bab iv pengujian dan analisa - repository.unpas.ac.idrepository.unpas.ac.id/28854/5/11 bab iv...
TRANSCRIPT
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA
LAPORAN TUGAS AKHIR 64
BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISA
4.1 Identifikasi Kendaraan
Gambar 4.1 Yamaha RX Z
Spesifikasi Yamaha RX Z
Mesin :
- Tipe : 2 Langkah, satu silinder
- Jenis karburator : karburator jenis piston
- Sistem Pelumasan : Super lube (pelumasan tekan)
- Tipe : Oli 2T untuk pendingan
- Kapasitas tangki oli : 1,2 Liter
- Sistem pendingin : Pendingin udara
- Sistem pengapian : AC- CDI
- Diameter x Langkah : 56,0 x 54,0 mm
- Isi silinder : 133 cc
- Perbandingan kompresi : 7 : 1
- Daya maksimum : 15 KW (20 PS) pada 8,500 rpm
- Torsi maksimum : 18,1 N-m (1,85 kgf-m) pada 7,500 rpm
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA
LAPORAN TUGAS AKHIR 65
Penggerak rantai :
- Tipe kopling : Plat majemuk basah (Kopling Mekanis)
- Mekanisme Transmisi : Manual
- Tipe : 6 kecepatan, konstan mesh
- Tipe : Gigi
- Perbandingan : 3,272 (72/22)
Sistem penggerak akhir :
- Sistem stater : Primary kick (engkol)
- Tipe : Pengerak rantai
- Panjang rantai : 428h
- Ukuran sprocket depan : 14
- Ukuran sprocket belakang : 38
- Kapasitas oli mesin : 0,87 ltr
Rangka :
- Tipe : Rangka Tipe Cradle Rangkap
- Sudut caster : 24°
- Jarak : 90 mm
- Suspensi depan : Tipe teleskopik fork
- Suspensi belakang : Tipe DUAL SHOCK (Swing arm)
Tipe rem :
- Depan : Rem Cakram / Piringan (disc brake)
- Belakang : Rem Trombol (drum brake)
Tipe roda : Jari-jari
Ban depan
Tipe : IRC NF25 tube
Ukuran : 80/90-18 45 H
Ban belakang
Tipe : IRC NR64 Tube
Ukuran : 90/90-18 51H
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA
LAPORAN TUGAS AKHIR 66
Bagian-bagian yang dimodifikasi pada silinder blok
4.2 Gambar. Gambar lubang pada silinder blok sebelum di oversize
4.3 Gambar. Gambar lubang pada silinder blok sesudah di oversize
Dimana untuk membandingkan silinder blok yang masih standard dan
yang sudah di oversize dapat dilihat dari permukaan pada semua lubang
silinder blok lebih besar dibandingkan dengan yang masih standar.
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA
LAPORAN TUGAS AKHIR 67
4.2 Hasil Pengujian
4.2.1 Data Pengujian Daya dan Torsi (Sebelum Modifikasi)
Tabel 4.1 Daya dan Torsi
Putaran
Mesin (rpm)
Daya
Dynotest
(HP)
Daya
Dynotest (kW)
Torsi
(Nm) Roller RPM
3250 3.7 2.76 7.91 711
3500 4.4 3.28 8.74 766
3750 5.3 3.95 9.95 820
4000 5.7 4.25 9.90 876
4250 6.3 4.70 10.37 930
4500 7.0 5.22 10.93 985
4750 7.6 5.67 11.18 1039
5000 7.9 5.89 11.01 1096
5250 8.5 6.34 11.36 1149
5500 9.9 7.39 12.55 1204
5750 11.6 8.65 14.09 1258
6000 12.6 9.40 14.68 1314
6250 13.6 10.15 15.22 1368
6330 13.9 10.37 15.37 1384
6500 14.2 10.59 15.27 1422
6750 14.5 10.82 14.93 1477
