PENGARUH PENGGUNAAN ZAT ADITIF PADA PELUMASTERHADAP UNJUK KERJA MOTOR BAKAR BENSIN

MARGARETHA SARAGHI(003112700170259)

1Teknik Mesin, Fakultas Teknik dan Sains, Universitas Nasional, Jl. Sawo Manila No.61 Pejaten, Pasar minggu, Jakarta Selatan 12520

E-mail :

ABSTRAKSIPENGARUH PENGGUNAAN ZAT ADIKTIF PADA PELUMAS TERHADAP UNJUK

KERJA MOTOR BAKAR BENSIN. Zat aditif pada pelumas motor bakar bensin sangat mempengaruhi kondisi mesin, antara lain untuk: menambah daya kerja, umur mesin, dan penghematan konsumsi bahan bakar. Untuk membuktikan hal tersebut maka dilakukan penelitian terhadap motor bakar bensin dengan spesifikasi sebagai berikut: motor bakar bensin yang digunakan merek MITSUBISHI tipe G 32 dengan tahun pembuatan 1982, bahan bakar yang digunakan bensin premium, zat aditif yang digunakan pada pelumas adalah merek “motor up” dan pelumas yang digunakan adalah mesran prima SAE 20W-50. Kecepatan putaran poros poros yang digunakan 900 1/min, 1100 1/min, 1300 1/min, 1500 1/min, 1700 1/min, 1900 1/min, 2100 1/min, 2300 1/min, 2500 1/min dan 2700 1/min, alat-alat ukur yang digunakan adalah sebagai berikut: plint fuel gauge untuk pengukuran laju konsumsi bahan bakar, neraca beban untuk pengukuran beban dengan menggunakan sistem poros prony brake, stopwatch untuk pengukur waktu dan tachometer untuk pengukuran kecepatan putaran poros. Dari hasil penelitian diperoleh: torsi sebagai fungsi putaran poros, daya sebagai fungsi putaran poros, konsumsi bahan bakar sebagai fungsi putaran poros dan konsumsi bahan bakar spesifik sebagai fungsi putaran poros. Hasil menunjukkan torsi sebagai fungsi putaran poros dengan menggunakan zat aditif rata-rata lebih besar 15,77% dibandingkan dengan yang tidak menggunakan zat aditif pada pelumasnya. Daya sebagai fungsi putaran poros dengan menggunakan zat aditif rata-rata 12,00% lebih besar dibandingkan dengan yang tidak menggunakan zat aditif pada pelumasnya. Konsumsi bahan bakar dengan menggunakan zat aditif rata-rata 13,61% lebih kecil dibandingkan dengan yang tidak menggunakan zat aditif pada pelumasnya. Konsumsi bahan bakar spesifik dengan menggunakan zat aditif rata-rata 22,48% lebih kecil dibandingkan dengan yang tidak mengunakan zat aditif pada pelumasnya.

Kata Kunci : PENGGUNAAN ZAT ADITIF

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Penggunaan zat aditif pada kendaraan bermotor adalah untuk meningkatkan unjuk kerja kendaraan, dan untuk menghemat laju konsumsi bahan bakar. Penggunaan zat aditif itu sendiri selain untuk penghematan dan penambah daya kerja, juga untuk menjaga kondisi mesin agar tetap baik. Untuk mendapatkan kondisi kendaraan seperti tersebut diatas maka dilakukan pencampuran zat aditif tertentu ke dalam pelumas kendaraan. Untuk itu perlu dilakukan suatu pengujian secara laboratorium untuk membuktikan bahwa penggunaan zat aditif dapat menambah unjuk kerja motor Otto dan menghemat laju konsumsi bahan bakar. Pengujian dilakukan terhadap unjuk kerja motor bakar, yang meliputi: torsi sebagai fungsi putaran poros, daya sebagai fungsi putaran poros, konsumsi bahan bakar sebagai fungsi putaran poros dan konsumsi bahan bakar spesifik sebagai fungsi putaran poros, diharapkan dari hasil pengujian diperoleh informasi ilmiah tentang pengaruh penggunaan zat aditif tersebut terhadap unjuk kerja motor Otto. Penelitian dilakukan dengan menggunakan motor bakar empat langkah empat silinder yang menggunakan bahan bakar bensin.

