Bab IPENDAHULUANA. Pendahuluan1. Latar BelakangPermintaan konsumen terhadap berbagai macam jenis knalpot selalu meningkat, setiap konsumen memiliki permintaan jenis knalpot yang berbeda-beda. Oleh karena itu produsen harus terus mengembangkan produknya, agar bisa mengimbangi permintaan konsumen tersebut. Selain permintaan konsumen, peraturan- peraturan tiap daerah juga mempengaruhi perkembangan knalpot. Misalnya saja di indonesia yang tidak memperbolehkan knalpot yang belum mendapat label SNI. Begitu juga dengan standart daerah lain, memiliki peraturan yang berbeda-beda. 2. Ruang Lingkup MateriPenulisan makalah ini berkaitan dengan perancangan dan desain knalpot. Mencakup knalpot racing dan standart. Membahas juga tentang knalpot 2 tak dan knalpot 4 tak. 3. Tujuan PenulisanPenulisan makalah ini bertujuan untuk mengembangkan teknologi knalpot di semua kalangan, dan masyarakat awam juga tau kegunaan knalpot yang sebenarnya.

Bab IIDasar TeoriA.1. Pengertian Morfologi DesainProses desain engineering adalah perumusan rencana untuk membantu seorang insinyur membangun produk dengan tujuan kinerja tertentu .Proses ini melibatkan sejumlah langkah , dan bagian dari proses mungkin perlu diulang berkali-kali sebelum produksi produk akhir dapat dimulai.Komponen , atau proses untuk memenuhi kebutuhan yang diinginkan .Ini adalah proses pengambilan keputusan (sering berulang ) di mana ilmu-ilmu dasar , matematika , dan ilmu-ilmu teknik diterapkan untuk mengkonversikan sumber daya secara optimal untuk memenuhi tujuan yang dinyatakan.Di antara unsur-unsur dasar dari proses desain adalah penetapan tujuan dan kriteria , sintesis , analisis , konstruksi , pengujian dan evaluasi .Proses desain engineering adalah proses multi-langkah termasuk penelitian , konseptualisasi , penilaian kelayakan , menetapkan persyaratan desain , desain awal , desain rinci , perencanaan produksi dan desain alat , dan akhirnya produksi . Bagian untuk mengikuti belum tentu langkahdalam proses desain teknik , untuk beberapa tugas selesai pada waktu yang sama seperti tugas-tugas lainnya .Ini hanya ringkasan umum dari setiap bagian dari proses desain rekayasa .isi1 Penelitian2 Konseptualisasi3Penilaian kelayakan4 Menetapkan persyaratan desain5 desain awal6 Detail desain7 Perencanaan produksi dan desain alat8 Produksi9 Lihat juga10 Referensi penelitian

Sebuah jumlah yang signifikan dari waktu yang dihabiskan untuk penelitian , atau mencari informasi . Pertimbangan harus diberikan kepada literatur yang berlaku yang ada , masalah dan keberhasilan yang terkait dengan solusi yang ada , biaya , dan kebutuhan pasar . Sumber informasi harus relevan , termasuk solusi yang ada .Reverse engineering dapat menjadi teknik efektif jika solusi lain yang tersedia di pasar . Sumber-sumber informasi termasuk internet , perpustakaan lokal , dokumen pemerintah yang tersedia , organisasi pribadi , jurnal perdagangan , penjual katalog dan ahli individu tersedia . konseptualisasi Setelah masalah engineering didefinisikan dengan jelas , solusi harus diidentifikasi .Solusi ini dapat ditemukan dengan menggunakan ideation , atau proses mental dengan ide-ide yang dihasilkan .Berikut ini adalah teknik yang paling banyak digunakan :memicu kata - kata atau frase yang berhubungan dengan masalah di tangan dinyatakan , dan kata-kata dan frase yang selanjutnya menimbulkan .Misalnya, untuk memindahkan sesuatu dari satu tempat ke tempat lain dapat membangkitkan lari, berenang , roll, dll Morfologi grafik - karakteristik desain independen tercantum dalam tabel , dan solusi teknik yang berbeda diusulkan untuk setiap solusi .Biasanya , laporan sketsa dan pendek awal menemani grafik morfologi .Synectics - insinyur membayangkan dirinya sendiri sebagai item dan bertanya , " Apa yang akan saya lakukan jika saya adalah sistem? "Metode ini tidak konvensional berpikir mungkin menemukan solusi untuk masalah yang dihadapi .Brainstorming - metode ini populer melibatkan memikirkan ide-ide yang berbeda dan mengadopsi ide-ide ini dalam beberapa bentuk sebagai solusi untuk masalah inipenilaian kelayakan.Tujuan dari penilaian kelayakan adalah untuk menentukan apakah proyek insinyur dapat melanjutkan ke tahap desain .Hal ini didasarkan pada dua kriteria : proyek harus didasarkan pada ide dicapai , dan perlu berada dalam kendala biaya .Hal ini sangat penting untuk memiliki seorang insinyur dengan pengalaman dan pertimbangan yang baik untuk terlibat dalam bagian dari studi kelayakan , karena mereka mengetahui apakah proyek insinyur mungkin atau tidak .

