Firman Iffah Darmawangsa dan Bambang Sudarmanta Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia
e-mail : sudarmanta@me.its.ac.id
Abstrak —Pengembangan  industri  otomotif  mengarah  pada jaminan  kenyamanan  saat  dikendarai  dengan  menghasilkan unjuk kerja yang tinggi, konsumsi bahan bakar rendah, getaran dan  emisi  gas  buang  yang  rendah.  Salah  satu  parameter  yang mempengaruhi  adalah  besarnya  pasokan  udara  pembakaran kedalam  ruang  bakar.  Dimana  hal  ini  diatur  oleh  mekanisme camshaft melalui  buka-tutup  katup  pemasukan  dan  katup pembuangan.  Penelitian  ini  ingin  mengetahui  pengaruh penambahan  durasi camshaft terhadap  unjuk  kerja engine utamanya  pada  putaran  tinggi.  Penelitian  ini  dilakukan  pada engine  4  langkah  2  silinder  SINJAI  650cc Single Overhead Camshaft (SOHC)  sistem Port Injection dengan  fokus pengoperasian  pada  putaran  tinggi.  Variasi  durasi  akan dilakukan  pada  kedua cam ,  yakni cam katup  masuk  dan  cam katup  buang.  Dimana  variasi  durasi  akan  dibagi  menjadi    248° (standar),  254°,  260°,  266°,  272°  dan  278°.  Penambahan  durasi dilakukan  secara  simetris  3°  poros  engkol  sebelum  katup membuka  dan  setelah  katup  menutup  sehingga  tidak  ada perubahan pada Lobe Separation Angel (LSA). Metode penelitian ini  menggunakan  dua  tahapan,  metode  simulasi  kemudian metode  eksperimen.  Untuk  mengetahui  pengaruh  dari  variasi durasi camshaft terhadap  unjuk  kerja engine ,  terlebih  dahulu akan dilakukan simulasi menggunakan software LOTUS Engine Simulation (LES).  Dari  hasil  simulasi  menggunakan  LOTUS Engine  Simulation pada  engine  SINJAI  650  cc  SOHC port injection ,  diperoleh  durasi camshaft terbaik  260°  pada  putaran tinggi.  Dengan  peningkatan  torsi  0.908%,  daya  0.908%,  bmep 0.908%,  efisiensi  thermal  0.626%,  efisiensi  volumetris  1.003% dan  penurunan  bsfc  0.252%,  dari camshaft standar  248°  pada putaran  tinggi.  Menurut  hasil  eksperimen,  perbandingan  unjuk kerja  dari  durasi camshaft 248°  dan  260°,  terjadi  peningkatan torsi 5.53%, daya 5.53%, bmep 5.53%, efisiensi thermal 14.58%, efisiensi  volumetris  2.04%  dan  penurunan  bsfc  17.905%,  emisi CO 5.183%, serta emisi HC 7.578%.
Kata  kunci —durasi  camshaft,  putaran  tinggi,  lotus  engine simulation, sinjai, sohc.