7000 14.9 11.12 14.85 1532
7250 15.4 11.49 14.80 1586
7408 15.6 11.64 14.73 1620
7500 15.4 11.49 14.35 1641
7750 14.2 10.59 12.75 1695
8000 12.3 9.18 10.74 1753
8250 9.9 7.39 8.37 1805
8500 8.4 6.27 6.86 1859
8750 7.7 5.74 6.10 1915
9000 7.6 5.67 5.87 1971
9250 7.5 5.60 5.62 2024
9500 7.4 5.52 5.41 2079
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA
LAPORAN TUGAS AKHIR 68
Losses -5.3HP
-4.1N*M
Total Engine 32.6HP
25.30N*M
Test Name Ma Power Max Torque Temperatur Humidity
TESTRXZ1 27.3(32.6)/9009.3 21.22(25.30)/8802.1 25 ⁰C 60%
Pressure Date/Time Spotdyno Dynamometer Roller Inertia
1000,0 mbar 5/4/2012 11:04 V3.1 SD325 5.6
4.2.2 Data Pengujian Daya dan Torsi (Sesudah Modifikasi)
Tabel 4.2 Daya dan Torsi
Putaran Mesin
(rpm)
Daya
Dynotest
(HP)
Daya
Dynotest
(kW)
Torsi
(Nm)
Roller
RPM
2750 4.3 3.21 10.91 636
3000 4.7 3.51 10.94 692
3250 5.6 4.18 12.01 752
3500 6.9 5.15 13.72 808
3750 6.6 4.92 12.33 867
4000 5.6 4.18 9.81 923
4250 5.4 4.03 8.91 980
4500 5.4 4.03 8.30 1039
4750 6.0 4.48 8.85 1097
5000 6.4 4.77 8.90 1153
5750 6.5 4.85 8.70 1211
6000 7.2 5.37 9.10 1270
6250 7.6 5.67 9.22 1328
6330 8.0 5.97 9.31 1385
6500 7.9 5.89 8.83 1442
6750 6.9 5.15 7.40 1499
7000 7.5 5.60 7.74 1557
7250 8.7 6.49 8.66 1614
7408 9.4 7.01 9.05 1673
7500 10.6 7.91 9.86 1731
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA
LAPORAN TUGAS AKHIR 69
7750 11.5 8.58 10.32 1789
8000 12.8 9.55 11.17 1847
8250 14.9 11.12 12.57 1902
8500 16.9 12.61 13.86 1961
8750 18.5 13.80 14.75 2019
9000 20.0 14.92 15.46 2077
9060 20.3 15.14 15.63 2089
9250 20.3 15.14 15.29 2135
9500 20.1 14.99 14.73 2191
9577 20.4 15.22 14.86 2208
9750 20.0 14.92 14.29 2250
10000 19.9 14.85 13.85 2307
10250 19.9 14.85 13.50 2364
10500 20 14.92 13.25 2421
Losses -5.3HP
-4.1N*M
Total Engine 32.6HP
25.30N*M
Test Name Ma Power Max Torque Temperatur Humidity
TESTRXZ2 20.4(30.7)/9577.1 15.63(22.17)/9060.1 26.7 ⁰C 85%
Pressure Date/Time Spotdyno Dynamometer Roller Inertia
968.0 mbar 1/8/2012 4:57 V3.1 SD325 5.6
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA
LAPORAN TUGAS AKHIR 70
4.2.3 Data Pengujian Konsumsi Bahan Bakar (Sebelum Modifikasi)
Tabel 4.3 Pengujian ke-1 Konsumsi Bahan Bakar
No
Waktu
(detik)
Putaran Mesin
(rpm)
Pemakaian bahan bakar
(ml/s)
1 1 1200 0.59
2 1 3250 1.31
3 1 4000 1.58
4 1 5000 1.91
5 1 6000 2.07
6 1 7000 2.28
Tabel 4.4 Pengujian ke-2 Konsumsi Bahan Bakar
No
Waktu
(detik)
Putaran Mesin
(rpm)
Pemakaian bahan bakar
(ml/s)
1 1 1200 0.59
2 1 3250 1.27
3 1 4000 1.52
4 1 5000 1.89
5 1 6000 2.06
6 1 7000 2.44
Tabel 4.5 Pengujian ke-3 Konsumsi Bahan Bakar
No
Waktu
(detik)
Putaran Mesin
(rpm)
Pemakaian bahan bakar
(ml/s)
1 1 1200 0.59
2 1 3250 1.27
3 1 4000 1.52
4 1 5000 1.96
5 1 6000 2.04
6 1 7000 2.29
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA
LAPORAN TUGAS AKHIR 71
4.2.4 Data Pengujian Konsumsi Bahan Bakar (Sesudah
Modifikasi)
Tabel 4.6 Pengujian ke-1 Konsumsi Bahan Bakar
No
Waktu
(detik)
Putaran Mesin
(rpm)
Pemakaian bahan bakar
(ml/s)
1 1 1200 0.67
2 1 3250 1.53
3 1 4000 1.84
4 1 5000 1.90
5 1 6000 2.17
6 1 7000 2.40
Tabel 4.7 Pengujian ke-2 Konsumsi Bahan Bakar
No
Waktu
(detik)
Putaran Mesin
(rpm)
Pemakaian bahan bakar
(ml/s)
1 1 1200 0.48
2 1 3250 1.52
3 1 4000 1.90
4 1 5000 2.07
5 1 6000 2.07
6 1 7000 2.40
Tabel 4.8 Pengujian ke-3 Konsumsi Bahan Bakar
No
Waktu
(detik)
Putaran Mesin
(rpm)
Pemakaian bahan bakar
(ml/s)
1 1 1200 0.44
2 1 3250 1.53
3 1 4000 1.93
4 1 5000 2.00
5 1 6000 2.06
6 1 7000 2.37
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA
LAPORAN TUGAS AKHIR 72
N = T . ω
4.2.5 Data Pengujian Emisi Gas Buang
Pengujian emisi gas buang sepeda motor dilakukan untuk
mengetahui karakterisitik gas atau zat-zat yang dihasilkan dari
proses pembakaran pada sepeda motor. Yang selanjutnya akan
dibandingkan dengan peraturan pemerintah tentang emisi gas
buang kendaraan bermotor (sepeda motor). Dari hasil pengujian
emisi gas buang pada sepeda motor Yamaha RX Z di dapat :
Tabel 4.9 Pengujian Emisi Gas Buang Putaran idle 1200 rpm
(Sebelum Modifikasi)
No Karakteristik Nilai
1 CO 1.71%
2 HC 9999 ppm
3 CO2 0.90%
4 O2 15.44%
5 AFR 0
Tabel 4.10 Pengujian Emisi Gas Buang Putaran idle 1200 rpm
(Sesudah Modifikasi)
No Karakteristik Nilai
1 CO 1.72%
2 HC 6742 ppm
3 CO2 2.90%
4 O2 13.39%
5 AFR 0
4.3 Hasil Perhitungan dan Analisa
4.3.1 Daya dan Torsi
Data hasil pengujian daya dan torsi pada tabel diatas, dapat
dihitung menggunakan persamaan- persamaan yang ada pada
tabel hasil perhitungan dibawah ini.
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA
LAPORAN TUGAS AKHIR 73
Dimana :
N = Daya (watt)
T = Torsi (Nm)
ω = 2 n (rad/s)
60
n = Putaran poros engkol (rpm)
Dimana :
T = Torsi
F = Gaya
r = 0,5 langkah piston (konstan)
Dimana :
P = Tekanan dalam ruang bakar
A = Luas penampang bahan bakar (bore)
Tabel 4.11 Hasil Perhitungan Daya dan Torsi (Sebelum Modifikasi)
Putaran Mesin
(rpm)
Daya Dynotest
(HP)
Daya Dynotest
(kW)
Torsi
(Nm)
Roller
RPM
3250 3.7 2.76 7.91 711
3500 4.4 3.28 8.74 766
3750 5.3 3.95 9.95 820
4000 5.7 4.25 9.90 876
4250 6.3 4.70 10.37 930
4500 7.0 5.22 10.93 985
4750 7.6 5.67 11.18 1039
5000 7.9 5.89 11.01 1096
5250 8.5 6.34 11.36 1149
5500 9.9 7.39 12.55 1204
5750 11.6 8.65 14.09 1258
6000 12.6 9.40 14.68 1314
T = F x r
F = P / A
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA
LAPORAN TUGAS AKHIR 74
6250 13.6 10.15 15.22 1368
6330 13.9 10.37 15.37 1384
6500 14.2 10.59 15.27 1422
6750 14.5 10.82 14.93 1477
7000 14.9 11.12 14.85 1532
7250 15.4 11.49 14.80 1586
7408 15.6 11.64 14.73 1620
7500 15.4 11.49 14.35 1641
7750 14.2 10.59 12.75 1695
