## PENCAPAIAN PERFORMA PADA KATUP VARIABEL TIMING FIXED TIMING UNTUK MESIN YANG OPTIMAL

## KETUT ASTAWA
Jurusan Teknik Mesin, Universitas Udayana
E-mail: ketut.astawa@me.unud.ac.id

## AbSTrAK
Permasalahan yang didiskusikan pada penelitian ini adalah bagaimana perbedaan pembuangan emisi pada mesin dengan teknologi katup variable timing dan variable valve timing on a fixed volume pada mesin motor silinder 1300 cc. Katup variable timing adalah teknologi yang mengatur waktu membuka dan menutup katup masuk (intake valve) bahan bakar secara elektronik sesuai kondisi mesin. Hal ini akan membuat pencampuran udara dan bahan bakar yang masuk kedalam mesin menjadi efisien sehingga akan menghasilkan tenaga yang besar, hemat bahan bakar, dan emisi yang rendah. Penelitian emisi gas buang (CO, CO 2 , HC, O 2 ) ini dilakukan dengan pengujian dinamis, dimana kendaraan dalam keadaan terangkat dan diberi beban transmisi. Berbeda dengan pengujian pada umumnya yang dilakukan dengan pengujian statis, dimana kendaraan dalam keadaan diam dan tanpa beban. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui bagaimana kondisi emisi gas buang pada saat kendaraan dinamis (analogi untuk kendaraan berjalan). Secara umum, mesin dengan katup variable timing menghasilkan emisi yang lebih baik dibandingkan mesin dengan katup fixed timing. Semakin tinggi perputaran mesin dan beban kendaraan, maka sistem transmisi akan menghasilkan lebih sedikit CO dan HC serta semakin banyak O 2 dan CO 2 .
Kata kunci : emisi gas buang, katup variabel timing, katup fixed timing

## AbSTrACT
Problems will be discussed in this research is how differences in exhaust emissions generated by engine with variable valve timing on a fixed volume of motor vehicle cylinder 1300 cc. Variable valve timing technology that is set when opening and closing the intake valve (intake valve) electronic fuel according to engine conditions. This will make mixing air and fuel that enters into an efficient machine that will produce great power, fuel economy and low emissions. Emissions research is done with dynamic testing, where the vehicle in a state of the load lifted and given transmission. Unlike the testing generally performed with static testing, where the vehicle is at rest and without a load. This test is performed to determine how the condition of exhaust gases when the vehicle dynamic (analogous to the vehicle running). In general, machines with variable valve timing to produce a better emissions than engines with fixed valve timing.
Keywords : exhaust gas, variable valve timing, valve timing fixed

## PENDAHULUAN
Dengan berkembangnya zaman, teknologi dalam transportasi juga berkembang dengan pesat. Banyak teknologi yang dikembangkan dan telah diaplikasikan pada kendaraan yang  diproduksi secara massal. Hal ini bertujuan untuk meningkatkan performa, keamanan dan kenyamanan kendaraan tersebut dalam menyikapi permintaan pasar (Borman dan Ragland, 1998).
Salah  satu  terobosan  yang  dikembangkan saat ini dalam dunia otomotif adalah penemuan teknologi  pengaturan  katup  variable.  Teknologi ini memberi pengaruh yang besar terhadap usaha meningkatkan  tenaga,  yang  sebaliknya  mampu menekan konsumsi bahan bakar serta emisi gas buang yang lebih baik. Katup variable timing adalah
teknologi  yang  mengatur  waktu  membuka  dan menutup katup masuk (intake valve) bahan bakar secara elektronik sesuai kondisi mesin. Hal ini akan membuat pencampuran udara dan bahan bakar yang masuk kedalam mesin menjadi efisien sehingga akan menghasilkan tenaga yang besar, hemat bahan bakar dan emisi yang rendah. Jumlah pencampuran udara dan bahan bakar yang lebih besar dan disesuaikan dengan pengaturan waktu membuka dan menutup katup  masuk  (intake  valve)  akan  menghasilkan tenaga yang besar dan meningkatkan efisiensi mesin (Sucahyo dan Darmanto, 1997).
Teknologi katup variable timing memungkinkan mesin dapat menghisap pencampuran udara dan bahan bakar kedalam mesin lebih banyak dengan mengatur waktu buka-tutup katup masuk (intake
valve) melalui komputer. Pengaturan waktu buka lebih lambat pada putaran mesin rendah dan lebih cepat pada putaran mesin tinggi akan membuat suplai pencampuran udara dan bahan bakar menjadi efisien, hasilnya performa mesin menjadi optimal untuk setiap kondisi kecepatan.
