Volume 15  No.2 Juli 2023 ISSN : 2085 – 1669 e-ISSN : 2460 – 0288 Website : jurnal.umj.ac.id/index.php/jurtek Email :  jurnalteknologi@umj.ac.id

## U  N  I  V  E  R  S  I  T  A  S   M  U  H  A  M  M  A  D  I  Y  A  H   J  A  K  A  R  T  A

## PERANCANGAN MESIN MODIFIKASI CAMSHAFT TIPE SINGLE CUTTER MENGGUNAKAN AUTODESK INVENTOR
Aljufri 1,* , Abdul Rahman 2 , Syarifah Akmal 3 , Ranu Firmansyah 4 , Abdul Ali Chaniago 5 1,2,4,5 Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Malikussaleh, Lhokseumawe, 24353
3 Jurusan Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Malikussaleh, Lhokseumawe, 24353
*Email: aljufri@unimal.ac.id Diterima: 13 Februari 2023 Direvisi: 21 April 2023 Disetujui: 25 Juli 2023

## Abstrak
Camshaft adalah  salah  satu  komponen  utama  dari  sepeda  motor  4  tak  yang  mana Camshaft memiliki  fungsi sebagai  pengatur  buka  dan  menutupnya  katup    dalam  proses  kerja  dari  mesin  itu  sendiri.    profil  dari  camshaft yang  mengalami  haus  akibat  gesekan  sehingga harus  menganntinya  dengan  yang  baru  maupun  melakukan pembubutan  cam  menggunakan  gerinda.  Tujuan  Perancangan  ini    untuk    merancang  sebuah  mesin camshaft , yang  dirancang untuk mempermudah pekerjaan para mekanik khususnya  mekanik sepeda motor. serta dapat di gunakan  sebagai  alat  untuk  memodifikasi  camshaft  setandart  menjadi  Camshaft  racing.  Mesin  ini  nantinya mampu  memproduksi Camshaft racing.  Dalam  proses  perancangan  mesin  dilakukan  dengan  beberapa  tahapan yaitu menganalisa kebutuhan, mendefenisikan dan daftar persyaratan perancangan, perancangan konsep produk, dan merancang produk serta mendokumentasikan produk dalam bentuk gambar desain mesin. Sumber energi di suplai  dari  listrik.  Hasil  perancangan    ini  menghasilkan  desain  dan  gambar  kerja  produk  mesin  modifikasi camshaft meliputi    poros,  dudukan  camshaft,  dudukan  puli,  rangka  mesin,  dan  sistem  transmisi.  Dalam perancangan  ini  juga  nantinya  akan  dilakukan  pengujian  terhadap camshaft dengan  3  variasi  profil camshaft untuk  mengetahui  nilai  daya  beserta  torsi  akibat  perubahan  diameter  camshaft.  Dari  ketiga  hasil  pengujian variasi camshaft standart  dan  modifikasi  mendapatakan  perubahan  nilai  power  dan  torque  yang  mengalami kenaikan nilai sebesar 1 hp dan terjadi slip kopling pada saat proses dayno yang menunjukkan kepatahan pada engine speed 8000 rpm.
Kata kunci :  Perancangan, Mesin, Modifikasi, Camshaft, Camshaft racing ,

## Abstract
Camshaft  is  one  of  the  main  components  of  a  4-stroke  motorcycle  where  the  Camshaft  has  a  function  as  a regulator of opening and closing valves in the working process of the engine itself.  The profile of the camshaft that is thirsty due to friction so that it must be replaced with a new one or do cam turning using a grinder. The purpose  of  this  design  is  to  design  a  camshaft  engine,  which  is  designed  to  facilitate  the  work  of  mechanics, especially  motorcycle  mechanics.  and  can  be  used  as  a  tool  to  modify  the  camshaft  setandart  into  camshaft racing. This engine will be able to produce Camshaft racing. In the process of machine design is carried out in several  stages,  namely  analyzing  needs,  defining  and  listing  design  requirements,  designing  product  concepts, and designing products and documenting products in the form of machine design drawings. The energy source is supplied  from  electricity.  The  results  of  this  design  resulted  in  the  design  and  working  drawings  of  camshaft modified  engine  products  including  shafts,  camshaft  mounts,  pulley  mounts,  engine  frames,  and  transmission systems. In this design, camshafts will also be tested with 3 variations of camshaft profiles to determine the value of  power  and  torque  due  to  changes  in  camshaft  diameter.  From  the  three  test  results,  standard  camshaft variations and modifications found changes in power and torque values which increased in value by 1 hp and clutch slip occurred during the dayno process which showed a fracture at engine speed 8000 rpm.
