## UJI PERFORMA MOTOR BENSIN BERBASIS PROGRAM LABVIEW

## Nana Supriyana
Program Studi Teknik Mesin Sekolah Tinggi Teknik Wiworotomo Email: Nana.sttw@gmail.com
Mastur Program Studi Teknik Mesin Sekolah Tinggi Teknik Wiworotomo Email: Masturpwt@gmail.com

## ABSTRAK
Performa  motor  bensin  ditunjukan  dalam  data  Torsi  dan  Daya,  berbagai  cara  dilakukan  untuk memperoleh data performa motor bensin mengukur output pada komponen crankshaft , temperatur saluran masuk  dan  saluran  keluar  ruang  bakar  dan  temperatur  lingkungan.  Kegiatan  penelitian  bertujuan  untuk memperoleh  data  performa  pada  motor  bensin  4  langkah  menggunakan software  LabVIEW dan Data Aquisition menggunakan NI  DAQ  USB  6008 produk National  Instrumen sebagai  pengolah  data. Penggunaan  beberapa  komponen  seperti  sensor  putaran  jenis  induksi proximity ,  sensor  temperatur  dan sensor induksi tegangan tinggi, komponen penguat tegangan sensor dengan Roller Dynamometer Inertia tipe chassis .  Hasil  data  performa  motor  bensin  berupa  Torsi  dan  Daya  dapat  terbaca  pada  alat  uji dynamometer data Torsi mulai terbaca pada putaran 3750 RPM dengan nilai sekitar 10,65 Nm dan nilai maksimal pada putaran 7574 RPM sebesar 14,84 Nm sedangkan data Daya pada putaran 3750 sebesar 5,6 HP dan nilai  maksimal pada putaran 8500 RPM dengan  nilai sebesar 16,9 HP. Hasil penelitian tersebut memperlihatkan penggunaan software LabVIEW pada uji performa motor bensin tidak jauh berbeda dengan karakteristik yang dimiliki motor bensin.
Kata kunci: performa; labview; daya; torsi.

## ABSTRACT
Gasoline engine performance is shown in Torque and Power data, various methods are carried out to obtain gasoline engine performance data measuring the output of the crankshaft component, temperature of the inlet and outlet of the combustion chamber and ambient temperature. The research activity aims to obtain performance data on four stroke gasoline engine using LabVIEW software and aquicition data using NI DAQ USB 6008 National Instrument products as data processing. The use of several components such as  proximity  induction  sensor  rotation,  temperature  sensor  and  high  voltage  induction  sensor,  sensor voltage amplifier component with Roller Dynamometer Inertia chassis type. The results of gasoline engine performance data in the form of torque and power can be read on the torque data dynamometer test tool starting to read at a rotation of 3750 RPM with a value of about 10.65 Nm and maximum value at 7574 RPM rotation is 14.84 Nm while the Power data at 3750 rounds is 5.6 HP and the maximum value is at 8500 RPM rotation with a value of 16.9 HP. The results of the study show that the use of LabVIEW software on the gasoline engine performance test is not much different from the characteristics of a gasoline engine.
Keywords: performance; labview; power; torque.

