Hubungan Penggunaan Bahan Bakar Shell dan Waktu Pengapian (ignition timing)

HUBUNGAN PENGGUNAAN BAHAN BAKAR SHELL DAN WAKTU PENGAPIAN (IGNITION TIMING) TERHADAP PERFORMA

MESIN SEPEDA MOTOR SUPRA X 125CC

Zainul ArifinS1 Pendidikan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Surabaya

e-mail: zzainulaarifin10@gmail.com

A. Grummy WailanduwJurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Surabaya

e-mail: grummywailanduw@yahoo.co.id

AbstrakBahan bakar yang baik adalah bahan bakar yang apabila dibakar dapat meningkatkan daya, hemat, serta dapat mengurai pencemaran udara (emisi gas buang). Shell V-power merupakan salah satu BBM dengan kualitas baik namun harga tetap terjangkau dan diharapkan mampu mengurangi penggunaan bahan bakar petrol. Penelitian ini dilakukan pada sepeda motor Supra X 125cc dengan bahan bakar shell V-power RON 95 dan waktu pengapian standart (15° sebelum TMA), 20° sebelum TMA, 22,5° sebelum TMA dan 25° sebelum TMA. Penelitian eksperimen (experimental research) ini menggunakan metode pengujian full open throttle valve untuk pengujian performa mesin dengan standar pengujian SAE J1349 dan standar pengujian kadar emisi gas buang berdasarkan SNI 09-7118.3-2005. Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa penggunaan bahan bakar shell dan variasi timing pengapian dapat menyempurnakan proses pembakaran diruang bakar untuk menaikkan torsi, daya dan menghemat bahan bakar serta dapat menurunkan kadar emisi gas buang sepeda motor Supra X 125cc. Hal ini dibuktikan dari ke empat modifikasi waktu pengapian terdapat hasil yang optimal ditinjau dari ke empat parameter yaitu pada penguian torsi, daya dan konsumsi bahan bakar yang sesuai dengan standar pengujian SAE J1349, persentase peningkatan torsi 5,53%, daya 5,67%, dan persentase penurunan konsumsi bahan bakar 6,74% yang terjadi pada pengapian 20o

sebelum TMA. Dan pada pengujian kadar emisi gas buang berdasarkan SNI 09-7118.3-2005 persentase punurunan emisi gas buang CO terjadi pada pengapian 25 sebelum TMA,⁰ yaitu 16,96% sedangkan pada emisi gas buang HC terendah terjadi pada pengapian 15⁰ sebelum TMA dengan bahan bakar shell V-power.Kata kunci: Shell V-power, waktu pengapian (ignition timing), performa mesin, dan emisi

gas buang.

AbstractExcellent gasoline is when we burn it, can increase performance, economical also can disentangle air pollution. Shell V Power is one kind of gasoline with good quality but achievable and hopely can decrease the using of petrol gasoline. The research was conducted on a Honda motorcycle Supra X 125cc with Shell V-Power RON 95 and standard ignition timing (15° before TMA), 20° before TMA, 22,5° before TMA and 25° before TMA. The experimental research uses full open throttle valve method in engine performance testing with examination standard of SAE J1349 and examination standard of air pollution according to SNI 09-7118.3-2005. According to the result of this research that the use of Shell gasoline and ignition timing variation that perfecting the shining process in the to increase torque, power, and save fuel and reduce gas emission of Supra X 125cc. The evidence is coming from the four ignition timing modifications there is an optimal result that in the review of four parameters : increasing torque percentage 5,53%, power 5,67%, and decreasing fuel consumption percentage 6,74% in 20⁰ ignition before TMA with examination standard of SAE J1349, examination standard of air pollution according to SNI 09-7118.3-2005 decreasing gas emission CO percentage in 25⁰ before TMA 16,96%, while lowest of gas emission HC in 15⁰ before TMA with Sell V-Power Gasoline.Key words: Shell V-Power, ignition timing, engine performance, and gas emission.