Saat  putaran  mesin  tinggi  aliran  udara  dan bahan  bakar  tidak  dapat  mengimbangi  gerakan torak  sehingga  ada  jeda  aliran  campuran  udara dan bahan bakar saat katup hisap mulai dibuka (intake  lag),  untuk  itu  diperlukan  memajukan waktu membukanya katup hisap bahkan sebelum piston mencapai titik mati atas. Sehingga katup over lapping menjadi besar yang berfungsi untuk meningkatkan sirkulasi gas buang dan memanaskan pencampuran  udara  dan  bahan  bakar,  dengan pembakaran campuran udara dan bahan bakar yang murni dihasilkan output yang besar. Sedangkan pada putaran rendah kevakumaan di ruang bakar sangat tinggi dan mudah untuk mengalirkan bahan bakar ke ruang bakar, selain itu gerakan piston pun masih lambat sehingga tidak diperlukan katup over lapping. Hal ini mengakibatkan lebih sedikit campuran udara dan  bahan  bakar  yang  keluar  bersama  gas  sisa pembakaran yang berarti hemat bahan bakar juga pembakaran yang sempurna akan dihasilkan output yang besar dan gas buang yang lebih baik.

## METODE
Penelitian emisi gas buang ini dilakukan dengan pengujian dinamis, dimana kendaraan dalam keadaan terangkat  dan  diberi  beban  transmisi.  Berbeda dengan pengujian pada umumnya yang dilakukan dengan pengujian statis, dimana kendaraan dalam keadaan  diam  dan  tanpa  beban.  Pengujian  ini dilakukan untuk mengetahui bagaimana kondisi emisi  gas  buang  pada  saat  kendaraan  dinamis (analogi untuk kendaraan berjalan).
Langkah-langkah  pengujian  yang  dilakukan adalah  pertama-tama,  peralatan  gas  analyzer dipersiapkan, sebelum digunakan tunggu sampai proses  kalibrasi  selesai  (automatic  calibration). Kemudian,  kuras  bensin  dalam  tangki  bensin dan  masukan  Pertamax  ke  dalam  tangki.  Lalu, hidupkan mesin kendaraan uji dengan katup fixed timing sampai mencapai temperatur kerja selama 10–15 menit. Setelah itu, angkat kendaraan dengan dongkrak dan pasang jack stand pada tempat yang telah  ditentukan  pada  kendaraan.  Lalu,  tunggu beberapa menit, kemudian masukkan ujung probe gas analyzer ke ujung knalpot (muffler) minimal 20 cm.
Atur  putaran  mesin  pada  posisi  1000  rpm, catat gas buang CO, CO 2 , HC, O 2 . pada tabel emisi yang telah disiapkan. Kemudian secara bertahap
masukkan beban sistem dari kecepatan 1 hingga kecepatan 2 serta dicatat hasil emisi CO, CO 2 , HC, O 2 untuk masing-masing kecepatan sistem transmisi. Pengambilan data diambil masing-masing tiga kali untuk setiap perubahan kecepatan sistem transmisi. Ulangi  untuk  pengujian  emisi  gas  buang  pada putaran 2000 rpm, 3000 rpm, dan 4000 rpm dengan diberi beban sistem transmisi kecepatan N, 1, 2. Lakukan juga untuk mesin dengan katup variabel timing.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Mekanisme  katup  membuka  atau  menutup intake valve dan exhaust valve pada waktu yang tepat untuk menarik percampuran udara-bahan bakar ke dalam cylinder dan membuang gas pembakaran ke luar. Rotasi pada crankshaft diteruskan ke camshaft melalui  timing  chain  (timing  belt),  kemudian memutar cam. Jumlah teeth pada camshaft sprocket (pulley) dua kalinya  crankshaft sehingga camshaft berotasi sekali atau setiap dua rotasi crankshaft. Bila camshaft berotasi, cam menekan valve untuk terbuka atau tertutup.
Gambar 1. Mekanisme Katup
Valve timing adalah waktu buka dan tutup intake valve dan exhaust valve yang dinyatakan dalam sudut crankshaft,  dan  disebut  "diagram  timing  katup" ("valve timing diagram"). Setiap valve tidak terbuka dan tertutup bergantian pada TDC (Top Dead Center) dan BDC (Bottom Dead Center). Namun, intake valve terbuka sebelum TDC dan menutup setelah BDC dan exhaust valve terbuka sebelum BDC dan menutup setelah TDC. Adanya valve timing dimaksudkan untuk meningkatkan efisiensi pemasukan (intake) dan pembuangan (exhaust) dengan memanfaatkan momen enersia dengan cara mengatur timing-nya, membuka dan menutup valve lebih awal dan akhir sesuai dengan posisi piston. Dalam beberapa mesin, valve timing-nya dapat dirubah seperti pada  VVT-i (Variable Valve Timing-intelligent). Pada sistem ini, yang dikontrol tidak hanya valve timing-nya saja,
tapi juga jumlah angkatannya seperti pada VVTL-i (Variable Valve Timing and Lift-intelligent). Stabilitas saat idling, peningkatan output atau efisiensi EGR dari   valve  overlap  dipergunakan  secara  efektif dengan membuat valve timing yang dapat dirubah.

