Pengaruh variasi celah reed valve dan variasi ukuran pilot jet, main jet terhadap konsumsi bahan bakar pada sepeda motor Yamaha F1ZR tahun 2001 Ahmad Harosyid K.2599014 UNIVERSITAS SEBELAS MARET BAB II LANDASAN TEORI A.Tinjauan Pustaka Inovasi dalam ilmu pengetahuan dan teknologi terus berjalan seiring dengan perkembangan jaman. Salah satu penemuan yang sangat berguna dan banyak dimanfaatkan bagi kehidupan masyarakat adalah mesin bensin. Sepeda motor adalah salah satu dari berbagai jenis alat transportasi yang menggunakan mesin bensin yang dewasa ini banyak dimiliki oleh masyarakat. Prinsip utama motor bensin adalah memanfaatkan pembakaran bahan bakar, dalam hal ini bensin untuk menimbulkan panas. Karena panas yang dihasilkan, maka tekanan udara dalam ruang bakar akan meningkat, tekanan ini akan mendorong piston yang kemudian mendorong batang torak dan memutar poros engkol, dengan kata lain panas yang timbul inilah yang dipergunakan oleh mesin untuk menghasilkan daya atau tenaga penggerak sepeda motor. Sistem kerja yang baik pada sepeda motor sangat ditentukan oleh beberapa faktor. Beberapa faktor yang harus dilakukan agar mesin kendaraan bekerja dengan baik, antara lain: mesin dapat menghisap bahan bakar (campuran bensin dengan udara) ke dalam ruang silinder, menaikkan tekanan gas campuran bensin dengan udara agar diperoleh tekanan hasil pembakaran yang cukup tinggi, meneruskan gaya tekan hasil pembakaran sehingga dapat digunakan tenaga penggerak dan membuang hasil sisa pembakaran keluar dari ruang pembakaran.
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Pengaruh variasi celah reed valve dan variasi ukuran pilot jet, main jet
terhadap konsumsi bahan bakar pada sepeda motor Yamaha F1ZR tahun
2001
Ahmad Harosyid
K.2599014
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
BAB II
LANDASAN TEORI
A.Tinjauan Pustaka
Inovasi dalam ilmu pengetahuan dan teknologi terus berjalan seiring
dengan perkembangan jaman. Salah satu penemuan yang sangat berguna dan
banyak dimanfaatkan bagi kehidupan masyarakat adalah mesin bensin. Sepeda
motor adalah salah satu dari berbagai jenis alat transportasi yang menggunakan
mesin bensin yang dewasa ini banyak dimiliki oleh masyarakat.
Prinsip utama motor bensin adalah memanfaatkan pembakaran bahan
bakar, dalam hal ini bensin untuk menimbulkan panas. Karena panas yang
dihasilkan, maka tekanan udara dalam ruang bakar akan meningkat, tekanan ini
akan mendorong piston yang kemudian mendorong batang torak dan memutar
poros engkol, dengan kata lain panas yang timbul inilah yang dipergunakan oleh
mesin untuk menghasilkan daya atau tenaga penggerak sepeda motor.
Sistem kerja yang baik pada sepeda motor sangat ditentukan oleh
beberapa faktor. Beberapa faktor yang harus dilakukan agar mesin kendaraan
bekerja dengan baik, antara lain: mesin dapat menghisap bahan bakar (campuran
bensin dengan udara) ke dalam ruang silinder, menaikkan tekanan gas campuran
bensin dengan udara agar diperoleh tekanan hasil pembakaran yang cukup tinggi,
meneruskan gaya tekan hasil pembakaran sehingga dapat digunakan tenaga
penggerak dan membuang hasil sisa pembakaran keluar dari ruang pembakaran.
8
Dari hal-hal yang dilakukan di atas bertujuan agar pembakaran di ruang
bakar dapat berlangsung dengan sempurna, sehingga dapat dihasilkan tenaga
maksimal, jika pembakaran yang terjadi tidak sempurna, maka sama halnya
dengan pemborosan bensin, karena bensin banyak yang tidak terbakar dan
terbuang percuma kalaupun terbakar maka tenaga yang dihasilkan tidak
maksimal.