## I. PENDAHULUAN
FISIENSI  thermal  pada engine saat  ini  telah  diketahui berkisar  antara  32%  hingga  35%  [1].  Kerugian  panas diantaranya  kerugian  pembakaran  nyata  (panas  spesifik  dan dissosiasi), kerugian blow-by , kerugian pendinginan (kerugian panas  langsung),  kerugian  pertukaran  gas  (pembakaran  tidak sempurna), kerugian gesekan dan kerugian lainnya [2]. Faktor yang juga  mempengaruhi  unjuk  kerja engine dan mengurangi emisi  gas  buang  adalah  kualitas  pembakaran  bahan  bakar didalam  ruang  bakar  [3].  Salah  satu  parameter  yang
mempengaruhi  adalah  besarnya  pasokan  udara  pembakaran kedalam  ruang  bakar.  Dimana  pasokan  ini  diatur  oleh mekanisme camshaft melalui buka-tutup katup pemasukan dan katup pembuangan.
Peran dari camshaft sangatlah penting, diantaranya sebagai menentukan  waktu  pembukaan  katup,  mengatur  lamanya durasi pembukaan katup, menentukan lamanya durasi overlap katup  masuk  dan  katup  buang,  serta  merupakan  komponen utama  dari  mekanisme valve-train .  Penelitian  ini  ingin mengetahui  pengaruh  penambahan  durasi  camshaft  terhadap unjuk kerja engine utamanya pada putaran tinggi.
Mendesain  ulang camshaft standar  diharapkan  mampu meningkatkan efisiensi volumetris udara yang masuk ke ruang bakar  dan  meningkatkan  tekanan  kompresi  di  ruang  bakar sehingga  dapat  memperbaiki  kualitas  pembakaran  didalam ruang  bakar.  Kualitas  pembakaran  yang  lebih  baik  dapat meningkatkan  unjuk  kerja  dan  emisi  gas  buang  menurun. Desain camshaft yang  sesuai  dengan  spesifikasi engine , menghasilkan unjuk kerja yang terbaik dari engine tersebut.
Berdasarkan  uraian  diatas,  maka  akan  dilakukan  analisis variasi  durasi camshaft terhadap  unjuk  kerja  dan  emisi  gas buang  saat  putaran  tinggi  pada engine 4  langkah  2  silinder SINJAI  650cc  SOHC  sistem Port  Injection .  Variasi  durasi dibagi  menjadi  248°  (standar),  254°,  260°,  266°,  272°  dan 278°.  Penambahan  durasi  dilakukan  secara  simetris  3°  poros engkol  sebelum  katup  membuka  dan  setelah  katup  menutup. Untuk penelitian  ini tidak ada perubahan pada LSA. Terlebih dahulu  akan  dilakukan  simulasi  menggunakan software LOTUS Engine  Simulation .  Parameter  unjuk  kerja  yang diukur  dan  dibandingkan  yaitu  daya,  torsi,  konsumsi  bahan bakar, debit udara masuk, serta temperatur operasional.
Variasi  durasi camshaft yang  menunjukkan  hasil  unjuk kerja  terbaik  akan  difabrikasi  dan  diaplikasikan  pada engine SINJAI  650cc  SOHC port  injection ,  selanjutnya  pengujian eksperimental  untuk  membandingkan  hasil  unjuk  kerja camshaft standar  dengan camshaft terbaik  hasil  dari  simulasi software LOTUS Engine Simulation .

## II. TINJAUAN PUSTAKA

## A. Cara Kerja Camshaft
Waktu pembukaan katup pada siklus ideal  yaitu pada saat dimana  piston  di  titik  mati  atas  ataupun  bawah,  namun beberapa  halangan  menyebabkan  mereka  tidak  mungkin membuka  pada  saat-saat  tersebut,  namun  harus  dibuka  atau

## Analisis Pengaruh Penambahan Durasi Camshaft terhadap Unjuk Kerja dan Emisi Gas Buang pada Engine Sinjai 650 cc

## E
ditutup sebelum dan sesudah titik mati. Ada dua faktor utama yang menyebabkan yaitu mekanikal dan dinamikal [2].
Faktor  mekanikal,  katup-katup  dibuka  dan  ditutup  oleh mekanisme cam yang mana disana terdapat celah antara cam , tappet dan  katup  yang  harus  diangkat  secara  perlahan  untuk menghindarkan  keausan  dan  suara  berisik,  dengan  alas  an yang  sama  katup  tidak  boleh  ditutup  secara  mendadak,  atau akan  terjadi bouncing ,  sehingga  bentuk  dari  kontur  harus sedemikian rupa sehingga tidak terjadi bouncing . Terbuka dan tertutupnya  katup  membutuhkan  derajat  engkol  yang  lebih lama  dari  yang  disediakan  90°,  yaitu  sekian  derajat  sebelum dan  sekian  derajat  sesudah  titik  mati.  Ini  berlaku  baik  untuk katup masuk maupun katup buang.
Faktor  dinamikal,  selain  masalah  mekanikal  untuk membuka  dan  menutup  katup  maka  yang  diperhatikan  disini adalah akibat aliran dinamik gas yang terjadi pada katup.