1.2 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penggunaan zat aditif pada pelumas terhadap unjuk kerja motor bakar bensin, yang meliputi pengukuran:1. Torsi sebagai fungsi putaran poros2. Daya sebagai fungsi putaran poros3. Konsumsi bahan bakar sebagai fungsi putaran poros4. Konsumsi bahan bakar spesifik sebagai fungsi putaran poros

TATA KERJA

3.1 Konstruksi Motor Otto

Motor Otto yang digunakan untuk pengambilan data adalah motor bakar bensin 4 langkah dan 4 silinder, merek “MITSUBISHI” tipe G 32 tahun pembuatan 1982. Komponen-komponen utama motor Otto adalah:

1. Motor Otto itu sendiri.2. Karburator3. Poros Mesin4. Cakram5. Neraca Beban 6. Rumah prony brake7. Accu8. Tachommeter manual9. Dinamo starter10. Coil11. Distributor radiator12. Tangki bahan bakar

3.2. Poros prony brakePoros prony brake adalah bagian yang meneruskan putaran mesin sehingga poros

menghasilkan daya. Selain itu berfungsi juga untuk mengubah gerakan putar menjadi gerak lurus ataupun sebaliknya gerak lurus menjadi gerak putar. Kegunaan poros ini yang lainnya adalah untuk mengetahui sejauh mana unjuk kerja alat uji (motor Otto) dengan system pengereman.

3.3. Tangki Bahan Bakar

Kegunaan dari tangki bahan bakar adalah untuk tempat persediaan bahan bakar, yang kemudian dialirkan melalui fuel gauge masuk kedalam ruang bahan bakar melewati nozzle pengabut.

3.4. Alat – alat yang digunakan untuk mengukur

1. Neraca Beban2. Tachommeter untuk mengukur kecepatan putaran poros3. Plint fuel gauge untuk mengukur waktu aliran bahan bakar 4. Stop watch untuk mengukur waktu aliran bahan bakar

3.4.1. Neraca Beban

Kegunaan dari neraca beban adalah untuk mengukur besar beban yang dihasilkan oleh prony brake. Skala berat pada neraca beban adalah 0-22 dalam satuan kilogram sedangkan dalam satuan lb skalanya adalah 0-50. Untuk mengetahui besar beban yang dialami maka neraca beban tersebut dilengkapi dengan jarum penunjuk tersebut dilakukan oleh pegas (spring). Jarum penunjuk akan bergerak dan menunjukkan angka yang sesuai dengan besar beban yang diberikan.

3.4.2. Stopwatch

Kegunaan dari stopwatch ini adalah untuk mengukur berapa lama waktu yang diperlukan dalam mengkonsumsi bahan bakar, pada penelitian ini waktu tersebut adalah pada saat bahan bakar mencapai 2 ml.

3.4.3. Tachometer

Kegunaan dari Tachometer adalah untuk mengukur putaran poros penggerak dalam 1/min. Batas ukuran terkecil pada tachometer adalah 0,01 1/min. Cara pengunaannya adalah sebagai berikut:

a. Skala tachometer diposisikan pada posisi ON sehingga sensor menyala pada posisi 1/min.b. Arahkan lampu sensor tachometer pada poros prony brake dengan jarak 10 centimeter.c. Lihat tampilan pada layar tachometer akan tertera hasil pengukuran putaran poros

tersebut..

3.4.3. Plint fuel gauge

Plint fuel gauge adalah alat untuk mengukur berapa besar jumlah bahan bakar yang telah terpakai dan cara pengukurannya adalah dengan bantuan stopwatch. Pada saat tabung menunjukkan angka 0 maka stopwatch di start setelah tabung pengukur bahan bakar menunjukkan angka 2 stopwatch di stop maka angka terakhir yang tertera pada stopwatch menunjukkan berapa lama waktu yang diperlukan oleh motor Otto untuk menggunakan 2 ml bahan bakar. Skala terkecil pada tabung pengukur bahan bakar adalah 0,1 cm satuan yang digunakan adalah cc (cm3 ).

