## MODIFIKASI MESIN MOTOR RODA DUASERI BEAT ESP 2017 HEMAT ENERGI DENGAN METODE STROKE UP DAN BORE UP
Kholis Nur Faizin 1) , Achmad Aminudin 2)
1) Mesin otomotif,Politeknik Negeri Madiun, Jalan Serayu no 84, Madiun, 63133
2) Mesin Otomotif, Politeknik Negeri Madiun, Jalan Serayu no 84, Madiun, 63133 E-mail: kholis@pnm.ac.id

## Abstract
This research is motivated by the depletion of fuel oil supplies in Indonesia, while the needs of the public are increasingly reminded. This energy also cannot be updated. It takes thousands or even millions of years of the time needed by nature to form the fuel oil. One of its efforts is to reduce fuel consumption. The compiler effort in supporting the savings program is to modify the vehicle. The research objective of this is to find out how to modify the engine to be more fuel efficient and know how to make noise levels not more than 90 dB. This study uses the method of stroke up, bore up and low profile camshaft, so the engine character becomes overstroke. Overstroke means the stroke distance is longer than the bore. This vehicle will produce the advantages of fast starting and large and strong torsion and the use of fuel can be minimized. This research is expected to be able to optimize combustion in the combustion chamber so as to reduce fuel consumption and noise.
Keywords: stroke up, bore up, engine Power

## Abstrak
Penelitian  ini  dilatarbelakangi  oleh  persediaan  bahan  bakar  minyak  di  Indonesia  yang    semakin  menipis, sedangkan kebutuhan masyarakat semakin meningat. Energi tersebut juga tidak dapat diperbarui. Butuh ribuan bahkan  jutaan  tahun  waktu  yang  dibutuhkan  alam  untuk  membentuk  bahan  bakar  minyak  tersebut.  Salah  satu upayanya adalah untuk mengurangi konsumsi bahan bakar minyak. Usaha penyusun dalam mendukung program penghematan tersebut adalah melakukan modifikasi terhadap kendaraan. Tujuan penelitian dari ini, yaitu ingin mengetahui cara  memodifikasi  mesin agar  menjadi lebih hemat bahan bakar dan  mengetahui cara agar tingkat kebisingan suara tidak lebih dari 90 dB. Penelitian ini menggunakan metode stroke up , bore up dan camshaft low profil ,  sehingga  karakter  mesin  menjadi overstroke . Overstroke berarti  jarak stroke lebih  panjang  dari bore . Kendaraan  ini  akan  menghasilkan  kelebihan  tarikan  awal  yang  cepat  dan  torsi  yang  besar  dan  kuat  serta penggunaan bahan bakar dapat diminimalisir. Penelitian ini diharapkan mampu mengoptimalkan pembakaran di dalam ruang bakar sehingga mereduksi konsumsi bahan bakar dan kebisingan.
Kata Kunci: stroke up, bore up, Daya

## PENDAHULUAN
Persediaan  bahan  bakar  minyak  di  Indonesia yang  semakin  menipis,  sedangkan  kebutuhan masyarakat semakin meningat. Energi tersebut juga tidak dapat diperbarui. Butuh ribuan bahkan jutaan tahun  waktu  yang  dibutuhkan  alam  untuk membentuk bahan bakar minyak tersebut. Salah satu upayanya adalah untuk mengurangi konsumsi bahan bakar  minyak.  Usaha  penyusun  dalam  mendukung program  penghematan  tersebut  adalah  melakukan modifikasi terhadap kendaraan.
Hasil  penelitian  Paridawati  (2014)  Jurusan Magister Teknik Mesin, Fakultas Teknik,
Universitas Diponegoro, mesin kendaraan bermotor mempunyai  engine  map  yang  dapat  diubah-ubah mappingnya  sesuai  keinginan  pemilik.  Salah  satu cara  untuk  mendapatkan  map  terbaik  tentu  saja diperlukan  cara  khusus  agar  tidak  melakukan kesalahan  dalam  melakukan  perubahan  tersebut. Artificial  neural  Network  (ANN),  saat  ini  sangat memegang  peranan  penting  dalam  melakukan optimasi terhadap efisiensi kinerja mesin, khususnya  penurunan  konsumsi  bahan  bakar. Penelitian  ini,  dilakukan  dengan  tujuan  untuk melakukan  simulasi  untuk  mendapatkan  kinerja mesin  yang  efisien.  pertama-tama  akan  dilakukan pengambilan  sejumlah  data  menggunakan  scanner
Jurnal Integrasi Vol. 11 No. 1, April 2019, 37-41 e -ISSN: 2548-9828
pada engine  control  unit (ECU)  untuk  mengetahui engine  map  saat  ini  ( existing ).  Selanjutnya  adalah melakukan  optimasi  menggunakan  pemodelan menggunakan Artifcial  Neural  Network (ANN). Pada  simuasi  ANN,  digunakan  kecepatan  mesin, bukaan  throttle,  ignition  timing  dan  time  injection sebagai  input,  sedangkan  output  adalah  torsi  dan konsumsi  bahan  bakar.  Optimasi  dilakukan  pada beberapa kondisi, yaitu posisi ignition timing maju 10%,  15%,  20%,  25%,  30%,  35%,  dan  40%  serta mundur  10%,  15%  dan  20%.  Hasil  optimasi  ANN menunjukkan  hasil  yang  maksimal  pada  posisi ignition  timing  maju  20%,  yaitu  menurunkan konsumsi  bahan  bakar  sampai  12%,  sedang  pada pisisi ignition timing yang lain, terjadi peningkatan konsumsi bahan bakar, sehingga dapat mengurangi efisiensi mesin.
Akan  tetapi,  pengubahan  dimensi  ruang  bakar belum tersentuh sama sekali terhadap penghematan bahan  bakar  dan  kebisingan.  Untuk  itu  peneliti tertarik memodifikasi mesin motor roda dua dengan menggunakan metode stroke up dan bore up tetapi hemat bahan bakar.