## III. METODOLOGI PENELITIAN

## A. Engine yang Digunakan
Berikut spesifikasi dasar engine SINJAI 650 cc yang akan menjadi acuan dalam proses penelitian:
Tabel.1 Spesifikasi Engine SINJAI 650 cc Model SINJAI 650 cc Tipe Kepala Silinder SOHC 2 valve Sistem Pemasukan BB Port Injection (for SOHC) Jumlah Silinder 2 Silinder, Segaris Pendingin Engine Pendingin Cairan Diameter x Langkah 76 x 71 mm Rasio Kompresi 9,0 : 1 (for SOHC) Daya Maksimum SOHC 28 kW/5000 rpm Torsi Maksimum SOHC 49 N.m/3300 rpm Putaran Idle 900 ± 50 rpm Katup Masuk Membuka 25° sebelum TMA Katup Masuk Menutup 43° setelah TMB Katup Buang Membuka 53° sebelum TMB Katup Buang Menutup 15° setelah TMA

## B. Pengujian dengan Metode Simulasi
Pada pemodelan dengan LOTUS Engine Simulation , yang pertama  kali  dilakukan  adalah  dengan  memasukkan  sejumlah komponen engine ,  diantaranya fuel , inlet/outlet , bend  & straight  pipe,  intake  &  exhaust  valve  port,  valve  mechanism dan cylinder kedalam main  windows .  Komponen-komponen tersebut  disusun  secara  seri  dan  berurutan  mulai  dari inlet hingga outlet ,  serta  tidak  lupa  menginputkan  dimensi  yang telah diukur sebelumnya. Seperti ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1. Skema pemodelan pada LOTUS Engine Simulation
1. Memilih  komponen  bahan  bakar  pada main  windows LOTUS Engine  Simulation ,  kemudian  untuk  merubah data input dari bahan bakar dipilih fuel type , user defined . Masukkan data  input bahan  bakar  seperti calorific  value (kj/kg), density (kg/litre) dan H/C ratio fuel (molar).

## Gambar 2. Simbol bahan bakar pada LES
2. Memasukkan  komponen default  inlet dan exit kedalam main windows LOTUS Engine Simulation , pilih boundary data  kemudian  memasukkan data  input seperti  nilai tekanan  dan temperature  ambient pada  setiap  putaran engine .
Gambar 3. Simbol default inlet dan exit pada LES
3. Memasukkan  komponen intake  throttle kedalam  main windows  LOTUS Engine  Simulation ,  kemudian  memilih throttle  type yang  akan  disimulasikan,  dalam  hal  ini digunakan type  butterfly ,  kemudian  memasukkan data input seperti throttle  diameter (mm), closed  angle (deg), throttle angle (deg) dan pindle diameter (mm).
Gambar 4. Simbol intake throttle pada LES
4. Memasukkan  komponen intake dan exhaust  plenum kedalam main  windows LOTUS Engine  Simulation , kemudian memasukkan data input seperti volume (litres), surface area (mm 2 ) dan wall temperature (°C).
Gambar 5. Simbol intake dan exhaust plenum pada LES
5. Memasukkan  komponen bend  pipe kedalam main windows LOTUS Engine Simulation , kemudian memasukkan data  input seperti total  length (mm), start diameter (mm), end diameter (mm), bend angle (deg) dan bend radius (deg).
Gambar 6. Simbol bend pipe pada LES
6. Memasukkan  komponen straight  pipe kedalam main windows LOTUS Engine
Simulation , kemudian memasukkan  data  input  seperti  total  length  (mm),  start diameter (mm), end diameter (mm) dan wall material .
Gambar 7. Simbol straight pipe pada LES
7. Memasukkan komponen intake dan exhaust port kedalam main  windows LOTUS Engine  Simulation ,  kemudian memasukkan data input seperti throat diameter (mm).
Gambar 8. Simbol intake dan exhaust port pada LES
8. Memasukkan  komponen intake dan exhaust  valve kedalam main  windows LOTUS Engine  Simulation , kemudian  memasukkan data  input seperti valve open (deg), valve  close (deg), dwell  at  max (deg)  dan max  lift (mm).
Gambar 9. Simbol intake dan exhaust valve pada LES
9. Memasukkan komponen cylinder kedalam main windows LOTUS Engine  Simulation ,  kemudian  memasukkan data input seperti bore (mm), stroke (mm), con-rod  length (mm), pin  off-set (mm), compression  ratio dan combustion model .
Gambar 10. Simbol cylinder pada LES
10. Untuk  memilih  data steady  state maka  dipilih  data, test conditions , steady  state  create  wizard .  Kemudian memasukkan data  input an  seperti ambient  air  pressure (bar  abs), ambient  air  temperature (°C), inlet  pressure (bar  abs), inlet  temperature (°C), exit  pressure (bar  abs) dan specific humidity (kg/kg).

