Motor Bakar: Jurnal Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Tangerang, Vol. 4, No. 2, Agustus-Desember, 2020

## PERANCANGAN NOZZLE DAN SISTEM PERPIPAAN PADA TURBIN PELTON SKALA LABORATORIUM
AMIR 1 , RIKI CANDRA PUTRA 2 , HILMAN RIZKY SAPUTRA 3
Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Tangerang Jl. Perintis Kemerdekaan I/33 Cikokol-Tangerang E-Mail : amirduta815@gmail.com

## ABSTRAK
Fungsi zat aditif untuk menyempurnakan proses kimia pembakaran, membersihkan mesin dari semua timbunan kotoran, baik itu pada intake valve, port fuel injector dan combuction chamber, mencegah korosi pada  saluran  dan  tangki,tentunya  kinerja  mesin  akan  meningkat.    Zat  aditif  yang  akan  digunakan  pada pengujian  ini  adalah  bullsone  shot  motorbike.Dengan  beberapa  kelebihan  dari  Zat  Aditif  maka  perlu dilakukannya pengujian performa terhadap kendaraan Pengujian performa campuran pertalite dengan zat aditif yang dilakukan salah satunya diharapkan dapat mengetahui seberapa besar pengaruh terhadap daya dan torsi pada mesin. Daya merupakan kemampuan kendaraan untuk mencapai kecepatan tertinggi dalam waktu tertentu, sedangkan torsi merupakan gaya atau kemampuan mesin untuk menggerakan kendaraan dari posisi diam sampai berjalan. Dengan menggunakan bahan bakar pertalite dan campuran zat aditif sebesar 100 ml menghasilkan daya dan torsi yang lebih tinggi dibandingkan dengan menggunakan pertalite murni. Peningkatan pada torsi maksimum sebesar 1,02 Kg.m dan peningkatan pada daya maksimum sebesar 10,13 PS.
Kata Kunci : Zat aditif;  Performa engine; Daya;  Torsi.