A.2. Menetapkan Persyaratan Desain

Menetapkan persyaratan desain adalah salah satu elemen yang paling penting dalam proses desain , dan tugas ini biasanya dilakukan pada saat yang sama dan analisis kelayakan .Persyaratan desain mengendalikan desain proyek sepanjang proses desain rekayasa .Beberapa persyaratan desain meliputi hardware dan software parameter , maintainability , ketersediaan , dan testability . desain awal.Desain awal menjembatani kesenjangan antara konsep desain dan tahap desain rinci .Dalam tugas ini , konfigurasi sistem secara keseluruhan didefinisikan , dan skema , diagram , dan tata letak dari proyek ini akan memberikan konfigurasi proyek awal .Selama desain rinci dan optimasi , parameter bagian yang dibuat akan berubah , tapi desain awal berfokus pada menciptakan kerangka umum untuk membangun proyek .Bagian desain rinci dari proses desain engineering adalah tugas di mana insinyur sepenuhnya dapat menggambarkan produk melalui pemodelan solid dan gambar .Beberapa spesifikasi antara lain:

parameter operasiOperasi dan rangsangan lingkungan non-operasipersyaratan tesdimensi eksternalPemeliharaan dan testability ketentuanpersyaratan bahanpersyaratan keandalanPengobatan permukaan eksternalumur rencanapersyaratan kemasaneksternal menandaiKemajuan komputer-aided design , atau CAD , program telah membuat tahap desain rinci lebih efisien .Hal ini karena program CAD dapat memberikan optimasi , di mana dapat mengurangi volume tanpa menghambat kualitas bagian ini .Hal ini juga dapat menghitung stres dan perpindahan dengan menggunakan metode elemen hingga untuk menentukan tegangan di seluruh bagian.Ini adalah tanggung jawab insinyur untuk menentukan apakah tekanan dan perpindahan ini diijinkan , sehingga bagian tersebut aman . Perencanaan produksi dan desain alat.Perencanaan produksi dan alat desain tidak lebih dari perencanaan bagaimana memproduksi secara massal proyek dan alat-alat yang harus digunakan dalam pembuatan bagian.Tugas untuk menyelesaikan dalam langkah ini meliputi pemilihan materi , pemilihan proses produksi , penentuan urutan operasi , dan pemilihan alat, seperti jig , perlengkapan , dan perkakas .Tugas ini juga melibatkan pengujian prototipe bekerja untuk memastikan bagian dibuat memenuhi standar kualifikasi . A. Desain KnalpotKnalpot atau Sistem pembuangan adalah saluran untuk membuang sisa hasil pembakaran pada mesin pembakaran dalam. Sistem pembuangan terdiri dari beberapa komponen, minimal terdiri dari satu pipa pembuangan. Di Indonesia dikenal juga sebagai knalpot yang merupakan kata serapan dari bahasa Belanda yang secara harfiah berarti saringan suara.Fungsi knalpot adalah untuk meredam hasil ledakan di ruang bakar. Ledakan pembakaran campuran bahan bakar dan udara berlangsung begitu cepat diruang bakar. Ledakan ini menimbulkan suara yang sangat bising. Untuk meredam suara tersebut/gas sisa hasil pembakaran yang keluar dari klep buang tidak langsung dilepas ke udara terbuka. Gas buang disalurkan terlebih dahulu ke dalam peredam suara atau muffler di dalam knalpot.Knalpot motor pada umumnya dibagi dua jenis, yaitu knalpot motor 2 stroke/2 tak dan 4 stroke/4 tak. Pertama, mesin 2 tak hanya mengalami dua langkah dan mesin ini tidak dilengkapi dengan katup atau klep. Knalpot pada mesin tipe ini sangat berperan dalam pembakaran. Knalpot tipe ini harus menghasilkan turbulensi yang akan membantu kompresi bahan bakar di ruang bakar, yang disebabkan oleh tekanan balik ke ruang bakar hasil turbulensi tersebut. Perhitungan turbulensi udara dalam knalpot ini tidak sembarangan, memerlukan perhitungan yang tepat pada komponen lain pada mesin, seperti waktu pembakaran.