1

JTM. Volume 03 Nomor 03 Tahun 2015, 1-6

PENDAHULUAN

Bahan bakar yang baik adalah bahan bakar yang apabila dibakar dapat meningkatkan daya, hemat, serta dapat mengurai pencemaran udara (emisi gas buang). Pemerintah telah menambah jenis bahan bakar selain dari produk pertamina yang mempunyai kualitas yang sama. Shell V-power merupakan salah satu BBM dengan kualitas baik namun harga tetap terjangkau dan diharapkan mampu mengurangi penggunaan bahan bakar petrol.

Motor bensin merupakan salah satu jenis motor pembakaran dalam (internal combustion engine). Motor bensin sangat banyak digunakan karena mempunyai beberapa keuntungan, diantaranya yaitu harganya yang relatif murah, mudah dalam hal perawatan, dan mudah dalam memodifikasi mesin (Kurniawan, 2005). Pada motor bensin, tenaga yang dihasilkan merupakan hasil dari proses pembakaran campuran bahan bakar dan udara. Proses pembakaran adalah proses secara fisik yang terjadi di dalam silinder selama pembakaran terjadi. Proses pembakaran dimulai pada saat busi memercikkan bunga api hingga terjadi proses pembakaran (Suyanto, 1989:252). Syarat untuk terjadinya proses pembakaran adalah adanya api untuk membakar, adanya udara, adanya bahan bakar, dan adanya kompresi.

Kendaraan diharapkan selalu dalam performa yang tinggi dan mesin yang optimal. Kendaraan dengan mesin bensin mempunyai beberapa keuntungan, salah satunya adalah mudah dalam memodifikasi mesin. Modifikasi mesin dilakukan dengan tujuan untuk meningkatkan performa kendaraan. Modifikasi dapat dilakukan pada beberapa bagian. Biasanya dilakukan dengan cara meningkatkan perbandingan kompresi, perbaikan sistem bahan bakar, dan perbaikan sistem pengapian (Kurniawan, 2005).

Perbaikan pada sistem pengapian ditujukan agar terjadi proses pembakaran sempurna di dalam silinder. Proses pembakaran sempurna akan mempengaruhi daya dan torsi mesin. Selain itu pembakaran sempurna juga akan mempengaruhi konsumsi bahan bakar dan emisi gas buang. Menurut penelitian Hardika (2008), dengan menambahkan pick-up pulsar dengan sudut pengapian kedua pada sudut 5 derajat setelah TMA sangat optimal digunakan untuk meningkatkan daya, dikarenakan mampu menghasilkan daya sebesar 5,12% dan menurunkan konsumsi bahan bakar sebesar 3,50%.

Penelitian sejenis yang dilakukan oleh Setiyono, Subagsono, dan Basori (2013), terdapat perbedaan torsi dan daya dengan bahan bakar LPG pada sepeda motor Yamaha Vega R 110cc pada waktu pengapian standar 10°, mundur 7° sebelum TMA dan dimajukan 13° sebelum TMA. Dari beberapa variasi yang dilakukan pengapian 13° sebelum TMA dengan bahan bakar LPG dapat menaikan torsi dan daya sebesar 11,25% jika dibandingkan dengan pengapian standar.

Penelitian selanjutnya yang telah dilakukan oleh Rastoto, Subagsono, dan Basori (2013), disimpulkan perubahan waktu pengapian (ignition timing) pada penggunaan bahan bakar LPG (Liquefied Petroleum Gas) berpengaruh pada hasil kadar emisi gas buang CO dan HC. Dengan waktu pengapian (ignition timing) 7°sebelum TMA akan menurunkan hasil kadar emisi gas buang CO dan HC masing masing ebesar 21,15% dan 52,32% tetapi akan menurunkan tenaga mesin.

