Upload
rahmandan-apit
View
47
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
skirpsi
Citation preview
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Jenis Penelitian
Jenis penelitian yang digunakan adalah penelitian eksperimen.
Penelitian eksperimen merupakan penelitian untuk mencari hubungan sebab
akibat (hubungan kausal) antara dua faktor yang sengaja ditimbulkan dengan
mengurangi/mengeliminasi/menyisihkan faktor-faktor lain yang mengganggu
(Suharsimi, 2006:3).
B. Kerangka Berfikir
Percobaan ini dilakukan untuk membuktikan kinerja sistem
perubahan sudut bukaan camshaft dapat bekerja dengan baik atau tidak.
Sebelum melakukan pengujian ini dicari dahulu waktu bukaan katup intake
dan exhaust pada camshaft standart
Camshaft Standart intake exhaust
Open 10° sebelum TMA 37° sebelum TMB
Close 22° setelah TMB 5° setelah TMA
.
Setelah mengetahui data camshaft standart maka dilakukan pengujian
mengenai performa mesin dengan menggunakan tiga variasi sudut (standart,
variasi 1, dan variasi 2). Variasi yang akan dibuat dengan mengubah derajat
pada katup intake.
20
21
Spesifikasi cam yang sudah dibuat variasi sebagai brikut:
Variasi 1 dipersempit
Camshaft Standart intake exhaust
Open 11° sebelum TMA 37° sebelum TMB
Close 21° setelah TMB 5° setelah TMA
Dengan mepersempit LSA, maka overlaping semakin besar, sehingga
campuran udara dan bahan bakar dapat dengan mudah masuk sebelum piston
mengisap karena adanya gaya kelembamam dari gas buang yang akhirnya
memperingan kerja piston waktu langkah hisap.
Variasi 2 diperlebar
Camshaft Standart intake exhaust
Open 9° sebelum TMA 37° sebelum TMB
Close 23° setelah TMB 5° setelah TMA
Dengan memperlebar LSA, maka overlaping semakin kecil, sehingga
campuran udara dan bahan bakar telat masuk karena tidak ada bantuan gaya
kelembaman dari gas buang yang akhirnya menambah kerja piston waktu
langkah hisap.
C. Hipotesis
22
1. Dengan mempersempit LSA performa akan naik, dan memperlebar LSA
performa akan turun.
2. Dengan memperlebar LSA performa akan naik, dan mempersempit LSA
performa akan turun.
D. Objek Penelitian
Objek yang digunakan dalam penelitian ini adalah mesin sepeda motor
Honda Supra X 125 tahun 2008 yang masih standar sesuai spesifikasinya dan
poros camshaft yang sudah diubah sudut LSA nya yang akan dibandingkan
dengan poros camshaft standart.
E. Variabel Penelitian
Variabel-variabel yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai
berikut:
1. Variabel bebas
Variabel bebas atau disebut dengan independent variable dalam
penelitian ini adalah perubahan sudut camshaft dari standartnya.
2. Variabel terikat
Variabel terikat atau hasil disebut dengan dependent variable
dalam penelitian ini adalah torsi, daya efektif, konsumsi bahan bakar
spesifik dan tekanan efektif rata-rata.
3. Variabel kontrol
23
Variabel kontrol disebut pembanding hasil penelitian eksperimen
yang dilakukan. Variabel kontrol dalam penelitian ini ialah:
a. Kendaraan Honda Supra X 125 tahun 2008 dengan variasi putaran
mesin 3000 rpm sampai 9000 rpm, dengan range putaran 500 rpm.
b. Temperatur oli mesin saat pengujian 60oC (temperatur optimal kerja
mesin).
c. Celah katup in 0,10 - 0,14 mm dan katup ex 0,16 - 0,20 mm
d. Celah busi dalam kondisi standart (0,8 – 0,9 mm).
e. Temperatur udara sekitar 25-35 °C
f. Kelembaban udara (humidity) 60 %
F. Waktu dan Tempat Penelitian
1. Waktu
Penelitian eksperimen ini dilakukan setelah melakukan ujian
seminar proposal skripsi.
2. Tempat
Penelitian eksperimen ini dilakukan di PT. Banyuwangi Motor
Jalan Undaan Kulon 115-117 Surabaya.
E. Teknik Pengumpulan Data
Data dalam penelitian ini diperoleh dengan cara melakukan
eksperimen melalui pengujian terhadap obyek yang akan diteliti dan mencatat
data-data yang diperlukan. Data-data yang diperlukan adalah komposisi yang
sesuai pada variabel bebas untuk mendapatkan nilai performa yang maksimal.