Keywords : Design, Engine, Modification, Camshaft, Camshaft racing,

## PENDAHULUAN
Tingginya angka kebutuhan moda transportasi  roda  dua  yaitu  yang  kita  kenal sebagai  sepeda  motor  di  indonesia,  Ini  dapat terlihat  dari  data  yang  dikeluarkan  oleh  BPS yang  bekerja  sama  dengan  POLRI  dimana jumlah  kendaraan  bermotor  bertambah  setiap tahunnya.  Terdapat  penambahan  angka  akan kebutuhan sepeda motor di Indonesia sekitar 5- 8  juta  pertahun  terkhusus  pada  moda transportasi  darat  yaitu  sepeda  motor.  Seperti kita  ketahui  bahwasannya  pada    mesin  sepeda motor  4  tak  terdapat  sebuah  komponen  yang sering mengalami kerusakakan pada
permukaannya
(mengalami aus) yaitu camshaft.
Camshaft adalah  salah  satu  komponen utama  dari  sepeda  motor  4  tak  yang  memiliki fungsi sebagai pengatur buka dan menutupnya katup  dalam  proses  kerja  mesin  4  tak  dalam proses  kerja  dari  mesin  itu  sendiri. Menurut (Rais,  2016)  setelah  sekian  lama  di  gunakan camshaft akan mengalami kerusakan permukaan yang di akibatkan gaya luar seperti gesekan.    Hal    yang  sering  di  lakukan  para mekanik  sepeda  motor  di  indonesia  untuk memperbaiki  bentuk    dari camshaft yang mengalami  kehausan  tersebut      menggantinya dengan yang baru atau dilakukan  pembubutan cam  menggunakan  gerinda  duduk,    padahal proses    ini  sangatlah  tidak  dianjurkan  karena tidak memiliki  pengaman  serta  tingkat keakurasian  yang  rendah.  Begitu  banyak  Para mekanik  mencoba  memodifikasi camshaft tersebut  agar  memiliki  kemampuan  yang  baik dalam  proses  pengaturan   sirkulasi  masuk  nya bahan  bakar  dan  hasil  pembakaran  dengan tujuan  memperoleh  hasil  pembakaran  yang lebih  optimal.  Dari  beberapa  uraian  dan  latar belakang  permasalahan  di atas  muncul  sebuah ide  untuk  merancang  Modifikasi  Mesin Camshaft Tipe Single Cutter Menggunakan Autodesk  Inventor ”.  Perancangan  dapat  di defenisikan  sebagai  formulasi  suatu    rencana untuk  membentuk  suatu  alat  dan  dapat memenuhi  kebutuhan  manusia.    modifikasi Camshaft ini  dibuat  berdasarkan  analogi  dan sistem  dari  mesin  gerinda  duduk  dimana  batu gerinda  yang  memiliki  diameter  15  mm berbentuk  lingkaran  yang  dilapisi  dengan
kertas  amplas    untuk    menghilangkan permukaan dari komponen benda kerja (noken As).
Menurut  (Solikin,  2011) Camshaft atau poros  nok  adalah  komponen  yang  berfungsi untuk mengubah gesekan menjadi gerak bolak- balik untuk membuka katup.