3.5. Pelumasan

Pelumasan terhadap mesin merupakan sesuatu yang tidak dapat dilepaskan dari pengoperasian mesin. Pembahasan pelumas dititik beratkan pada:

1. Pelumas dan funsinya2. Zat aditif yang digunakan pada pelumas

3.5.1. Pelumasan dan fungsinya di motor Otto

Pelumasan adalah zat kimiawi yang dapat memperpanjang usia mesin, meningkatkan tenaga dan akselarasi. Fungsi pelumas pada motor Otto adalah dapat membersihkan timbunan sisa-sisa pembakaran, karbon dan kotoran padat tak berguna yang menempel pada mesin.

3.5.2. Zat aditif pelumas

Zat aditif pelumas yang digunakan pada penulisan ini adalah merek “motor up“ dimana zat aditif ini tidak mengandung PTFE/polytetraflourethylene dan moly. memperlihatkan karakteristik oli tanpa “motor up” dan dengan “motor up”. Visualisasi pelumas yang mengandung PTFE dan pelumas yang tidak mengandung PTFE. Dugaan awal dari pada penelitian ini adalah bahwa dengan ditambahkannya zat aditif kedalam pelumas akan mengakibatkan bertambahnya unjuk kerja motor

bakar bensin. Sedangkan terhadap laju konsumsi bahan bakar akan semakin kecil pemakaian bahan bakar.

3.6. Diagram Alir Pengambilan Data

Pengambilan data pada motor Otto empat langkah empat silinder, dengan tujuan mengetahui pengaruh penggunaan zat aditif pada motor Otto dengan menggunakan zat aditif merek “motor up”. Seperti ditunjukkan Gambar 3.7.

Gambar 3.7. Diagram alir Proses Pengambilan data dan pembahasan

3.7. PengujianPengujian yang dilakukan pada motor Otto empat langkah dan empat silinder, untuk

mengetahui pengaruh penggunaan zat aditif merek “motor up”, adalah sebagai berikut:a. pengukuran putaran poros dengan menggunakan tachometer, pada motor Otto.b. Pengukuran besar badan pada neraca beban sebelum menggunakan zat aditif.c. Pengukuran konsumsi bahan bakar motor Otto dengan alat ukur bahan bakar plint fuel

gauge dan stopawatch sebelum menggunakan zat aditif pada pelumasnya.

Start

Menghidupkan motor bakar bensin

Pengambilan data tanpa zat aditifPengambilan data dengan zat aditif

Putaran awal 2700 dan beban 3 kgBeban tidakDiubah - ubah

Putaran diturunkan mulai dari 2700, 2500, 2300, 2100, 1900, 1700, 1500, 1300, 1100,

dan 900 1/min

Torsi (nm)Daya Poros (kW)

Konsumsi bahan bakar (L/h)Konsumsi bahan bakar spesifik (L(W,h))

Analisis

KesimpulanYa

Tidak

d. Pengukuran beban melalui neraca beban pada motor Otto sesudah menggunakan zat aditif pada pelumasnya.

e. Pengukuran konsumsi bahan bakar melalui plint fuel gauge pada motor Otto sesudah menggunakan zat aditif.

f. Perhitungan torsi, daya poros, konsumsi bahan bakar dan konsumsi bahan bakar spesifik sebagai fungsi putaran poros, dengan menggunakan rumus.

3.8. Prosedur Menghidupkan Motor Otto

1. Periksa seluruh bagian motor dalam keadaan baik dan lengkap.2. Periksa tangki bahan bakar, minyak pelumas, saringan udara dan air pendingin pada

hopper.3. Pasang kabel baterai dan periksa sambungan-sambungan kabel secara teliti.4. Buka saluran bahan bakar dari tangki bahan bakar kesaluran motor5. Atur posisi pemutar beban pada prony brake dalam keadaan beban kosong.6. Start motor dengan kunci starter.7. Setelah motor berjalan normal tanpa gangguan, kemudian atur kenaikan kecepatan

putaran mesin.8. Didalam pengambilan data, motor dijaga jangan sampai terlalu panas.9. Untuk pengambilan data yang lama, sebaiknya motor diistirahatkan terlebih dahulu,

dengan cara menghentikan motor, agar motor tidak terlalu panas.

