http://journal2.um.ac.id/index.php/jtmp
E-ISSN. 2623-1271 Volume 5, Nomor 2, Desember 2022 Halaman: 101 –112
Pengaruh Penggunaan Berbagai Jenis Material Elektroda Busi Terhadap Performa Mesin …..

## Pengaruh Penggunaan Berbagai Jenis Material Elektroda Busi Terhadap Performa Mesin dan Bentuk Nyala Api Pada Mesin Bensin 113 Sentimeter Kubik (CC)
Muhammad Arsad Al Banjari 1 , Feddy Wanditya Setiawan 2 , Danang Yugo Pratomo 3 1,2,3 Program Studi Teknik Otomotif, Politeknik Hasnur, Indonesia e-mail: *1 arsyad.polihasnur@gmail.com, *2 feddyws11@gmail.com, *3 d.yugo.pr@gmail.com
Abstrak: Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh performa mesin dan bentuk nyala api dengan berbagai jenis material busi pada motor injeksi 113 cc. Penelitian ini dilaksanakan dengan metode experimen. Material  elektroda  busi  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  yaitu  berjenis  nikel,  iridium,  dan  tembaga. Penelitian ini membandingkan hasil performa mesin dari ketiga busi tersebut menggunakan dynotest. Putaran mesin  yang  diamati  yaitu  pada  3000  RPM  -  5000  RPM.  Untuk  melihat  bagaimana  bentuk  nyala  api  serta warna  yang  dipercikan  oleh  busi  digunakan  alat  yaitu  spark  plug  tester  pada  kondisi  3000  RPM  dan  5000 RPM. Hasil penelitian menunjukkan bahwa bentuk nyala api berpengaruh terhadap performa mesin daya dan torsi.  Hasil  pada  putaran  3000  RPM  menunjukkan  ukuran  luas  percikan  api  pada  busi  tembaga  yaitu  0,542 mm sedangkan pada busi nikel sebesar 0,762 dan busi iridium 1,137 mm. Sedangkan hasil pada putaran 5000 RPM  menunjukkan  ukuran  luas  percikan  api  terhadap  busi  tembaga  yaitu  0,6  mm,  pada  busi  nikel  sebesar 0,973 dan  busi  iridium  1,239  mm.  Luasan  api  tersebut  berpengaruh  pada  performa  mesin.  Pada  3000  RPM performa  busi  tembaga  tidak  jauh  dengan  busi  nikel  dan  busi  iridium.  Pada  5000  RPM  performa  mesin menggunakan  busi  iridium  paling  baik  sesuai  dengan  percikan  api  yang  paling  luas,  selanjutnya  busi  nikel lalu busi tembaga pada urutan terbawah.
Kata kunci: . Performa mesin, Bentuk nyala api, Busi
Abstract: This study aims to determine the effect of engine performance and flame shape with various types of  spark  plug  materials  on  113  cc  injection  motorcycles.  The  method  used  is  an  experiment.  The  types  of spark  plug  electrode  materials  used  in  this  study  are  nickel,  iridium,  and  copper.  This  study  compares  the engine performance results of the three spark plug using a dynotest with engine speed at 3000 RPM  - 5000 RPM. To see how the shape of the flame and the color sparked by the spark plugs. A tool was used the spark plug tester at 3000 RPM and 5000 RPM. The results showed that the shape of the flame affected the engine power and torque performance. At 3000 RPM, the size of the spark area on the copper spark plug was 0.542 mm while on the nickel spark plug it was 0.762 and the iridium spark plug was 1.137 mm. At 5000 RPM, the size of the spark area for copper spark plugs is 0.6 mm while for nickel spark plugs it is 0.973 and 1.239 mm for  iridium  spark  plugs.  The  extent  of  the  fire  affects  the  performance  of  the  engine.  At  3000  RPM  the performance  of  copper  spark  plugs  is  not  far  from  nickel  and  iridium  spark  plugs.  At  5000  RPM  engine performance  using  iridium  spark  plugs  is  best  suited  to  the  widest  range  of  sparks,  then  nickel  spark  plugs then copper spark plugs at the bottom.