## METODE PENELITIAN

## Proses Perencanaan
Proses  perencanaan  salah  satunya  dengan menggunakan perhitungan rumus yang ada di dalam materi  teoritis  dan  disesuaikan  dengan  kebutuhan mesin  hasil  rakitan  ulang  honda  beat  Esp  2017. Dalam proses perencanaan ini penyusun memodifikasi beberapa komponen seperti: panjang langkah crankshaft ,  diameter piston ,  perbandingan kompresi, lift camshaft .
Perencanaan Panjang Langkah Crankshaft Penggunaan crankshaft standar honda beat Esp 2017  yang  telah  digeser  langkahnya  sebanyak  3,5 mm serta connecting rod menggunakan Honda C 70.
Diameter Piston bore up dengan cara mengganti piston kit 52,4 mm (standar 50 mm) serta boring yang lebih besar menyesuaikan diameter piston .
Perencanaan Lift Camshaft Pengurangan lift camshaft sebesar 1-3 mm pada 3 camshaft yang  disediakan.  Jadi  ketiga camshaft yang  disediakan  penyusun  yaitu  : camshaft -1  mm, camshaft -2  mm  dan camshaft –3  mm.  Dari  ketiga perbandingan tersebut diuji mana yang paling hemat bahan bakar.

## Gambar.1 konsep perubahan
Sumber: Rancangan dari sistem, 2018
Gambar.2 rancangan stroke up
Gambar.3 rancangan camshaft
Gambar.4 Flowchart penelitian Sumber: Rancangan dari sistem, 2018

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Tabel 4.1. Hasil pengukuran derajat camshaft
Camshaft Profile Intake Buka 13º setelah TMA Tutup 26º setelah TMB Exhaust Buka 16º sebelum TMB Tutup 7º sebelum TMA Durasi Intake 77º + 90º + 26º = 193º Exhaust 16º + 90º + 83º = 189º Total 382º / 2 = 191º Lobe Center In (193º / 2) – (– 13º) = 109,50º Ex (189º / 2) – (– 7º) = 101,50º LSA 211º / 2 = 105,50º Overlap (–7º) + (–13º) = –20º Lift In 3,80 mm Ex 3,50 mm
Gambar.5 Tampilan Depan Dari poros camchaft
Sumber: Hasil Pembuatan Sistem, 2018