## Gambar 2. Valve Timing
Umumnya, valve timing itu tetap (fixed), tetapi sistem VVT-i (Variable Valve Timing Intelligent) menggunakan tekanan hidraulik untuk menggeser rotasi intake camshaft dan mevariasikan valve timing. Cara  ini  memungkinkan  untuk  meningkatkan performance, meningkatkan efisiensi bahan bakar, dan menurunkan tingkat emisi. Jaring Loop yang digunakan  dalam  sistem  VVT-i  adalah  sistem kontrol lup tertutup (close loop control), di mana sinyal keluarannya berpengaruh langsung pada aksi pengontrolan atau sistem kontrol berumpan balik. Sinyal kesalahan, yang merupakan selisih, antara sinyal masuk dan sinyal umpan balik diumpankan ke  kontroler  untuk  memperkecil  kesalahan  dan membuat agar keluaran sistem mendekati harga yang diinginkan.dengan kata lain istilah lup tertutup berarti  menggunakan  aksi  umpan  balik  untuk memperkecil kesalahan sistem.
Selama suhu rendah, selama kecepatan rendah dengan beban ringan, atau selama beban ringan , intake valve timing dimundurkan dan valve overlap dikurangi untuk menurunkan tertiupnya kembali gas buang ke sisi intake. Hal ini akan menstabilkan kondisi idling, meningkatkan efisiensi bahan bakar, dan starting yang mudah. Selama beban sedang, kecepatan rendah dan sedang dengan beban berat, intake valve timing dimajukan dan valve overlap ditambah untuk meningkatkan EGR internal dan mengurangi kerugian pemompaan (kompresi). Ini akan  meningkatkan  kontrol  emisi  dan  efisiensi bahan bakar. Sebagai tambahan, pada saat yang sama  waktu  penutupan  intake  valve  dimajukan untuk mengurangi pengisian balik pada sisi intake dan meningkatkan efisiensi volumetric.
Selama kecepatan tinggi dengan beban berat, intake valve timing dimajukan dan valve overlap ditambah untuk meningkatkan EGR internal dan mengurangi kerugian pemompaan (kompresi). Ini akan  meningkatkan  kontrol  emisi  dan  efisiensi bahan bakar. Sebagai tambahan, pada saat yang sama  waktu  penutupan  intake  valve  dimajukan untuk mengurangi pengisian balik pada sisi intake dan meningkatkan efisiensi volumetric. Intake valve timing dimundurkan dan valve overlap ditambah untuk meningkatkan EGR internal dan mengurangi kerugian  pemompaan.  Ini  akan  meningkatkan Kontrol emisi dan efisiensi bahan bakar. Sebagai tambahan, pada saat yang sama waktu penutupan intake valve dimajukan untuk mengurangi pengisian balik pada sisi intake dan meningkatkan efisiensi volumetric.
Aktuator  sistem  VVT-i  terdiri  dari  VVT-i VVT-i kontroller yang bertugas menggeser  intake camshaft, tekanan  oli  yang  merupakan  gaya  gerak  VVT-i VVT-i kontroller, dan camshaft timing oil kontrol valve untuk mengontrol saluran oli (Team Toyota, 2007a).
Gambar 4. Kurva VVT- i
Gambar 5. Konstruksi VVT- i
Kontroler  ini  terdiri  dari housing  yang  di gerakkan oleh timing chain dan vane yang dipasang secara tetap (fixed) pada intake camshaft. Tekanan oli yang dikirim dari sisi saluran pemaju atau pemundur intake  camshaft  memutar  VVT-i  kontroller  vane pada arah melingkar untuk mengubah intake valve timing secara kontinyu. Saat mesin dimatikan, intake camshaft bergerak ke kondisi mundur maksimum untuk menjaga kemampuan starter. Ketika tekanan oli tidak mencapai VVT-i kontroller dengan segera setelah mesin di-start, lock pin mengunci mekanisme kerja VVT-i kontroller untuk start, lock pin menguci mekanisme kerja VVT-i kontroller untuk mencegah bunyi knocking (Team Toyota, 2007b).