## 1. PENDAHULUAN
Indikator performa kerjamotor bensin [1] dapat dipakai sebagai salah satu pertimbangan masyarakat untuk memilih dan menggunakan suatu motor bakar sebagai sumber tenaga. Indikator tersebut diantaranya Torsi,  Daya  dan  Konsumsi  bahan  bakar  spesifik,  merupakan  suatu  besaran-besaran  yang  didapat  dari pengukuran  parameter  kerja  komponen  suatu  motor  bakar.  Beberapa  parameter  tersebut  dipahami  oleh banyak masyarakat sebagai penentu performa atau unjuk kerja motor bensin. Parameter Torsi suatu motor bakar diperoleh dari konversi energi termal (panas) hasil pembakaran campuran bahan bakar dengan udara di  dalam  ruang  bakar  yang  menghasilkan  tenaga  dengan  suhu  dan  tekanan  tinggi,  tenaga  tersebut  akan mendorong piston ke titik mati bawah dan disalurkan ke poros engkol ( cranksahft ) melalui batang piston dirubah menjadi energi mekanik oleh mekanisme cranksahft dan selanjutnya dihubungkan ke komponen
Flywheel  untuk  menggerakan  komponen  pada  sistem  transmisi.  Parameter  Torsi  didefinisikan  sebagai besarnya momen putar yang terjadi  pada output crankshaft motor bakar  yaitu Flywheel akibat  adanya pembebanan dengan sejumlah massa (kg), sedangkan parameter Daya motor adalah besarnya kerja motor selama putaran dan waktu tertentu.
Berbagai  cara  dilakukan  untuk  memperoleh  Indikator  performa  motor  bakar  seperti  mengukur keluaran  motor  bakar  pada  poros  engkol  dengan  cara  sederhana  yaitu  dengan  memberikan  beban pengereman  secara  konvensional  sampai  dengan  melakukan  pengukuran  menggunakan  peralatan  yang modern seperti perangkat lunak komputer (software), penggunaan beberapa sensor sebagai penghasil sinyal dan  lain  sebagainya.  Hasil  pengukuran  keluaran  motor  bakar  pada  komponen  crankshaft  didapat  suatu hubungan  antara  putaran  crankshaft  dengan  Torsi  serta  putaran  crankshaft  dengan  Daya  motor  [2], menunjukan bahwa Torsi dan Daya  meningkat  seiring dengan bertambahnya putaran crankshaft,  namun setelah mencapai nilai maksimum, secara perlahan Torsi dan Daya mengalami penurunan walaupun putaran mesin terus bertambah.
Seiring  dengan  perkembangan  teknologi,  banyak  penemuan  baru  diciptakan  untuk  membantu pekerjaan  yang  dilakukan  oleh  masyarakat  salah  satunya  adalah  program  komputer  atau  software  untuk pengolahan  data  [3].  Pada  beberapa  penerapan  aplikasi  tersebut  satu  diantaranya  digunakan  untuk mengukur  performa  motor  bakar.  Beberapa  cara  untuk  melakukan  uji  performa  motor  bakar  yang  telah dilakukan masyarakat seperti menggunakan alat dynotest [4], dengan alat tersebut dapat diperoleh beberapa data  parameter  yang  bisa  menunjukan  performa  kerja  suatu  motor  bakar,  dan  dengan  memanfaatkan beberapa penemuan teknologi beberapa masukan yang dari sensor diolah menggunakan salah satu software yaitu  software  LabVIEW  produk  dari  National  Instrument  (NI).  Data  Torsi  dan  Daya  motor  diperoleh dengan menggunakan beberapa persamaan matematik, persamaan matematik tersebut kemudian dimasukan dalam software LabVIEW sehingga mendapatkan hasil akhir data Torsi dan Daya motor kondisi real time, fasilitas  block  diagram  yang  telah  disusun  di  dalamnya  dengan  persamaan  matematik  sehingga mendapatkan hasil akhir berupa angka yang bisa disimpan secara otomatis dengan bantuan data aquisition NI Daq secara real time dikomparasi dengan software LabVIEW [5][6][7]. Beberapa pertimbangan dalam aplikasi komponen sensor berupa alat pengukur suhu tinggi secara non-kontak dengan menggunakan sensor MLX90614  berbasis  arduino  dan  LabVIEW  adalah  dapat  menghasilkan  pengukuran  yang  ditampilkan secara  serial  maupun  berupa  grafik  serta  hasil  pengukuran  suhu  benda  dapat  dilakukan  lebih  cepat dibandingkan menggunakan sensor suhu LM35 [8].
Penggunaan  Data  Aquisition  dari  National  Instrument  mendapatkan  hasil  yang  baik  dengan penyimpangan    +  2,25%  [9]  pada  suatu  pengujian  performa  motor  bensin  4  langkah.  Beberapa  hasil penelitian terdahulu tersebut dapat disimpulkan bahwa penggunaan software LabVIEW untuk mengolah data  didapat  data  secara  realtime  sehingga  penulis  melakukan  uji  coba  penggunaan  sotfware  LabVIEW untuk mendapatkan data performa motor bensin 4 langkah seperti terlihat pada Gambar 1 suatu ilustrasi pengambilan  data  performa  motor  bakar  dengan  chassis  dynamometer  type  inertia  yang  digunakan  di laboratorium teknik sepeda motor Sekolah Tinggi Teknik Wiworotomo Purwokerto.