## C. Pengujian dengan Metode Eksperimen
Percobaan  akan  dilakukan  pada  putaran engine yang bervariasi  mulai dari 1000 rpm  hingga 5000 rpm. Pengaturan putaran  mesin  dilakukan    melalui  pembebanan  elektris yang telah  dikopel  dengan  poros  mesin  SINJAI  dengan menggunakan  prinsip eddy  current .  Berikut  adalah  langkah- langkah yang akan dilakukan:
1. Menghidupkan  mesin  pada  putaran  idle  (±  950  rpm) selama  10  menit  untuk  mencapai  kondisi steady  state atau stasioner.
2. Blower dihidupkan.
3. Membuka  katup  kupu-kupu  hingga  terbuka  penuh  ( full open  throttle ).  Pada  kondisi  ini  putaran  mesin  sebesar 5000 rpm dan merupakan putaran maksimum dari mesin. Selama putaran maksimum, tidak dilakukan pembebanan pada eddy current dynamometer.
4. Pembebanan eddy  current  dynamometer sehingga putaran  mesin  berada  pada  1000  rpm  untuk  kemudian dilakukan  pengambilan  data  untuk  tiap  kelipatan  500 rpm.
5. Jika  putaran  mesin  sudah  stabil  maka  pencatatan  data dapat dilakukan meliputi data putaran mesin (rpm), torsi (Lbf.ft),  waktu  konsumsi  25  ml  bahan  bakar  premium (sekon), selisih ketinggian pada manometer U, emisi CO (%  volume),  emisi  CO 2 (%  volume),  emisi  HC  (ppm volume),  temperatur  gas  buang  ( o C),  temperatur  head ( o C), dan temperatur oli ( o C).
6. Pada  setiap  tahap  kenaikan  putaran  mesin  dilakukan pencatatan  data  seperti  pada  poin  5  (lima).  Dan  harus diingat bahwa pencatan data dilakukan pada saat putaran mesin dalam kondisi stabil.
7. Lakukan kegiatan point 1 (satu) sampai 6 (enam) dengan menggunakan camshaft standar  dan camshaft terbaik hasil simulasi.