Sebagai tambahan di atas, terdapat tipe dimana piston  bergerak  dalam  arah  axial  diantara  alur spiral (helical) dari roda gigi luar (berhubungan ke housing) dan roda gigi dalam (langsung menempel ke camshaft) untuk menggeser fase camshaft. Camshaft timing oil valve ini merupakan kontrol beban dari ECU  mesin  untuk  mengontrol  posisi  spool  valve dan mendistribusikan tekanan oli yang digunakan ke VVT-i kontroller ke sisi maju atau mundur. Saat mesin dimatikan, intake valve timing berada pada sudut mundur maksimum.
Camshaft  timing  oil  kontrol  valve  memilih saluran ke VVT-i controller sesuai dengan jumlah arus dari ECU mesin. VVT-i controller merotasikan intake camshaft untuk menyesuaikan dengan posisi tekanan  oli  yang  diberikan,  untuk  memajukan, memundurkan atau mempertahankan  valve timing. ECU mesin mengkalkulasi valve timing optimal di bawah beragam kondisi pengoperasian sesuai dengan putaran mesin, volume udara intake, posisi throttle, dan temperatur cairan pendingin untuk mengontrol camshaft timing oil kontrol valve. Sebagai tambahan, ECU  mesin  menggunakan  sinyal  dari  camshaft position  sensor  dan  crankshaft  position  sensor untuk mengkalkulasikan valve timing actual, dan
mengeksekusi ke arah feedback untuk mendapatkan valve timing sesuai target.
Pada  saat  camshaft  timing  oil  kontrol  valve berada  pada keadaan sebagaimana tampak pada gambar oleh ECU mesin, tekanan oli beraksi  pada timing advance side vane chamber untuk memutar intake chamshaft ke arah pengajuan valve timing.
Gambar 6. VVT-i Saat Maju ( VVT-i Saat Maju (advance)
Saat camshaft timing oil kontrol valve berada pada kondisi sebagaimana tampak pada gambar oleh ECU mesin, tekanan oli beraksi pada timing retard side vane chamber untuk memutar intake camshaft ke arah pengunduran  valve timing.
Gambar 7. VVT-i Saat Mundur (Retard)
ECU  mesin  mengkalkulasikan  sudut  target valve timing sesuai dengan kondisi operasi. Setelah mengeset ke target valve timing, camshaft timing oil kontrol valve menjaga saluran oli tertutup seperti
tampak pada gambar, untuk mempertahankan arus valve timing (Jenbacher, 1997). Jenbacher, 1997)..
Gambar 8. VVT-i Saat Tahan (hold)
Besarnya  nilai  gas  buang  standar  pada kendaraan sesuai dengan keputusan Menteri Negara Lingkungan  Hidup  tahun  1993  adalah  sebagai berikut.
Tabel 1. Standar Emisi Gas Buang Keputusan Menteri Negara  Lingkungan  Hidup  No.  KEP.35/
MENLH/10/93 No. Gas Buang Besar Nilai 1 CO Max 3% vol 2 HC Max 400 ppm 3 CO 2 Max 12% vol 4 O 2 Max 2% vol
Dari hasil pengujian yang dilakukan pada variasi putaran mesin yang telah ditentukan, diperoleh emisi gas buang terhadap masing-masing putaran mesin seperti yang ditampilkan pada Gambar 9 di bawah ini.
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00 1000 2000 3000 4000 Putaran Mesin (rpm) (C O ,C O , O ) % vo l 0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 120,00 140,00 (H C ) p pm CO2 Fixed Timing CO2 Variabel Timing CO Fixed Timing CO Variabel Timing O2 Fixed Timing O2 Variabel timing HC Fixed Timing HC Variabel Timing
Gambar 9. Grafik Emisi yang Dihasilkan pada Posisi Transmisi Netral
Seperti yang terlihat pada grafik, untuk mesin dengan fixed timing pada putaran mesin 1000 rpm sampai putaran  mesin  4000  rpm  terjadi  penurunan  gas  CO  yaitu  dari  2,69  %  volume  menjadi  0,46  % volume. Untuk  mesin  dengan variabel timing pada  putaran  mesin  1000  rpm  sampai  dengan  4000  rpm  terjadi penurunan persentase gas CO yaitu dari 1,76 % vol sampai 0,20 % volume.
Semakin tinggi putaran  mesin akan  menghasilkan  CO 2 yang semakin besar  pada gas buang. Ini berarti pembakaran yang terjadi di dalam ruang bakar semakin baik, untuk mesin dengan katup fixed timing pada putaran mesin 1000 rpm sampai 4000 rpm terjadi peningkatan persentase gas CO 2 yaitu dari 11.50% volume sampai 13,90% volume. Untuk mesin dengan katup variable timing terlihat pada grafik yaitu pada putaran  mesin  1000  rpm  sampai  4000  rpm  terjadi  peningkatan  persentase  gas  CO 2 yaitu  dari  13,20% volume sampai dengan 13.70% volume
Pada  grafik terlihat  pada  putaran  mesin  1000  rpm  sampai  4000  rpm  untuk  mesin  dengan  katup fixed  timing terjadi  penurunan  gas  HC  yaitu  dari  129,33  ppm  sampai  25,00  ppm.  Untuk  mesin  dengan katup variabel timing pada putaran mesin 1000 rpm sampai 4000 rpm terjadi penurunan gas HC yaitu dari 82,00 ppm sampai 0 ppm.