Gambar 1. Camshaft (Toding, 2019)
Mesin modifikasi camshaft adalah alat tepat  guna.  Sesuai  dengan  namanya  mesin  ini di  peruntukan  untuk  memodifikasi camshaft standart  menjadi  racing  30  menit/cam  serta memiliki  kegunaan  juga  sebagai  pengamplas permukaan  logam.    perancangan  mesin modifikasi camshaft memiliki  cara  kerja hampir sama hal nya dengan alat gerinda tetapi keistimewaan  alat  ini  memiliki  serangkaian alat pendukung yang nantinya dapat memudahkan operator
dalam menggunakannya.  Dalam  perancang  mesin  ini secara teknis di lakukan pengembangan dalam hal  desain  rangka  lebih pleksible serta  ringan dan  tahan  akan  getaran,    ini  di  bentuk  untuk dapat  di  gunakan  sebagai  mana  mestinya. Nantinya  mesin  ini  mampu    melakukan berbagai  pekerjaan  seperti  sama  hal  nya gerinda  duduk  dalam  proses  mempoles permukaan  material  dan  juga  bisa  sebagai pengasah permukaan maetrial. Beberapa langkah  analisis  kebutuhan  guna  memperjelas tugas  perencanaan  mesin  modifikasi camshaft yang terdiri dari :
1. Kontruksi Mesin harus di sesuaikan dengan kondisi  ekonomi  pengguna  serta  dapat meningkatkan kerja dari mesin.
2. Sefesifikasi  Mesin    yang  standar  dengan bengkel  rumahan  serta  memiliki  biaya perawatan yang relatip murah dan memiliki daya listrik 400-900 watt.
Jurnal Teknologi 15 (2) pp 299-304 © 2023
3. Biaya  Perancangan  Mesin  Modifikasi Camshaft
yang  ekonomis  sehingga  kalangan  bengkel rumahan bisa memproduksi nya sendiri

## METODE PENELITIAN
Perencanaan  Mesin  modifikasi camshaft ini  menggunakan Autodeks  inventor yang berfungsi untuk mendesain sebuah gambar 2D dan 3D.
1. Desain yaitu proses yang dilakukan untuk membuat gambar yang telah di rencanakan sebelumnya dan harus melewati beberapa proses dalam menggambar  bagian-bagian  dari  alat tersebut.
2. Detail bagian-bagian dari gambar yang di desain harus mempunyai detail dan harus ada  penjelasan  yang  jelas  terhadap gambar  yang  sudah  di  buat,  terdiri  dari simbol,  garis,  tulisan  tegak  dan  juga penjelasan nama-nama bagian yang sudah dibuat.
3. Assembly gambar rakitan yang menampilkan seluruh komponen-
komponen mesin yang telah dibuat dalam bentuk  yang  sudah  di  rakit  dan  nama- nama komponen berserta jumlahnya.
4. Render merupakan  bagian  komponen yang  sudah  di  rakit  di  tentukan  material yang  di  gunakan  pada  bagian  mesin tersebut.
5. Gambar teknik Mesin modifikasi
camshaft di  buat  full  komponen  dan  per
komponen  dengan  ukuran  dimesinnya beserta  etiked  gambar  sebagai  sumber informasi  teknis  yang  lebih  jelas  pada suatu gambar yang telah dibuat.
Dalam proses pembuatan mesin modifikasi camshaft ini penulis meilustrasikan sebuah  gambaran  yang  simple  dan  argonomis sehingga  ongkos  pembuatan  alat  yang  tidak memakan banyak dana dan mesin ini memiliki kemampuan  tidak  kalah  baik  dari  mesin  yang telah dibuat sebelumnya.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar 2. Mesin Modifikasi Camshaft
Pada    mesin  modifikasi camshaft ini perancangan  dilakukan  dengan  menggunakan software Autodesk Inventor 2021 dan menghitung  segala  bentuk  dan  elemen  mesin camshaft secara detail.
Adapun  daya  dari  mesin  modifikasi camshaft ini antara lain:
P = ( 220 V ) . 3 Ampere
(1)
= 660 W = 0,66 KW
Setalah diketahui daya dari mesin modifikasi camshaft sebesar  0,66  KW, selanjutnya  menhitung  daya  rencana  dari mesin modifikasi camshaft tersebut.
𝑃 𝑑 = (2.0) .(0,57 KW) (2)
𝑃 𝑑 = 1,14 KW
Sedangkan  data  untuk  sepesifikasi  material baja  karbon  S40C  dalam  proses  perencanaan poros yang digunakan dapat dilihat pada Tabel. 1.
Tabel  1. Spesifikasi  Material  Baja  Karbon S40C
Kekuatan Tarik 1 55 kg/mm Faktor keamanan (Sf 1 ) 6,0  (untuk  bahan  S- C)
Faktor keamanan (Sf 2 )  2,0 Faktor lenturan (C b ) 1,5 Faktor  koreksi  untuk momen puntir (K t ) 1.0-20
Setelah  mengetahui spesifikasi Material Baja Karbon S40C selanjutnya  langsung menghitung momen rencana dari poros.