## IV. ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

## A. Analisa Grafik Torsi vs Putaran
Gambar 11. Grafik Torsi vs rpm hasil simulasi Dari  Gambar  11  dapat  dilihat trendline kenaikan  torsi terjadi  mulai  dari  putaran engine 1000  rpm.  Torsi  terjadi penurunan pada putaran 4500 rpm pada camshaft durasi 248° (standar).  Sedangkan  pada camshaft durasi  254°,  260°  266°, 272°,  dan  278°  torsi  terus  meningkat  hingga  putaran engine mencapai  5000  rpm.  Hal  ini  menyebabkan  terjadinya perbedaan letak puncak torsi  pada tiap durasi camshaft . Torsi terbesar pada putaran tinggi terjadi pada camshaft durasi 260° pada putaran 5000 rpm. Dengan camshaft durasi rendah durasi overlap yang  kecil  mengakibatkan  udara  masuk  ke  silinder dengan  baik  karena  tidak  banyak  udara  yang  terbuang  sia-sia sehingga  menghasilkan  pembakaran  yang  baik  dan  juga menghasilkan  torsi  besar.  Saat  putaran engine tinggi  laju aliran  udara  bergerak  cepat.  Dengan camshaft durasi  tinggi, durasi overlap yang  besar  mengakibatkan  proses  pembilasan gas sisa pembakaran terjadi dengan baik. Disamping itu proses penginduksian juga terjadi secara cepat dan udara yang masuk lebih  banyak  pada camshaft durasi  tinggi,  sehingga menghasilkan  pembakaran  yang  baik  dan  juga  menghasilkan torsi besar pada putaran tinggi.
37 41 45 49 53 1000 2000 3000 4000 5000 6000 To rs i (N.m ) putaran engine (RPM )
248 (std) 254
260 266
272 278
Gambar 12. Grafik Torsi vs rpm hasil simulasi dan eksperimen
Dari  Gambar  12  dapat  dilihat  bahwa  terjadi  selisih  nilai torsi  antara  hasil  eksperimen  dengan  simulasi.  Grafik  diatas menunjukkan  bahwa  simulasi  rata-rata  menghasilkan  torsi yang  lebih  besar  daripada  eksperimen.  Selain  itu  dengan memodifikasi camshaft menjadi 248° akan menghasilkan torsi yang  lebih  besar  pada  putaran  rendah,  namun  torsi  menurun pada  putaran  tinggi.  Ini  terjadi  baik  pada  simulasi  maupun eksperimen.  Dengan  menggunakan  camshaft  modifikasi terjadi  pergeseran  puncak  torsi  yaitu  pada  3000  rpm.  Selisih nilai  torsi  dari  simulasi  dan  eksperimen  disebabkan  oleh beberapa  faktor,  baik  dari  faktor software simulasi, engine , alat  ukur  maupun  pembacaan  alat  ukur.  Dari  faktor software , yaitu  karena  data input yang  diberikan  dianggap  ideal  seperti combustion efficiency 80%, timing heat-phase yang sempurna, air  fuel  ratio selalu  stokiometri,  temperatur  dan  udara  luar yang  selalu  konstan,  serta  faktor-faktor  lainnya.  Sedangkan yang kedua dari faktor engine , dimana kondisi engine tersebut tidak  100%  baik  karena  sudah  digunakan  untuk  pengujian- pengujian  sebelumnya  serta  sudah  dilakukan  proses  bongkar- pasang  dalam  jumlah  yang  banyak.  Kondisi  tersebut  dapat mempengaruhi  hasil  pengukuran  unjuk  kerja.  Kesimpulan utama  adalah,  dengan  menaikkan  durasi camshaft akan menurunkan  torsi  secara  rata-rata  dari  putaran  rendah  hingga putaran  tinggi.  Namun camshaft durasi  tinggi  akan  efektif digunakan  pada  putaran  tinggi  karena  dapat  meningkatkan nilai torsi.

## B. Analisa Grafik Daya vs Putaran

## Gambar 13. Grafik Daya vs rpm hasil simulasi
Berdasarkan  Gambar  13,  semakin  meningkatnya  putaran engine ,  daya  yang  dihasilkan  semakin  meningkat.  Karena daya merupakan fungsi torsi, maka daya juga akan mengalami penurunan  pada  putaran engine tertentu.  Namun  pada  grafik, daya  masih  mampu  melawan mechanical  friction sehingga belum  terlihat  penurunannya  hingga  putaran  6000  rpm.
Trendline yang  terbentuk  dari  masing-masing  variasi  durasi camshaft relatif  sama,  yaitu trendline terus  meningkat  dari putaran  1000  hingga  6000  rpm.  Dari  diatas,  jika  peningkatan daya  dirata-rata  maka camshaft dengan  durasi  260° menghasilkan persentase kenaikan paling tinggi dari camshaft standar  yang  bernilai  248°  pada  rentang  putaran  tinggi  mulai 4000-6000  rpm.  Dimana  persentase  kenaikan  yang  terjadi adalah  1.173%.  Maka  dapat  disimpulkan  bahwa  dengan menaikkan  durasi camshaft menjadi  260°  akan  menghasilkan daya yang lebih baik dari daya yang dihasilkan oleh camshaft standar.