Keywords — Engine Performance, Flame Shape, Spark Plug
Semakin tahun jumlah total kendaraan di jalan mencapai lebih dari satu miliar di seluruh dunia, dan ini jumlahnya terus  meningkat  setiap  harinya.  Fakta  ini  menimbulkan  tantangan  mobilitas  yang  penting,  dan  mendorong  ke  arah pengurangan  konsumsi  energi  dan  emisi  CO2[1].  Padahal  penggunaan  mesin  pembakaran  dalam  untuk  propulsi  kendaraan jalan  akan  berlanjut  selama  beberapa  tahun,  karena  sangat  kecil  kemungkinannya  seluruh  pabrikan  akan  mengganti

## JURNAL TEKNIK MESIN DAN PEMBELAJARAN , Volume 5, Nomor 2, Desember 2022, Halaman: 101–112
sepenuhnya. Dalam jangka pendek dan menengah, kendaraan/motor listrik menjadi solusi ditengah kelangkaan dan cadangan minyak bumi akan habis dan diganti dengan energi yang dapat diperbaharui seperti motor listrik. Oleh karena itu, penelitian tentang mesin pembakaran dalam saat ini semakin banyak, untuk mengurangi dampak lingkungan dan konsumsi energi fosil.
Mesin  Pembakaran  dalam  adalah  yang  paling  umum  digunakan  untuk  motor  dan  mobil  penumpang  dan perkembangannya  sangat  pesat.  Saat  ini  kapasitas  mesin  bensin  diperkecil  dan  ditambah  sistem  turbocharging  untuk meningkatkan  efisiensi  bahan  bakar  dan  merawat  mesin  karena  menggunakan  bahan  bakar  RON  yang  tinggi,  menggunakan turbocharged  mesin  gas  alam  untuk  menentukan  penambahan  hidrogen  yang  paling  sesuai  dalam  kondisi  ramping,  dan  20% volume  kandungan  hidrogen  ditemukan  memberikan  manfaat  yang  diinginkan[2],  [3].  Sistem  injeksi  GDI  (Gasoline  Direct Injection)  untuk  mendapatkan  muatan  stratifikasi  atau  homogen  di  ruang  bakar  dan  sistem  VVA  (Variable  Valve  Actuation) yang  mengoptimalkan bahan  bakar baik saat putaran  mesin rendah atau tinggi, serta  untuk  memungkinkan  kerja pemompaan pengurangan pada beban EGR (Exhaust Gas Recirculation)[4].
Sistem pengapian (Ignition System) pada kendaraan berfungsi untuk menaikkan tegangan baterai dari 12 V menjadi 20 KV  atau  dengan  bantuan  ignition  coil  dan  tegangan  tinggi  tersebut  diteruskan  ke  busi.  Sistem  pengapian  terdiri  dari  baterai, kunci kontak, ignition coil, kabel tegangan tinggi dan busi. Untuk mencapai campuran bahan bakar yang sempurna, diperlukan suatu mekanisme sistem pengapian yang dapat menyesuaikan dengan kebutuhan mesin di setiap putaran secara berkelanjutan. Percikam api busi yang kuat dan akurat akan membakar campuran bahan bakar dan udara secara sempurna dan sesuai dengan waktu yang telah diatur oleh ECU agar tenaga output mesin dapat optimal dan menghasilkan emisi yang rendah [5].
Salah satu komponen sistem pengapian yang dapat diubah yaitu busi. Banyak jenis busi yang beredar dipasaran yaitu jenis  busi  nikel,  platinum,  iridium,  silver,  bahkan  busi  racing.  Berbagai  ground  pun  dibuat  untuk  meningkatkan  performa busi[6]. Selama beberapa dekade terakhir, sejumlah penelitian telah dilakukan dilakukan untuk memahami efek dari desain busi dalam  berbagai  aspek.  Jumlah  elektroda,  bentuk,  ukuran,  bahan,  proyeksi  celah,  merupakan  parameter  utama  pada  busi konvensional,  pelepasan  energinya  normal  disimpan  pada  satu  titik  tetap,  atau  lebih  besar  area  sementara  di  busi  yang dimodifikasi  di  mana  banyak  elektroda  digunakan,  kemungkinan  mendapatkan  percikan  api  yang  berputar  berbeda  elektroda dan  poin  membantu  dalam  meningkatkan  busi  daya  tahan  dan  pembakaran  yang  lebih  baik  [7][8][9].  Variasi  siklus  dalam tekanan  efektif  rata-rata/IMEP  dan  tingkat  emisi  gas  buang  menjadi  pertimbangan  dalam  penggunaan  busi  pada  mesin bensin[10][11].  Busi  harus  dapat  membakar  campuran  ramping  /  lean  mixture  dan  bekerja  pada  kondisi  kinerja  yang tinggi[12][13].