T = 9,74.10 5 (3)
= 391,2 Kg.mm
Setelah momen rencana diketahui langkah selanjutnya  menghitung tegangan bahan poros yang digunakan.
= ( / (6,0x 2,0) (4) = 4,58 Kg/ mm 2
Maka diameter poros:
ds   = ⅓ (5) = 11,97 mm = 12 mm Dalam perancang ini  bantalan duduk yang digunakan  adalah P 205:
Ld   = 1200 x 5 rpm x 60 (putaran) (6) = 360.000 jam
Tabel 2. Spesifikasi Transmisi Sabuk Dan Puli Diameter puli penggerak (mm) 37 mm Diameter nominal puli yang digerakkan (mm) 74 mm Panjang sabuk 255 mm Jarak sumbu 215 mm Kecepatan sabuk 2800 rpm Langkah selanjutnya  untuk menentukan putaran poros puli antara :
np   = (7) np   =1.400 rpm
dengan kecepatan keliling puli:
Vp  = (8)
Vp   =
Vp  = 3  rpm
Berikutnya menghitung kecepatan sabuk setelah kecepatan keliling puli telah diketahui.
V = (9) V =
V = 2
Maka didapat Panjang  sabuk (L):
L = 3,14.(18,5+ 37) + 2(80ᵒ)+ ² (10) L = 3,14 + 160 + (38,5) L = 201 mm
pasak yang digunakan dalam mesin modifikasi camshaft ini:
tegangan geser yang terjadi:
b = (11) = 9.16 kg/mm 2
Maka tegangan geser yang di izinkan ( k a ):
k a = (12) = 4.58 kg/mm 2
selanjutnya menghitung Proses Pembubutan Mesin Modifikasi camshaft :
n = (13)
n = 112 rpm
langkah  berikutnya    menghitung  kecepatan pemakanan penghilangan permukaan  material puli cuter camshaft:
VC = (14)
VC  = 0,099 rpm.
Jurnal Teknologi 15 (2) pp 299-304 © 2023
Maka Waktu yang dibutuhkan mesin dalam pembubutan camshaft
Tm  = (15) Tm = 0,033 mm/menit
Untuk  hasil  dayno  Test camshaft dengan  3 variasi pembubutan  data  cam  pembubutan dapat dilihat Tabel  berikut:
Tabel  3. Hasil  dayno  Test camshaft dengan  3
variasi pembubutan No Sample pengujian camshaft Diameter camshaft Base circle in - ex Tinggi Lift in - ex 1 Pengujian 1 camshaft setandart 21 mm (in ) 21 mm ( ex ) 6 mm (in ) 5 mm (ex ) 2 Pengujian 2 camshaft modifikasi 19,5 mm (in ) 19,5 mm (ex ) 5,5 mm (in ) 5 mm (ex ) 3 Pengujian 2 camshaft modifikasi 20,2 mm (in ) 20,2 mm (ex ) 6,15 mm (in ) 5,8 mm (ex )
Gambar  3. Grafik  perubahan  power  dan Torque camshaft
Dari grafik  pengujian dayno test menunjukan hasil  perubahan torque (ft/lbs)    dan power (hp)  pada penjelasan berikut ini:
1. Dari pengujian camshaft setandart didapatkan    max torque sebesar  7,98 ft/lbs  dengan  max  power 12,86 rpm. Ini dapa  dilihat  dari  garis  grafik  berwarna merah pada gambar: 4.
2. Pada  garis  grafik  berwarna  biru  ini dilakukan  pengujian  1,  untuk camshaft yang  di  modifikasi  mendapatkan  max torque sebesar  8,16  ft/lbs  dengan  max power 13.11 rpm.
