500 64 50 3340 3 0.8 62 50 3400 64 50 3360 63 50 3350 Rata-rata 63.2 50 3390 46 50 3260 43 50 3140 4 0.9 46 50 3140 42 50 3100 43 50 3170 Rata-rata 44 50 3162 40 50 2800 40 50 3140 5 1 40 50 3080 40 50 3060 40 50 2800 Rata-rata 40 50 2976 Daya bahan bakar ( Nbb ) Nbb = Fc x LHV ( HP ) Dimana Fc b / t = = 0.00143 Kg/dt 1000,Jadi : Nbb = (0.00143 x 7892.95) X 3600= 40592.314 kkal/jam = 40592.314 kkal/jam x 0.000868 = 35.218 Hp Daya Efektif ( Ne ) Agri-tek Volume 12 Nomor 2 September 2011 ANALISIS CELAH BUSI TERHADAP. 63
Ne T ( 2 π n ) 0,05 x (6.28 x 3700 ) = = x 0. 746 60 60 = 14.445 Hp Torsi (N.m) Ne (HP) SFCe ((kg/dt)/hp) Eff. Efektif (%) Nrad. (HP) Ni. (HP) SFCi ((kg/dt)/hp) Eff. Indikasi (%) 0.05 14.4450 0.00009890 41.02 2.4652 32.7526 0.00004362 93.00 0.05 13.9922 0.00010995 36.89 2.6549 35.2720 0.00004362 93.00 0.05 13.2348 0.00011955 33.93 2.7305 36.2766 0.00004362 93.00 0.05 12.3447 0.00018411 22.03 3.9220 52.1064 0.00004362 93.00 0.05 11.6185 0.00021517 18.85 4.3142 57.3170 0.00004362 93.00 Daya Indikasi ( Ni ) Ni = Nbb Nrad, Dimana : Nrad = 7% xnbb = 7% x 35.218 = 2.4652 HP Jadi : Ni = 35.218 2. 4652 = 32.7526HP Fc SFce = kg / dt / HP Ne 0.00143 = kg / dt / HP = 14.445 0.0000989kg / dt / HP Fc SFCi = = Ni 0.00004362kg / dt / HP Efisiensi Thermal efektif ( η e ) Ne η e = x100% = Nbb 14.445 x 100% = 41.02 % 35.218 Efisiensi Thermal Indikasi ( η i) Ni η i = x100% = Nbb 32.7526 x 100% = 93 % 35.218 Dengan menggunakan rumusrumus teoritis seperti perhitungan diatas maka hasil perhitungan akan di tabulasikan seperti dibawah ini. Tabel 2 Data Hasil Perhitungan NO Celah Busi (mm) Waktu BB (dt) Beban/ Torsi (kg) Putaran (rpm) Konsumsi (ml) FC (kg/dt) LHV (kkal/kg) Nbb (kkal/jam) Nbb (HP) 1 0.6 7 50 3700 10 0.0014286 7892.95 40592.314 35.218 2 0.7 6.5 50 3584 10 0.0015385 7892.95 43714.800 37.927 3 0.8 6.32 50 3390 10 0.0015823 7892.95 44959.842 39.007 4 0.9 4.4 50 3162 10 0.0022727 7892.95 64578.682 56.028 5 1 4 50 2976 10 0.0025000 7892.95 71036.550 61.631 Agri-tek Volume 12 Nomor 2 September 2011 ANALISIS CELAH BUSI TERHADAP. 64
Dari tabel 2 diperoleh grafik sebagai berikut : Grafik hubungan celah busi terhadap konsumsi dan daya bahan bakar konsumsi bahan bakar (kg/dt) 0.0030 70 0.0025 60 0.0020 0.0015 50 0.0010 40 0.0005 0.0000 30 Daya bahan bakar (HP) FC (kg/dt) Nbb (HP) Gambar 1. Grafik hubungan celah busi terhadap konsumsi dan daya bahan bakar Dari grafik diatas menunjukkan bahwa pada celah busi 0,60 mm konsumsi bahan bakar yang dibutuhkan bertambah lebarnya celah busi akan meningkatkan konsumsi dan daya bahan bakar yang dihasilkan, hingga tertinggi terjadi pada celah busi 1 mm. Pada celah busi yang besar konsumsi bahan bakar boros dan putaran yang dihasilkan kecil, sehingga dapat disimpulkan dengan celah busi yang kecil dapat menghemat bahan bakar dan putaran yang dihasilkan besar. Dari tabel 2 Data hasil perhitungan dapat dibuat grafik hubungan celah busi terhadap daya dan efisiensi efektif sebagai berikut: Grafik hubungan celah busi terhadap daya dan efisiensi efektif 16 45 Daya efektif (HP) 14 12 35 25 Efisiensi efektif (%) 10 15 Ne (HP) Eff. Efektif (%) Gambar 2. Grafik hubungan celah busi terhadap daya dan efisiensi efektif Pada gambar 2 menunjukkan pada celah busi 0.60 mm mempunyai daya dan efisiensi efektif tertinggi dan semakin besar celah busi daya dan efisiensi efektif menurun. Efisiensi efektif 0.6 mm meningkat dikarenakan pengaruh celah yang sesuai berakibat pada percikan busi yang dihasilkan sangat bagus otomatis daya dan efisiensinya meningkat pula, sedang pada celah semakin besar justru mengalami penurunan ini disebabkan karena celah busi yang terlalu besar yang dapat mempengaruhi terjadinya proses pembakaran. Agri-tek Volume 12 Nomor 2 September 2011 ANALISIS CELAH BUSI TERHADAP. 65