8000 12.3 9.18 10.74 1753
8250 9.9 7.39 8.37 1805
8500 8.4 6.27 6.86 1859
8750 7.7 5.74 6.10 1915
9000 7.6 5.67 5.87 1971
9250 7.5 5.60 5.62 2024
9500 7.4 5.52 5.41 2079
Tabel 4.12 Hasil Perhitungan Daya dan Torsi (Sesudah Modifikasi)
Putaran Mesin
(rpm)
Daya Dynotest
(HP)
Daya Dynotest
(kW)
Torsi
(Nm)
Roller
RPM
2750 4.3 3.21 10.91 636
3000 4.7 3.51 10.94 692
3250 5.6 4.18 12.01 752
3500 6.9 5.15 13.72 808
3750 6.6 4.92 12.33 867
4000 5.6 4.18 9.81 923
4250 5.4 4.03 8.91 980
4500 5.4 4.03 8.30 1039
4750 6.0 4.48 8.85 1097
5000 6.4 4.77 8.90 1153
5750 6.5 4.85 8.70 1211
6000 7.2 5.37 9.10 1270
6250 7.6 5.67 9.22 1328
6330 8.0 5.97 9.31 1385
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA
LAPORAN TUGAS AKHIR 75
6500 7.9 5.89 8.83 1442
6750 6.9 5.15 7.40 1499
7000 7.5 5.60 7.74 1557
7250 8.7 6.49 8.66 1614
7408 9.4 7.01 9.05 1673
7500 10.6 7.91 9.86 1731
7750 11.5 8.58 10.32 1789
8000 12.8 9.55 11.17 1847
8250 14.9 11.12 12.57 1902
8500 16.9 12.61 13.86 1961
8750 18.5 13.80 14.75 2019
9000 20.0 14.92 15.46 2077
9060 20.3 15.14 15.63 2089
9250 20.3 15.14 15.29 2135
9500 20.1 14.99 14.73 2191
9577 20.4 15.22 14.86 2208
9750 20.0 14.92 14.29 2250
10000 19.9 14.85 13.85 2307
10250 19.9 14.85 13.50 2364
10500 20 14.92 13.25 2421
Gambar 4.4 Grafik Hasil Perhitungan Daya Poros / Daya Dynotest
Terhadap Putaran Mesin
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA
LAPORAN TUGAS AKHIR 76
Analisa : Dari hasil pengujian standar didapatkan daya maksimum
sebesar 15,6 hp pada putaran mesin 7408 rpm,
sedangkan daya maksimum pada hasil pegujian
modifikasi yaitu sebesar 20,4 hp pada putaran mesin
9577 rpm. Tetapi untuk hasil modifikasi dayanya turun
pada putaran rendah, ini disebabkan dari karburator yang
tidak di stel dengan tepat. Kesalahan dalam penyetelan
karburator dapat menyebabkan campuran bahan bakar
dan udara terlalu kaya atau terlalu miskin yang berakibat
engine tidak bekerja dengan sempurna. Campuran miskin
atau kaya berarti suplay bahan bakar terlalu sedikit atau
berlebih.
Gambar 4.5 Grafik Hasil Perhitungan Torsi Terhadap Putaran Mesin
Analisa : Dari hasil pengujian standar didapatkan torsi maksimum
sebesar 15,37 Nm pada putaran mesin 6330 rpm,
sedangkan torsi maksimum pada hasil pengujian
modifikasi yaitu sebesar 15,63 Nm pada putaran mesin
9060 rpm. Tetapi untuk hasil modifikasi torsinya turun
pada putaran rendah, ini disebabkan dari karburator yang
tidak di stel dengan tepat. Kesalahan dalam penyetelan
karburator dapat menyebabkan campuran bahan bakar
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA
LAPORAN TUGAS AKHIR 77
dan udara terlalu kaya atau terlalu miskin yang berakibat
engine tidak bekerja dengan sempurna. Campuran miskin
atau kaya berarti suplay bahan bakar terlalu sedikit atau
berlebih.