24
F. Objek, Peralatan dan Instrumen Penelitian
1. Objek Penelitian
Objek penelitian ini menggunakan mesin motor Honda Supra X 125 tahun
2008.
a. Spesifikasi:
Panjang x lebar X tinggi : 1.881 x 706 x 1.081,5 mm.
Jarak sumbu roda : 1.239 mm.
Jarak terendah ke tanah : 130 mm.
Berat kosong : 105.6 kg (tipe CW)
105.7 kg (tipe spoke)
Tipe rangka : Tulang punggung.
Tipe suspensi depan : Teleskopik.
Tipe suspensi belakang : Lengan ayun dengan pegas ganda.
Ukuran ban depan : 70/90 – 17 M/C 38P
Ukuran ban belakang : 80/90 – 17 M/C 44P
Tipe Velg : Cast wheel Alumunium Alloy (tipe
CW) Spoke / Jari-jari (tipe Spoke)
Rem Depan : Cakram Hidrolik dengan piston ganda
Rem Belakang : Tromol
25
Kapasitas tangki bahan bakar : 3,7 liter.
Sistem bahan bakar : Karburator.
Tipe mesin : 4 langkah, SOHC, pendinginan udara.
Diameter x langkah : 52,4 x 57,9 mm.
Volume langkah : 124,8 cc.
Perbandingan kompresi : 9,0 : 1
Daya maksimum : 9,18 PS/ 7.500 rpm.
Torsi maksimum : 0,99 kgf.m/ 5.000 rpm.
Kapasitas minyak pelumas mesin : 0,7 liter pada penggantian periodik.
Kopling : Ganda, otomatis, sentrifugal, tipe
basah.
Gigi transmisi : 4 kecepatan rotari / bertautan tetap.
Pola pengoperan gigi : N-1-2-3-4-N
Starter : Pedal dan elektrik.
Aki : MF 12 V – 3,5 Ah.
Busi : ND U20EPR9 / NGK CPR6EA-9
Sistem pengapian : Full transistorized
2. Peralatan Penelitian
26
Peralatan penelitian yang akan digunakan adalah blower. Blower
digunakan untuk mendinginkan mesin. Adapun spesifikasinya sebagai
berikut:
a. Blower
1) Merk : Krisbow
2) Model : EF – 50 S
3) Power : 200 – 220 V AC F Hz 160 watt
4) SNI : 04 – 6292. 2, 2 . 80
5) Pilihan : 3 Kecepatan
3. Instrumen Penelitian
a. Inertia Chasis Dynamometer
Inertia Chasis dynamometer adalah alat yang digunakan untuk
mengukur torsi yang dihasilkan mesin. Chasis dynamometer di PT.
Banyuwangi Motor Surabaya dengan spesifikasinya sebagai berikut:
1) Nama : Rextor Pro-dyno.
2) Tegangan : 220 v 50/60 Hz.
3) Range operasi : 6.000 rpm dengan 150 gigi.
4) Kemampuan : 15 KHz.
5) Tipe sensor : Digital Pick-Up.
6) Tipe input : Logical level (aktif pada tingkat tinggi).
7) Produksi : PT. Rextor Technology Indonesia.
b. Fuel Meter
27
Fuel meter digunakan untuk mengukur laju aliran bahan bakar
yang dikonsumsi oleh mesin. Pada pengujian ini, gelas ukur yang
digunakan di fuel meter berkapasitas 5-10 ml.
c. Stopwatch
Fungsi Stopwatch sebagai alat bantu dalam menghitung waktu
konsumsi bahan bakar pada saat pengujian. Spesifikasi stopwatch
yang digunakan sebagai berikut:
1) Merk : Seiko.
2) Penunjukan Data : Digital.
3) Ketelitian : 0,01 detik.
d. Rpm Counter dan Oil Temperature Meter
1) Rpm Counter adalah alat yang digunakan untuk mengukur
putaran mesin. Adapun spesifikasinya sebagai berikut.
a) Merk : Brain Bee
b) Tipe / No Seri : MGT – 300 / 080317000579
c) Tahun Pembuatan : 2008
d) Pembuatan : Italia
e) Rpm Counter : 0 ÷ 9990 Rpm
f) Resulation : 10 Rpm
g) Temperature Meter : 0 ÷ 40oC
h) Power Suply : 11 ÷ 45 Vdc
i) Periodic Control : 12 bulan
28
2) Oil Temperature Meter: alat yang digunakan untuk mengukur
temperatur oli mesin.
a) Rpm Meansurement Range : 0 ÷ 9990 Rpm
b) Oli Temperature Meter : 20 ÷ 200oC
c) Power Suply : 11 ÷ 45 Vdc
d) Operating : 040oC
e. 4 in 1 Multi-Function Environtment Meter
4 in 1 Multi-Function Environtment Meter merupakan alat yang
mempunyai empat fungsi khusus, yaitu mengukur kebisingan (sound
level meter), mengukur intensitas cahaya (light meter), mengukur
kelembapan udara (humidity meter), dan mengukur temperatur
(temperature meter).