## ABSTRACT
The function of additives is to improve the chemical combustion process, clean the engine from all dirt deposits, be it on the intake valve, fuel injector port and combustion chamber, prevent corrosion in the channel and tank, of course, the engine performance will increase. The additive that will be used in this test is a  bullsone  shot  motorbike.  With  several  advantages  of  the  Additive  Substance,  it  is  necessary  to  do  a performance test on the vehicle. The performance test of a mixture of pertalite with additives is carried out, one of which is expected to find out how much influence it has on the power and torque of the engine. Power is the ability of the vehicle to reach the highest speed in a certain time, while torque is the force or ability of the engine to move the vehicle from rest to running. Using pertalite fuel and a mixture of additives of 100 ml produces higher power and torque than using pure pertalite. An increase in maximum torque of 1.02 Kg.m and an increase in maximum power of 10.13 PS.
Keywords : Additives, Engine Performance, Power, Torque
1. PENDAHULUAN
Motor pembakaran dalam (Internal Combustion Engine) merupakan pesawat kalori yang mengubah  energi  kimia  dari  bahan  bakar  menjadi energi mekanis. Energi kimia yang berasal dari bahan bakar yang bercampur dengan udara terlebih dahulu diubah  menjadi  energy  panas/termal  melalui pembakaran,  sehingga  temperatur  dan  tekanan  gas pada  saat  pembakaran  di  dalam  silinder  meningkat. Gas  hasil  pembakaran  yang    bertekanan  tinggi  di dalam  silinder  akan  berekspansi  dan  mendorong piston  bergerak  translasi  sehingga  menghasilkan gerak  rotasi  poros  engkol  (crankshaft)  sebagai keluaran mekanis dari motor.
Pada  motor  pembakaran  dalam  hal  yang perlu  diperhatikan  yaitu  pada  bahan  bakar  yang digunakan, bahan bakar merupakan kebutuhan utama dalam proses pembakaran pada mesin, mengakibatkan  bahan  bakar  menjadi  kebutuhan
penting  pada  kehidupan  sehari-hari  masyarakat. Pemakaian  bahan  bakar  fosil  secara  besar-besaran dan terus menerus dapat mengakibatkan kelangkaan pada  bahan  bakar  itu  sendiri.  Selain  itu  pemakaian bahan  bakar  fosil  ini  telah  memberikan  dampak negatif terhadap lingkungan. Kualitas udara semakin menurun  akibat  asap  pembakaran  bahan  bakar minyak  bumi  yang  mengandung  gas-gas  berbahaya seperti CO2, NOx dan UHC (unburn hydrocarbon), juga  unsur  metalik  seperti  timbal  (pb).  Kemudian efek gas rumah kaca yang disebabkan oleh gas CO2 hasil pembakaran minyak bumi yang mengakibatkan pemanasan global (global warming).
Emisi  gas  buang  terbentuk  akibat pembakaran  campuran  dan  bahan  bakar  yang  tidak sempurna didalam mesin sehingga membentuk sifat gas  beracun  berupa  gas  karbonmonoksida,  gas hidrokarbon,  dan  lain  sebagainya.  Para  pengguna kendaraan  bermotor  dapat  melakukan  tindakan
Motor Bakar: Jurnal Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Tangerang, Vol. 4, No. 2, Agustus-Desember, 2020
prepentive terhadap saluran bahan bakarnya dengan menambahkan  zat  aditif  yang  bisa  ditambahkan dalam bahan bakar. Ada beberapa zat aditif yang bisa ditambakan kedalam bahan bakar dimana zat tersebut mempunyai fungsi untuk meningkatkan kinerja dari mesin kendaraan (Saputra et.al.,2013)
Kandungan  zat  aditif  itulah  yang  dapat membuat  bahan  bakar  meningkat  menilai  oktannya dan  dari  perubahan  itu  menjadikan  tingkat pembakaran  menjadi  lebih  sempurna  sehingga berpengaruh terhadapat kinerja mesin dan emisi gas buang.  Maka  dengan  bahan  bakar  berkualitas  kita dapat  memperoleh  kesempurnaan  pembakaran  pada mesin selain itu zat aditif juga memiliki kemampuan untuk  membersikan  saluran  bahan  bakar  sehingga memudahkan  proses  pembakaran.  Dalam  penelitian ini akan mencoba menganalisa bahan bakar pertalite yang  memiliki  angka  oktan  dan  menambahkan  zat aditif octan boaster.
Dengan  beberapa  kelebihan  dari  octane boster maka perlu dilakukannya pengujian performa terhadap  kendaraan.  Pengujian  performa  campuran pertalite dengan octane boster yang dilakukan salah satunya diharapkan dapat mengetahui seberapa besar pengaruh  terhadap  daya  dan  torsi  mesin.  Daya merupakan  kemampuan  kendaraan  untuk  mencapai kecepatan tertinggi dalam waktu tertentu, sedangkan torsi merupakan gaya atau kemampuan mesin untuk menggerakan.  Berdasarkan  uraian  di  atas,  maka penulis akan mengangkat topik mengenai “pengaruh penambahan aditif octane booster terhadap campuran pertalite    untuk  meningkatkan  unjuk  kerja  mesin motor automatic satu silinder 125 cc”.

## 2. METODOLOGI PENELITIAN
Adapun metode penelitian yang dilakukan dalam proses penelitian pada pembangkit listrik tenaga bayu tipe vertikal diantaranya :
1) Studi Lapangan
Mempelajari  turbin  danmekanismenya,  untuk merancang  alat  turbin  angin  ini  terlebih  dahulu dilakukan  pengamatan  dan  pembelajaran  dari turbin angin yang sudah ada untuk pencarian data.
2) Metode interview Metode interview, yaitu suatu metode pengumpulan  data  dimana  penulis  mengadakan wawancara  secara  langsung  dengan  narasumber yang berkopeten dibidang ini.
3) Studi Literatur
Mempelajari  literatur  yang  membantu  dan mendukung  proses  manufaktur  dan  perakitan (assembling)  turbin  angin,  mempelajari  dasar rancangan elemen mesin, langkah-langkah kinerja
dari  turbin  angin,  dan  literatur  lain  yang mendukung.
4) Perencanaan dan Perancangan Setelah melakukan pencarian data dan pembuatan konsep  yang  didapat  dari  literatur  studi kepustakaan  dan  dilihat  dari  percobaan  tentang turbin  angin  yang  sudah  ada,  maka  dapat direncanakan  elemen-elemen  dari  percancangan pembuatan  turbin.  Perencanaan  dan  perancang adalah langkah awal dari pembuatan turbin angin ini harus dilakukan dengan benar agar turbin angin yang dibuat dapat bekerja secara maksimal.
5) Pengujian Alat
Setelah alat sudah terebentuk semua maka harus dilakukan  pengujian  untuk  mengetahui  apakah alat  dapat  berfungsi  secara  maksimal  atau  tidak. Pengujian alat juga dilakukan untuk mendapatkan data-data sesuai dengan fokus masalah.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hubungan Torsi (T) Terhadap Putaran (n)