Ahmed A. Abdel-Rehim (2012) meneliti tentang pengaruh 4 jenis ground pada busi. Bentuk Ground yang digunakan yaitu  1  ground,  2  ground,  3  ground,  dan  tidak  ada  ground.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  busi  dengan  ground  yang banyak yaitu 2 dan 3 memperlambat rambatan api serta meningkatkan pelepasan panas dan nyala api tidak besar. Busi tidak ada ground menghasilkan performa terbaik dalam rambatan nyala api dan efisiensi termal[6].
Hasil  penelitian  lainnya  tentang pengaruh derajat pengapian  terhadap  performa  dan  emisi  gas  buang  pada  motor bensin  di  putaran  mesin  3400  RPM.  Variasi derajat  pengapian  yaitu sebelum  TMA  41o sampai  10o  setelah  TMA.  Hasil penelitian  menunjukkan  bahwa BMEP (Brake  Mean  Effective  Pressure)  dan efisiensi termal tertinggi  pada  derajat 31o sebelum TMA. BSFC (Brake Specific Fuel Comnsumption) cenderung semakin naik saat derajat pengapian mendekati TMA. Emisi gas buang O2, CO2, dan CO hampir tidak ada berubah, tapi emisi HC meningkat dan emisi Nox terendah pada 10o TMB. Semakin cepat putaran mesin dan pembukaan throotle motor sangat berpengaruh terhadap performa dan emisi gas buang[14].
Penelitian tentang jenis elektroda busi yaitu nikel, platinum, dan iridium telah dilakukan terhadap performa mesin, yaitu  torsi,  daya  motor,  konsumsi  bahan  bakar  spesifik/SFc,  efisiensi  termal,  dan  emisi  gas  buang.  Hasil  penelitian memperlihatkan  pada  putaran  mesin  tinggi  sekitar  6000-9000  RPM,  performa  torsi  dan  daya  tertinggi  diperoleh  dari  busi iridium  dan  busi  platinum.  Saat  putaran  mesin  rendah  yaitu  4000  RPM,  busi  nikel  menghasilkan  nilai  torsi  tertinggi dibandingkan  busi  iridium  dan  busi  platinum.  Parameter  konsumsi  bahan  bakar  spesifik/SFc,  pada  putaran  mesin  tinggi 6000-9000 RPM, busi iridium dan platinum hemat dalam konsumsi bahan bakar busi nikel. Saat putaran mesin rendah 4000 RPM busi  nikel  yang paling  hemat bahan bakar. Parameter emisi  CO dan HC, pada putaran  mesin  tinggi  yaitu 6000-9000 RPM busi iridium dan platinum memiliki nilai emisi terendah dibanding busi nikel. Pada putaran mesin rendah yaitu 4000  – 5000 RPM busi nikel  menghasilkan emisi  yang paling rendah dibanding kedua busi lainnya[15]. Dapat disimpulkan untuk motor  keseharian  yang  berjalan  di  putaran  mesin  rendah  2000  –  5000  RPM    busi  nikel  menghasilkan  nilai  torsi  dan  daya tertinggi, dan konsumsi bahan bakar terendah juga rendah emisi. Tetapi apabila pengemudi motor menginginkan motornya lebih cepat maka mesin harus beroperasi pada putaran mesin tinggi 6000  – 9000 RPM busi platinum dan busi iridium yang memiliki performa mesin terbaik secara keseluruhan.
Sebuah  observasi  dilakukan  untuk  mengamati  efek  elektroda  busi  konfigurasi  pada  pembentukan  dan pengembangan  kernel  api,  dan  pada  performa  mesin.  Ada  tiga  jenis  busi  dipilih  untuk  evaluasi,  yaitu  busi  J-gap  standar Elektroda tengah 2,5 mm, busi celah-J dengan elektroda tengah 0,6 mm, dan busi celah permukaan dengan elektroda tengah 0,4  mm.  Hasil  studi  mengungkapkan  bahwa  busi  dengan  diameter  0,6  mm  elektroda  tengah,  disebut  sebagai  busi  kawat
http://journal2.um.ac.id/index.php/jtmp
E-ISSN. 2623-1271 Volume 5, Nomor 2, Desember 2022 Halaman: 101 –112
Pengaruh Penggunaan Berbagai Jenis Material Elektroda Busi Terhadap Performa Mesin …..
halus,  mampu  untuk  menyalakan  campuran  paling  ramping  dan  merupakan  satu-satunya  busi  yang  menunjukkan  prediksi MFB  (Mass  Fraction  Burned)  dengan  fraksi  massa  0–2%  terendah  yang  terbakar  dan  untuk  resirkulasi  gas  buang  EGR (Exhaust  Gas  Recirculation)  sebesar  0%  dan  20%.  Selain  itu,  hasil  menunjukkan  bahwa  busi  berkawat  halus  memiliki pengaruh yang signifikan keuntungan dalam kinerja mesin dalam hal stabilitas mesin dan tingkat konsumsi bahan bakar[16].