1. Motor Bensin Dua Langkah
Pada sepeda motor dua langkah, siklus kerjanya berlangsung dengan dua
kali gerakan torak atau satu kali putaran poros engkol, yang setiap satu kali lankah
torak dihasilkan satu kali langkah usaha atau terjadi pembakaran bahan bakar.
Proses kerja atau proses usaha selalu berulang dengan urutan yang bersamaan.
a. Siklus Motor Bakar
Adapun siklus kerja motor bakar selalu meliputi hal-hal sebagai berikut:
1) Pengisian: muatan segar (udara dan bahan bakar) masuk ke dalam
silinder.
2) Kompresi: muatan segar yang masuk dalam silinder dimampatkan
sehingga menimbulkan panas dan tekanan yang tinggi.
3) Pembakaran: pembakaran campuran udara dan bahan bakar yang
telah berada di dalam silinder terbakar.
4) Ekspansi: pembakaran campuran udara dan bahan bakar akan
menghasilkan tekanan yang tinggi sehingga mendorong torak dan
memutarkan poros engkol.
5) Pembuangan: gas sisa pembakaran dibuang ke luar dari silinder.
Pada mesin dua langkah, siklus kerjanya berlangsung dengan dua kali
gerakan torak atau putaran poros engkol. Siklus kerja atau proses usaha yang
terjadi selalu berulang, dengan urutan yang bersamaan.
b. Ciri-ciri Motor Dua Langkah
Secara umum motor dua langkah mempunyai ciri-ciri sebagai berikut:
1) Setiap langkah torak terdapat satu langkah ekspansi
2) Pada dinding silinder terdapat saluran masuk dan saluran buang
7
9
3) Pembilasan terjadi pada waktu torak berada di sekitar TMB (Bagyo
Sucahyo, Darmanto, dan Sumarsono, 1997: 7)
Gambar 1. Motor Bensin Dua langkah (Sumber: Bagyo Sucahyo, Darmanto, dan Sumarsono, 1997: 7)
c. Prinsip Kerja Motor Dua Langkah
Prinsip kerja motor bensin dua langkah dapat dijelaskan sebagai berikut:
1) Langkah Isap
Torak bergerak dari titik mati atas (TMA) menuju titik mati bawah
(TMB), pada saat saluran bilas masih tertutup oleh torak, di dalam bak mesin
terjadi kompresi terhadap campuran bensin dan udara. Di atas torak, gas sisa
pembakaran dari hasil sisa pembakaran sebelumnya sudah mulai terbuang keluar
melalui saluran buang. Saat saluran bilas sudah terbuka, campuran bensin dengan
10
udara mengalir melalui saluran dan rongga bilas terus masuk ke dalam ruang
pembakaran.
2) Langkah Kompresi
Gerakan torak dari TMB ke TMA, menutup saluran bilas dan saluran
buang merupakan kondisi awal terjadinya kompresi, di mana campuran udara dan
bahan bakar yang ada di ruang bakar dimampatkan sehingga setelah mencapai
tekanan tinggi busi memercikkan bunga api untuk pembakaran campuran bensin
dengan uradra tadi. Pada saat yang bersamaan di bawah (dalam bak mesin)
campuran udara dan bahan bakar baru masuk ke dalam bak mesin melalui saluran
masuk.
3) Langkah Kerja
Torak kembali dari TMA ke TMB sebagai akibat dari tekanan besar yang
terjadi pada waktu pembakaran. Pada kondisi ini torak menutup saluran masuk
dan memperkecil ruang engkol sehingga pada ruang engkol tekanannya
bertambah besar yang mengakibatkan campuran bahan bakar dan udara yang
berada di ruang engkol cenderung bergerak ke atas torak melalui saluran bilas.
4) Langkah Buang
Pada saat torak mencapai TMB, saluran buang tebuka dan gas sisa
pembakaran mengalir ke luar didorong oleh gas baru yang masuk ke ruang bakar
melalui saluran bilas. Setelah torak mencapai titik mati bawah (TMB), kembali
torak menuju titik mati atas (TMA) untuk mengadakan langkah sebagai
pengulangan.