## Gambar 14. Grafik Daya vs rpm hasil simulasi dan eksperimen
Dari  Gambar  14  dapat  dilihat  bahwa  terjadi  selisih  nilai daya  antara  hasil  eksperimen  dengan  simulasi.  Faktor penyebabnya  pun  diakibatkan  oleh  hal  yang  sama  dengan penjelasan  pada  pembahasan  torsi  diatas.  Grafik  diatas menunjukkan  bahwa  simulasi  menghasilkan  daya  yang  lebih besar  daripada  eksperimen.  Selain  itu  dengan  memodifikasi camshaft menjadi  260°  akan  menghasilkan  daya  yang  lebih besar pada putaran tinggi, namun daya menurun pada putaran rendah.  Ini  terjadi  baik  pada  simulasi  maupun  eksperimen. Daya terbesar simulasi  terjadi pada putaran  6000 rpm dengan camshaft 260°  dan  daya  terbesar  eksperimen  terjadi  pada putaran 4000 rpm dengan durasi camshaft 260°.

## C. Analisa Grafik bsfc vs Putaran
Gambar 15. Grafik bsfc vs rpm hasil Simulasi
Dari  Gambar  15  diatas,  pada  putaran  4000  –  6000  rpm penurunan bsfc dirata-rata maka camshaft dengan durasi 260° menghasilkan  persentase  penurunan  paling  besar  dari camshaft standar  yang  bernilai  248°.  Dimana  persentase penurunan  yang  terjadi  adalah  0.252  %.  Secara  umum konsumsi bahan bakar spesifik pada putaran rendah ke putaran tinggi  akan  mengalami  penurunan  hingga  putaran  tertentu akan  meningkat  kembali.  Hal  ini  disebabkan  karena bsfc merupakan  fungsi  dari  daya  dan  torsi.  Pada  durasi  260°
10 20 30 40 50 60 1000 2000 3000 4000 5000 6000 To rs i (N.m ) putaran engine (RPM) camshaft std. eks. camshaft 260 eks. camshaft std. sim. camshaft 260 sim. 2 7 12 17 22 27 32 1000 2000 3000 4000 5000 6000 Day a ( kW att) putaran engine (RPM) 248 (std) 254 260 266 272 278
0 5 10 15 20 25 30 35 1000 2000 3000 4000 5000 6000 D aya (kWat t) putaran engine (RPM) camshaft std. eks. camshaft 260  eks. camshaft std sim. camshaft 260 sim. 0,26 0,27 0,28 0,29 0,3 1000 2000 3000 4000 5000 6000 b sfc (kg/ kW. H r) putaran engine ( RPM ) 248 (std) 254 260
menghasilkan bsfc yang  rendah  karena  pada  putaran  5000 rpm,  bahan  bakar  yang  mengalir  lebih  sedikit  dan  daya  yang dihasilkan  juga  relatif  lebih  besar,  sehingga bsfc yang dihasilkan nilainya kecil.

## Gambar 16. Grafik bsfc vs rpm hasil Simulasi dan eksperimen
Dari  Gambar  16  dapat  dilihat  bahwa  terjadi  selisih  nilai bsfc antara  simulasi  dengan  eksperimen.  Grafik  diatas menunjukkan  bahwa  simulasi  menghasilkan bsfc yang  lebih besar  daripada  eksperimen.  Karena bsfc merupakan  fungsi daya,  maka  selisih  nilai bsfc dari  simulasi  dan  eksperimen disebabkan oleh hal yang sama dengan daya, yaitu disebabkan oleh  beberapa  faktor,  baik  dari  faktor software simulasi maupun, engine , alat ukur maupun pembacaan alat ukurSelain itu  dengan  memodifikasi camshaft menjadi  260°  akan menghasilkan bsfc yang  lebih  tinggi  pada  putaran  rendah, namun bsfc menurun pada putaran tinggi. Ini terjadi baik pada simulasi  maupun  eksperimen.  Pada  putaran  tinggi, bsfc terendah  simulasi  pada  2000  rpm  dengan camshaft 248°  dan bsfc terendah  eksperimen  pada  putaran  3000  rpm  dengan camshaft 260°.