## Gambar 1. Proses Pengambilan Data Menggunakan Chassis Dynamometer Type
Data performa suatu motor bensin seperti Torsi, Daya dan Konsumsi bahan bakar banyak digunakan oleh  produsen  maupun  konsumen  pengguna  kendaraan,  dengan  indikator  tersebut  dapat  diketahui kemampuan kerja motor bensin sebagai pertimbangan dalam penggunaannya. Tujuan kegiatan penelitian adalah  melakukan  pengambilan  data  dan  pengolahan  data  performa  motor  bensin  dengan  menggunakan software  LabVIEW,  LabVIEW  atau  Laboratory  Virtual  Instrument  Workbench  produk  dari  National Instrument telah banyak digunakan oleh para peneliti maupun dunia industri untuk  pengontrolan maupun pengolaha data secara real time. Program LabVIEW merupakan suatu program komputer berbasis bahasa
pemrograman assembly dimana berbagai fasilitas dengan fungsi masing-masing telah disediakan sehingga memudahkan pengguna untuk merangkai dengan hubungan kabel dengan mudah dan cepat.
Di  dalam  program  LabVIEW  terdapat  dua  tampilan  yaitu  tampilan  Front  Panel  berfungsi  untuk memperlihatkan fungsi setting, data yang tercatat dan berbagai macam grafik serta tombol fungsi seperti tombol  on/off,  start/stop  dan  lain-lain,  kemudian  tampilan  yang  kedua  adalah  Bolck  Diagram  berfungsi untuk merangkai berbagai macam fungsi komponen, data masukan/keluaran, pengkabelan, pengiriman data dan sebagaianya seperti terlihat pada Gambar 2.
Gambar 2 . Tampilan Front Panel Dan Block Diagram Labview
Proses pengolahan data analog yang dihasilkan oleh beberapa sensor yang digunakan pada chassis dynamometer  type menjadi  data  digital  agar  bisa  dibaca  oleh software  LabVIEW menggunakan Data Aquisition  (DAQ) Produk National  Instrument  (NI) tipe USB  6008 .  Perangkat DAQ  NI  USB  6008 merupakan salah satu jenis pengolah data yang dapat dipakai untuk melakukan pengolahan data penelitian sehingga mendapatkan hasil yang diharapkan, memiliki beberapa keunggulan seperti tersedianya terminal Analog Input , Analog Output, Digital Input/Output dan lain sebagainya sehingga memudahkan penggunaan dalam  pengambilan  data  serta  memiliki  beberapa  fasilitas  yang  dapat  langsung  digunakan  seperti  untuk pengukuran Voltage DC, Current AC, Resistant Signal dan lain-lain [6].