## Gambar.6 Hasil pengukuran camshaft
Sumber: Hasil Pembuatan Sistem, 2018

## 1. Daya
Tabel 4.2 Data Daya Untuk Mesin Standar No. Putaran Mesin (Rpm) Daya (hp) Torsi (Nm) 1 3500 4.1 8.25 2 4000 4.7 8.41 3 4500 5.3 8.3 4 4683 5.6 8.49 5 5000 5.9 8.36 6 5500 6.2 7.95 7 6000 6.7 7.87 8 6500 6.9 7.49 9 7000 7.4 7.48 10 7500 7.5 7.04 11 7580 7.7 7.14 12 8000 7.3 6.44 13 8500 7.1 5.87 14 9000 7 5.1 Tabel 4.3 Data Daya Untuk Mesin modifikasi No. Putaran  Mesin (Rpm) Daya (hp) Torsi (Nm) 1 3500 4.8 9.74 2 4000 7.1 12.63 3 4500 8.5 13.41 4 5000 9.4 13.4 5 5397 10.4 13.72 6 5500 10.6 13.68 7 6000 11.2 13.25 8 6500 11.2 12.15 9 6786 11.4 11.89 10 7000 10.9 11.04 11 7500 10.3 9.74 12 8000 9.8 8.62 13 8500 8.6 7.16 14 9000 7.4 5.82

## Gambar.7 Tampilan Grafik daya
Sumber: Hasil Pembuatan Sistem, 2018
Pada  pengujian  standar  diperoleh  nilai  torsi maksimal  pada  putaran  mesin  4.683  rpm,  yaitu sebesar  8,49  Nm.  Sedangkan  pada  pengujian
modifikasi  diperoleh  nilai  maksimal  torsi  pada putaran mesin 5.397 rpm, yaitu sebesar 13,72 Nm
.
Gambar.8 Pengujian Sistem Monitoring Kualitas Air Danau
Sumber: Hasil Pembuatan Sistem, 2018
Pada    pengujian  standar  diperoleh  nilai  daya maksimal    pada  putaran  mesin  7.580  rpm,  yaitu sebesar  7,7  hp.  Sedangkan  pada  pengujian modifikasi  diperoleh  nilai  maksimal  daya  pada putaran mesin 6.786 rpm, yaitu sebesar 11,4 hp.

## PEMBAHASAN
1. Daya
Daya  merupakan besarnya  kerja motor selama waktu  tertentu.  Daya  pada  sepeda  motor  dapat dihitung  menggunakan  alat dynotest. Perencanaan
0
8.258.418.3 8.498.367.957.87 7.497.487.047.14 6.44 5.87 5.1 0 9.74 12.63 13.41 13.413.72 13.68 13.25 12.15 11.89 11.04 9.74
8.62 7.16 5.82 0 2 4 6 8 10 12 14 16 3000 3500 4000 4500 4683 5000 5500 6000 6500 7000 7500 7580 8000 8500 9000 T or si (Nm ) Perbandingan Torsi Standar dan Modifikasi Torsi standar Torsi modifikasi
0 4.1 4.7 5.3 5.6 5.9 6.2 6.7 6.9 7.4 7.5 7.7 7.3 7.1 7 0 4.8 7.1 8.5 9.4 10.410.6 11.211.211.410.9 10.3 9.8 8.6 7.4 0 2 4 6 8 10 12 3000 3500 4000 4500 5000 5397 5500 6000 6500 6786 7000 7500 8000 8500 9000 Daya ( h p ) Perbandingan Daya Standar dan Modifikasi Daya standar Daya modifikasi
modifikasi stroke  up crankshaft ini  sudah  sesuai dengan kebutuhan kendaraan Honda Beat Esp 2017. menunjukan nilai daya lebih besar didapatkan pada poros  engkol  modifikasi  yaitu  11,4  hp  sedangkan penentuan  daya  dengan  teori  daya  diperoleh 11,20hp.  Pengujian  secara  alat  dan  teori  sudah hampir  mendekati.Perbedaan  daya  yang  dihasilkan karena  adanya  perubahan  pada  panjang  langkah yang  dilakukan  pada  poros  engkol  dengan menggeser  posisi big  end  connecting  rod menjadi lebih  tinggi.Hal  ini  akan  membuat  rasio  kompresi lebih  tinggi.  Bila  rasio  kompresi  dipertinggi, tekanan  pembakaran  akan    bertambah  dan  dari mesin akan diperoleh output yang besar. Dalam hal ini  penguji  menggunakan  bahan  bakar  pertamax, supaya  daya  yang  dihasilkan  besar  dan  tidak menimbulkan  detonasi  ,  sehingga  tahan  terhadap tekanan  kompresi.  Dari  pengujian  tersebut  dapat disimpulkan  hubungan  antara  putaran  mesin  dan horse power mesin berubah  - ubah tergantung dari kecepatan  putaran  mesin.  Mesin  dengan  putaran tinggi,  tenaga  yang  dihasilkan  juga  besar  tapi  jika putaran  terlalu  tinggi  tenaga  yang  dihasilkan  akan menurun.  Jika  pada  putaran  tertentu  tenaga maksimum  dihasilkan,  maka  hal  itu  disebut “maksimum power”. Terlihat  perbedaan signifikan mulai dari rpm bawah menengah sampai atas.