11
Gambar 2. Siklus Kerja Mesin Dua Langkah (Sumber: William H. Crouse dan Donald L. Anglin, 1982: 38)
2. Karburator
Karburator adalah alat untuk mencampur bahan bakar dengan udara pada
perbandingan yang benar untuk pembakaran yang efisien.(Wardan Suyanto,1989:
150). Karburator dipasang pada saluran pemasukan (intake manifold) dan bagian
atasnya dilengkapi dengan penyaring udara. Karburator ini bekerja berdasarkan
perbedaan tekanan antara ruang di dalam silinder dan tekanan di luar silinder.
Karena perbedaan tekanan ini maka akan menyebabkan adanya aliran udara dari
luar masuk ke dalam silinder. Apabila aliran udara ini di lewatkan pada pipa yang
dipersempit maka kecepatan alirannya akan naik dengan akibat tekanan akan
turun. Turunnya tekanan ini dimanfaatkan untuk mengeluarkan bahan bakar dari
karburator supaya bersama-sama dengan udara yang mengalir tersebut sehingga
bercampur dengan perbandingan berat yang sesuai dengan yang dibutuhkan motor
agar terjadi pembakaran yang sempurna.
Salah satu tugas karburator adalah harus dapat menyesuaikan diri
terhadap perubahan campuran bensin dengan udara sesuai dengan putaran mesin
pada berbagai situasi baik kondisi jalan ataupun cuaca yang dapat mempengaruhi
kerja mesin. Prinsip kerja karburator adalah berdasarkan hukum Bernoulli.
Bernoulli mengatakan bahwa jika aliran suatu fluida dipercepat maka tekanannya
akan turun. Fluida adalah zat yang dapat mengalir. Contohnya adalah gas dan
12
semua zat cair, akibat tekanannya turun maka terjadi perbedaan tekanan di dua
tempat yang berbeda yaitu bagian yang dipercepat dan bagian yang tidak
dipercepat. Perbedaan pada karburator menyebabkan bensin keluar/terhisap
sehingga bercampur dengan udara dan terbentuklah campuran bensin dan udara.
Adapun mengenai prinsip kerja karburator adalah sebagai berikut,
sewaktu torak bergerak ke TMA menuju TMB di dalam langkah isap, pada lubang
silinder terjadi pembesaran ruangan sehingga menimbulkan kehampaan pada
lubang silinder tersebut. Kehampaan ini akan membuat perbedaan tekanan udara
antara alam bebas dengan lubang silinder, di mana tekanan di dalam lubang
silinder lebih rendah daripada tekanan udara pada alam bebas. Dengan adanya
perbedaan tekanan tersebut maka mengalirlah udara yang ada di alam bebas
masuk ke dalam lubang silinder dengan terlebih dahulu udara yang masuk
disaring oleh saringan udara, kemudian udara ini melewati bagian karburator,
lubang masuk (inlet port) dan terakhir masuk ke dalam silinder.
Jumlah udara yang masuk diatur oleh katup pada karburator yang disebut
Throttle valve, katup ini dihubungkan melalui kawat pada pengatur akselerasi
(gas) pada stang kemudi. Dengan adanya katup ini maka lubang tempat
mengalirnya udara dapat dipersempit, penyempitan saluran udara ini disebut
venturi yang gunanya agar pada saat udara melewati venturi alirannya menjadi
lebih cepat. Gunanya mempercepat aliran udara di bagian venturi ini adalah agar
udara yang mengalir cukup kuat untuk membawa partikel-partikel bensin yang
keluar dari mulut nozzle di bawah throttle valve.