## METODE
Sebagai  acuan  atau  referensi  untuk  mengerjakan  penelitian  ini.  Metode  dalam  penelitian  ini  yaitu  eksperimen, dengan  menggunakan  Dynamometer/Dyno-test  sebagai  alat  untuk  mengetahui  daya  mesin  dan  torsi  yang  dihasilkan  dari putaran roda. Variabel putaran mesin yaitu dari 3000 RPM sampai 5000 RPM. Penelitian selanjutnya yaitu mengamati warna dari percikan api yang dihasilkan oleh busi, pengamatan dilakukan saat putaran mesin 3000 RPM dan 5000 RPM.
Gambar 1. Pengujian Dynamometer
Keterangan: 1: Blower Pendingin Mesin
2: Dynamometer/Dyno test
3: Roller Dynamometer
4: Sepeda Motor Bebek 4 Langkah 113 cc
Gambar 2. Busi Tester dengan knob RPM Mesin

## Implementasi
Tahapan proses penelitian pertama yaitu pengujian daya (HP) dan torsi (N.m) Sepeda Motor Bebek 4 Langkah 113 cc. Motor ditaruh diatas alat dynamometer, kemudian menginput data spesifikasi mesin yaitu bore x stroke mesin yaitu 50,0
mm x 57,9 mm dan pengambilan data maksimal pada putaran mesin 5000 RPM. Lalu mekanik melaksanakan kalibrasi alat dynamometer. Selanjutnya melaksanakan pengambilan data dengan busi ke-1 yaitu busi dengan elektroda nikel sampai 6000 RPM.  Setelah  itu  putaran  gas  diturunkan  sehingga  data  dynamometer  menghasilkan  grafik  performa  motor  daya  (warna pink) dan torsi (warna biru). Mesin dimatikan dan didinginkan dengan blower dalam waktu 5 menit. Lalu busi ke-2 dipasang dan lanjutkan pengambilan data dynamometer. Setelah data dynotest selesai dilanjutkan pengujian busi ke-3.
(a) (b) (c)
Gambar 3. a. Busi dengan elektroda nikel, b. Busi dengan elektroda iridium,
c. Busi dengan elektroda tembaga
Tahapan  proses  penelitian  kedua  yaitu  menaruh  busi  pada  spark  plug  tester  dengan  knob  arah  ke  3000  RPM  dan 5000 RPM lalu dilakukan pengambilan gambar pada percikan api yang stabil. Pengambilan gambar dilakukan pada tampak depan dan tampak samping agar melihat secara total ukuran dari percikan api pada ketiga busi tersebut. Setelah itu dilakukan pengukuran lebar api dengan menggunakan software Corel Draw x7.
Gambar 4. Contoh pengukuran lebar percikan api pada busi tampak samping dengan nilai 1,173 mm
http://journal2.um.ac.id/index.php/jtmp
E-ISSN. 2623-1271 Volume 5, Nomor 2, Desember 2022 Halaman: 101 –112
Pengaruh Penggunaan Berbagai Jenis Material Elektroda Busi Terhadap Performa Mesin …..