## D. Analisa Grafik Efisiensi Volumetris vs Putaran
Gambar 17. Grafik Efisiensi Volumetris vs rpm hasil Simulasi
Dari  Gambar  17  dapat  dilihat trendline kenaikan efisiensi  volumetris  terjadi  mulai  dari  putaran engine 1500 rpm. Grafik diatas menunjukkan bahwa dengan menggunakan camshaft durasi  rendah  menghasilkan  efisiensi  volumetris yang  lebih  besar  pada  putaran  rendah  dan  dengan menggunakan camshaft durasi  tinggi  menghasilkan  efisiensi volumetris yang lebih besar pada putaran tinggi. Pada putaran 5000 rpm,  nilai tertinggi dari efisiensi volumetris terjadi pada camshaft durasi  260°  dibandingkan  dengan camshaft durasi 248°.  Faktor  ini  disebabkan  oleh  aliran  dinamik  fluida  yang masuk kedalam silinder, durasi overlap , dan tekanan kompresi dinamis  yang  terjadi  di  setiap  putaran  mesin.  Dengan  durasi camshaft yang  bertambah  besar  dari  standar,  dengan lobe
separation angel (LSA) dan lobe lift yang sama menyebabkan perbedaan  durasi overlapping .  Bertambahnya overlapping menyebabkan  waktu  interaksi  antar intake port dan exhaust port berlangsung lebih lama, hal ini mempengaruhi suhu udara yang masuk kedalam ruang bakar. Terjadi kenaikan suhu pada udara  yang  kemudian  berpengaruh  pada flowrate udara  yang masuk  mengakibatkan  terjadi  perubahan  pada  efisiensi volumetris.  Pada  putaran  tinggi  hal  ini  tidak  banyak berpengaruh  karena  kecepatan  udara  bertambah  tinggi berbanding  terbalik  dengan  durasi  siklus  pembakaran  dan overlapping .  Dengan  durasi  yang  bertambah,  pengaruh  pada putaran  tinggi  yaitu  menambah  pasokan  udara  yang  masuk kedalam  silinder  mengakibatkan  bertambahnya  efisiensi volumetris.

## Gambar 18. Grafik Efisiensi Volumetris vs rpm hasil Simulasi dan Eksperimen
Dari  Gambar  18  dapat  dilihat  bahwa  terjadi  selisih  nilai efisiensi  volumetris  antara  hasil  simulasi  dengan  eksperimen. Grafik  diatas  menunjukkan  bahwa  simulasi  menghasilkan efisiensi  volumetris  yang  lebih  besar  daripada  eksperimen. Selain  itu  dengan  memodifikasi camshaft menjadi  260°  akan menghasilkan  efisiensi  volumetris  yang  lebih  tinggi  pada putaran  tinggi,  namun  efisiensi  volumetris  menurun  pada putaran  rendah.  Ini  terjadi  baik  pada  simulasi  maupun eksperimen. Efisiensi volumetris tertinggi simulasi  pada 5000 rpm  dengan camshaft 260°  dan  efisiensi  volumetris  terbesar eksperimen pada 3000 rpm dengan camshaft 260°.

