bab iii edit muhson c2
TRANSCRIPT
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1. Diagram Alir Penelitian
Tidak
Gambar 3.1. Diagram alir penelitian
Start
Survey dan penentuan pengaruh variasi penutupan gas buang pada saluran buang.
Persiapan mesin dan alat ujiSepeda motor 2 tak, dynamometer, gas analyzer, tachometer, stop watch,
buret ukur, dan peralatan yang lain
Syarat terpenuhi :1. Mesin uji2. Variasi penutupan gas buang3. Alat ukur
Lakukan proses pengujian :1. Pengujian mesin standar2. Pengujian dengan variasi penutupan gas buang
Pengolahan data
Pembahasan
Kesimpulan dan Saran
Stop
ya
Beri kalimat pengantar
3.2. Alat dan Bahan
a. Alat
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah :
1. Mesin uji, mesin uji yang digunakan dalam penelitian ini adalah mesin sepeda
motor 2 langkah dengan data sebagai berikut :
Merek : YAMAHA
Tipe : V 110 ZHC ( 2 Tak )
Tahun produksi : 2000
Volume Silinder : 110 cc
Jumlah Silinder : 1 silinder
Busi : NGK BP 7 HS
Sistem pengapian : AC-CDI battery
Bahan bakar : Bensin + oli
2. Dinamometer, adalah alat yang digunakan untuk mengukur torsi sebuah
mesin.
3. Gas Analyzer, adalah alat yang digunakan unutk mengukur emisi gas buang.
4. Tachometer, adalah alat untuk mengukur putaran mesin.
5. Burret, adalah alat untuk mengukur volume bahan bakar.
6. Stop watch, adalah alat untuk menghitung waktu konsumsi bahan bakar.
7. Ignition Switch, adalah alat untuk penyalaan.
8. Fuel valve, adalah alat untuk mengatur bahan bakar.
9. Throttle, adalah alat untuk mengatur putaran mesin.
10. Higrometer, adalah alat untuk mengukur tekanan udara.
11. Thermometer, adalah alat untuk mengukur suhu.
b. Bahan
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah :
1. Premium ( angka oktan : 88 )
2. Pipa gas buang (knalpot) yamaha F1ZR (V 110 ZHC)
3. Lempengan besi dengan diameter seukuran dengan lubang masuk knlapot.
3.3. Persiapan Pengujian
Persiapan yang harus dilakukan antara lain :
1. Mempersiapkan bahan yang akan digunakan.
2. Mempersiapkan instrument alat ukur
3. Mengisi bahan bakar pada tangki
4. Mengalirkan bensin ke burret
5. Memeriksa apakah ada kebocoran pada saluran bensin dan saluran pipa gas
buang (knalpot).
3.4. Tahap Pengujian
Tahap yang dilakukan saat memulai pengujian antara lain :
1. Memeriksa bensin dalam tangki bahan bakar, membuka “fuel valve” agar
bahan bakar mengalir ke mesin.
2. Menekan saluran igniton switch pada posisi “on”.
3. Membuka keran pada saluran bahan bakar sehingga burret terisi.
4. Menghidupkan mesin dengan cara menarik tali starter mesin (starter recoil).
5. Setelah mesin hidup, mengatur putaran mesin dengan mengatur throttle
sampai kondisi stasioner kemudian ditunggu selama 3-5 menit untuk
pemanasan.
3.5. Tahap Pengambilan Data
a. Pengujian kinerja motor :
Tahap pengambilan data pada pengujian kinerja motor yaitu :
1. Setelah melakukan pemanasan pada mesin selama kira-kira 3-5 menit,
mengatur throttle sehingga putaran awal mesin sebesar 2000 rpm dan
membiarkan beberapa saat supaya putaran tersebut stabil
2. Pada saat yang bersamaan, dilakukan pengambilan data (torsi, ΔP, Pa, θa,
dan waktu (t) yang diperlukan untuk menghabiskan bahan bakar sebesar 8
cc).
3. Mengulangi langkah 1 dan 2 untuk n = 2000 rpm.
4. Langkah selanjutnya sama dengan langkah sebelumnya. Setiap langkah,
dilakukan penambahan putaran mesin sebesar 1000 rpm hingga pada putaran
6000 rpm yang juga disertai dengan pengambilan data-data.