## HASIL

## Hasil Dynotest Performa Mesin Menggunakan Busi Elektroda Nikel
Gambar 5. Grafik Dyno Test Performa Mesin Menggunakan Busi Elektroda Nikel
Tabel 1. Nilai Perubahan Performa Mesin Pada Dyno Test Menggunakan Busi Elektroda Nikel
Putaran Mesin (RPM) Daya Mesin (Hp) Torsi (N.m) 2700 2.099 5.531 2800 4.107 10.44 2900 4.486 11.01 3000 4.409 10.46 3100 4.403 10.11 3200 4.639 10.32 3300 4.933 10.64 3400 5.134 10.75 3500 5.306 10.8 3600 5.515 10.91 3700 5.756 11.08 3800 6.025 11.29 3900 6.305 11.51 4000 6.568 11.69 4100 6.785 11.78 4200 6.953 11.79 4300 7.105 11.77 4400 7.267 11.76 4500 7.447 11.78 4600 7.632 11.81 4700 7.837 11.87 4800 8.052 11.94 4900 8.246 11.98 5000 8.342 11.88 5100 7.834 10.94 5200 6.28 8.624

## Hasil Dynotest Performa Mesin Menggunakan Busi Elektroda Iridium
Gambar 6. Grafik Dyno Test Performa Mesin Menggunakan Busi Elektroda Iridium
Tabel 2. Nilai Perubahan Performa Mesin Pada Dyno Test Menggunakan Busi Elektroda Iridium
Putaran Mesin (RPM) Daya Mesin (Hp) Torque (N.m) 2700 1.82 4.74 2800 3.404 8.659 2900 4.426 10.87 3000 4.452 10.56 3100 4.431 10.18 3200 4.637 10.32 3300 4.917 10.61 3400 5.134 10.75 3500 5.332 10.85 3600 5.554 10.99 3700 5.799 11.16 3800 6.081 11.39 3900 6.377 11.64 4000 6.633 11.81 4100 6.83 11.86 4200 6.989 11.85 4300 7.154 11.85 4400 7.324 11.85 4500 7.497 11.86 4600 7.679 11.88 4700 7.887 11.95 4800 8.082 11.99 4900 8.238 11.97 5000 8.233 11.73 5100 7.282 10.17
http://journal2.um.ac.id/index.php/jtmp
E-ISSN. 2623-1271 Volume 5, Nomor 2, Desember 2022 Halaman: 101 –112
Pengaruh Penggunaan Berbagai Jenis Material Elektroda Busi Terhadap Performa Mesin …..

## Hasil Dynotest Performa Mesin Menggunakan Busi Elektroda Tembaga
Gambar 7. Grafik Dyno Test Performa Mesin Menggunakan Busi Elektroda Tembaga
Tabel 3. Nilai Perubahan Performa Mesin Pada Dyno Test Menggunakan Busi Elektroda Tembaga
Putaran Mesin (RPM) Daya Mesin (Hp) Torque (N-m) 2700 1.82 4.74 2800 3,404 8.659 2900 4.426 10.87 3000 4.452 10.56 3100 4.431 10.18 3200 4.637 10.32 3300 4.917 10.61 3400 5.134 10.75 3500 5.332 10.85 3600 5.554 10.99 3700 5.799 11.16 3800 6.081 11.39 3900 6.377 11.64 4000 6.633 11.81 4100 6.83 11.86 4200 6.989 11.85 4300 7.154 11.85 4400 7.324 11.85 4500 7.497 11.86 4600 7.679 11.88 4700 7.887 11.95 4800 8.082 11.99 4900 8.238 11.97 5000 8.233 11.73 5100 7.282 10.17
0 2 4 6 8 10 3000 RPM 5000 RPM Busi Nikel Busi Iridium Busi Tembaga 9.5 10 10.5 11 11.5 12 12.5 3000 RPM 5000 RPM Busi Nikel Busi Iridium
Busi Tembaga

## Hasil Perbandingan Performa Daya dan Torsi
Tabel 4. Perbandingan Performa Daya Mesin Dan Torsi Tertinggi
No Putaran Mesin (RPM) Jenis Elektroda Daya Mesin (Hp) Torsi (N.m) 1. 3000 Nikel 4.409 10.46 Iridium 4.445 10.55 Tembaga 4.452 10.56 2. 5000 Nikel 8.342 11.88 Iridium 8.362 11.91 Tembaga 8.233 11.73
Pada Tabel 1, 2, dan 3 yaitu hasil dynotest yang menunjukkan performa daya dan torsi pada mesin injeksi 113 cc. Dilihat  dari  berbagai  putaran  mesin  terutama  saat  2700  RPM,  performa  paling  rendah  diperlihatkan  pada  busi  dengan elektroda tembaga dengan daya 1.82 Hp, busi nikel sebesar 2.099 Hp dan busi iridium sebesar 2.822 HP. Performa Torsi pun demikian, busi tembaga memiliki torsi paling rendah yaitu 4.74 N.m, busi nikel mencapai torsi sebesar 5.531 N.m, dan busi iridium  sebesar  7.452  N.m.  Pada  saat  putaran  mesin  3000  RPM,  performa  mesin  menggunakan  busi  tembaga  mulai meningkat  dibandingkan  busi  nikel  dan  busi  iridium  yaitu  daya  4.452  Hp  dan  torsi  10.56  N.m.  Pada  putaran  mesin  4000 RPM, performa mesin menggunakan busi tembaga masih memiliki nilai tertinggi  dibandingkan busi nikel dan busi iridium yaitu  6.633  Hp  dan  torsi  11.81  N.m.  Pada  putaran  mesin  5000  RPM,  performa  mesin  menggunakan  busi  tembaga  sudah tidak sebesar putaran 3000-4000 RPM. Pada putaran mesin 5000 RPM, performa mesin menggunakan busi tembaga masih di bawah busi nikel dan busi iridium yaitu daya 8.233 Hp dan torsi 11.73 N.m.