Bensin dapat keluar dari nozzle bila aliran udara pada bagian venturi
dipercepat, berarti tekanan udara pada bagian venturi ini adalah rendah,
sedangkan tekanan udara di dalam mangkuk tempat penyimpanan bensin untuk
sementara adalah tinggi, maka mengalirlah bensin ke dalam lubang yang
ukurannya cukup kecil pada bagian jet (spoeyer). Kemudian masuk pada bagian
jet kemudian keluar pada bagian nozzle, keluarnya bensin pada nozzle ini sudah
merupakan kabut bahan bakar.
a. Macam-macam karburator
13
Ditinjau dari arah mengalirnya campuran udara dan bensin, karburator
dapat dibedakan dalam tiga golongan yaitu:
1) Karburator Arus Naik
Gambar 3. Karburator Arus Naik (Sumber: Toyota New Step 2, 1996: 3-6)
Pada karburator tipe ini campuran udara dan bensin mengalir dari bawah
ke atas, sehingga efisiensi pengisian rendah yang diakibatkan adanya kerugian
gravitasi dari campuran itu sendiri. Selain itu karena alirannya ke atas, maka
karburator harus ditempatkan di bawah, akibatnya cara melayaninya lebih sulit.
Oleh karena itu pada saat sekarang karburator model ini sudah tidak dipergunakan
lagi.
2) Karburator Arus Sisi Datar
Gambar 4. Karburator Arus Sisi Datar (Sumber: Toyota New Step 2, 1996: 3-7)
14
Pada karburator tipe ini arah campuran udara dan bensin adalah
mendatar, sehingga memungkinkan untuk membuat intake manifold lebih pendek,
maka jumlah kerugian gesekan pada sistem intake menjadi kecil sehingga
efisiensi pengisian lebih tinggi. Selain itu, satu keuntungan pada karburator ini
adalah motor dapat dibuat lebih rendah. Untuk melakukan penyetelan karburator
ini diperlukan ketelitian dan keahlian serta harganyapun cukup mahal. Karburator
tipe ini banyak digunakan pada motor-motor putaran tinggi (mobil sport)
3) Karburator Arus Turun
Gambar 5. Karburator Arus Turun (Sumber: Toyota New Step 2, 1996: 3-7)
Pada karburator tipe ini campuran udara dan bensin mengalir dari atas ke
bawah sehinga kerugian gravitasi tidak ada. Posisi penempatan karburator
memungkinkan untuk dapat melakukan service dengan mudah. Tetapi
sehubungan dengan tinggi karburator, maka ruang mesin menjadi lebih tinggi
karena tinggi mesin bertambah.
Dengan pertimbangan keuntungan-keuntungan dan kerugian-kerugian
dari bermacam-macam karburator tersebut, dewasa ini banyak kendaraan-
kendaraan menggunakan karburator model arus turun (down draft).
b. Fungsi Karburator
Adapun fungsi karburator adalah sebagai berikut:
1) Mengatur perbandingan campuran antara bahan bakar dengan udara.
2) Mengubah campuran tersebut menjadi kabut.
15
3) Menambah atau mengurangi jumlah campuran tersebut sesuai
dengan kecepatan dan beban motor yang berubah-ubah.
c. Bagian-bagian karburator
Mekanisme bagian–bagian karburator dan fungsinya adalah:
1) Mangkuk karburator berfungsi untuk menyimpan bensin pada waktu
belum digunakan.
2) Klep/jarum pengapung berfungsi mengatur masuknya bensin ke
dalam mangkuk karburator.
3) Pengapung/pelampung berfungsi untuk mengatur ketetapan atau
keberadaan bensin di dalam mangkuk karburator.
4) Skep/katup gas berfungsi mengatur banyaknya gas yang masuk ke
dalam silinder.
5) Pemancar jarum berfungsi memancarkan bensin waktu motor digas,
besarnya diatur oleh terangkatnya skep.
6) Jarum skep/jarum gas berfungsi mengatur besarnya semprotan
bensin dari main nozzle pada waktu mator digas.
7) Pemancar besar/induk berfungsi memancarkan bensin waktu motor
digas full atau tinggi.
8) Pemancar kecil/stasioner berfungsi memancarkan bensin waktu
langsam atau stasioner.
9) Sekrup gas/baut gas berfungsi untuk menyetel posisi skep sebelum
digas.
10) Sekrup udara/baut udara berfungsi mengatur banyaknya udara yang
akan dicampur dengan bensin.
11) Katup cuk berfungsi untuk menutup udara luar yang masuk ke
karburator sehingga gas menjadi kaya, digunakan pada waktu start.