## 2. METODOLOGI PENELITIAN
Kemampuan  kerja  suatu  motor  bakar  diperoleh  dengan  melakukan  pengukuran  pada  keluaran  dari kerja  motor  bakar  pada  komponen  poros  engkol  ( crankshaft) berupa  data  Torsi  dan  Daya  motor  bakar. Seiring  dengan  perkembangan  teknologi  maka  pengambilan  data  Torsi  dan  Daya  serta  data  yang  lain dilakukan dengan melakukan pengukuran pada komponen yang lain seperti yang penulis lakukan adalah dengan melakukan pengukuran pada kabel busi tegangan tinggi dengan menggunakan sensor tipe induksi untuk mengetahui jumlah putaran per menit komponen crankshaft , pengukuran pada bagian roda belakang yang  memutarkan  sebuah roller untuk  mengetahui  besaran  momen inertia yang  akan  digunakan  dalam suatu  persamaan  untuk  perhitungan  data  Torsi  serta  pengukuran  menggunakan  sensor  temperatur  untuk digunakan menghitung perbandingan bahan bakar dan udara ( air fuel ratio ).
Pelaksaan  kegiatan  penelitian  ini  memanfaatkan  penggunaan  beberapa  komponen  seperti  beberapa jenis  sensor  seperti  sensor  putaran  jenis  induksi proximity [10],  sensor  temperatur  dan  sensor  induksi tegangan  tinggi,  komponen  penguat  tegangan  pada  sensor,  komponen  pengolah data  aquisition jenis NI DAQ USB 6008 seperti terlihat pada Gambar 3, program LabVIEW , sumber tegangan listrik dan komponen pembaca sensor sebagai pembanding keluaran data dari keluaran program yang dibuat, perangkat laptop untuk  pembuatan  program LabVIEW dan  satu  unit  motor  bakar  berbahan  bakar  bensin  4  langkah  yang terpasang pada sepeda motor serta satu unit chassis dynamometer type roller and inertia.

## Gambar 3. Perangkat Data Aquisition Usb 6008  Produk National Instrument
Proses  pengambilan  data  indikator  kinerja  motor  bakar  berbahan  bakar  bensin  dilakukan  dengan mengukur  putaran  pada  komponen  roda  yang  menapak  pada roller  dynamometer seperti  terlihat  pada Gambar 4 , sedangkan pengukuran putaran output  motor bakar pada komponen  kabel tegangan tinggi ke busi  menggunakan  sensor  jenis  induksi  dan  pengukuran  temperatur  ruang  uji  dilakukan  menggunakan sensor temperatur jenis thermocouple tipe K.
Gambar 4. Pengujian Komponen Sensor RPM Pada Roller
Flowcart kegiatan penelitian dimulai dengan studi pustaka  dan diakhiri dengan kesimpulan, secara detail dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Flowcart Kegiatan Penelitian
Proses  pengambilan  data  pada  saat  pengujian  dilakukan  dengan  memberikan  putaran  pada roller dynamometer dengan  cara  membuka  katup  gas  ( throttle  valve )  mulai  putaran stasioner sampai  putaran
tertinggi, pada roller dynamometer yang digunakan pembacaan putaran dimulai pada putaran sekitar 3000 Rpm sampai putaran tertinggi.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil dari pengambilan data pengujian pada motor bensin didapat seperti terlihat pada Gambar 6.
Gambar 6 . Grafik Hasil Pengukuran Torsi Dan Daya  Menggunakan Roller Dynamometer Type
Pengambilan  data  performa  motor  bensin  saat  pengujian  menggunakan Roller  Dynamometer tipe inersia  dan  pengolahan  data  berbasis  program LabVIEW dengan  beberapa  sensor  sebagai  masukan kemudian  diolah  menggunakan  beberapa  persamaan  matematik  mendapatkan  data-data  sebagai  berikut data  Torsi  mulai  terbaca  pada  putaran  3750  RPM  dengan  nilai  sekitar  10,65  Nm  dan  mencapai  nilai maksimal pada putaran 7574 RPM dengan nilai Torsi sebesar 14,84 Nm dan setelahnya akan mengalami penurunan, hal ini sesuai dengan karakteristik yang dimiliki oleh performa motor bensin [1]. Data Daya yang  diperoleh  dari  pengujian  mulai  terbaca  pada  putaran  3750  RPM  dengan  nilai  sebesar  5,6  HP  dan mencapai nilai maksimal pada putaran 8500 RPM dengan nilai sebesar 16,9 HP. Beberapa hasil penelitian yang  sejenis  juga  memperlihatkan  hasil  yang  serupa  hal  ini  menunjukan  bahwa  penggunaan  perangkat lunak dan pengolahan data dengan persamaan matematik dapat digunakan sebagai alat bantu para peneliti sehingga  data-data  dapat  diperoleh  secara real  time .  Beberapa  hal  yang  perlu  diperhatikan  pada  saat pembuatan program LabVIEW agar hasil data yang diperoleh valid seperti pemilihan fungsi pada program LabVIEW ,  penggunaan  referensi  persamaan  matematik  harus  disesuaikan  dengan  dimensi  jenis dynamometer yang  digunakan,  faktor  lingkungan  dan  jenis  sensor  yang  digunakan.  Hal  lain  yang  dapat mempengaruhi data hasil pengujian adalah operator saat pengambilan data terdapat perbedaan hasil saat dilakukan oleh operator yang belum dan sudah berpengalaman seperti memulai pencatatan data pada saat pengujian.