Gambar: konstruksi desain knalpot standartBerdasarkan riset dan temuan (sekitar tahun 1950-an) ternyata knalpot dapat difungsikan sebagai penambah tenaga pada mesin 2 Tak. Pada saat itu tepatnya di Jerman ditemukan sistem Chamber (knalpot yg tengahnya gendut) kita sering lihat pada motor 2 tak (dan orang menyebutnya knalpot racing). Sebenarnya ini adalah efek turbulensi yang dibuat optimal.Oleh karena itu knalpot racing pada motor 2 tak tidak selamanya dapat meningkatkan tenaga, tetapi bila settingan karburator dan waktu pembakaran pas, maka penggantian knalpot racing dapat meningkatkan tenaga motor antara 10% hingga 30%.Kedua, Mesin 4 Tak adalah mesin yang bekerja sebanyak empat langkah, yaitu: Hisap-Kompresi-Usaha-Buang. Letak kehebatan mesin 4 tak ini adalah katupnya, sedangkan fungsi knalpot pada jenis motor ini hanya untuk menurunkan suhu akibat kompresi. Bila banyak orang yang berkata bahwa knalpot racing dapat meningkatkan tenaga mesin itu hanyalah omong kosong. Kalaupun benar-benar naik, paling tinggi peningkatan tenaganya hanya sampai 5% itupun dikarenakan penggantian spuyer (main jet dan pilot, pemasok BBM di Karburator).Akan tetapi, dengan desain dan hitungan yang baik dan benar dari knalpot yang tentunya harus lebih baik dari standar, tenaga mesin bisa naik antara 10 hingga 20% bahkan 30%. Knalpot yang secara khusus dirancang untuk meningkatkan performa mesin secara optimal sering disebut high performance exhaust chamber. Rancangan knalpot ini tidak boleh melanggar ketentuan polusi suara yang diizinkan, dihitung dengan alat pengukur kebisingan.Banyak knalpot dengan suara yang mirip dengan sepeda motor balap di pasaran dengan berbagai merk, tanpa hitungan, murah dan tanpa mengerti teknologinya, dijamin tidak akan meningkatkan performa tenaga mesin. Hanya memperbesar desibel polusi suaranya (kebisingan suara). Berhati-hatilah dalam memilih knalpot pengganti (racing racingan). Jadi sekali lagi bising bukan berarti motor jadi kenceng (mungkin hanya perasaan saja kenceng).Komponen utama knalpot: Umumnya komponen dalam sistem pembuangan terdiri dari : Kepala silinder, dimana pipa pembuangan dimulai, kecuali pada mesin dua langkah dimana saluran pembuangan ditempatkan dibagian bawah dinding silender. Exhaust manifold atau exhaust header, dimana pipa dari beberapa ruang bakar/silinder bergabung. Catalytic converter untuk menurunkan kadar gas beracun, CO, HC dan Nox Knalpot, pipa untuk mengalirkan gas hasil pembakaran. Peredam suara atau disebut juga muffler, yang berfungsi untuk meredam suara. Pada sepeda motor, peredam bunyi ada di dalam knalpot sedangkan pada mobil umumnya terlihat dengan jelas berupa tabung sebelum ujung pipa pembuangan.

Berikut adalah komponen desain knalpot beserta gambarnya

1: Ram air, 2 Air filter, 3 mass flow sensor, 4 butterfly valve,5 air box, 6 intake runners, 7 inlet valve, 8 piston, 9 exhaust valve, 10 extractor pipes,11 collector, 12 catalytic converter, 13 mufflerSelain itu ada opsional komponen berupa Turbocharger yang menggunakan tenaga atau energi yang masih tersisa untuk memutar turbin agar udara yang akan dimasukkan ke ruang bakar bertekanan sehingga mesin akan menghasilkan tenaga yang lebih besar.Gas buang sepeda motor keluar disalurkan melalui knalpot ke udara luar. Bagian dalam knalpot dikonstruksi sedemikian rupa sehingga di samping menampung gas buang, knalpot juga dapat meredam suara (silencer). Biasanya panjang dan diameter knalpot sudah tertentu sehingga jika dilakukan perubahan (modifikasi) akan mempengaruhi kemampuan sepeda motor. Konstruksi knalpot tidak boleh (dilarang) untuk dirubah, dilubangi ataupun dicopot. Perubahan ini merupakan pelanggaran hukum dan pelakunya dapat dituntut. Konstruksi knalpot sepeda motor empat langkah dan sepeda motor dua langkah umumnya tidak sama. Knalpot sepeda motor dua langkah terdiri atas dua bagian yang disambungkan. Kedua bagian tersebut disambungkan dengan ring mur sehingga mudah dilepas. Hal ini dimaksudkan agar lebih mudah dibersihkan. Knalpot mesin dua langkah lebih cepat kotor dikarenakan pada proses pembakarannya oli ikut terbakar sehingga kemungkinan timbul kerak pada lubang knalpot sangat besar. Untuk itu knalpot sepeda motor dua langkah harus sering dibersihkan.