16
1. Cable adjusting screw 11. Air screw 2. Locknut 12. Valve seat gasket 3. Spring (Throtle valve) 13. Valve seat 4. Spring (plunger) 14. Pilot jet 5. Spring seat 15. Main jet 6. Starter plunger 16. Main nozzle 7. Clip 17. Float
17
8. Jet needle 9. Hose 10. Throttle stop screw
Gambar 6. Bagian-bagian Karburator (Sumber: Daryanto, 1987: 36)
3. Konsumsi Bahan Bakar
a. Jenis Bahan Bakar
Bahan bakar yang digunakan sepeda motor adalah bensin premium, yang
sampai sekarang merupakan bahan bakar yang banyak digunakan dibandingkan
yang lain. Berdasarkan nilai oktan, bensin dibedakan menjadi 3 macam yaitu
premik, premium, dan bensin biru. Pemilihan bensin yang cocok seharusnya
didasarkan pada perbandingan kompresinya, semakin tinggi nilai oktannya maka
bahan bakar bersifat dapat habis terbakar.
Tabel l. Contoh Angka Octane Berbagai Bahan Bakar
No Jenis Angka Octane 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Bensin Umum BBL2L Premium Super 98 Bensin Motor Balap (pesawat) Alkohol
70 – 75 80 -85 90 96 - 99 115 160
(Yaswaki Kiyaku dan DM Murdhana, 1998: 34)
b. Syarat-syarat Bahan Bakar
Proses pembakaran pada ruang bakar pada mesin harus memenuhi syarat-
syarat terutama untuk bahan bakar yaitu bensin harus mempunyai kualitas baik,
suhu yang tinggi berasal dari loncatan bunga api busi, dan udara. Ketiga unsur
tersebut harus sebanding untuk menghasilkan pembakaran yang sempurna.
Bensin yang mempunyai kualitas baik harus mempunyai syarat-syarat
dibawah ini agar menghasilkan kerja mesin yang baik, yaitu:
1) Mudah Terbakar
Pembakaran serentak di dalam ruang pembakaran.
2) Mudah Menguap
18
Bensin harus mampu membentuk uap dengan mudah untuk
memberikan campuran udara-bensin dengan tepat saat menghidupkan
mesin masih dingin.
3) Tidak Beroksidasi dan Bersifat Pembersih
Sedikit perubahan kualitas dan perubahan bentuk selama disimpan.
Selain itu juga bensin harus mencegah pengendapanpada sistem
intake.
c. Pemakaian Bahan Bakar
Konsumsi bahan bakar adalah banyaknya bahan bakar yang dipakai
selama proses pembakaran berlangsung. Secara umum, faktor yang
mempengaruhi konsumsi bahan bakar adalah kecepatan. Pada kecepatan yang
semakin meningkat maka pemakaian bensin semakin tidak menguntungkan
(semakin banyak bahan bakar yang dikonsumsi). (BPM.Arends dan H.
Berenschot, 1980: 27)
1) Faktor yang mempengaruhi konsumsi bahan bakar
Besarnya konsumsi bahan bakar ditentukan oleh beberapa faktor, antara
lain:
(a) Putaran mesin. Semakin besar putaran mesin, semakin besar pula konsumsi
bahan bakarnya.
(b) Volume ruang bakar. Semakin besar volume ruang bakar, semakin besar pula
konsumsi bahan bakarnya.
(c) Sistem bahan bakar, hal ini terkait dengan sistem pencampuran bahan bakar
pada karburator.
(d) Efisiensi volumetrik dan efisiensi pengisian. Besarnya volume campuran gas
yang sebenarnya masuk ke dalam silinder dapat dinyatakan dalam suatu angka
perbandingan antara volume campuran gas yang masuk dengan volume
langkah dari titik mati atas sampai titik mati bawah. Angka perbandingan ini
19
selanjutnya memperlihatkan efisiensi dari pada volume campuran gas yang
masuk ke dalam silinder dan ini disebut dengan efisiensi volumetrik.