4.3.2 Konsumsi Bahan Bakar (mf)
Pemakaian bahan bakar dinyatakan dalam kg/h, maka jumlah
bahan bakar yang terpakai sebanyak 10cc dalam detik adalah :
Dimana :
t = Waktu pemakaian bahan bakar sebanyak 10 cm3
bb = Massa jenis (bensin 0,7329 gr/cm3)
SG = Spesifik Gravity Bensin (0,74)
Bahan bakar spesifik merupakan parameter penting untuk sebuah
motor yang berhubungan erat dengan efisiensi termal motor.
Bahan bakar spesifik didefinisikan sebagai banyaknya bahan
bakar yang terpakai per jam untuk menghasilkan setiap kW daya
motor.
Dimana :
mf = Konsumsi bahan bakar
Be = Bahan bakar spesifik
ρ bb = Massa jenis bahan bakar bensin 0,7329 gr/cm3
SG = 0.74
mf = 1000
3600 x x
10bb
t
SG (kg/h)
Be = e
f
N
m (kg/kWh)
mf =
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA
LAPORAN TUGAS AKHIR 78
Tabel 4.13 Hasil Perhitungan Konsumsi Bahan Bakar Rata-rata
(Sebelum Modifikasi)
Putaran
Mesin
(rpm)
Konsumsi
bahan bakar
(1) (ml/s)
Konsumsi
bahan bakar
(2) (ml/s)
Konsumsi
bahan bakar
(3) (ml/s)
Konsumsi
bahan bakar
rata-rata (ml/s)
1200 0.59 0.59 0.59 0.59
3250 1.31 1.27 1.27 1.29
4000 1.58 1.52 1.52 1.54
5000 1.91 1.89 1.96 1.92
6000 2.07 2.06 2.04 2.06
7000 2.28 2.44 2.29 2.34
Tabel 4.14 Hasil Perhitungan Konsumsi Bahan Bakar (mf) (Sebelum
Modifikasi)
Putaran Mesin
(rpm)
Konsumsi bahan bakar rata-
rata (ml/s)
Konsumsi bahan bakar (Mf)
(kg/h)
1200 0.59 1.15
3250 1.29 2.51
4000 1.54 3.01
5000 1.92 3.75
6000 2.06 4.02
7000 2.34 4.56
Tabel 4.15 Hasil Perhitungan Konsumsi Bahan Bakar Rata-rata
(Sesudah Modifikasi)
Putaran
Mesin
(rpm)
Konsumsi
bahan bakar
(1) (ml/s)
Konsumsi
bahan bakar
(2) (ml/s)
Konsumsi
bahan bakar
(3) (ml/s)
Konsumsi
bahan bakar
rata-rata (ml/s)
1200 0.67 0.48 0.44 0.53
3250 1.53 1.52 1.53 1.53
4000 1.84 1.90 1.93 1.89
5000 1.90 2.07 2.00 1.99
6000 2.17 2.07 2.06 2.10
7000 2.40 2.40 2.37 2.39
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA
LAPORAN TUGAS AKHIR 79
Tabel 4.16 Hasil Perhitungan Konsumsi Bahan Bakar (mf) (Sesudah
Modifikasi)
Putaran Mesin
(rpm)
Konsumsi bahan bakar rata-
rata (ml/s)
Konsumsi bahan bakar (Mf)
(kg/h)
1200 0.53 1.03
3250 1.53 2.98
4000 1.89 3.69
5000 1.99 3.89
6000 2.10 4.10
7000 2.39 4.67
Gambar 4.6 Grafik Hasil Perhitungan Bahan Bakar Terhadap
Putaran Mesin
Analisa: Perhitungan dari data hasil pengujian, dimana pada
putaran mesin 1200 rpm sampai 7000 rpm bahan bakar
yang digunakan terus meningkat. Nilai konsumsi bahan
bakar maksimum sebesar 4,56 kg/h pada putaran mesin
7000 rpm sedangkan nilai konsumsi bahan maksimum
pada pengujian modifikasi sebesar 4,67 kg/h pada putaran
mesin 7000 rpm.
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA
LAPORAN TUGAS AKHIR 80
4.3.3 Bahan bakar Spesifik (Be)
Pemakaian bahan bakar spesifik merupakan parameter
penting yang berhubungan erat dengan efisiensi termal motor.