Gambar 8. Perbandingan nilai Daya (HP) pada ketiga jenis elektroda busi
Gambar 9. Perbandingan nilai Torsi (N.m) pada ketiga jenis elektroda busi
Da y a M o to r (Hp ) To rsi (N.m )
http://journal2.um.ac.id/index.php/jtmp
E-ISSN. 2623-1271 Volume 5, Nomor 2, Desember 2022 Halaman: 101 –112
Pengaruh Penggunaan Berbagai Jenis Material Elektroda Busi Terhadap Performa Mesin …..
Pada  Gambar  8  memperlihatkan  grafik  perbandingan  nilai  daya  pada  putaran  mesin  3000  RPM  dan  5000  RPM. Putaran  mesin  3000  RPM  busi  iridium  dan  busi  tembaga  memiliki  nilai  yang  lebih  tinggi  dibanding  busi  nikel.  Pada  5000 RPM berkebalikan yaitu busi nikel memiliki nilai daya yang lebih tinggi dibanding busi tembaga dan busi iridium memiliki nilai tertinggi yaitu 8.362 Hp. Pada Gambar 9 memperlihatkan grafik perbandingan nilai torsi. Pada putaran mesin 3000 RPM busi tembaga memiliki nilai tertinggi yaitu 10.56 N.m, terpaut sedikit dengan busi iridium yaitu 10.55 N.m. Sedangkan busi nikel  memiliki  nilai torsi lebih rendah  yaitu 10.46 N.m.  sedangkan pada 5000 RPM performa  tertinggi dihasilkan oleh  busi iridium  dengan  nilai  11.91  N.m.  Jadi  pada  putaran  mesin  3000  –  4000  RPM  busi  tembaga  memiliki  performa  yang  baik. Sedangkan busi iridium memiliki performa yang tinggi pada putaran atas.

## Hasil Pengujian Nyala Api
(a) (b) (c)
Gambar 10. Visualisasi percikan api tampak samping pada putaran mesin 3000 RPM (a) elektroda nikel, (b) elektroda iridium, (c) elektroda tembaga
(a) (b) (c)
Gambar 11. Visualisasi percikan api tampak samping pada putaran mesin 5000 RPM (a) elektroda nikel, (b) elektroda iridium, (c) elektroda tembaga
(a) (b)
(c)
Gambar 12. Visualisasi percikan api tampak depan pada putaran mesin 3000 RPM (a) elektroda nikel, (b) elektroda iridium, (c) elektroda tembaga
(a) (b)
(c)
Gambar 13. Visualisasi percikan api tampak depan pada putaran mesin 5000 RPM (a) elektroda nikel, (b) elektroda iridium, (c) elektroda tembaga
Tabel 5. Perbandingan Ukuran Api pada Putaran Mesin 3000 RPM dan 5000 RPM
No Putaran Mesin (RPM) Jenis Elektroda Ukuran Api (mm) Total Luas Ukuran Api (pxl) Tampak Samping Tampak Depan 1. 3000 Nikel 1.486 0.513 0.762 Iridium 1.303 0.873 1.137 Tembaga 0,875 0.62 0.542 2. 5000 Nikel 1.547 0.629 0.973 Iridium 1.405 0.882 1.239 Tembaga 0.896 0.67 0,600
Pada  putaran  mesin  3000  RPM  terlihat  bahwa  api  yang  dihasilkan  lebih  kecil  dibanding  pada  putaran  5000  RPM. Perbedaan pun tidak terlalu jauh, ini dikarenakan ukuran elektroda busi yang hanya berkisar 1 mm sampai 2 mm. Akan tetapi visualisasi  percikan  api  tampak  depan  dan  samping  sangat  berbeda.  Pada  Gambar  8  dan  Gambar  9  terlihat  percikan  api tampak samping pada putaran mesin 3000 RPM dan 5000 RPM. Semakin ditambah RPM mesin maka semakin lebar bentuk nyala api.