Untuk mesin dengan fixed timing dapat dilihat pada grafik, dimana pada putaran mesin 1000 rpm sampai  4000  rpm  terjadi  peningkatan  persentase  gas  O 2 yaitu  dari  0.82%  volume  sampai  1,67% volume.Untuk  mesin  dengan variabel timing ,  dimana  pada  putaran  mesin  1000 rpm  sampai  4000  rpm terjadi peningkatan persentase gas O 2 yaitu dari 0,69% volume sampai 1,83% volume.
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00 1000 2000 3000 4000
Putaran Mesin (rpm)
(C O ,C O , O ) % vo l
0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 120,00 (H C) p pm
CO2 Fixed Timing CO2 Variabel Timing
CO Fixed Timing
CO Variabel Timing O2 Fixed Timing O2 Variabel Timing HC Fixed Timing HC Variabel Timing
Gambar 11. Grafik Emisi yang Dihasilkan pada Posisi Transmisi 1
Untuk mesin dengan katup fixed timing pada putaran mesin 1000 rpm sampai putaran mesin 4000 rpm terjadi penurunan  gas CO  yaitu dari 2,76 % volume  menjadi 0,36 % volume. Untuk  mesin dengan katup variabel timing pada putaran mesin 1000 rpm sampai dengan 4000 rpm terjadi penurunan persentase  gas CO yaitu dari 1,79 % vol sampai 0,16 % volume.
Semakin tinggi putaran mesin akan menghasilkan CO 2 yang semakin besar  pada gas buang. Ini berarti pembakaran yang terjadi di dalam ruang bakar semakin baik, untuk mesin dengan katup fixed timing pada
Gambar 9. Grafik Emisi yang Dihasilkan pada Posisi Transmisi Netral
Seperti yang terlihat pada grafik, untuk mesin dengan fixed timing pada putaran mesin 1000 rpm sampai putaran mesin 4000 rpm terjadi penurunan gas  CO  yaitu  dari  2,69%  volume  menjadi  0,46% volume. Untuk mesin dengan variabel timing pada putaran mesin 1000 rpm sampai dengan 4000 rpm terjadi penurunan persentase gas CO yaitu dari 1,76% vol sampai 0,20% volume.
Sema k in  tingg i  puta ran  mesin  a kan menghasilkan CO 2 yang semakin besar pada gas buang. Ini berarti pembakaran yang terjadi di dalam ruang bakar semakin baik, untuk mesin dengan katup fixed timing pada putaran mesin 1000 rpm sampai 4000 rpm terjadi peningkatan persentase gas CO 2 yaitu dari 11,50% volume sampai 13,90% volume. Untuk mesin dengan katup variable timing terlihat  pada  grafik  yaitu  pada  putaran  mesin 1000 rpm sampai 4000 rpm terjadi peningkatan persentase gas CO 2 yaitu dari 13,20% volume sampai dengan 13,70% volume.
Pada grafik terlihat pada putaran mesin 1000 rpm sampai 4000 rpm untuk mesin dengan katup fixed timing terjadi penurunan gas HC yaitu dari 129,33 ppm sampai  25,00  ppm.  Untuk  mesin  dengan  katup variabel timing pada putaran mesin 1000 rpm sampai 4000 rpm terjadi penurunan gas HC yaitu dari 82,00 ppm sampai 0 ppm.
Untuk mesin dengan fixed timing dapat dilihat pada grafik, dimana pada putaran mesin 1000 rpm sampai 4000 rpm terjadi peningkatan persentase gas O 2 yaitu dari 0,82% volume sampai 1,67% volume. Untuk mesin dengan variabel timing, dimana pada putaran mesin 1000 rpm sampai 4000 rpm terjadi peningkatan persentase gas O 2 yaitu dari 0,69% volume sampai 1,83% volume.