Gambar 7. Grafik Kecepatan dan Konsumsi Bahan Bakar (BPM. Arend dan H. Berenchot, 1980: 27)
2) Penentuan pemakaian bahan bakar
Konsumsi bahan adalah pemakaian bahan bakar untuk proses
pembakaran, Menurut BPM. Arends dan Berenschot (1930:26) ada dua cara
dalam menentukan pemakaian bahan bakar yaitu: dengan cara pemberitahuan
bahwa sebuah mobil memakai bensin sebanyak 1 dm3 untuk menempuh jarak
tertentu, atau dengan cara lain adalah dengan menunjukkan berapa banyak bensin
yang dipergunakan dalam menempuh jarak 100 km (Pemakaian bensin sebanyak
1 dm3 tiap 100 km untuk massa kendaraan seberat 100 kg).
Putaran mesin yang diperlukan untuk menghasilkan daya yang besar
akan memerlukan konsumsi bahan bakar yang besar pula. Pada gambar terlihat
untuk menghasilkan pemakaian bahan bakar yang paling menguntungkan ialah
pada saat kecepatan 40 km/jam, disini terlihat pemakaian bahan bakar yang
dm3 tiap 100 kilometer
0
20 40 60 80 100 120 km/h
50
60
70
8
10 9
0
110
12
20
terendah didapat pada saat putaran motor berputar pada kecepatan tertentu dengan
pembebanan tertentu pula, sehingga isian silinder dalam keadaan menguntungkan.
Untuk mempermudah penelitian ini tidak mempergunakan kedua cara
tersebut karena untuk menghindari pengaruh tingkat kecepatan terhadap
pengukuran konsumsi bahan bakar. Untuk penelitian ini digunakan motor yang
tidak dijalankan atau kendaraan dalam keadaan berhenti (engine stand).
Pemakaian bahan bakar diukur berdasarkan pada jumlah bahan bakar dalam
milimeter per detik.
4. Reed Valve
Pada motor dua langkah untuk membuka dan menutup saluran dilakukan
oleh torak pada saat gerak bolak-balik torak itu sendiri. Namun demikian,
adakalanya saluran masuk (intake manifold) dilengkapi dengan katup harmonika
(reed valve) atau katup rotary. Hal ini dimaksudkan agar efisiensi pemasukkan
bahan bakar menjadi lebih baik.
a. Macam Saluran
Saluran pada dinding silinder ada tiga macam yaitu sebagai berikut:
1) Saluran masuk, sebagai saluran masuknya campuran bahan bakar
bensin dan udara ke dalam ruang engkol atau ruang di bawah torak.
2) Saluran bilas, sebagai saluran penghubung antara ruang engkol
dengan ruang pembakaran sehingga pada saat tertentu muatan segar
yang berada diruang engkol dialirkan ke ruang pembakaran untuk
dikompresikan.
3) Saluran pembuangan, sebagai saluran keluar dari gas sisa pembakaran
di dalam silinder.
Reed valve digunakan pada sepeda motor dua langkah. Sepeda motor
yang menggunakan reed valve, di mana sistem pemasukan gas barunya diatur
piston valve. Artinya, lubang masuk pada dinding terbuka dan tertutup karena
langkah piston. Reed valve dipasang pada saluran masuk, letaknya setelah
karburator bila dilihat dari arah gas masuk. Cara kerja berdasarkan perubahan
tekanan pada ruang engkol yang diakibatkan oleh naik turunnya torak. Jadi, reed
valve mempunyai fungsi yaitu mengatur jumlah campuran bensin dengan udara
21
yang masuk ke ruang karter dan sebagai katup penutup ruang karter saat kompresi
primer. Kontruksinya sangat sederhana berupa lembaran yang fleksibel.
b. Prinsip Kerja Reed Valve
Adapun mengenai prinsip kerja reed valve adalah sebagai berikut:
Torak bergerak menuju TMA, maka ruang karter terjadi kevakuman.
Kevakuman ini akan membuat perbedaan tekanan udara antara alam bebas dengan
udara dalam karter, di mana tekanan di dalam ruang karter lebih rendah dari pada
tekanan pda alam bebas. Dengan adanya perbedaan tekanan ini berakibat katup
membuka dan mengalirkan bahan bakar dan udara ke dalam ruang karter. (Motor
Plus, 2002: 157/22).