5. Setelah selesai, mengoperasikan pengendali throttle sampai posisi idle,
selanjutnya mematikan mesin.
b. Pengujian emisi gas buang :
Tahap pengambilan data pada pengujian emisi gas buang yaitu :
1. Setelah melakukan pemanasan pada mesin selama kira-kira 3-5 menit,
mengatur throttle sehingga putaran awal mesin sebesar 2000 rpm dan
dibiarkan beberapa saat supaya putaran tersebut stabil
2. Menaikkan putaran mesin hingga mencapai 2.500 rpm sampai dengan 3.000
rpm kemudian menahan selama 60 detik dan selanjutnya dikembalikan pada
kondisi idle.
3. Selanjutnya melakukan pengukuran pada kondisi idle dengan putaran 2000
rpm dan 4000 rpm atau sesuai dengan rekomendasi manufaktur.
4. Memasukan probe alat uji pada ke pipa gas buang sedalam 30 cm.
5. Menunggu 20 detik dan melakukan pengambilan data kadar konsentrasi gas
CO dalam satuan persen (%), dan HC dalam satuan ppm yang terukur pada
alat uji.
3.6. Parameter yang digunakan dalam perhitungan.
Parameter perhitungan yang digunakan adalah :
1. Torsi (T), terukur pada hasil percobaan
2. Daya mesin (P)
Dimana : T = torsi (Nm)
P = daya (kW)
n = (rpm)
3. Brake mean effective pressure (BMEP)
Dimana : Vd = volume langkah total silinder (m3)
z = 2 untuk mesin 4 langkah, 1 untuk mesin 2 langkah
4. Menghitung masa aliran udara masuk
Dimana : = koefisien aliran melalui nozzle bulat ( = 0,822)
d = diameter nozzle bulat (22 mm)
p = perbedaan tekanan udara melalui nozzle (mmH2O)
a = masa jenis udara basah pada suhu kamar/ruangan a 0C
(kg/m3)
g = percepatan gravitasi (9,81 m/s2)
Dimana : a = massa jenis udara basah pada suhu kamar atau ruang a
(kg/m3)
n = massa jenis udara kering pada suhu kamar 0oC dan tekanan
absolut 760 mmHg (1,293 kg/m3)
Pa = tekanan udara atmosfir yang diukur dalam penguijian
(mmHg)
Ps = tekanan uap air jenuh pada suhu pengujian a 0C (mmHg)
w = massa jenis uap pada suhu pengijian a oC (kg/m3)
a = suhu udara ruang / kamar (oC)
= kelembaban relatif yang diukur dalam pengujian
5. efisiensi pengisian (charging efficiency) (c)
6. perbandingan udara terhadap bahan bakar (Air to Fuel Ratio-AFR)
Dimana : b = volume burret yang dipakai dalam pengujian (cc)
t = waktu yang diperlukan untuk pengosongan burret dalam detik
(s)
bb = berat jenis bahan bakar (kg/l)
7. konsumsi bahan bakar spesifik (SFC)
Dimana : P = daya (kW)
8. laju masa gas buang (Gg)
9. brake thermal efficiency (bt)
Dimana : H = nilai kalor bahan bakar, untuk premium = 10500 (kcal / kg)
(Soenarto & Furuhama, 1995)
3.7. Skema Alat Uji
Skema alat uji dapat dilihat pada gambar 3.2 dan 3.3 di bawah ini :
a. Skema alat uji daya motor
Gambar 3.2. Skema alat uji daya motor
Keterangan :
1. Dinamometer.
2. Mesin.
3. Karburator.
4. Aki.
5. Selang volume udara.
6. Selang busi.
7. Tangki bensin.
8. Tangki udara.
9. Filter.
10. Katup pengatur bahan bakar.
11. Indikator petunjuk bahan bakar.
12. Termometer.
13. Petunjuk tekanan.
14. Torsimeter
15. Tachometer.
16. Lubang orifice.
b. Skema alat uji emisi gas buang
Gambar 3.3. Skema alat uji emisi gas buang
Keterangan :
1. Gas Analyzer
2. Mesin
3. Karburator
4. Pipa buang ( knalpot )
Pada pengujian ini, terdapat 4 variasi penutupan, untuk penutupan gas
buang cara pengujiannya dengan cara memberi lempengan dari besi pada lubang
saluran buang, dengan variasi penutupan sebesar 60%, 50%, 40% dan 30%.
Gambar 3.4. Variasi penutupan gas buang