Cara membersihkan knalpot sepeda motor dua langkah: 1. Lepaskan knalpot dari dudukannya 2. Pisahkan bagian-bagian knalpot

3. Bersihkan bagian luar knalpot dengan kain dan air atau amplas halus. Supaya kering, jemur sebentar dengan cahaya matahariatau keringkan dengan udara bertekanan (kompresor). 4. Panaskan bagian luar ujung knalpot sampai merah membara dengan api las karbit. 5. Semprot bagian dalam knalpot dengan udara bertekanan sampai kotoran-kotoran di dalamnya terlempar ke luar. 6. Untuk membersihkan peredam suara. Semprotkan dengan air panas agar sisa bahan bakar yang ada bisa keluar. Setelah itu keringkan dengan udara bertekanan . 7. Bersihkan saluran buang pada blok silinder dengan skrap pembersih kerak kemudian semprot saluran buang dengan udara bertekanan. Yang perlu diperhatikan pada saat membersihkan kerak dengan skrap posisi piston harus ada pada Titik Mati Bawah agar tidak tergores oleh skrap. 8. Periksa keadaan paking knalpot, bila ada yang rusak harus diganti. Paking yang rusak akan menyebabkan kebocoran gas buang.9. Pasang knalpot dengan cara kebalikan dari waktu membongkar. Periksa kebocoran gas buang dengan cara menghidupkan motor dan menutup ujung knalpot dengan kain. Jika ada kebocoran gas buang, segera perbaiki bagian yang menyebabkan kebocoran tersebut. Fungsi knalpot mesin dua langkah tidak hanya sekedar mengalirkan gas buang tapi juga harus dapat menimbulkan tekanan balik pada lubang buang. Tekanan balik tersebut diperlukan karena mesin dua langkah tidak menggunakan katup. Hal ini untuk mencegah gas baru ikut keluar bersama dengan gas buang.Perkembangan Teknologi terhadap KnalpotBerdasarkan riset2 dan temuan (di serkitar tahun 1950 an ) ternyata knalpot dapat difungsikan sebagai penambah tenaga pada Engine (tapi saat itu masih Engine 2 Tak). Pada saat itu tepatnya di Jerman ditemukan sistim Chamber (knalpot yg tengahnya gendut).Mungkin kita sering lihat pada motor 2 tak (dan orang menyebutnya knalpot racing). Sebenarnya ini adalah efek turbulensi yang dibuat optimalCara kerja nyaGas buang sisa pembakaran yang berkecepatan dan bertekanan sangat tinggi pada header pipe nya (leher Knalpot)di buang dan berkumpul di perut knalpot sehingga lebih dari sebagian akan balik (efek turbulensi) ke header ,sehingga membuat tekanan lebih tinggi lagi dan menciptakan kompresi baru (yg lebih tinggi) sehingga power up hingga 30% ~ 35 %(untuk 2 tak) dengan hitungan yang tepat.Hitungan gas buang ditentukan dengan satuan RE (Renold)Pokok nya satuan ini menentukan bentuk aliran Fluida terhadap gas buang, jadi pendeknya ada Turbulen dan Laminer. Jika hasil hitunganya > dari 2300 RE disebut Turbulen, tapi kalo < 2300 RE jadi laminer. Turbulen berbentuk gelombang sedang laminer berbentuk garis lurus ,pada gas buang sebenarnya masih terdapat sisa BBM yg belum terbakar jadi kalau turbulen (gelombang) akan membalikan sisa tersebut ke ruang bakar sehingga pembakaran akan bertambah sekaligus menciptakan tenaga daya dorong yang tinggi jadi kecepatan motor pun bertambah .Pada Engine 4 tak juga sama ,hanya saja pada Engine 2 tak pembakaranya tidak lebih bersih dari Engine 4 tak sehingga kalau di turbulens (dikembalikan dibakar) materialnya lebih banyak dari 4 tak. Dengan desain dan hitungan yang baik dan benar dari knalpot yang tentunya harus lebih baik dari standar, tenaga mesin bisa naik antara 10 hingga 20% bahkan 30%hanya dengan memakai knalpot high performance yang dirancang khusus dengan tujuan meningkatkan performa secara optimal.Tapi, ini tentu tanpa melanggar ketentuan polusi suara yang diizinkan yang dihitung dengan alat pengukur kebisingan. Knalpot dengan suara mirip sepeda motor balap yang dijual di pasaran umum (tanpa hitungan dan makanya murah)untuk berbagai merek tanpa mengerti teknologinya, di jamin tidak akan meningkatkan performa tenaga mesin. Hanya memperbesar desibel polusi suaranya (kebisingan suara), makanya harus berhati-hati dalam memilih knalpot pengganti (racing racingan). Mengenai kebisingan sebenarnya bisa di atasi dengan silencer, jadi sekali lagi bising bukan berarti motor jadi kenceng (mungkin hanya perasaan saja kenceng).