Pada saat mesin melakukan langkah pembuangan, di mana torak
bergerak menuju TMB, tekanan terjadi di dalam ruang karter, tekanan yang di
timbulkan lebih besar dari pada tekanan udara luar. Dengan tekanan itu
mendorong katup harmonika menutup sehingga bahan bakar bensin tidak dapat
masuk ke dalam karter dan menahan agar tekanan gas baru yang ada di ruang
karter tidak kembali ke karburator.(Motor Plus, 2002: 157/22).
22
Gambar 8. Cara Kerja Reed Valve (Sumber: William H. Crous dan Donald L. Anglin, 1982: 40)
Saat motor dijalankan, katup bekerja seperti penutup otomatis. Perubahan
tekanan menyebabkan katup membuka dan menutup lubang masuk untuk
mencegah terjadinya gas kembali ke karburator. Selama proses kompresi, katup
menutup agar tidak terjadi gas kembali atau campuran bahan bakar ditekan keluar
dari lubang masuk pada saat kecepatan rendah. Keadaan ini dapat meningkatkan
tenaga pada saat kecepatan rendah yang disebabkan semua campuran bahan bakar
dan udara masuk ke silinder.
Semua gerakan yang dilakukan oleh tiap daun katup dikontrol oleh valve
stopper, sehingga jumlah campuran bahan bakar dan udara ke silinder juga
dipengaruhi oleh besar kecilnya celah stopper. Standart posisi jarak buka katup
Yamaha FIZ-R terhadap plat adalah 10 mm (Motor Plus, 2002: 157/11).
Pengukuran dilakukan dengan cara membongkar rangkaian reed valve, kemudian
di ukur jarak dari plat stopper sampai katup membran dengan menggunakan
jangka sorong.
c. Mekanisme Reed Valve
Mekanisme bagian – bagian reed valve dan fungsinya adalah:
1) Saluran masuk berfungsi untuk masuknya bahan bakar dan udara ke
dalam silinder.
2) Gasket berfungsi menyekat antara unit reed valve dengan saluran
masuk.
3) Unit reed valve terdiri dari beberapa bagian sebagai berikut:
(a) Reed valve berfungsi sebagai pengatur jumlah campuran bahan
bakar.
(b) Katup stopper berfungsi mengontrol gerakan reed valve atau
katup buluh.
23
1. Saluran
2. Gasket
3. Unit reed valve.
4. Reed valve.
5. Katup stopper
Gambar 9. Bagian – bagian Reed Valve (Sumber: Boentarto, 1993: 20)
5. Pilot Jet dan Main Jet
Pilot Jet dan Main Jet merupakan komponen dari karburator. Fungsi dari
karburator mensuplai gas hasil pencampuran bahan bakar. Namun untuk
menghasilkan campuran yang tepat pada setiap kondisi kerja mesin adalah sangat
sulit, diperlukan beberapa komponen lain untuk dapat memenuhi tuntutan
24
tersebut. Selain itu, karburator sebenarnya dirancang untuk dapat mengurangi
kadar polusi yang ditimbulkan dari hasil pembakaran.
Pada dasarnya, karburator harus mempertahankan/memenuhi ketentuan
pada setiap kondisi kerja mesin, misalnya pada saat mesin dihidupkan dalam
keadaan dingin, putaran langsam, putaran menengah, putaran tinggi dan beban
maksimum.
Untuk dapat mempertahankan campuran ideal, pada karburator terdapat
komponen-komponen yang saling mendukung diantaranya adalah Pilot Jet dan
Main Jet.
a. Pilot Jet
Saluran ini berfungsi untuk mensuplai bahan bakar ke dalam silinder
mesin pada saat mesin dalam kondisi putaran langsam/adle. Putaran langsam
adalah putaran mesin (rpm) terendah tanpa beban sesuai spesifikasi pabrik. Pada
kondisi ini piston valve dalam keadaan tertutup, saluran utama tidak
mengeluarkan bahan bakar. Udara mengalir melalui saluran udara (slow air bleed)
menuju saluran Pilot Jet. Aliran udara ini akan membawa bahan bakar dari saluran
Pilot Jet. Jumlah campuran bahan bakar dan udara yang dihasilkan umumnya
hanya cukup untuk mempertahankan mesin tetap hidup dengan vibrasi minimum.