Pemakaian bahan bakar spesifik didefinisikan sebagai banyaknya
bahan bakar yang terpakai per satuan jam untuk menghasilkan
setiap kW daya motor.
Tabel 4.17 Hasil Perhitungan Bahan Bakar Spesifik (Be) (Sebelum
Modifikasi)
Putaran
Mesin
(rpm)
Konsumsi
Bahan - bakar
(mf) (Kg/h)
Daya Dynotest /
Daya Poros (kW)
Bahan -bakar spesifik (Be)
(kg/kWh)
1200 1.15
3250 2.51 2.76 0.91
4000 3.01 4.25 0.71
5000 3.75 5.89 0.64
6000 4.02 9.40 0.43
7000 4.56 11.12 0.41
Tabel 4.18 Hasil Perhitungan Bahan Bakar Spesifik (Be) (Sesudah
Modifikasi)
Putaran
Mesin
(rpm)
Konsumsi
Bahan - bakar
(mf)) (Kg/h)
Daya Dynotest /
Daya Poros (kW)
Bahan -bakar spesifik
(Be) (kg/kWh)
1200 0.87
3250 3.56 4.18 0.85
4000 4.55 4.18 1.09
5000 5.98 4.77 1.25
6000 7.00 5.37 1.30
7000 8.43 5.60 1.51
Be = e
f
N
m (kg/kWh)
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA
LAPORAN TUGAS AKHIR 81
Gambar 4.7 Grafik Hasil Perhitungan Bahan Bakar Spesifik (Be)
Terhadap Putaran Mesin
Analisa: Nilai bahan bakar spesifik terhadap daya dan putaran
mesin (rpm) cenderung naik. Dimana nilai maksimum
bahan bakar spesifik standar sebesar 0,41 kg/kWh pada
putaran mesin 3250 rpm dan dimana nilai maksimum
bahan bakar spesifik modifikasi sebasar 1,51 kg/kWh
pada putaran mesin 3250 rpm.
4.3.4 Tekanan Efektif Rata- Rata (Pe)
Tekanan efektif rata-rata didefinisikan sebagai tekanan efektif
dari fluida kerja terhadap torak sepanjang langkahnya untuk
menghasilkan kerja persiklus.
Dimana :
Pe = Tekanan efektif rata-rata, kg/cm2
N = Daya motor, HP
n = Putaran poros engkol, rpm
VL = Volume langkah, cm3
z = Jumlah silinder
a = Jumlah siklus per putaran
= 1 untuk motor 2 langkah
Pe = an x x z x
450000
LV
N (Kg/cm
2)
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA
LAPORAN TUGAS AKHIR 82
= untuk motor 4 langkah
Tabel 4.19 Hasil Perhitungan Tekanan Efektif Rata- Rata (Pe)
(Sebelum Modifikasi)
Putaran
Mesin
(rpm)
Daya
(HP)
Volume
langkah
(cc)
Jumlah
siklus per
putaran (a)
Jumlah
Piston (z)
Tekanan efektif
rata2 (Pe)
(kg/cm2)
3250 3.7 135 1 1 3.794
3500 4.4 135 1 1 4.190
3750 5.3 135 1 1 4.711
4000 5.7 135 1 1 4.75
4250 6.3 135 1 1 4.941
4500 7 135 1 1 5.185
4750 7.6 135 1 1 5.333
5000 7.9 135 1 1 5.266
5250 8.5 135 1 1 5.396
5500 9.9 135 1 1 6
5750 11.6 135 1 1 6.724
6000 12.6 135 1 1 7
6250 13.6 135 1 1 7.253
6330 13.9 135 1 1 7.319
6500 14.2 135 1 1 7.282
6750 14.5 135 1 1 7.160
7000 14.9 135 1 1 7.095
7250 15.4 135 1 1 7.080
7408 15.6 135 1 1 7.019
7500 15.4 135 1 1 6.844
7750 14.2 135 1 1 6.107
8000 12.3 135 1 1 5.125