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00 1000 2000 3000 4000 Putaran Mesin (rpm) (C O ,C O , O ) % vo l 0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 120,00 140,00 (H C ) p pm CO2 Fixed Timing CO2 Variabel Timing CO Fixed Timing CO Variabel Timing O2 Fixed Timing O2 Variabel timing HC Fixed Timing HC Variabel Timing
Gambar 9. Grafik Emisi yang Dihasilkan pada Posisi Transmisi Netral
Seperti yang terlihat pada grafik, untuk mesin dengan fixed timing pada putaran mesin 1000 rpm sampai putaran  mesin  4000  rpm  terjadi  penurunan  gas  CO  yaitu  dari  2,69  %  volume  menjadi  0,46  % volume.
Untuk  mesin  dengan variabel timing pada  putaran  mesin  1000  rpm  sampai  dengan  4000  rpm  terjadi penurunan persentase gas CO yaitu dari 1,76 % vol sampai 0,20 % volume.
Semakin tinggi putaran  mesin akan  menghasilkan  CO 2 yang semakin besar  pada gas buang. Ini berarti pembakaran yang terjadi di dalam ruang bakar semakin baik, untuk mesin dengan katup fixed timing pada putaran mesin 1000 rpm sampai 4000 rpm terjadi peningkatan persentase gas CO 2 yaitu dari 11.50% volume sampai 13,90% volume. Untuk mesin dengan katup variable timing terlihat pada grafik yaitu pada putaran  mesin  1000  rpm  sampai  4000  rpm  terjadi  peningkatan  persentase  gas  CO 2 yaitu  dari  13,20% volume sampai dengan 13.70% volume
Pada  grafik terlihat  pada  putaran  mesin  1000  rpm  sampai  4000  rpm  untuk  mesin  dengan  katup fixed  timing terjadi  penurunan  gas  HC  yaitu  dari  129,33  ppm  sampai  25,00  ppm.  Untuk  mesin  dengan katup variabel timing pada putaran mesin 1000 rpm sampai 4000 rpm terjadi penurunan gas HC yaitu dari 82,00 ppm sampai 0 ppm.
Untuk mesin dengan fixed timing dapat dilihat pada grafik, dimana pada putaran mesin 1000 rpm sampai  4000  rpm  terjadi  peningkatan  persentase  gas  O 2 yaitu  dari  0.82%  volume  sampai  1,67% volume.Untuk  mesin  dengan variabel timing ,  dimana  pada  putaran  mesin  1000 rpm  sampai  4000  rpm terjadi peningkatan persentase gas O 2 yaitu dari 0,69% volume sampai 1,83% volume.
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00 1000 2000 3000 4000 Putaran Mesin (rpm) (C O ,C O , O ) % vo l 0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 120,00 (H C) p pm CO2 Fixed Timing CO2 Variabel Timing CO Fixed Timing CO Variabel Timing O2 Fixed Timing O2 Variabel Timing HC Fixed Timing HC Variabel Timing
Gambar 11. Grafik Emisi yang Dihasilkan pada Posisi Transmisi 1
Untuk mesin dengan katup fixed timing pada putaran mesin 1000 rpm sampai putaran mesin 4000 rpm terjadi penurunan  gas CO  yaitu dari 2,76 % volume  menjadi 0,36 % volume. Untuk  mesin dengan katup variabel timing pada putaran mesin 1000 rpm sampai dengan 4000 rpm terjadi penurunan persentase  gas CO yaitu dari 1,79 % vol sampai 0,16 % volume.
Semakin tinggi putaran mesin akan menghasilkan CO 2 yang semakin besar  pada gas buang. Ini berarti pembakaran yang terjadi di dalam ruang bakar semakin baik, untuk mesin dengan katup fixed timing pada
Gambar 10. Grafik Emisi yang Dihasilkan pada Posisi Transmisi 1
Untuk mesin dengan katup fixed timing pada putaran  mesin  1000  rpm  sampai  putaran  mesin 4000 rpm terjadi penurunan gas CO yaitu dari 2,76% volume menjadi 0,36% volume. Untuk mesin dengan katup  variabel  timing  pada  putaran  mesin  1000 rpm sampai dengan 4000 rpm terjadi penurunan persentase gas CO yaitu dari 1,79% vol sampai 0,16% volume.
Sema k in  tingg i  puta ran  mesin  a kan menghasilkan CO 2 yang semakin besar pada gas buang. Ini berarti pembakaran yang terjadi di dalam ruang bakar semakin baik, untuk mesin dengan katup fixed timing pada putaran mesin 1000 rpm sampai 4000 rpm terjadi peningkatan persentase gas CO 2 yaitu dari 12,10% volume sampai 13,80% volume. Untuk mesin dengan katup variabel timing terlihat pada grafik yaitu pada putaran mesin 1000 rpm sampai 3000 rpm terjadi peningkatan persentase gas CO 2 yaitu dari 13,20% volume sampai dengan 13,63% volume sedangkan pada putaran 4000 rpm terjadi penurunan  persentase  volume  gas  CO 2 menjadi 13,27% volume.