## Gambar 1.  Grafik Perbandingan Torsi Terhadap Putaran
Dari  grafik  diatas  menunjukkan  hubungan  torsi terhadap  putaran  dimana    kenaikan  torsi  seiring dengan  meningkatnya  putaran  untuk  setiap konsentrasi.  Untuk  konsentrasi  pertalite  100% menunjukan  bahwa  torsi  maksimum  dicapai  adalah 1,2 kg.m pada putaran 6500 rpm, dan torsi maksimum menggunakan konsentrasi petralite dengan campuran zat aditif adalah 1,02 kg.m yang dicapai pada putaran 6500 rpm.

## Perbandingan  Hubungan  Daya  (P)  Terhadap Putaran (n)
Dari  Gambar  2  menunjukkan  hubungan  daya terhadap  putaran.  Untuk  konsentrasi  petralite  100% menunjukan  bahwa  daya  maksimum  dicapai  adalah 10,13  pada  putaran  6500,  dan  Pada  konsentrasi petralite  dengan  campuran  zat  aditif  menunjukan
Motor Bakar: Jurnal Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Tangerang, Vol. 4, No. 2, Agustus-Desember, 2020
bahwa daya maksimum dicapai adalah 10,03 PS pada putaran 6500 rpm.
Gambar 2. Grafik Perbandingan Bahan Bakar Terhadap Daya Dan Putaran
Perbandingan Konsumsi Bahan Bakar Terhadap Putaran

## Gambar 3. Grafik Hubungan Konsumsi Bahan Bakar Terhadap Putaran
Dari  Gambar  3  di  atas  menunjukkan hubungan  pemakaian  bahan  bakar  spesifik  (Gf) terhadap putaran (n),menunjukkan kenaikan komsumsi  bahan  bakar  spesifik  seiring  dengan meningkatnya putaran poros untuk setiap konsentrasi. Untuk konsentrasi petralite 100% menunjukan bahwa pemakaian  maksimum  adalah  1.22  kg/jam  pada putaran  6500.  Sedangkan  untuk  konsentrasi maksimum petralite dengan menggunakan campuran zat  aditif  menunjukan  bahwa  pemakaian  minimum bahan bakar spesifik (Gf) sebesar 1,10 kg/jam pada putaran 6500 rpm.
Efisiensi Volumetrik (ղVol)
Gambar 4.  Grafik Efisiensi Volumetrik
Efisiensi volumetrik adalah salah satu faktor penting dari parameter kinerja mesin pembakaran dalam. Ini adalah  rasio  (  atau  persentase  )  dari  jumlah  udara mengalir masuk ke dalam mesin yang (sebenarnya) / berat  udara  mengalir  masuk  kedalam  mesin  yang (ideal).  Secara  umum,  kebanyakan  mesin  mencapai efisiensi  volumetrik  tertinggi  di  suatu  tempat  di sekitar  nilai  torsi  puncaknya.  Pada  konsetrasi menggunakan  bahan  bakar  pertalite  nilai  efisiensi tertinggi  sebesar  18,28%  pada  putaran  8000  rpm. Untuk  konsentrasi  menggunakan  bahan  bakar campuran  aditif  dengan  nilai  efisiensi  tertinggi sebesar 0,59 % pada putaran 6500 rpm.

## Tekanan Efektif Rata-Rata Motor (Pe)

## Gambar 5. Grafik Tekanan Efektif Rata-Rata
Grafik di atas memberikan gambaran tentang tekanan efektif  rata-rata  yang  dapat  dicapai  dengan menggunakan  bahan  bakar  pertalite  terjadi  pada putaran  yang  lebih  tinggi  dibandingkan  dengan menggunakan  bahan  bakar  menggunakan  bahan bakar campuran aditif, hal tersebut dikarenakan nilai pembakaran menggunakan bahan bakar standar lebih baik dari bahan bakar dengan campuran aditif.