Grafik hubungan celah busi terhadap daya radiasi dan daya indikasi 5 60 Daya radiasi (HP) 4 3 50 40 Daya indikasi (HP) 2 30 Nrad. (HP) Ni. (HP) Gambar 3. Grafik hubungan celah busi terhadap daya radiasi dan daya indikasi Dari gambar 3 pada celah busi 0,60 mm daya radiasi dan daya indikasi kecil dan mengalami kenaikan hingga celah busi 1.0 mm. Daya indikasi dan radiasi yang tinggi. pada celah busi yang semakin besar disebabkan oleh konsumsi bahan bakar dan daya bahan bahan bakar yang dihasilkan juga besar Grafik hubungan celah busi terhadap SFCe dan SFCi SFCe ((kg/dt)/hp) 0.00024 0.00021 0.00018 0.00015 0.00012 0.0000440 0.0000438 0.0000436 0.0000434 0.0000432 SFCi ((kg/dt)/hp) 0.00009 0.0000430 SFCe ((kg/dt)/hp) SFCi ((kg/dt)/hp) Gambar 4. Grafik hubungan celah busi terhadap SFCe dan SFCi Dari gambar 4 pada celah busi 0,60 mm mempunyai nilai yang kecil, sedangkan pada celah busi yang besar nilai SFCe semakin besar pula. Sehingga dapat disimpulkan dengan semakin besar celah busi, maka nilai spesifik bahan bakar efektif. besar pula, hal demikian seiring dengan konsumsi bahan bakar dan daya bahan bakar. Sedangkan pada SFCi celah busi tidak berpengaruh sehingga pada grafik terlihat garis lurus mendatar Agri-tek Volume 12 Nomor 2 September 2011 ANALISIS CELAH BUSI TERHADAP. 66
Grafik hubungan celah busi terhadap efisiensi indikasi 94.00000 Efisiensi indikasi (%) 93.00000 92.00000 Eff. Indikasi (%) Gambar 5. Grafik Hubungan celah busi terhadap Efisiensi Indikasi Dari pengolahan data menunjukkan pada gambar grafik diatas hubungan antara celah busi tidak adanya pengaruh terhadap nilai efisiensi, dari data perhitungan menunjukkan tidak adanya perubahan besaran nilai efisiensi yaitu rata rata sebesar 93 %. Dari garis grafik diatas dapat dikatakan bahwa dengan tidak adanya perubahan nilai efisiensi berarti pemakaian bahan bakar konstan. Dari pembahasan grafik hubungan celah busi terhadap konsumsi bahan bakar menunjukkan bahwa celah 0,60 mm merupakan ukuran yang paling ideal, karena hemat bahan bakar dan putaran yang dihasilkan juga besar. KESIMPULAN Dari hasil penelitian dan pembahasan, dapat disimpulkan: 1. Hubungan celah busi terhadap konsumsi dan daya bahan bakar menunjukkan bahwa pada celah busi 0,60 mm konsumsi bahan bakar dibutuhkan. 2. Bertambah lebarnya celah busi akan meningkatkan konsumsi dan daya bahan bakar yang dihasilkan, hingga tertinggi terjadi pada celah busi 1 mm. Hubungan celah busi terhadap daya sangat berpegaruh terhadap performansi mesin juga berdampak pada efektifitas dan efisiensi bahan bakar. Pada ukuran celah busi 0,6 mm menghasilkan daya efektif yang tertinggi, karena putarannya juga tertinggi.. Dari uraian diatas telah di analisis bahwa efisiensi yang meliputi efisiensi efektif, efisiensi masih up to date dalam pemakaian bahan bakar dan daya yang dihasilkan dan celah busi 0.6 mm terbaik dibanding dengan celah busi yang lain. 3. Pada celah busi yang besar konsumsi bahan bakar boros dan putaran yang dihasilkan kecil, sehingga dapat disimpulkan dengan celah busi yang kecil dapat menghemat bahan bakar dan putaran yang dihasilkan besar. 4. Efisiensi efektif yang dihasilkan celah busi 0.6 mm yang terbaik dibandingkan dengan celah busi yang lain. Agri-tek Volume 12 Nomor 2 September 2011 ANALISIS CELAH BUSI TERHADAP. 67
DAFTAR PUSTAKA Arismunandar, Wiranto,1973, Motor Bakar Torak, ITB Bandung. Arends, BPM dan Berenschot. H,1980, Motor Bensin, Erlangga, Jakarta. Crouse, William. H,1984, Automotive Mechanics 8 th Edition, Tata Mc Graw Hill, Inc, New York. Djojodiharjo, Harijono, 1987, Termodinamika Teknik, Penerbit PT. Gramedia, Jakarta. M. Khovakh, Motor Vehicle Engines, Mir Publisher, Moscow.N. Petrovsky, Marine Internal Combustion Engines, Mir Publisher, Moscow. Penerbit PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta R. P. Sharma dan M. L. Mathur,1980, A Course In Internal Combustion Engines, Dhanpat Rai & Sons, Delhi. Shoichi Furuhama dan Nakoela Soenarta,1985, Motor Serbaguna, Pradnya Paramita, J akarta, Cetakan I. Spuler, Juerg et al, 1987, Teknik Automotif, Departemen Otomotif PPPGT, Malang. http://en.wikipedia.org/wiki/internal_combu stion_engine http://www.vedcmalang.com/v2/utama_files http://www.serayamotor.com/diskusi/viewto pic. http://id.wikipedia.org/wiki/busi" http://www.rri-online.com/modules.php http://en.wikipedia.org/wiki/spark_plug http://www.dansmc.com/sparkplugs1.htm http://auto.howstuffworks.com/ignitionsystem2.htm Agri-tek Volume 12 Nomor 2 September 2011 ANALISIS CELAH BUSI TERHADAP. 68