3.9. Prosedur Pengambilan Data

1. Pengambilan data motor Otto tidak menggunakan zat aditif2. Pengambilan data motor Otto menggunakan zat aditif

3.9.1. Pengambilan data motor Otto tidak menggunakan zat aditif, yaitu:

1. Memeriksa semua komponen-komponen alat uji dalam keadaan baik dan lengkap2. kemudian hidupkan motor Otto dengan cara menstranfer3. kondisi beban kosong, kemudian putaran dirubah menjadi putaran 2700 dan beban 3 kg,

pengukuran putaran dilakukan dengan menggunakan tachometer sedangkan pengukuran beban dengan menggunakan naraca beban. Lama waktu yang dibutuhkan untuk mengkonsumsi 2 ml bahan bakar diukur dengan stopwatch dan plint fuel gauge. Kondisi beban tidak diubah-ubah.

4. Setelah itu putaran diturunkan menjadi 2500 dan seterusnya sampai pada putaran 900 dan selama menurunkan putaran, besar beban diukur melalui neraca beban dan waktu untuk mengkonsumsi bahan bakar diukur dengan menggunakan stopwatch dan plint fuel gauge.

5. setelah selesai, mesin dimatikan dan dibiarkan untuk pendinginan. 3.9.2. Pengambilan data motor Otto menggunakan zat aditif.

1. Memeriksa semua komponen-komponen alat uji dalam keadaan baik dan lengkap.2. Mengganti oli yang lama dengan oli yang baru.3. menambahkan zat aditif merek ”motor up” kedalam oli4. kemudian hidupkan merek motor Otto dengan cara menstarter.5. kondisi beban kosong, kemudaian putaran dirubah menjadi putaran 2700 dan beban

dinaikan menjadi 3 kg, pengukuran putaran dilakukan dengan manggunakan tachometer sedangkan pengukuran beban dengan menggunakan neraca beban. Lama waktu yang dibutuhkan untuk mengkonsumsi 2 ml bahan bakar diukur dengan stopwatch dan plint fule gauge. Kondisi beban tidak diubah-ubah.

6. setelah itu putaran diturunkan menjadi 2500.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Penelitian mengenai pengaruh penggunaan zat aditif pada pelumas motor bakar bensin empat langkah empat silinder yang meliputi pengukuran:

1. torsi sebagai funsi putaran poros2. daya poros sebagai fungís putaran poros3. konsumsi bahan bakar sebagai fungsi putaran poros4. konsumsi bahan bakar spesifik sebagai fungsi putaran poros

Hasil diberikan pada Tabel 4.1. untuk unjuk kerja motor bakar yang tidak menggunakan zat aditif pada pelumasnya , sedangkan yang menggunakan zat aditif pada pelumasnya diberikan pada tabel 4.2.

Tabel 4.1. Torsi, Daya poros, konsumsi bahan bakar dan konsumsi bahan bakar spesifik sebagai fungsi putaran poros tanpa menggunakan zat aditif.

Tabel 4.1. Torsi, Daya poros, konsumsi bahan bakar dan konsumsi bahan bakar spesifik sebagai fungsi putaran poros menggunakan zat aditif.

4.1. Torsi sebagai fungsi putaran

Torsi sebagai fungsi putaran poros dengan menggunakan zat aditif dan tanpa menggunakan zat aditif, seperti digambarkan pada Gambar 4.1. Penelitian dilakukan dengan menggunakan putaran poros masing-masing mulai dari 900 1/min, 1100 1/min, 1300 1/min, 1500 1/min, 1700 1/min, 1900 1/min, 2100 1/min, 2300 1/min, 2500 1/min dan 2700 1/min, terlihat dari hasil penellitian tersebut yang tidak menggunakan zat aditif pada pelumasnya, grafiknya cenderung turun mulai dari putaran 900 1/min sampai dengan 2700 1/min, dengan mengikuti fungsi Y=2E – 6x2 – 0,0163x + 42,842 dengan R2 = 0,9869, sedangkan yang menggunakan zat aditif cenderung Turun mulai dari 900 1/min sampai dengan 2700 1/min, dan berhimpit mulai dari 2300 1/min sampai dengan 2500 1/min, dengan mengikuti persamaan fungís Y=2E – 6x2 – 0,0134x + 33,605 dengan R2 = 0,8778. Kedua hasil tersebut tanpa dan dengan perbedaan tertinggi, dan semakin Turun sampai pada putaran 2700 1/min. Perbedaan rata-rata harga torsi tanpa menggunakan zat aditif 15,77 % lebih rendah dibandingkan dengan yang menggunakan zat aditif.