1) Sound Level Meter
a) Merk : Krisbow KW06-291.
b) Measurement Range
i. A LO (Low) – Weighting : 35-100 dB.
ii. A HI (High) – Weighting : 65-130 dB.
iii. C LO (Low) – Weighting : 35-100 dB.
iv. C HI (High) – Weighting : 65-130 dB.
c) Frequence Range : 30Hz-10KHz.
d) Frequence Weighting : A/C – Weighting.
e) Time Weighting : Fast.
f) Maximum Hold : Decay <1.5 dB/3min.
29
g) Accurancy : ± 3.5 dB at 94 dB sound level,
1KHz sine wave.
h) Microphone :Electric condenser microphone.
2) Light Meter
1. Measuring Range : 20, 200, 2000,
20.000 lux (20.000
lux range reading).
2. Overate Display : Highest digit of “1”
is displayed.
3. Accuracy : ± 5 % rdg – 10 dgts
(calibrated to
standart incandescent lamp at
temperature 2856 k).
4. Repeability : ± 2 %.
5. Temperature Characteritic : ± 0.1 % / °C.
6. Photo Detector : One silicon photo
diode with.
3) Humidity
Temperature Meter
a) Measurement Range
i. Humidity 25% - 95%RH
ii. Temperature : -20.0°C -+ 50.0°C.
-4°F -+ 200.0°C.
30
iii. (K-type) : -2.0°C -+ 200.0°C.
-2.0°C -+ 750.0°C.
-4.0°F -+ 200.0°C.
-4.0°F -+ 1400.0°F.
b) Resolution : 0.1%RH, 0.1°C, 1°C/0.1°F, 1°F.
c) Humidity : ±5%RH (at 25°C, 35% ~ 95%RH).
d) Response time of humidity sensor: Approx 6min.
e) Temperature
i. ±3%rdg ± 2°C (at -20.0°C -+ 200.0°C).
ii. ±3.5%rdg ± 2°C (at -20.0°C -+ 750.0°C ).
iii. ±3%rdg ± 2°F (at -40.0°F -+ 200.0°F ).
iv. ±3.5%rdg ± 2°F (at -40.0°F -+ 1400.0°F ).
f) Input Protection : 60 V dc or 24 V ac rms
Instrumen yang akan digunakan dalam penelitian ini dapat dilihat pada
gambar 3.1 di bawah ini.
31
4 Standart Pengujian
Untuk mendapatkan data penelitian yang akurat, maka pengujian
hendaknya dilakukan berdasarkan standar pengujian yang ada. Metode
pengujian performa mesin berdasarkan SAE J1349 yaitu “Engine Power Test
Code-Spark Ignition and Compression Ignition-Net Power Rating ”.
Pengujian ini dilakukan pada kondisi bukaan throttle kontinyu mulai
dari idle sampai bukaan throttle maksimum (akselerasi). Data sensor putaran
roller dengan pembebanan inersia dan putaran mesin secara otomatis akan
terbaca data acquisition dan dikalkulasi oleh program komputer. Setelah itu
hasil kalkulasi torsi, daya, kecepatan, waktu, dan jarak tempuh ditunjukkan
melalui monitor.
5 Prosedur Pengujian
1. Persiapan
Pengujian dilakukan dengan prosedur sebagai berikut:
a. Melakukan tune up pada sepeda motor yang akan diuji.
b. Melepas cover samping sepeda motor.
c. Menaikkan sepeda motor ke atas chassis dynamometer.
d. Mengencangkan tali pengikat body sepeda motor.
Gambar 3.1 Instrumen Penelitian
32
e. Menyiapkan peralatan pendukung, yaitu: sensor putaran mesin, chasis
dynamometer, data acquisition, rpm counter, oil temperature meter,
fuel meter, stopwatch, dan blower.
f. Menghidupkan software inersia chasis dynamometer (sport dyno 33).
g. Tekan switch data acquisition untuk mengisi spesifikasi kendaraan
(merk sepeda motor dan volume silinder) pada software inersia chasis
dynamometer (sport dyno 33).
h. Memilih faktor koreksi (ISO 1585, SAE J1349, DIN 70020, atau JIS
D1001).
i. Memasukkan data ambient temperature dan humidity.
j. Memilih range putaran mesin untuk pengujian (500 rpm).
