## “ PENGARUH KUAT ARUS PENGAPIAN PADA MOTOR TERHADAP KONSUMSI BAHAN BAKAR”

## Mochtar Asroni
Jurusan Teknik Mesin – Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Nasional Malang Telp. (0341) 417636 – Pes. 516, Fax. (0341) 417634

## ABSTRAK
Motor bakar dapat bekerja maksimal apabila pembakaran bahan bakar berlangsung secara  sempurna,  artinya  bahan  bakar  tersebut  dapat  terbakar  sampai  habis.  Dengan tujuan  pembakaran  yang  sempurna  maka  akan  menghasilkan  daya  motor  yang  besar sesuai  dengan  kandungan  kadar  gas  buang  yang  dihasilkan,  dimana  semakin  rendah kadar gas buang maka semakin baik sistem pembakaran pada suatu motor bakar. Sistem pengapian  konvensional  maupun  pengapian  elektronik  sama – sama  membutuhkan sebuah  koil  sebagai  penghasil  arus  pengapian.  Dan  besarnya  kecilnya  kuat  arus  yang dihasilkan koil sangat berpengaruh terhadap unjuk kerja system pengapian, kerja mesin dan emisi gas buang yang dihasilkan. Pengaruh kuat arus akan dapat menentukan dapat menghasilkan  daya motor,  kosumsi  bahan  bakar .  Sistem  pengapian menggunakan  koil tipe  standart  dan  koil  tipe  racing  untuk  penghasil  arus  listrik. Dari  hasil  pengujian menunjukkan bahwa perubahan konsumsi bahan bakar spesifik dari setiap beban terjadi perubahan  relative  besar.    Pendekatan  matematik  dari  SFCe  dan  SFCi  yaitu  SFCe  = Fc/Ne dan SFCi = Fc/Ni, dimana daya efektif dan daya indikasi akan berbanding terbalik dengan  SFCe  dan  SFCi  sehingga  semakin  besar  daya  yang  dihasilkan  maka  konsumsi bahan bakar akan semakin kecil.
Kata kunci : Motor Bakar bensin, koil, konsumsi bahan bakar, daya motor
PENDAHULUAN . Pada  saat  ini  perkembangan  permesinan khususnya motor bakar semakin menunjukan  performanya  sebagai  sebuah mesin  kalor  yang  mengubah  energi  kimia menjadi  energi  gerak  yang  sangat  potensial untuk berbagai kebutuhan. Motor bakar bisa digunakan  sebagai  penggerak  pompa,  alat transportasi, dan lain-lain. Bertitik tolak dari fungsi – fungsi tersebut, dimana hal tersebut erat  hubungannya  dengan  kemudahan  yang diperlukan oleh manusia maka tidak bosan – bosannya  para  ahli  teknik  berusaha menciptakan  atau  setidak – tidaknya mengembangkan  motor  bakar  yang memiliki efisien tinggi.
Suatu  motor  bakar  dapat  bekerja  maksimal apabila pembakaran bahan bakar berlangsung secara sempurna, artinya bahan bakar  tersebut  dapat  terbakar  sampai  habis.
Dengan  tujuan  pembakaran  yang  sempurna maka  akan  menghasilkan  daya  motor  yang besar  sesuai  dengan  kandungan  kadar  gas buang  yang  dihasilkan,  dimana  semakin rendah kadar gas buang maka semakin baik sistem pembakaran pada suatu motor bakar. Gas buang  hasil  pembakaran  bahan  bakar bensin  mengandung  unsure – unsure  zat beracun  dan  berbahaya  bagi  kehidupan, namun yang paling berbahaya ialah gas CO (  karbon  monoksida  )  dan  gas  HC  (  hidro karbon ). Untuk mendapatkan suatu proses pembakaran  bahan  bakar yang  sempurna, salah satu alternatifnya adalah meningkatkan kemampuan pengapian. Besar kecilnya  bunga  api  listrik  yang  diletupkan dari  elektroda  busi  merupakan  salah  satu
penentu  sempurna  atau  tidaknya  proses pembakaran di dalam ruang bakar mesin. Sedangkan  kita  sama – sama  tahu  bahwa banyak sekarang ini macam – macam sistem pengapian  yang  telah  ditemukan  atau pengembangan  dari  yang  sudah  ada,  dari pegapian konvensional sampai elektronik. Sistem  pengapian  konvensional  maupun pengapian  elektronik  sama – sama membutuhkan sebuah koil sebagai penghasil arus pengapian. Dan besarnya kecilnya kuat arus  yang  dihasilkan  koil  sangat berpengaruh  terhadap  unjuk  kerja  system pengapian, kerja mesin dan emisi gas buang yang dihasilkan. Dimana dengan mengadakan  penelitian  dari  jenis  koil  yang berbeda kuat arusnya maka kita akan dapat menentukan  mana  jenis  koil  yang  dapat menghasilkan  daya  motor  besar  dan menghasilkan gas buang yang rendah Adapun tujuan dari penelitian yang ingin dicapai adalah  untuk  mengetahui    perubahan perbandingan sistem pengapian (Koil) terhadap prestasi  mesin  seperti  daya,  torsi,  dan  SFC (Spesifik  Fuel  Consumption).    Diharapkan  dari penelitian  ini  dapat  memberikan  informasi kepada  kita  semua  sampai  sejauh  mana pengaruh sistem pengapian terhadap performa motor  bensin empat langkah.