## 4. KESIMPULAN
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan pada motor automatic PGM-FI satu silinder 125 cc dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Daya tertinggi pada penggunaan jenis bahan bakar pertalite yaitu 10,13 PS pada putaran mesin 6500 rpm,  dan  daya  tertinggi  yang  dihasilkan  pada penggunaan  jenis  bahan  bakar  petralite  dengan campuran  aditif  octane  booster  10,03  PS  pada putaran  mesin  6500  rpm.  Torsi  tertinggi  yang dihasilkan  oleh  petralite  yaitu  :  1,2    Kg.m  pada putaran 6500 rpm dan petralite dengan campuran aditif  octane  booster  sebesar  1,02  Kg.m  pada putaran  yang  sama.  Dengan  menggunakan petralite  dengan  campuran  aditif  octane  booster tekanan  efektif  yang  dihasilkan  lebih  stabil
Motor Bakar: Jurnal Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Tangerang, Vol. 4, No. 2, Agustus-Desember, 2020
dibandingkan  dengan  menggunakan  petralite murni.
2. Pada penggunaan bahan bakar seperti pada grafik 4.3  menunjukan  adanya  peningkatan  jumlah konsumsi  bahan  bakar  seiring  meningkatnya putaran  rpm  pada  engine.  Pada  penggunaan tambahan aditif octane booster terjadi penurunan pada tingkat konsumsi bahan bakar dibandingkan dengan penggunaan bahan bakar petralite murni.

## DAFTAR PUSTAKA
Arismunandar  Wiranto.  (1988).  Penggerak  Mula Motor Bakar Torak. Bandung: Penerbit ITB. Kristanto Philip. (2015). Motor Bakar Torak Teori & Aplikasinya. Yogyakarta: Penerbit Andi. Farkhan,
2015, analisis performa mesin menggunakan  campuran  bahan  bakar premium  dengan  ethanol  terhadap  daya  dan torsi pada toyota kijang innova tipe 1TR-FE, tugas akhir, jurusan D3 teknik mesin fakultas teknik, Universitas Negri Semarang.
Muharam Yuli Prasojo, 2015, Pengaruh penggunaan cdi standar dengan cdi racing menggunakan bahan  bakar  premium  pertamax  dan pertamax plus terhadap daya dan torsi motor bensin  satu  silinder,  Skripsi,  jurusan  S1 teknik  mesin  fakultas  teknik,  Universitas Negri Semarang.
Mohammad Saifudin, 2013, sistem bahan bakar pada mio-j ymjet-fi, tugas akhir,
jurusan D3 teknik mesin fakultas teknik, Universitas
Negri Semarang.
Sigit Iriyanto, 2008, Analisa performa sepeda motor
4 langkah satu silinder 125cc terhadap variasi campuran  bahan  bakar,  Skripsi,jurusan  S1 teknik  mesin  fakultas  teknik,  Universitas Indonesia.
Amrullah,  Sungkono,  Eko  Prastianto,  analisis pengaruh penggunaan bahan bakar premium dan pertamax terhadap prestasi mesin. Jurnal
Teknik Mesin, Universitas Muslim Indonesia, Teknologi Volume 18 No. 1 April
2018.
Riki  Candra  Putra,  Andri  Suhendri.  Perbandingan unjuk kerja dan konsumsi bahan bakar antara motor yang mempergunakan koil standar dan busi standar dengan motor yang mempergunakan koil racing dan busi racing menggunakan bahan bakar pertamax. Motor Bakar: Jurnal Teknik Mesin
Teknikmesinzone – langkah kerja motor – Kamis, 20
Agustus 2020 –
http://teknikmesinzone.blogspot.com/2016/0 9/motor-empat-langkah.html Yamaha motor – Motor x-ride 125cc – Minggu, 23 Agustus 2020– https://www.yamaha- motor.co.id/product/xride/
Andre  Dwiky  Kurniawan,  Semin,  2014,  Tjoek Supartijo. Analisa Penggunaan Bahan Bakar Biotehanol  Dari  Batang  Padi  Sebagai campuran  Pada  Bensin.  Teknik  Sistem Perkapalan.  Institut  Teknologi  Sepuluh November.