8250 9.9 135 1 1 4
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA
LAPORAN TUGAS AKHIR 83
8500 8.4 135 1 1 3.294
8750 7.7 135 1 1 2.933
9000 7.6 135 1 1 2.814
9250 7.5 135 1 1 2.702
9500 7.4 135 1 1 2.596
Tabel 4.20 Hasil Perhitungan Tekanan Efektif Rata- Rata (Pe)
(Sesudah Modifikasi)
Putaran
Mesin
(rpm)
Daya
(HP)
Volume
langkah
(cc)
Jumlah
siklus per
putaran (a)
Jumlah
Piston (z)
Tekanan efektif
rata2 (Pe)
(kg/cm2)
2750 4.3 148 1 1 4.754
3000 4.7 148 1 1 4.764
3250 5.6 148 1 1 5.239
3500 6.9 148 1 1 5.994
3750 6.6 148 1 1 5.351
4000 5.6 148 1 1 4.257
4250 5.4 148 1 1 3.863
4500 5.4 148 1 1 3.649
4750 6.0 148 1 1 3.841
5000 6.4 148 1 1 3.892
5250 6.5 148 1 1 3.764
5500 7.2 148 1 1 3.980
5750 7.6 148 1 1 4.019
6000 8.0 148 1 1 4.054
6250 7.9 148 1 1 3.843
6500 6.9 148 1 1 3.228
6750 7.5 148 1 1 3.378
7000 8.7 148 1 1 3.779
7250 9.4 148 1 1 3.942
7500 10.6 148 1 1 4.297
7750 11.5 148 1 1 4.512
8000 12.8 148 1 1 4.865
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA
LAPORAN TUGAS AKHIR 84
8250 14.9 148 1 1 5.491
8500 16.9 148 1 1 6.045
8750 18.5 148 1 1 6.429
9009 20.0 148 1 1 6.750
9060 20.3 148 1 1 6.813
9250 20.3 148 1 1 6.673
9500 20.1 148 1 1 6.433
9577 20.4 148 1 1 6.477
9750 20.0 148 1 1 6.237
10000 19.9 148 1 1 6.051
10250 19.9 148 1 1 5.903
10500 20.0 148 1 1 5.792
Gambar 4.8 Grafik Hasil Perhitungan Tekanan Efektif Rata-rata (Pe)
Terhadap Putaran Mesin
Analisa : Perhitungan dari data hasil pengujian standar didapatkan
nilai maksimum tekanan efektif rata-rata yaitu 7.319
kg/cm2 pada putaran mesin 6330 rpm. Sedangkan dari
perhitungan dari data hasil pengujian modifikasi di dapat
nilai maksimum tekanan efektif rata-rata yaitu 6.813
kg/cm2 pada putaran mesin 9060 rpm.
4.3.5 Efisiensi Keseluruhan (k)
Efisiensi keseluruhan menyatakan perbandingan antara daya
yang dihasilkan terhadap daya bahan bakar yang diperlukan untuk
jangka waktu tertentu. Perhitungan efisiensi mekanik pada putaran
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA
LAPORAN TUGAS AKHIR 85
mesin 4000 rpm menggunakan silinder blok standard adalah
sebagai berikut :
NB.bakar = mf (Kg/h) x nilai kalor bensin / 1000 (kW)
= 3,01 x 10675 / 1000
= 32,13 kW
Dimana :
mf = Konsumsi bahan bakar (kg/h)
Nilai kal. bensin = 10675 (kkal/Kg)
Setelah didapatkannya nilai NB.bakar maka dapat dilanjutkan dengan
menghitung nilai efisiensi keseluruhannya, dimana nilai daya poros
yang dihasilkan silinder blok standard pada putaran 4000 rpm
sudah diketahui yaitu sebesar 32.13 kW.