Perubahan waktu pengapian merupakan salah satu jalan alternatif untuk memodifikasi mesin yang ditujukan untuk meningkatkan performa kendaraan. Oleh sebab itu, dalam penelitian ini diambil judul “Hubungan Penggunaan Bahan Bakar Shell dan Waktu Pengapian (Ignition Timing) Terhadap Performa Mesin Sepeda motor Supra X 125cc”.

Rumusan masalah dari penelitian ini adalah sebagai berikut: berapa sudut pengapian yang paling optimal saat menggunakan bahan bakar shell V-power dan bagai mana pengaruh terhadap toesi, daya, konsumsi bahan bakar dan emisi gas buang pada sepada motor supra X 125cc?

Tujuan dari penelitian berikut ini adalah ingin mngetahui posisi waktu pengapian yang optimal saat menggunakan bahan bakar shell V-power serta pengaruh perubahan torsi, daya, konsumsi bahan bakar dan emisi gas buang pada sepada motor supra X 125cc.

Manfaat yang ingin di capai dalam penelitian ini dapat memberikan informasi posisi waktu pengapian yang optimal yang berpengaruh pada performa mesin .

METODERancangan Penelitian

Gambar 1. Rancangan Penelitian

Pengaruh Penggunaan Bioetanol dari Umbi Suweg Sebagai Campuran Premium pada emisi Gas Buang

Instrumen Penelitian

Gambar 2. Instrumen Penelitian

Variabel Penelitian

Variabel yang digunakan dalam penelitian ini adalah: Variabel bebas dalam penelitian ini adalah shell V-

power dan variasi waktu pengapian. Variasi waktu pengapian yang digumakan yaitu 15o, 20o, 22,5o, 25o

sebelum TMA. Variabel Kontrol- Variasi putaran mesin Idle 1500rpm dilanjutkan

dengan putaran 3500rpm sampai 9000rpm dengan range 500rpm pada mesin 4 langkah.

- Mesin Honda Supsa X 125cc tahun 2010.- Suhu mesin yaitu pada suhu kerja 600-700C

Variabel Terikat dalam penelitian ini adalah torsi, daya, onsumsi bahan bakar dan emisi gasbuang CO dn HC yang dihasilkan.

Standar PengujianUntuk 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 ” dan pengujian emisi gas buang pada mesin berdasarkan SNI 19-7118.3-2005.

Analisis DataAnalisa data dilakukan dengan metode deskriptif, 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.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil pengujian performa mesin yang menggunakan bahan bakar shell V-power dan variasi waktu pengapian pada sepeda motor Honda Supra X 125 tahun 2008 adalah sebagai berikut:

Pembahasan Performa MesinPerubahan TorsiPerubahan torsi pada pengapian standar dengan bahan bakar shell kemudian divariasikan dengan pengapian,20o, 22,5o, 25o sebelum TMA pada sepeda motor Honda Supra X 125cc.

Gambar 3. Grafik Hubungan antara rpm terhadap torsi

Berdasarkan gambar di atas, grafik torsi cenderung mengalami peningkatan pada rentang putaran 3500 rpm sampai 5500 rpm. Torsi yang dihasilkan oleh sepeda motor Honda Supra X 125 tahun 2008 pada pengapian standar dengan bahan bakar shell V-power rata-rata sebesar 0,78 kgf.m. Torsi optimal yang dihasilkan motor ini berubah ketika menggunakan bahan bakar shell V-power dengan pengapian 20°, dan 22,5°, 25° sebelum TMA yaitu masing-masing rata-rata sebesar 0,82,0,79 dan 0,78 kgf.m. Dari semua variasi, torsi optimal yang paling tinggi dihasilkan dari pengapian 20° sebelum TMA dengan bahan bakar Shell V-power yaitu rata-rata sebesar 0,82 kgf.m atau naik sebesar 5,53%.

Perubahan Daya EfetifPerubahan daya pada pengapian standar dengan bahan bakar shell V-power kemudian di variasikan dengan pengapian 20, 22,5, 25 pada sepeda motor Honda Supra X 125 tahun 2008.