2. Pengujian
a. Torsi dan daya
Prosedur yang harus dilakukan pada tahap pengujian ini adalah
sebagai berikut:
1) Menyalakan blower (kipas)
2) Menghidupkan mesin kendaraan sampai temperatur 60°-70°C atau
sesuai rekomendasi manufaktur dan sistem asesori dalam kondisi
mati.
3) Memposisikan gigi transmisi netral dengan putaran idle 1400 ± 100
rpm.
4) Memasukkan gigi transmisi pada posisi 4 (top gear).
33
5) Menaikkan putaran mesin hingga putaran 3000 rpm sampai roda
belakang berputar.
6) Menekan tombol switch untuk merekam data.
7) Melakukan akselerasi hingga didapatkan putaran mesin maksimum
(9000 rpm).
8) Menekan tombol switch untuk mengakhiri data.
9) Menurunkan putaran mesin hingga putaran idle.
10) Menyimpan data dan mencetak data hasil pengujian.
11) Memposisikan transmisi pada posisi netral.
12) Melakukan percobaan 1 – 3 untuk kelompok standard dan
kelompok eksperimen.
13) Pengujian dan pengambilan data dilakukan minimal 3 kali untuk
masing-masing kondisi agar didapatkan hasil yang valid.
b. Konsumsi Bahan Bakar Spesifik
1) Menyalakan blower.
2) Menhidupkan mesin kendaraan sampai temperatur 60° - 70° C atau
sesuai rekomendasi manufaktur dan sistem asesori dalam kondisi
mati.
34
3) Memposisikan gigi transmisi pada kondisi netral dengan putaran
idle 1400 ± 100 rpm.
4) Memasukkan gigi transmisi pada posisi 4 (top gear).
5) Mengukur konsumsi bahan bakar pada putaran 3000 – 9000 rpm
dengan range 500 rpm.
6) Mencatat waktu bahan bakar (ml/detik).
7) Melakukan percobaan 1 – 3 untuk kelompok standard dan
kelompok eksperimen.
8) Pengujian dan pengambilan data dilakukan minimal tiga kali untuk
masing-masing kondisi agar didapatkan data yang valid.
c. Tekanan efektif rata-rata
Data untuk tekanan efektif rata-rata diperoleh dari perhitungan
dengan menggunakan rumus.
3. Akhir pengujian
Prosedur yang harus dilakukan pada tahap persiapan adalah
sebagai berikut:
a. Menurunkan putaran engine secara perlahan sampai idle.
b. Mematikan engine.
c. Mematikan blower.
6 Analisis Data
35
Analisa data dilakukan dengan metode deskripsi, yaitu dengan
mendeskripsikan atau menggambarkan secara sistematis, faktual dan akurat
mengenai realita yang diperoleh selama pengujian. Data hasil penelitian yang
diperoleh dimasukkan dalam tabel dan ditampilkan dalam bentuk grafik.
Selanjutnya dideskripsikan dengan kalimat sederhana sehingga mudah
dipahami untuk mendapatkan jawaban dari permasalahan yang diteliti.
7 Diagram Alur Penelitian
Prosedur pelaksanaan penelitian dapat dilihat sesuai diagram dibawah ini:
Didukung:LiteraturePenelitian sebelumnya
Didukung:LiteraturePenelitian sebelumnya
Camshaft LSA Diperpesar 105°
Camshaft LSA Diperpesar 105°
MulaiMulai
Sepeda Motor Honda Supra X 125 Tahun 2008Sepeda Motor Honda Supra X 125 Tahun 2008
Engine OverhaulEngine Overhaul
Persiapan Alat dan BahanPersiapan Alat dan Bahan
Rumusan Rumusan
Studi Studi
Camshaft LSA Diperkecil 103°
Camshaft LSA Diperkecil 103°
Persiapan Uji Mesin
Persiapan Uji Mesin
Hasil PengujianHasil Pengujian
Analisis Data dan PembahasanAnalisis Data dan Pembahasan
Pengujian MesinPengujian Mesin
Camshaft LSA Standart 104°
Camshaft LSA Standart 104°
Persiapan Uji Mesin
Persiapan Uji Mesin
Persiapan Uji Mesin
Persiapan Uji Mesin
Pengujian MesinPengujian MesinPengujian MesinPengujian Mesin
36
Gambar 3.2 Diagram Alur Penelitian
SelesaiSelesai
KesimpulanKesimpulan