%2.13132,032.13kW
kW 4.25 k
Dan untuk Perhitungan efisiensi mekanik pada putaran mesin 6000
rpm menggunakan silinder blok hasil modifikasi adalah sebagai
berikut :
NB.bakar = mf (Kg/h) x nilai kalor bensin / 1000 (kW)
= 4.10x 10675 / 1000
= 43.76 kW
%64.130136,043.76kW
kW 5.97 k
Dari hasil perhitungan di atas didapatkan tabel dan grafik sebagai
berikut :
B.bakar
Poros
N
N k
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA
LAPORAN TUGAS AKHIR 86
Tabel 4.21 Hasil Perhitungan Efisiensi Keseluruhan (k) (Sebelum
Modifikasi)
Putaran
Mesin (rpm)
Konsumsi
bahan bakar
(Mf) (kg/h)
Laju Kalor
Bahan -
bakar (kW)
Daya Dynotest
/ Daya Poros
(kW)
Efisiensi
keseluruhan
(ɳm)(%)
1200 1.15 12.30
3250 2.51 26.79 2.76 10.30
4000 3.01 32.10 4.25 13.25
5000 3.75 40.02 5.89 14.73
6000 4.02 42.87 9.40 21.93
7000 4.56 48.70 11.12 22.82
ɳm rata-rata
(%) 16.60
Tabel 4.22 Hasil Perhitungan Efisiensi Keseluruhan (k) (Sesudah
Modifikasi)
Putaran
Mesin (rpm)
Konsumsi
bahan bakar
(Mf) (kg/h)
Laju Kalor
Bahan -
bakar (kW)
Daya Dynotest
/ Daya Poros
(kW)
Efisiensi
keseluruhan
(ɳm)(%)
1200 1.03 11.00
3250 2.98 31.81 4.18 13.13
4000 3.69 39.39 4.18 10.61
5000 3.89 41.53 4.77 11.50
6000 4.10 43.77 5.97 13.64
7000 4.67 49.85 6.49 13.02
ɳm rata-rata
(%) 12.38
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA
LAPORAN TUGAS AKHIR 87
Gambar 4.9 Grafik Hasil Perhitungan Tekanan Efisiensi Keseluruhan
(ɳm)(%) Terhadap Putaran Mesin
Analisa: Perhitungan dari data hasil pengujian standar didapatkan
nilai efisiensi maksimum sebesar 22,82% pada putaran
7000 rpm dan nilai efisiensi rata-rata sebesar 16,60%.
Sedangkan perhitungan dari data hasil pengujian modifikasi
didapat nilai efisiensi maksimum sebesar 13,02% pada
putaran 7000 rpm dan nilai efisiensi rata-rata sebesar
12,38%.
4.3.6 Efisiensi Termal (t)
Perbandingan antara energi yang dihasilkan dan energi yang
dimasukkan pada proses pembakaran bahan bakar disebut
efisiensi termal dan ditentukan sebagai berikut :
Dimana :
t = efisiensi termal (%)
r = rasio kompresi
k = nilai kalor spesifik bahan bakar bensin
1
tr
1 - 1
k
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA
LAPORAN TUGAS AKHIR 88
Dan efisiensi termal hasil perhitungan adalah sebagai berikut :
14,1
t7
1 - 1
4,0
t7
1 - 1
0,54 t
% 54 t
4.3.7 Emisi gas buang sepeda motor
Pengujian emisi gas buang sepeda motor dilakukan untuk mengetahui
karakterisitik zat yang dihasilkan dari proses pembakaran pada sepeda
motor. Yang selanjutnya akan dibandingkan dengan peraturan pemerintah
tentang emisi gas buang kendaraan bermotor (sepeda motor).
Tabel 4.23 Pengujian emisi gas buang pada putaran 1200 rpm (idle)
(Standar)
No Karakteristik Nilai
1 CO 1.71%
2 HC 9999 ppm
3 CO2 0.90%
4 O2 15.44%
5 AFR 0
Tabel 4.24 Pengujian emisi gas buang putaran 1200 rpm (idle)
(Modifikasi)
No Karakteristik Nilai
1 CO 1.72%
2 HC 6742 ppm
3 CO2 2.90%
4 O2 13.39%
5 AFR 0
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA
LAPORAN TUGAS AKHIR 89
Analisa: Sepeda motor Yamaha RX Z yang telah di uji emisi pada putaran
idle kadar CO dari hasil pengujian modifikaasi mengalami
kenaikan sedangkan HC nya mengalami penurunan, tetapi telah
lolos uji emisi yaitu masuk pada kriteria peraturan pemerintah
dalam hal uji emisi gas buang, karena kadar hidrokarbon (HC)
dan karbon monoksida (CO) yang dihasilkan di bawah ambang
batas kadar hidrokarbon (HC) dan karbon monoksida (CO) yang
telah ditetapkan oleh pemerintah. Yaitu untuk hidrokarbon (HC)
sebesar 12000 ppm sedangkan untuk karbon monoksida (CO)
sebesar 4,5 %.