JTM. Volume 03 Nomor 03 Tahun 2015, 1-6

Gambar 4. Grafik hubungan antara rpm terhadap daya efektif.

Berdasarkan gambar di atas, grafik daya efektif cenderung mengalami peningkatan hingga mencapai daya optimal pada rentang putaran 3500 rpm sampai 7000 rpm.Hal ini disebabkan karena torsi yang dihasilkan meningkat sehingga efeisiensi volumetrik juga meningkat. Campuran udara dan bahan bakar yang masuk ke dalam ruang bakar mendekati campuran stochiometric sehingga pembakaran berlangsung sempurna dan mengakibatkan daya efektif yang dihasilkan mesin meningkat. Daya optimal yang dihasilkan oleh sepeda motor Honda Supra X 125 tahun 2008 pada pengapian standar dengan bahan bakar Shell V-power rata-rata sebesar 6,54PS. Daya optimal yang dihasilkan motor ini berubah ketika menggunakan bahan bakar shell V-power dengan pengapian 20°, 22,5°, dan 25° sebelum TMA yaitu masing-masing rata-rata sebesar 6,88, 6,62, 6,53 PS.

Ditunjukkan bahwa penggunaan bahan bakar Shell V-power dan memajukan waktu pengapian dapat meningkatkan daya efektif yang dihasilkan sepeda motor Honda Supra X 125 tahun 2008 dari pengapian standar dengan bahan bakar premium. Dari semua variasi pengapian, daya efektif optimal yang paling tinggi dihasilkan dari pengapian 20° sebelum TMAyaitu sebesar 8,11 PS pada 7000 rpm..

Perubahan Konsumsi Bahan Bakar (fc)Perubahan konsumsi bahan bakar pada pengapian standar dan pengapian 20°, 22,5°, 25° sebelum TMA dengan bahan bakar shell V-power pada sepeda motor Honda Supra X 125 tahun 2008.

Gambar 5. Grafik hubungan antara rpm terhadap konsumsi bahan baar (fc)

Berdasarkan gambar di atas, pada putaran 3500 - 9000 rpm mengalami penurunan konsumsi bahan bakar tertinggi pada pengapian 20⁰ sebelum TMA pada putaran 4500 rpm yaitu 0,41 atau turun 8,24%. Hal ini disebabkan putaran mesin mulai meningkat menjadi semakin tinggi jadi konsumsi bahan bakar yang dikonsumsi juga semakin meningkat. Penurunan konsumsi bahan bakar pada bahan bakar shell dengan pengapian 20⁰ sebelum TMA disebabkan karena meningkatnya torsi dan daya sehingga terjadi proses pembakaran yang mendekati sempurna di dalam ruang bakar.

Kosumsi bahan bakar optimal yang dihasilkan oleh sepeda motor Honda Supra X 125 tahun 2008 pada pengapian standar dengan bahan bakar shell V-power pada putaran 3500-9000 rata- rata sebesar 0.67 kg/jam. Konsumsi bahan bakar optimal yang dihasilkan motor ini berubah ketika menggunakan bahan bakar shell V-power dengan pengapian 20°, 22,5°, dan 25° sebelum TMA yaitu masing-masing sebesar 0,63 kg/jam, 0,72 kg/jam, dan 0,77 kg/jam.

Dari hasil penelitian ditunjukkan bahwa penggunaan bahan bakar shell pengapian 20⁰ dapat menghemat konsumsi bahan bakar yang dihasilkan pada sepeda motorHonda Supra X 125 tahun 2008 dari pada menggunakan bahan bakar Shell pengapian standar 15o

sebelum TMA.

Pembahasan Emisi Gas BuangEmisi Gas Buang COPerubahan CO pada pengapian standar dengan bahan bakar shell V-power kemudian divariasikan dengan pengapian 20°, 22,5° dan 25° sebelum TMA pada sepeda motor Honda Supra X 125 tahun 2008.