## E. Analisa Grafik Gas Buang vs Putaran
Gambar 19. Grafik CO vs rpm Durasi Camshaft Standar dan Modifikasi hasil Eksperimen
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1000 2000 3000 4000 5000 6000 b sfc (kg/ kW. H r) putaran engine (RPM) camshaft std eks. camshaft 260 eks. camshaft std sim. camshaft 260 sim. 65 75 85 95 1000 2000 3000 4000
5000 6000 vo lu me tr ic eff ci en cy (%) putaran engine (RPM) 248 (std) 254 260 266 272 278 40 50 60 70 80 90 100 1000 2000 3000 4000 5000 6000 vo lu me tr ic effi ci enc y (%) putaran engine (RPM) camshaft std. eks. camshaft 260 eks. camshaft std sim. camshaft 260 sim. 0 1 2 3 4 5 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 C O (%) putaran engine (RPM) camshaft standar camshaft modif.
Gambar 20. Grafik HC vs rpm Durasi Camshaft Standar dan Modifikasi hasil Eksperimen
Gambar  20  dan  21  menunjukkan  grafik  gas  buang HC  dan  CO,  dari  grafik  tersebut  dapat  diketahui  bahwa camshaft standar memiliki kadar HC dan CO yang lebih tinggi dari camshaft modifikasi  pada  putaran  3000  –  5000  rpm. Kondisi  grafik  diatas  memiliki trendline yang  serupa,  yaitu dengan camshaft standar  dan  modifikasi  membentuk  grafik parabolik  terbuka  kebawah  seiring  naiknya  putaran engine . Nilai  HC  tertinggi  pada  1500  rpm  dengan camshaft modifikasi, dan CO tertinggi pada 2000 rpm dengan camshaft standar.
Pada  temperatur  engine  yang  semakin  tinggi,  proses atomizing menjadi  lebih  baik.  Hal  ini  ditunjukkan  dengan menurunnya kandungan HC pada camshaft modifikasi hingga putaran  3500  rpm,  hal  ini  karena camshaft modifikasi menghasilkan  temperatur engine yang  rendah,  kemudian mengalami  kenaikan  hingga  putaran  5000  rpm.  Emisi  CO cenderung  timbul  pada  temperatur  pembakaran  yang  tinggi. Jumlah  oksigen  dalam  campuran  juga  sangat  menentukan besar  CO  yang  dihasilkan,  mengingat  kurangnya  oksigen dalam  campuran  akan  mengakibatkan  karbon  bereaksi  tidak sempurna dengan oksigen (sehingga terbentuk CO).

## V. KESIMPULAN
Beberapa  kesimpulan  yang  bisa  diambil  dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Dari  seluruh  penelitian  menggunakan  metode  simulasi dan  metode  eksperimen  terhadap  durasi camshaft ,  dapat diketahui  bahwa camshaft durasi  rendah  menghasilkan unjuk kerja yang lebih besar pada putaran rendah namun buruk  pada  putaran  tinggi,  dan  sebaliknya camshaft durasi  tinggi  menghasilkan  unjuk  kerja  yang  baik  pada putaran tinggi namun buruk pada putaran rendah.
2. Hasil  simulasi  perbandingan  unjuk  kerja engine SINJAI 650  cc  SOHC port  fuel  injection yang  terbaik menggunakan durasi camshaft 260°, dengan peningkatan torsi  0.908%,  daya  0.908%, bmep 0.908%,  efisiensi thermal  0.626%,  efisiensi  volumetris  1.003%  dan penurunan bsfc 0.252%  dari camshaft standar  pada putaran tinggi rentang 4000-6000 RPM.
3. Hasil  eksperimen  perbandingan  unjuk  kerja engine SINJAI  650  cc  SOHC port  fuel  injection menggunakan camshaft 260°,  dengan  peningkatan  torsi  5.53%,  daya 5.53%, bmep 5.53%,  efisiensi  thermal  14.58%,  efisiensi volumetris  2.04%  dan  penurunan bsfc 17.905%  dari camshaft standar pada putaran tinggi rentang 3000-5000 RPM.
4. Hasil  perbandingan  simulasi  engine  SINJAI  650  cc SOHC  port  injection  menghasilkan  unjuk  kerja  lebih baik dari hasil eksperimen pada durasi camshaft standar, dengan selisih torsi 17%, daya 17%, bmep 17%, efisiensi thermal  12.3%,  efisiensi  volumetris  33%  dan bsfc 17.91%  dari  hasil  eksperimen  pada  putaran  tinggi rentang 3000-5000 RPM.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Sungkono Kawano, D. 2011. Motor Bakar Torak (Diesel) . Surabaya: ITS Press.
[2] Sungkono Kawano, D. 2011. Motor Bakar Torak (Bensin). Surabaya: ITS
Press
[3]  Graham  Bell,  A.  1981. Four  Stroke  Performance  Tuning  in  Theory  and Practice . England: Haynes Publishing Group 0 20 40 60 80 100 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 H C (ppm ) putaran engine (RPM) camshaft standar camshaft modif.