Pada gambar 10 terlihat pada putaran mesin 1000 rpm sampai 4000 rpm untuk mesin dengan katup fixed timing terjadi penurunan gas HC yaitu dari 124,00 ppm sampai 37,33 ppm. Untuk mesin dengan katup variabel timing pada putaran mesin 1000 rpm sampai 4000 rpm terjadi penurunan gas HC yaitu dari 76,33 ppm sampai 0 ppm.
Untuk mesin dengan fixed timing dapat dilihat pada grafik, dimana pada putaran mesin 1000 rpm sampai 4000 rpm terjadi peningkatan persentase gas O 2 yaitu dari 0.87% volume sampai 1,66% volume. Untuk mesin dengan variabel timing, dimana pada putaran mesin 1000 rpm sampai 4000 rpm terjadi peningkatan  persentase  gas  O 2 yaitu  dari  0,59% volume sampai 1,74% volume.
putaran  mesin  1000  rpm  sampai  4000  rpm  terjadi  peningkatan  persentase  gas  CO 2 yaitu  dari  12,10  % volume sampai 13,80 % volume. Untuk mesin dengan katup variabel timing terlihat pada grafik yaitu pada putaran  mesin  1000  rpm  sampai  3000  rpm  terjadi  peningkatan  persentase  gas  CO 2 yaitu  dari  13,20% volume  sampai  dengan  13,63  %  volume  sedangkan  pada  putaran  4000  rpm  terjadi  penurunan  persentase volume gas CO 2 menjadi 13,27% volume.
Pada grafik  terlihat pada putaran  mesin 1000 rpm  sampai 4000 rpm  untuk  mesin dengan katup fixed timing terjadi  penurunan  gas  HC  yaitu dari  124,00  ppm  sampai  37,33  ppm.  Untuk  mesin  dengan  katup variabel timing pada putaran mesin 1000 rpm sampai 4000 rpm terjadi penurunan gas HC yaitu dari 76,33 ppm sampai 0 ppm.
Untuk  mesin  dengan fixed  timing dapat  dilihat  pada  grafik,  dimana  pada  putaran  mesin  1000  rpm sampai  4000  rpm  terjadi  peningkatan  persentase  gas  O 2 yaitu  dari  0.87%  volume  sampai  1,66% volume.Untuk  mesin  dengan variabel timing ,  dimana  pada  putaran  mesin  1000  rpm  sampai  4000  rpm terjadi peningkatan persentase gas O 2 yaitu dari 0,59% volume sampai 1,74% volume.
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00 1000 2000 3000 4000 Putaran Mesin (rpm) (C O ,C O , O ) % vo l 0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 120,00 140,00 160,00 (H C) p pm CO2 Fixed Timing
CO2 Variabel Timing
CO Fixed Timing
CO Variabel Timing
O2 Fixed Timing O2 Variabel Timing
HC Fixed Timing HC Variabel Timing
Gambar 11. Grafik Emisi yang dihasilkan pada Posisi Transmisi 2
Untuk mesin dengan katup fixed timing pada putaran mesin 1000 rpm sampai putaran mesin 4000 rpm terjadi penurunan  gas CO  yaitu dari 2,70 % volume  menjadi 0,33 % volume. Untuk  mesin dengan katup variabel timing pada putaran mesin 1000 rpm sampai dengan 4000 rpm terjadi penurunan persentase  gas CO yaitu dari 1,76 % vol sampai 0,25 % volume.
Semakin tinggi putaran  mesin akan  menghasilkan  CO 2 yang semakin besar  pada gas buang. Ini berarti pembakaran yang terjadi di dalam ruang bakar semakin baik, untuk mesin dengan katup fixed timing pada putaran mesin 1000 rpm sampai 4000 rpm terjadi peningkatan persentase gas CO 2 yaitu dari 12,30% volume sampai 14,27% volume. Untuk mesin dengan katup variabel timing terlihat pada grafik yaitu pada putaran  mesin  1000  rpm  sampai  3000  rpm  terjadi  peningkatan  persentase  gas  CO 2 yaitu  dari  13,23% volume  sampai  dengan  13,57%  volume  sedangkan  pada  putaran  4000  rpm  terjadi  penurunan  persentase volume gas CO 2 menjadi 13,37% volume.
Pada  grafik    terlihat  pada  putaran  mesin  1000  rpm  sampai  4000  rpm  untuk  mesin  dengan  katup fixed  timing terjadi  penurunan  gas  HC  yaitu  dari  135,67  ppm  sampai  48,00  ppm.  Untuk  mesin  dengan katup variabel timing pada putaran mesin 1000 rpm sampai 4000 rpm terjadi penurunan gas HC yaitu dari 64,33 ppm sampai 0 ppm.