## 2. Torsi
Torsi  merupakan  kemampuan  mesin  untuk menggerakkan kendaraan dari kondisi diam hingga berjalan.  Berdasarkan  percobaan  yang  telah dilakukan diperoleh perbedaan torsi yang dihasilkan masing-masing poros engkol . Pada grafik menunjukkan  nilai  lebih  besar  didapatkan  pada poros engkol modifikasi dibandingkan dengan poros engkol  standar  yaitu  13,72  Nm  sedangkan  jika dihitung  menggunakan  teori  torsi  hasilnya  13,71 Nm,  pengujian  secara  alat  dan  teori  sudah  hampir mendekati. Perbedaan torsi  yang dihasilkan  karena adanya  perbedaan  rasio  kompresi.  Rasio  kompresi menjadi  lebih  tinggi  karena  adanya  perubahan big end connecting rod pada poros engkol menjadi lebih tinggi.  Oleh  karena  itu  motor  yang  lingkaran engkolnya besar, tenaga yang dihasilkan akan lebih besar  dibanding    motor  yang  berdiamater  engkol kecil,yang  berarti  dengan  langkah  yang  panjang maka akan menghasilkan momen yang lebih besar. Pada data pengujian tabel dan grafik dapat diketahui perubahan  torsi  maksimalnya,  dapat  disimpulkan bahwa  dengan  meningkatnya  kemampuan  mesin maka gaya gerak yang dihasilkan juga meningkat.

## SIMPULAN
Dari hasil perbandingan di atas hasil data daya dan  torsi  tertinggi  diperoleh  pada  data  modifikasi, hal  ini  dikarenakan  massa  campuran  udara  dan bahan  bakar  lebih  besar  dari  kondisi  standar sehingga  laju  aliran  gasnya  lebih  sempurna.  Pada grafik  pengujian  daya  dan  torsi  secara  aktual  pada
mesin  standar  dan  modifikasi  terjadi  penurunan setelah  mencapai  kondisi  tertinggi,  hal  tersebut dikarenakan  oleh  karakteristik  dari  motor  bakar bensin pada saat rpm tinggi suplay campuran bahan bakar dan udara yang masuk ke dalam ruang bakar tidak  mampu  mengimbangi  kecepatan piston pada rpm  tinggi  sehingga  pada  saat  mencapai  kondisi daya  dan  torsi  tertinggi  pada  rpm  tertentu  grafik daya dan torsi cenderung mengalami penurunan.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Haynes Publishing .  Gayiler  Bob.  2002. BREATHING-THE  INDUCTION  SYSTEM  AIR BOXIES AND CLEANERS. USA
[2]  Haynes Publishing .  Gayiler  Bob.  2002. COMBUSTION-THE POWER STROKE. USA [3] Haynes Publishing . Gayiler Bob. 2002. ENGINE RELIABILITY. USA
[4] Haynes Publishing . Gayiler Bob. 2002. POWER. USA
[5]  Haynes Publishing .  Gayiler  Bob.  2002. THE CAMSHAFT. USA
[6]  Haynes Publishing .  Gayiler  Bob.  2002. THE EXHAUST SYSTEM. USA
[7]  Haynes Publishing .  Graham  Bell.  A.  2006. FOUR-STROKE PERFORMACE TUNING , ( THIRD EDITION ). California, North America [8]http://78deka.com/2014/04/13/overbore- overstroke-overbore/  Diakses  pada  tanggal  23 Mei 2017, pukul 20.01 wib
[9]http://id.wikipedia.org/wiki/Berkas: Piston_rings .jpg  Diakses  pada  tanggal  23  Mei  2017,  pukul 20.34 wib
[10]http://ratmotorsport.wordpress.com/2013/11/11 /durasi- lift -noken-as/  Diakses  pada  tanggal  20 Mei 2017, pukul 20.51 wib
[11] http://www.laskar-suzuki.com/2012/04/fungsi- klepkatup valve -dan.html  Diakses  pada  tanggal 2 Juni 2017, pukul 21.16 wib
[12]  Ir.  Witantyo  M.Eng.Sc,  DKK.  2014.  Regulasi Teknis IEMC. ITS, Surabaya