4.2. Daya Poros sebagai fungsi putaran poros

Daya sebagai funsi putaran poros dengan menggunakan zat aditif dan tanpa menggunakan zat aditif, seperti diberikan pada Gambar 4.2. Penelitian dilakukan dengan menggunakan putaran poros masing–masing mulai dari 900 1/min, 1100 1/min, 1300 1/min, 1500 1/min, 1700 1/min, 1900 1/min, 2100 1/min, 2300 1/min, 2500 1/min dan 2700 1/min, terlihat dari hasil penellitian tersebut yang tidak menggunakan zat aditif pada pelumasnya, grafiknya cenderung rendah mulai dari putaran 900 1/min hingga 2700 1/min, dengan mengikuti persamaan fungsi Y= -0,0004x 2 + 2,1326x + 535,98 dengan R 2= 0,8731. Sedangkan yang menggunakan zat aditif cenderung tinggi mulai dari putaran 900 1/min sampai dengan 2100 1/min dan turun mulai dari 2100 1/min sampai dengan 2700 1/min, dan mengikuti persamaan fungís Y= -0,0007x2 + 2,7279x + 932,81 dengan R2

= 0,7816. kedua hasil tersebut tanpa dan dengan menggunakan zat aditif mempunyai kecendrungan yang sama pada putaran 900 1/min kemudian semakin kecil perbedaannya, dan pada putaran 2300 1/min berhimpit, sedangkan pada putaran 2500 1/min tidak berhimpit sampai pada putaran 2700 1/min. Perbedaan rata-rata harga daya poros menggunakan zat aditif 12,00 % lebih besar dibandingkan dengan yang tidak menggunakan zat aditif.berlaku untuk putaran 1500 1/min sampai dengan 2100 1/min. 4.3. Konsumsi bahan bakar sebagai fungsi putaran poros

Konsumsi bahan bakar sebagai fungsi putaran poros dengan menggunakan zat aditif dan tanpa menggunakan zat aditif, seperti ddiberikan pada Gambar 4.3. Penelitian dilakukan dengan menggunakan putaran poros masing-masing mulai dari dari 900 1/min, 1100 1/min, 1300 1/min,

1500 1/min, 1700 1/min, 1900 1/min, 2100 1/min, 2300 1/min, 2500 1/min dan 2700 1/min, , terlihat dari hasil penellitian tersebut yang tidak menggunakan zat aditif pada pelumasnya, grafiknya cenderung tinggi mulai dari putaran 900 1/min dan naik sampai dengan putaran 2700 1/min, dengan mengikuti persamaan fungsi Y= -2E – 7x2 + 0,001x – 0,0788 dengan R2 = 0,9736, sedangkan yang menggunakan zat aditif rendah mulai dari putaran 900 1/min sampai pada putaran 2700 1/min, dengan mengikuti persamaan Y = 5E – 10x2 + 0,2849 dengan R2 = 0,9916. Kedua hasil tersebut tanpa dan dengan menggunakan zat aditif memiliki kecenderungan yang sama mulai pada putaran 900 1/min sampai dengan putaran 2700 1/min. Perbedaan rata-rata harga konsumsi bahan bakar menggunakan zat aditif 13,61 % lebih kecil dibandingkan dengan yang tidak menggunakan zat aditif