Pada  busi  dengan  elektroda  nikel,  bentuk  api  terlihat  lebar  yaitu  berukuran  1,486  mm,  akan  tetapi  ada  percikan muncul di ujung elektroda dan terpisah dari tumpukan nyala api lainnya. Bentuk seperti ini selalu muncul saat pengujian baik pada  3000  RPM  dan  5000  RPM.  Pada  busi  dengan  elektroda  iridium,  ukuran  api  terlihat  sedikit  lebih  kecil  daripada  nikel yaitu berukuran 1,303 mm akan tetapi nyala api menumpuk di satu tempat dan tidak terpisah serta memiliki warna yang lebih
http://journal2.um.ac.id/index.php/jtmp
E-ISSN. 2623-1271 Volume 5, Nomor 2, Desember 2022 Halaman: 101 –112
Pengaruh Penggunaan Berbagai Jenis Material Elektroda Busi Terhadap Performa Mesin …..
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 3000 RPM 5000 RPM Busi Nikel Busi Iridium
Busi Tembaga
biru dibanding kedua busi lainnya. Pada busi dengan elektroda tembaga memiliki ukuran api paling kecil dibanding lainnya yaitu berukuran 0,875 mm padahal memiliki ukuran elektroda besar.
Saat dilihat dari sudut depan, bentuk nyala api dari busi dengan elektroda nikel terlihat jauh lebih tipis dibanding busi  iridium.  Busi  dengan  elektroda  tembaga  juga  terlihat  tipis  sama  seperti  tampak  samping.  Pada  Gambar  12,  terlihat bahwa  luas  ukuran  nyala  api  busi  elektroda  iridium  paling  besar  walaupun  ukuran  elektroda  nya  paling  kecil.  Hal  ini dikarenakan  nyala api tampak samping dan tampak depan  pada elektroda iridium penuh dengan percikan  api, tidak seperti busi nikel dan tembaga memiliki elektroda besar akan tetapi percikan api tidak merata dan tipis.
Perbedaan hasil percikan dari sudut depan dan sudut samping menghasilkan percikan api yang berbeda pula. Dari sudut samping percikan api  terlihat besar, sedangkan dari depan rata-rata hasil percikan api kecil. Dari perbandingan hasil dynotest  dan  hasil  pengukuran  bentuk  nyala  api  pada  ketiga  jenis  busi  tersebut  terlihat  bahwa  ada  korelasi  antara  putaran mesin  dengan  bentuk  api  yang  dihasilkan.  Dari  pengujian  ketiga  busi,  performa  mesin  yang  paling  rendah  yaitu menggunakan busi tembaga. Terlihat korelasi saat performa mesin rendah, ukuran nyala api yang dihasilkan busi juga paling kecil. Sedangkan performa mesin yang paling tinggi yaitu menggunakan busi iridium dengan ukuran nyala api paling besar diantara ketiganya.
Gambar 14. Perbandingan ukuran nyala api pada ketiga jenis elektroda busi

## PEMBAHASAN
Berdasarkan  data  hasil  pengujian  performa  mesin  bensin  113  cc  dengan  perbedaan  jenis  elektroda  busi  yaitu  nikel, iridium, dan tembaga terlihat performa mesin terbaik dihasilkan oleh busi iridium dengan nilai torsi 11.91 N.m dan daya mesin 8.362 HP pada 5000 RPM.  Sedangkan performa mesin terendah dihasilkan oleh busi iridium dengan nilai torsi 11.73 N.m dan daya mesin 8.233 HP pada 5000 RPM. Visualisasi bentuk nyala api dari ketiga busi yaitu nikel, iridium, dan tembaga memiliki ukuran  yang  berbeda-beda.  Busi  Iridium  memiliki  elektroda  paling  kecil  tetapi  menghasilkan  api  yang  paling  luas  dibanding nikel dan tembaga. Sedangkan busi tembaga memiliki elektroda paling besar tetapi menghasilkan luasan api yang paling kecil dibanding nikel. Terdapat korelasi saat percikan api kecil maka menghasilkan performa mesin yang kecil pula. Sedangkan pada luas percikan api besar maka performa mesin yang dihasilkan juga besar.

## DAFTAR RUJUKAN
[1] M. Syahrul. , N. B. Indarmawan. , S. Sarif. Maulana, “Sistem Klasifikasi Jenis Kendaraan Melalui Teknik Olah Citra Digital,” Jurnal Minfo Polgan , vol. 11, no. 2, pp. 89–99, Sep. 2022.