Pengaruh Penggunaan Bioetanol dari Umbi Suweg Sebagai Campuran Premium pada emisi Gas Buang

Gambar 6. Grafik ubungan antara lambda (λ)terhadap CO

Pada pengapian standar dengan bahan bakar Shell V-power CO sebesar 2,83%Vol pada putaran idle, hal ini sesuai dengan peraturan mentri lingkungan hidup No 05 tahun 2006 yang mengatur kadar ambang batas emisi kendaraan bermotor kategori L yaitu pada sepeda motor 4 langkah/Tak maksimal emisi gas buang CO sebesar 5,5 %Vol. Emisi gas buang CO yang dihasilkan motor ini berubah ketika menggunakan bahan bakar shell V-power dengan pengapian standar; 20°; 22,5° dan 25° sebelum TMA yaitu masing-masing sebesar 2,83%Vol, 3,46%Vol, 2,86%Vol, dan 2,91%Volatau masing-masing naik sebesar 22.38%, 1,18%, dan 2,71% debandingkan dengan pengapian standar dengan bahan bakar Shell pada putaran idle.

Bedasarkan gambar di atas emisi gas buang CO rata-rata naik di putaran 1000rpm sampai 5500 rpm dan turun di putaran 6000rpm sampai 9000 rpm, ditujukan bahwa pada sepeda motor Honda Supra X 125 tahun 2008, pengapian standar dengan bahan bakar shell Vpower adalah yang paling rendah kadar emisi gas bung CO yaitu 2,83 %Vol dibanding dengan pengapian variasi dengan bahan bakar shell V-power pada putaran idle.

Emisi Gas Buang HCPerubahan HC pada pengapian standar dengan bahan bakar shell V-power kemudian di variasikan pengapian 200; 22,50 dan 250 sebelum TMA pada sepeda motor Honda Supra X 125 tahun 2008.

Gambar 7. Grafik Hubungan antara Lambda Terhadap HC

Emisi gas buang HC yang dihasilkan oleh sepeda motor Honda Supra X 125 tahun 2008 meningkat pada putaran idle dengan menggunakan bahan bakar shell V-power.

Pada pengapian standar dengan bahan bakar shell V-power HC sebesar 989 ppm Vol pada putaran idle, hal ini sesuai dengan peraturan mentri lingkungan hidup No 05 tahun 2006 yang mengatur kadar ambang batas emisi kendaraan bermotor kategori L yaitu pada sepeda motor 4 langkah/Tak maksimal emisi gas buang HC sebesar 2400 ppm Vol. Emisi gas buang HC yang dihasilkan motor ini berubah ketika menggunakan bahan bakar shell dengan pengapian 20°, 22,5°, dan turun saat pengapian 25° sebelum TMA yaitu masing-masing sebesar 1234 ppm Vol, 2094 ppm Vol, dan turun saat pengapian 25o sebesar 943 ppm Vol atau masing-masing naik sebesar 24,80%, 111,87% dan turun saat pengapian 25° sebesar 4,60 %.

Bedasarkan gambar di atas emisi gas buang HC di putaran 1500rpm sampai 2000 rpm cenderung lebih besar dan turun drastis di putarai 5500rpm sampai 9000 rpm. pada putaran idle ditujukan bahwa pada sepeda motor Honda Supra X 125 tahun 2008, pengapian 25o sebelum TMA dengan bahan bakar shell V-poweradalah yang paling rendah kadar emisi gas buang HC yaitu 943 ppm Vol pada putaran idle.