4.4. Konsumsi bahan bakar spesifik sebagai fungsi putaran

Konsumsi bahan bakar spesifik sebagai fungsi putaran poros dengan dan tanpa menggunakan zat aditif, seperti diberikan pada Gambar 4.4. Penelitian dilakukan dengan menggunakan putaran poros masing-masing mulai dari dari 900 1/min, 1100 1/min, 1300 1/min, 1500 1/min, 1700 1/min, 1900 1/min, 2100 1/min, 2300 1/min, 2500 1/min dan 2700 1/min, , terlihat dari hasil penellitian tersebut yang tidak menggunakan zat aditif pada pelumasnya, grafiknya cenderung tinggi mulai dari putaran 900 1/min sampai dengan putaran 2700 1/min, dengan mengikuti persamaan fungsi Y= -0,0002 x2 + 1,1297x + 2365,4 dengan R2= 0,6053. sedangkan yang menggunakan zat aditif cenderung rendah mulai dari putaran 900 1/min sampai dengan putaran 2100 1/min, dan kemudian tinggi mulai pada putaran 2300 1/min sampai dengan 2700 1/min dengan mengikuti persamaan fungsi Y= 0,0005x2 – 0,8254x + 2641,2 dengan R2 = 0,9436. Kedua hasil tersebut tanpa dan dengan menggunakan zat aditif grafiknya semakin tinggi mulai dari 900 1/min, sedangkan yang menggunakan zat aditif grafiknya rendah pada 900 1/min dan pada putaran 2300 1/min tinggi sampai dengan putaran 2700 1/min. perbedaan rata-rata harga konsumsi bahan bakar spesifik menggunakan zat aditif 22,48 % lebih kecil dibandingkan dengan yang tidak menggunakan zat aditif. Hal ini berarti bahwa yang menggunakan zat aditif pada pelumasnya lebih hemat penggunaan bahan bakarnya. KESIMPULAN

hasil penelitian pengaruh penggunaan zat aditif pada pelumas terhadap unjuk kerja motor bakar dapat disimpulkan sebagai berikut:

1. Torsi sebagai fungsi putaran dengan menggunakan zat aditif pada pelumas 15,77 % lebih besar unjuk kerjanya dibandingkan dengan yang tidak menggunakan zat aditif.

2. Daya poros sebagai fungsi putaran dengan menggunakan zat aditif pada pelumas 12,00 % unjuk kerjanya lebih besar dibandingkan dengan yang tidak menggunakan zat aditif.

3. Konsumsi bahan bakar sebagai fungsi putaran dengan menggunakan zat aditif pada pelumas 13,61 % lebih Hemat dibandingkan dengan yang tidak menggunakan zat aditif.

4. konsumsi bahan bakar spesifik sebagai fungsi putaran dengan menggunakan zat aditif pada pelumas 22,48 % lebih Hemat dibandingkan dengan yang tidak menggunakan.

5. penggunaan zat aditif pada pelumas motor bakar bensin berpengaruh terhadap unjuk kerja motor bakar bensin dan menguntungkan dibandingkan dengan yang tidak menggunakan zat aditif.

DAFTAR PUSTAKA

1. ARISMUNANDAR, W. Motor Diesel Putaran Tinggi, Pradnya paramita, Jakarta, 1983.2. ARISMUNANDAR, W. Penggerak Mula Motor Bakar Torak, ITB, Bandung, 1973.3. AJAT SUDRAJAT. Studi Karakteristik Motor Diesel Empat Langkah Satu Silinder, Tugas

Akhir Teknik Mesin Universitas Nasional, Jakarta, 20004. BPM. ARENDS dan H. BERENSCHOT. Motor Bensin, Penerbit Erlangga.

5. KHURMI, R.S. and J.K. GUPTA. Machine design, Vol III, Eurasia Publishing House,Ltd, Rana Nagar, New Delhi, 1982.

6. MICHAEL F, Studi Pengaruh Kerenggangan Katup Terhadap Unjuk Kerja Motor Bakar Bensin, Tugas Akhir Teknik Mesin Universitas Tarumanagara, Yakarta.

7. M. YUSUP NURYONO, Pengaruh Perubahan Penyetelan Katup Terhadap Unjuk Kerja Motor Bensin Empat Langkah Empat Silinder, Tugas Akhir Teknik Mesin, Universitas Nasional, Jakarta, 2001.