3. Pada garis grafik berwarna ungu dilakukan  pengujian  ke  2  untuk camshaft yang  di  modifikasi  mendapatkan  max torque sebesar  8,20    ft/lbs  dengan  max power 13.15 rpm
Dari  ketiga  hasil  pengujian  yang dilakukan  terhadap    variasi camshaft standart dan  modifikasi  maka  didapat  Perubahan  nilai untuk power dan torque yang  mengalami kenaikan  nilai  sebesar  1  hp,  saat  pengujian dyno test terjadi slip pada kopling  saat  proses dayno  berlangsung    hal  ini  dapat  dilihat  pada grafik yang menunjukkan kepatahan ini terjadi pada engine speed 8000 rpm.

## KESIMPULAN
Hasil  dari  perancangan  mesin  modifikasi c amshaft tipe single  cutter dapat  disimpulkan sebagai berikut: 1. Proses  desain  komponen  dari  mesin modifikasi camshaft menggunakan software autodesk  inventor berhasil  dan mendapatkan  bentuk  dimensi  yang  sesuai dengan  dasar  perencanaan  yang  telah ditentukan. 2. Material yang digunakan dalam perancangan  mesin  modifikasi camshaft ini  menggunakan  almunium  untuk  pully dan plat penyangga serta besi baja carbon SC40  untuk  bahan  poros,  serta  besi stainless  steel pada  rumah  as  tonjokan serta  as  bambu  penghubung.  Adapun spesifikasi  mesin  modifikasi camshaft sebagai berikut:
a. Kapasitas mesin : 1 camshaft racing /jam
b. Tenaga penggerak   : Motor listrik tipe B 200 single phase 2800 rpm
c. Rangka  mesin  :  Baja  profil  L berukuran  5  mm  x  50  mm  x  155mm untuk  rangka  tiang  atas  dan  rangka bagian  bawah  menggunakan  besi hollow 535mm x 355x 275mm
d. Poros: Besi baja carbon SC40 berdiameter 12 mm
e. Transmisi  :  Otomatis  dengan v-belt jenis M-23
3. Pada  proses  memodifikasi camshaft puli amplas  dilapisi  dengan  kertas  pasir dengan  ukuran  P100  untuk  tahap  awal pembubutan  dan  tahap  akhir  penghalusan permukaan menggunakan P200.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Ucapan Terimakasih kepada Ketua Jurusan Prodi  Teknik  Mesin  dan  Teknik  Industri UNIMAL  beserta  kepala  Laboratorium  dan Rekan-rekan  Mahasiswa  yang  telah  banyak membantu proses penelitian ini hingga selesai.

## DAFTAR PUSTAKA
Ibrahim  Hasan.(2012).  Perancangan  Mesin Modifikasi Camshaft (Noken  As). skripsi. yogyakarta. Universitas Negeri Yogyakarta.
I  Wayan  Widhiada,  S.  M. (2017). Mechanical
Engineering  Drawing  And  Design
Dengan. Mechanical Engineering Drawing And Design Dengan. Khurmi,  R.,  dan  Gupta,  J.  (2005). Machine Design. New Delhi: Eurasia Publishing House (PVT.) LTD.
Muhammad  shalahuddin  ghaly  dan  yuniarto. (2019).  Analisis  perubahan  diameter base circle camshaft. Jurnal
“flywheel”,  volume  10  nomor  2, september 2019, 11 , 7-11.
Moch  Solikin,  M.  k.  (2011). Mesin  Sepeda
Motor. Yogyakarta.
Bibliography.  1033    Rais,  M.  A.  (2016).
Rancang Bangun Pengembangan Mesin Modifikasi Noken As
(Camshaft)  Di  Smk. Jurnal  Teknik Mesin Ubl, Vol.4 No. 1 (2016) , 26-31.
Sularso,  dan  Suga,  K.  (2013). Dasar perancangan  dan  Pemilihan  Elemen Mesin. Bandung: PT. Pradnya Paramita. Taufiq Rohim (1995 ) teori & teknologi proses permesinan , higher education development support project, jakarta
Sudarmanta,  F.  I.  (2016).  Analisis  Pengaruh
Penambahan Durasi Camshaft Terhadap Unjuk Kerja Dan Emisi Gas Buang  Pada  Engine  Sinjai  650  Cc. Jurnal Teknik Its Vol. 5, No. 1, (2016) ,
24-29.
Wibawa,  L.  A.  (2019).  Desain  Dan  Analisis Tegangan Crane Hook Model Circular 2017. Jurnal  Simetris,  Vol.  10  No.  1 April 2019 , 27-31.