## 4. KESIMPULAN
Dari beberapa proses pengambilan data dan pengolahan menggunakan data aquisition tipe DAQ USB 6009 produk National  Instrument , software  LabVIEW dan  beberapa jenis  sensor  memperoleh  hasil  data karakteristik motor bensin seperti pada umumnya yaitu grafik data Torsi dan Daya mengalami kenaikan seiring  dengan  putaran crankshaft dan  setelah  mencapai  puncaknya  akan  mengalami  penurunan,  hasil tersebut menggambarkan bahwa pengambilan data dan pengolahan data menggunakan software LabVIEW dalam penelitian ini memiliki gambaran grafik tidak berbeda jauh dengan pengujian serupa menggunakan data aquisition produk pabrikan ( build up dynamometer).

## UCAPAN TERIMA KASIH
a. Kemenristek  Dikti  melalui  Direktorat  Riset  dan  Pengabdian  Masyarakat,  Direktorat  Jenderal Penguatan Riset dan Pengembangan, Kementerian Riset, Teknologi, dan Pendidikan Tinggi yang telah membiayai kegiatan penelitian melalui skema Penelitian Dosen Pemula.
b. Sekolah Tinggi Teknik Wiworotomo Purwokerto melalui P3M dan Program Studi Teknik Mesin yang telah mensuport selama kegiatan penelitian.
0 5 10 15 20 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 T o rsi (Nm ) Da y a ( H P ) Putaran (RPM) DAYA TORSI

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  W. W. Pulkrabek, Engineering Fundamentals of The Internal Combustion Engine. . [2]  R. Johnsson, “Crankshaft Speed Measurements and Analysis for Control and engines,” 2001.
[3]  Alan S Morris, Measurement $ Instrumentation Principles, Third. 2001.
[4]  M. M. U. Awan, Z. Ali, N. Sultana, S. Ali, and A. Maroof, “Design and Construction of a Frictional Brake Absorption Dynamometer using Electrical Strain Gauges.”
[5]  V. J. Tharakan and J. P. Prasad, “Speed Control  of the DC Motor through Temperature Variations using Labview and Aurdino,” no. Vi, 2017.
[6]  A. Mishra and P. Mishra, “Design Of Temperature Controllers Using Labview,” 2013.
[7]  S. Qomariah and Rahayu, “Sistem Pemantauan Suhu Demam Berdarah Secara Otomatis Dan Realtime Berbasis Labview 7.1,” p. 6.
[8]  H. Connections, “Temperature and Proximity Sensor Requirements.”
[9]  N. Eddy and V. Purabaya, “Analisis Getaran untuk Mengindentifikasi Gearmesh Pada Transmisi Roda Gigi Lurus Menggunakan Perangkat Lunak Labview,” vol. 9, pp. 168–173, 2007.
[10]  E.  Susilawati  and  Z.  Kamus,  “Pembuatan  alat  ukur  kecepatan  putar  gear  menggunakan  sensor proximity induktif dan mikrokontroler arduino uno,” vol. 10, pp. 9–13, 2017.