[2] C. N. Grimaldi, C. Poggiani, A. Cimarello, M. de Cesare, and G. Osbat, “An Integrated Simulation Methodology of Thermal Management Systems for the CO2 Reduction after Engine Cold Start,” SAE International , Aug. 2015, doi: 10.4271/2015-01-0343.
[3] S. R. Munshi et al. , “Hydrogen Blended Natural Gas Operation of a Heavy Duty Turbocharged Lean Burn Spark Ignition Engine,” Warrendale, Pennsylvania, USA, Oct. 2004. doi: 10.4271/2004-01-2956.
[4] A. Jain, S. S. Tikar, S. S. Ramdasi, S. S. Thipse, N. v. Marathe, and P. Ekambaram, “Design and Development of Variable Valve Actuation (VVA) Mechanism Concept for Multi-Cylinder Engine,” in SAE Technical Papers , Jan. 2015. doi: 10.4271/2015-26-0021.
[5] Sunyoto, Karnowo, and S. M. B. Respati, TEKNIK MESIN INDUSTRI JILID 3 SMK , 3rd ed., vol. 3. Jakarta, Indonesia: Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan, Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah, Departemen Pendidikan Nasional, 2008.
[6] A. A. Abdel-Rehim, “Impact of spark plug number of ground electrodes on engine stability,” Ain Shams Engineering Journal , vol. 4, no. 2, pp. 307–316, 2013, doi: 10.1016/j.asej.2012.09.006.
[7] C. Poggiani, M. Battistoni, C. N. Grimaldi, and A. Magherini, “Experimental characterization of a multiple spark ignition system,” in Energy Procedia , 2015, vol. 82, pp. 89–95. doi: 10.1016/j.egypro.2015.11.887.
[8] M. Pasternak, F. Mauss, F. Xavier, M. Rieß, M. Sens, and A. Benz, “0D/3D Simulations of Combustion in Gasoline Engines Operated with Multiple Spark Plug Technology,” in SAE Technical Papers , Apr. 2015, vol. 2015-April, no. April. doi: 10.4271/2015-01-1243.
[9] Z. Özçelik and N. Gültekin, “Effect of iridium spark plug gap on emission, noise, vibration of an internal combustion engine,” International Journal of Energy Applications and Technologies , pp. 44–48, Sep. 2019, doi: 10.31593/ijeat.561307.
[10] D. K. Srivastava and A. K. Agarwal, “Comparative experimental evaluation of performance, combustion and emissions of laser ignition with conventional spark plug in a compressed natural gas fuelled single cylinder engine,” Fuel , vol. 123, pp. 113–122, May 2014, doi: 10.1016/j.fuel.2014.01.046.
[11] A. Moosavian, M. Khazaee, G. Najafi, M. Kettner, and R. Mamat, “Spark plug fault recognition based on sensor fusion and classifier combination using Dempster-Shafer evidence theory,” Applied Acoustics , vol. 93, pp. 120–129, 2015, doi: 10.1016/j.apacoust.2015.01.008.
[12] X. Duan et al. , “Numerical investigation the effects of the twin-spark plugs coupled with EGR on the combustion process and emissions characteristics in a lean burn natural gas SI engine,” Energy , vol. 206, Sep. 2020, doi: 10.1016/j.energy.2020.118181.
[13] Y. Shimanokami, Y. Matsubara, T. Suzuki, and W. Matsutani, Emissions : advanced catalyst and substrates, measurement and testing, and diesel gaseous emissions. Warrendale, PA, USA: SAE International, 2004.
[14] J. Zareei and A. H. Kakaee, “Study and the effects of ignition timing on gasoline engine performance and emissions,”
European Transport Research Review , vol. 5, no. 2, pp. 109–116, Jun. 2013, doi: 10.1007/s12544-013-0099-8.
[15] G. Setyono and D. S. Kawano, “Pengaruh Penggunaan Variasi Elektroda Busi terhadap Performa Motor Bensin Torak 4 Langkah,” Jurnal SAINTEK , vol. 11, no. 2, pp. 69–73, Dec. 2014.
[16] Y. G. Lee and J. T. Boehler, “Flame Kernel Development and its Effects on Engine Performance with Various Spark Plug Electrode Configurations,” Warrendale, PA, USA, Apr. 2005. doi: 10.4271/2005-01-1133.