PENUTUPSimpulanDari hasil penelitian, analisa, dan pembahasan yang telah dilakukan tentang hubungan penggunaan bahan bakar Shell V-power dan waktu pengapian (ignition timing) terhadap performa mesin sepeda motor supra x 125cc dapat disimpulkan sebagai berikut:

- Pengapian 20 sebelum TMA dengan bahan bakar⁰ Shell V-power lebih baik dibandingkan pengapian standart dengan bahan bakar shell V-power dari segi torsi, daya dan konsumsi bahan bakar dengan presentase peningkatan 5,53%, 5,67% dan 6,74%

- Pengapian variasi dengan bahan bakar shell V-power lebih baik dibandingkan pengapian standart dari segi

JTM. Volume 03 Nomor 03 Tahun 2015, 1-6

emisi gas buang yang dihasilkan. Emisi gas buang CO yang dihasilkan pada pengapian standar dengan bahan bakar shell V-power menghasilkan kadar emisi paling rendah yaitu 2,83 %Vol dibandingkan dengan pengapian variasi. Dan untuk perbandingan hasil pengujian emisi gas buang pada putaran 1500 – 9000 rpm yang paling optimal mengalami penurunan dengan menggunakan pengapian 25o

sebelum TMA menggunakan bahan bakar Shell V-power yaitu 3,90 %Vol dan Emisi gas buang HC yang dihasilkan pada pengapian 25o sebelum TMA dengan bahan bakar Shell V-power menghasilkan kadar emisi paling rendah yaitu 943 ppmvol. Pada pengujian emisi gas buang dengan putaran 1500-9000 rpm, yang paling optimal mengalami penurunan emisi HC pada penggunaan pengapian standart dengan bahan bakar Shell V-power yaitu 341 ppmVol dibandingakan dengan menggunakan pengapia variasi.

SaranDari serangkaian hasil pengujian dan penelitian data yang telah dilakukan maka dapat diberikan beberapa saran sebagai berikut:

- Pada penelitian ini tidak dilakukan perubahan rasio kompresi, sehingga diharapkan ada penelitian lanjutan dengan menggunakan modifikasi mesin yang meliputi perbandingan rasio kompresi. Hal ini dilakukan agar mendapatkan hasil yang lebih optimal.

- Sesuai dengan hasil penelitian diatas maka penulis menyarankan penggunaan bahan bakar Shell V-power dengan pengapian 20o sebelum TMA yang optimal untuk menunjang performa.

DAFTAR PUSTAKA

Hardika, Deny. 2008. Pengaruh Variasi Sudut Pengapian dengan Penerapan Dual Ignition terhadap Daya dan Konsumsi Bahan Bakar pada Sepeda Motor Honda Supra Fit. Universitas Negeri Surabaya.

Kurniawan, Imam. 2005. Studi perbandingan daya dan konsumsi bahan bakar antara pengapian standart dengan pengapian menggunakan boster pada mesin toyota seri 5K. Universitas Negeri Semarang.

Lalus Setiyono, Subagsono,dan Basori. 2013. Pengaruh Perubahan Waktu Penyalaan (Ignition Timing) Terhadap Torsi Dan Daya Pada Sepeda Motor Vega R 110 Cc Tahun 2008 Dengan Bahan Bakar Lpg (Liquefied Petroleum Gas). Jurnal. Surakarta: Jurusan Teknik Mesin UNS Pambelan.

Nur Dyan Enggar Rastoto, Subagsono, dan Basori. 2013. Pengaruh Perubahan Waktu Pengapian (Ignition Timing) TerhadapEmisi Gas Buang Co Dan Hcpada Sepeda Motor Vega R 110 Cc Tahun2008 Dengan

Bahan Bakar Lpg (Liquefied Petroleum Gas. Jurusan Teknik Mesin UNS Pambelan

Obert, Edward F. 1973. Internal Combustion Engine and Air Pollution. Third Edition. New York: Harper & Row, Pulisher, Inc.

Toyota Astra Motor. (1995).Training Manual New Step 1.Jakarta: P.T Toyota Astra Motor.

Warju. 2009. Teknik Pembakaran dan Bahan Bakar. Surabaya: Unesa University Press.

Warju. 2011. Teknologi Reduksi Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotor. Edisi Pertama. Surabaya: Unesa University Press.