Untuk  mesin  dengan fixed  timing dapat  dilihat  pada  grafik,  dimana  pada  putaran  mesin  1000  rpm sampai  4000  rpm  terjadi  peningkatan  persentase  gas  O 2 yaitu  dari  0,77%  volume  sampai  1,68% volume.Untuk  mesin  dengan variabel timing ,  dimana  pada  putaran  mesin  1000  rpm  sampai  4000  rpm terjadi peningkatan persentase gas O 2 yaitu dari 0,57% volume sampai 1,73% volume.

## SIMPULAN
Dari  analisa  hasil  pengujian  dapat disimpulkan bahwa  secara  umum  mesin  dengan  katup variable timing menghasilkan emisi yang lebih baik dibandingkan mesin dengan katup fixed timing . Semakin tinggi putaran  mesin  dan  beban  sistem  transmisi  akan  menghasilkan  emisi  CO  dan  HC  yang  semakin  menurun dan  CO 2 dan  O 2 yang  semakin  meningkat. Mesin  dengan  katup variabel timing mengkontrol  waktu
Gambar 11. Grafik Emisi yang dihasilkan pada Posisi Transmisi 2
Untuk mesin dengan katup fixed timing pada putaran  mesin  1000  rpm  sampai  putaran  mesin 4000 rpm terjadi penurunan gas CO yaitu dari 2,70% volume menjadi 0,33% volume. Untuk mesin dengan katup  variabel  timing  pada  putaran  mesin  1000 rpm sampai dengan 4000 rpm terjadi penurunan persentase gas CO yaitu dari 1,76% vol sampai 0,25% volume.
Sema k in  tingg i  puta ran  mesin  a kan menghasilkan CO 2 yang semakin besar pada gas buang. Ini berarti pembakaran yang terjadi di dalam ruang bakar semakin baik, untuk mesin dengan katup fixed timing pada putaran mesin 1000 rpm sampai 4000 rpm terjadi peningkatan persentase gas CO 2 yaitu dari 12,30% volume sampai 14,27% volume. Untuk mesin dengan katup variabel timing terlihat pada grafik yaitu pada putaran mesin 1000 rpm sampai 3000 rpm terjadi peningkatan persentase gas CO 2 yaitu dari 13,23% volume sampai dengan 13,57% volume sedangkan pada putaran 4000 rpm terjadi penurunan  persentase  volume  gas  CO 2 menjadi 13,37% volume.
Pada gambar 11 terlihat pada putaran mesin 1000 rpm sampai 4000 rpm untuk mesin dengan katup fixed timing terjadi penurunan gas HC yaitu dari 135,67 ppm sampai 48,00 ppm. Untuk mesin dengan katup variabel timing pada putaran mesin 1000 rpm sampai 4000 rpm terjadi penurunan gas HC  yaitu  dari  64,33  ppm  sampai  0  ppm.  Untuk mesin dengan fixed timing dapat dilihat pada grafik, dimana pada putaran mesin 1000 rpm sampai 4000 rpm terjadi peningkatan persentase gas O 2 yaitu dari 0,77% volume sampai 1,68% volume.Untuk mesin dengan variabel timing, dimana pada putaran mesin 1000 rpm sampai 4000 rpm terjadi peningkatan persentase gas O 2 yaitu dari 0,57% volume sampai 1,73% volume.

## SIMPULAN
Dari analisis hasil pengujian dapat disimpulkan bahwa secara umum mesin dengan katup variable timing  menghasilkan  emisi  yang  lebih  baik dibandingkan  mesin  dengan  katup  fixed  timing. Semakin tinggi putaran mesin dan beban sistem transmisi akan menghasilkan emisi CO dan HC yang semakin menurun dan CO 2 dan O 2 yang semakin meningkat. Mesin dengan katup variabel timing mengkontrol waktu pembukaan katup hisap untuk mencapai performa mesin yang optimal pada berbagai kondisi pengendaraan. Dan mengatur output yang dikeluarkan mesin sesuai dengan kebutuhan.

## DAFTAR PUSTAKA
Borman,  G.L.  and  Ragland,  K.W.,  1998.  Combustion Engineering, International Edition, McGraw-Hill,
Singapura
Jenbacher, 1997. Manual Book of Gas Engine, McGraw-
Hill.
Sucahyo, B. and Darmanto, S., 1997. Otomotif Mesin
Tenaga, Tiga Serangkai, Solo
Team Toyota, 2007a. New Car Features Vios, PT Toyota Astra Motor, Jakarta.
Team  Toyota,  2007b.  Diagnosis  Technician  Engine, PT Toyota Astra Motor, Jakarta.