## METODOLOGI.
Sistem  pengapian  mutlak  diperlukan  pada motor bakar. Dengan sistem pengapian yang baik  akan  menghasilkan  pembakaran  pada motor  bakar  yang  baik.  Karena  keefisienan dan  keoptimalan  dalam  pembakaran tergantung pada sistem pengapian. Keefisienan  dan  keoptimalan  dalam  suatu pembakaran  menghasilkan  tenaga  yang optimal.  Sedangkan  pengapian  sendiri merupakan  kegiatan  untuk  memberikan percikan  bunga  api  listrik  ke  dalam  ruang bakar  dengan  tujuan  untuk  proses pembakaran  campuran  bahan  bakar  dan udara  yang  ada  dalam  ruang  bakar  mesin. Campuran  bahan  bakar  dan  udara  yang dikompresikan  didalam  ruang  bakar membutuhkan  percikan  bunga  api  untuk membakarnya  sampai  habis.  Hal  ini membutuhkan  percikan  bunga  api  untuk
membakarnya  sampai habis.  Hal  ini  juga merupakan fungsi sistem pengapian, dimana besar  kecilnya  bunga  api  yang  timbul  pada elektroda busi harus tepat sesuai kebutuhan. Sistem  pengapian  yang  dipakai  pada  motor bensin  adalah  suatu  perlengkapan  untuk menghasilkan  loncatan  bunga  api  listrik dengan  tegangan  tinggi  25.000  volt  ke elektroda busi, untuk menimbulkan percikan sehingga  dapat  membakar  gas  campuran bahan bakar dan udara yang dikompresikan di dalam ruang bakar mesin.
Koil  pengapian  merupakan  alat  untuk mempertinggi  tegangan  listrik  dari  12  volt pada  bateraimenjadi  15.000  sampai  25.000 volt pada koil pengapian, untuk dialirkan ke elektroda-elektroda  busi  untuk  membakar campuran bahan bakar dan udara pada akhir langkah kompresi.
Koil  yang  digunakan  untuk  pengapian menggunakan koil standrat dan koil  racing
Tabel 1 Tabel Rata-rata Hasil Perhitungan Pada Koil
Standart F (kg) n (rpm) Ne (Hp) v (ml)  m (%) 1 1000 0,433 100 20,5
2 0,866 100
34 3 1,285 150 43,2 4 1,731 80 50,8 5 2,164 90 56,3
1
1500 0,649 130 18,7 2 1,299 130 31,5 3 1,927 110 40,6 4 2,597 140 42,4 5 3,246 140 43,5 1
2000 0,866 150 17
2 1,731 160 29,1 3 2,569 150 37,8 4 3,463 160 45,1 5 4,328 130 50,6

## Tabel 2
Tabel Rata-rata Hasil Perhitungan Pada Koil
Racing F (kg) n (rpm) Ne (Hp) v (ml)  m (%) 1 1000 0,433 40 20,5 2
0,866 60 34 3
1,285 80 43,2
4 1,731 70 50,8
5 2,164 60 56,3 1 1500
0,649 100 18,7 2
1,299 120 31,5
3 1,927 110 40,6
4 2,597 110 42,4
5 3,246 100 43,5 1 2000 0,866 120 17 2 1,731 150
29,1
3 2,569 130 37,8
4 3,463 140 45,1 5 4,328 120 50,6
Terdapat  persamaan  penggunakan  koil standart  da  koil  racing  dengan  adanya peningkatan  putaran  akan  diikuti  kenaikan daya  dan  peningkatan  jumlah  konsumsi bahan  bakar.  Bahan  bakar  yang  digunakan untuk  pengujian  ini  jenis  premium  yang banyak  terdapat  dipasaran. Pada  perubahan daya  dan  efisiensi  pada  putaran  dan pengukuran  waktu  yang  sama  terdapat keunggulan  pemakaian  koil  standrat  karena pemakaian  bahan  bakar  lebih  irit Pada penelitian  untuk  memperoleh  hasil  yang optimal  maka  hasil  pengujian  yang dilakukan
dilaboratorium juga diperbandingkan dengan pendekatan matimatika untuk bahan bakar spesifik:

## Ne Fc

## SFCe 
Dimana : SFCe = Pemakaian bahan bakar spesifik efektif ( Kg.jam/Hp ) Fc      = Pemakaian bahan bakar ( Kg/jam ) Ne     = Daya efektif ( Hp )

## PEMBAHASAN
Tabel 3. Bahasan SFC ( Spesific Fuel Consumption ) pada Koil Standart.
No Beban (Kg) Putaran RPM SEFC Kg/HP.jam SIFC Kg/HP.jam 1 1 1000 4,157 0,853 2 2 2,078
0,708
3 3 2,101 0,911 4 4 0,830 0,422 5 5 0,748 0,421 6 1 1500 3,605 0,674 7 2 1,801
0,568
8 3 1,027 0,417 9 4 0,970
0,465 10 5 0,776 0,415 11 1 2000 3,117 0,531 12 2
1,663 0,484 13 3 1,050 0,398 14 4 0,831 0,375
15 5
0,540 0,274
.

## Hubungan antara Beban dengan Spesifik
Fuel  Consumption  (Konsumsi  Bahan Bakar Spesifik ) pada koil standart. Dari  hasil  analisa  data  hasil  perhitungan dapat diketahui hubungan antara beban dan konsumsi bahan bakar yaitu : 1. Dari hasil pengujian menunjukkan bahwa perubahan konsumsi bahan bakar spesifik dari  setiap  beban  terjadi  perubahan namun relative besar.
2. Dari  grafik  1.  terlihat  bahwa  konsumsi bahan  bakar  yang  dihasilkan  mencapai nilai  maksimal  4,157  Kg/HP.jam  pada beban  1  kg  di  putaran  1000  rpm    pada
SFCe  (Spesifik Fuel  Consumption Efektif ) sedangkan SFCi ( Spesifik Fuel Consumption  Indikasi  )  mencapai  nilai maksimal 0,911 Kg/HP.jam pada beban 3 kg  di  putaran  1000  rpm.  Berdasarkan rumus dari SFCe dan SFCi yaitu SFCe =

## Ne
Fc dan SFCi = Ni Fc , dimana daya efektif dan  daya  indikasi  akan  berbanding terbalik dengan SFCe dan SFCi sehingga semakin  besar  daya  yang  dihasilkan maka  konsumsi  bahan  bakar  akan semakin kecil.
Tabel .4 Bahasan SFC ( Spesific Fuel Consumption ) pada Koil Racing.
No Beban (Kg) Putaran rpm SEFC Kg/HP.jam SIFC Kg/HP.jam 1 1 1000 1,622 0,341 2 2 1,247
0,424
3 3 1,120 0,486 4 4 0,777
0,369
5 5 0,499 0,281 6 1 1500 1,671 0,312 7 2 1,667
0,526
8 3
1,030 0,418
9 4
0,764 0,418
10 5 0,556 0,297 11 1 2000
2,501 0,426 12 2
1,563 0,533
13 3 0,920 0,345 14 4 0,729 0,329
15 5 0,500 0,253 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 0 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 Beban (kg) Grafik 1
Hubungan Beban terhadap Konsumsi Bahan Bakar Spesifik (SFC) Koil Standart 2000,SEFC
1500, SEFC

## Hubungan antara Beban dengan Spesifik
Fuel  Consumption  (Konsumsi  Bahan Bakar Spesifik ) pada koil racing. Dari  hasil  analisa  data  hasil  perhitungan dapat diketahui hubungan antara beban dan konsumsi bahan bakar yaitu :
1. Dari hasil pengujian menunjukkan bahwa perubahan  konsumsi  bahan  bakar spesifik  dari  setiap  beban  terjadi perubahan namun relative besar.
2. Dari  grafik 2.  terlihat  bahwa  konsumsi bahan  bakar  yang  dihasilkan  mencapai nilai  maksimal  2,501  Kg/HP.jam  pada beban  1  kg  di  putaran  2000  rpm    pada
SFCe (Spesifik Fuel Consumption Efektif ) sedangkan  SFCi  (  Spesifik  Fuel Consumption  Indikasi  )  mencapai  nilai maksimal 0,533 Kg/HP.jam pada beban 2 kg  di  putaran  2000  rpm.  Berdasarkan rumus  dari  SFCe  dan  SFCi  yaitu  SFCe  =

## Ne
Fc dan SFCi = Ni Fc , dimana daya efektif dan  daya  indikasi  akan  berbanding terbalik  dengan  SFCe  dan  SFCi  sehingga semakin  besar  daya  yang  dihasilkan maka  konsumsi  bahan  bakar  akan semakin kecil.

## Tabel 5. Bahasan Daya Indikasi ( Ni ) Dan Daya Efektif ( Ne )
No Beban (Kg) Putaran rpm Ni HP Ne HP 1 1 1000 2,109 0,433 2 2 2,542 0,866 3 3 2,961 1,285 4 4 3,407
1,731
5 5 3,840 2,164 6 1 1500 3,467 0,649 7 2 4,117
1,299
8 3 4,745 1,927 9 4 5,415 2,597 10 5 6,064 3,246 11 1 2000 5,078 0,866 12 2
5,943 1,731 13 3 6,781
2,569 14 4
7,765 3,463
15 5 8,540 4,328 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0 0,5 1 1,5 2 2,5 1 2 3 4 5 Beban (kg) Grafik 2
Hubungan Beban terhadap Konsumsi Bahan Bakar Spesifik (SFC) Koil Racing 2000,SEFC
1500, SEFC 1000, SEFC
2000, SIFC

## Hubungan antara beban dan daya
Dari  hasil  analisa  data  hasil  perhitungan dapat diketahui hubungan antara beban dan daya yaitu :
Dari  hasil  pengujian  menunjukkan  bahwa perubahan daya baik daya indikasi dan daya efektif dari setiap beban terjadi perubahan yang bervariasi bahkan ada hasil yang relatif kecil pada beban yang berbeda, yang dapat dilihat  pada  hasil  perhitungan  secara teoritis dan analisa grafik.
Dari  grafik 3.  terlihat  bahwa  daya  indikasi (Ni)  yang  dihasilkan  mencapai  nilai
maksimal  8,540  HP  pada  beban 5  kg  di putaran 2000  rpm    sedangkan  daya  efektif (Ne)  mencapai  nilai  maksimal  4,328  HP pada  beban  5  kg  di  putaran  2000  rpm. Berdasarkan  rumus  dari  Ni  dan  Ne  yaitu
Nm Ne Ni   dan 2 , 716 n T Ne   dimana daya berbanding lurus dengan torsi dan putaran yang terjadi pada mesin, sehingga semakin besar torsi yang dihasilkan maka baik daya efektif  dan  daya  indikasi  akan  semakin meningkat

## Tabel 6. Bahasan Efisiensi
No Beban (kg) Putaran rpm (η m ) % 1 1 1000 20,5 2 2 34 3 3 43,2 4 4 50,8 5 5 56,3 6 1 1500 18,7 7 2 31,5 8 3 40,6 9 4 42,4 10 5 53,5 11 1 2000 17,0 12 2 29,1 13 3 37,8 14 4 45,1 15 5 50,6 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 Beban (kg) Grafik 3 Hubungan Beban terhadap Daya Efektif (Ne) dan Daya Indikasi (Ni)
2000,Ne 1500, Ne 1000, Ne
2000, Ni 1500, Ni 1000, Ni
Hubungan antara beban dengan efisiensi mekanis Dari  hasil  analisa  data  hasil  perhitungan dapat diketahui hubungan antara beban dan efisiensi mekanis yaitu :
1. Dari hasil pengujian menunjukkan bahwa perubahan  efisiensi  mekanis  dari  setiap beban  terjadi  perubahan  namun  relative kecil  yang  dapat  dilihat  pada  hasil perhitungan  secara  teoritis  dan  analisa grafik.
2. Dari  grafik  4.  terlihat  bahwa  efisiensi mekanis maksimal didapat pada beban 5 kg  baik  pada  putaran  mesin  1000  rpm, 1500 rpm dan 2000 rpm  yaitu mencapai 56,3  %,  53,5  %  dan  50,6  %  efisiensi paling  kecil  yaitu  pada  beban  1  kg  dan semakin  bertambahnya  beban  maka efisiensinya semakin meningkat

## KESIMPULAN
Dari  prestasi  mesin  seperti  daya  yang dihasilkan  dari  perbandingan  koil  tipe standart dan  racing  akan  meningkat  sesuai beban  dan  putaran  yang  digunakan.  Dari segi  pemakaian  bahan  bakar,  untuk  SFCe pada  koil  tipe  standart  lebih  irit  jika digunakan  pada  putaran  2000  rpm sedangkan  pada  pada  koil  tipe  racing  akan lebih irit jika digunakan pada putaran 1000 rpm
DAFTAR PUSTAKA 1. Arismunandar  Wiranto, Motor  Bakar Torak , 1998, ITB Bandung. 2. Arends BPM. dan  H.  Berenschot, Motor Bensin , 1995, Jakarta. 3. Holman J.P. dan Ir. E. Jasjfi M.Sc, Metode Pengukuran  Teknik , 1985, Erlangga, Jakarta
4. L.A.  de  Bruijn  dan  L.  Muilwijk, Motor Bakar , 1994, Bharata Jakarta.
5. Petrosky N., Marine Internal Combustion Engines , 1975, Mir Piblishers Moscow. . 0 10 20 30 40 50 60 1 2 3 4 5 Beban (kg)
Grafik 4 Hubungan Beban terhadap  Efisiensi Mekanis
2000 rpm 1500 rpm