b. Main Jet
Main Jet berfungsi untuk mensuplai bahan kebutuhan bakar yang sesuai
pada semua tingkat kecepatan mesin maupun beban di atas putaran lamgsam/idle
speed. Hal ini dimungkinkan oleh perubahan posisi piston valve. Semakin tinggi
posisi piston valve, maka semakin tinggi jarum skep yang terangkat, karena
bentuk jarum skep yang tirus, maka semakin besar celah antara main jet dengan
jarum skep, maka akan semakin banyak bahan bakar yang akan keluar dari ruang
bahan bakar.
25
Gambar 10. Urut-urutan Pensuplaian Bahan Bakar Berdasarkan Tingkat Pembukaan Piston Valve. (Sumber: Yaswaki Kiyaku dan DM Murdhana, 1998: 54)
Berdasarkan Gambar 10 maka dapat diuraikan urut-urutan kerja dari
saluran-saluran pada karburator yang aktif sebagai berikut:
1) Piston valve dari posisi tertutup penuh sampai 1/8 bukaan, komponen yang
aktif adalah Slow Jet/Pilot Jet dan Air Screw. Pada kondisi ini udara
mengalir melalui saluran udara (Slow Air Bleed) menuju saluran Slow Jet.
Aliran udara ini akan membawa bahan bakar dari saluran Slow Jet. Jumlah
campuran bahan bakar dan udara yang dihasilkan umumnya hanya cukup
untuk mempertahankan engine tetap hidup dengan vibrasi minimum
(putaran stasioner). Kemudian jet needle (jarum skep) sudah mulai
terangkat namun masih pada posisi rata.
2) Piston valve membuka dari posisi 1/8 bukaan sampai ¼ bukaan, komponen
yang aktif adalah Slow Jet dan setelan udara, serta Jet Needle pada kondisi
ini posisi tirus sudah mulai terbuka dan aliran bahan bakar sudah mulai
lebih banyak.
3) Piston valve membuka dari ¼ bukaan sampai ¾ bukaan, pada saat kondisi
ini udara akan mengalir melalui saluran venturi, dan udara ini akan
membawa bahan bakar melalui Main Jet dan Jet Needle dimana jumlah
26
bahan bakar yang keluar dari Main Jet akan diatur oleh Jet Needle yang
berbentuk tirus, yaitu sesuai celah yang ada di antara Main Jet dan Jet
Needle oleh sebab itu penempatan klip (pengikat Jet Needle) sangat
menentukan jumlah bahan bakar yang keluar dari Main Jet.
4) Pada saat Piston Valve penuh, komponen yang aktif adalah Main Jet. Pada
kondisi ini gas tangan ditarik dalam lintasan penuh, dengan demikian
Piston Valve berada pada posisi terbuka penuh dan Jet Needle terangkat
seluruhnya hingga lubang Main Jet tidak tertutup lagi oleh Jet Needle.
Udara akan mengalir seluruhnya dari Venturi yang telah membuka
maksimum. Udara akan menarik bahan bakar sepenuhnya melalui Main
Jet.
Komponen-komponen diatas dalam mensupali bahan bakar secara estafet
dan berkesinambungan berdasarkan pada tingkat pembukaan Piston Valve
sehingga putaran mesin akan berputar secara lancar dan tidak tersendat-sendat.
B. Penelitian Relevan
Penelitian yang relevan dengan penelitian ini adalah penelitian yang telah
dilakukan oleh Yulianto (2001). Penelitian yang berjudul ‘Pengaruh Ukuran Pilot
Jet dan Main Jet dengan Variasi Putaran Mesin terhadap Kadar Gas CO pada
Emisi Gas Buang Sepeda Motor Honda Astrea Grand Tahun 1996’ tersebut
menggunakan ukuran Pilot Jet No.38 dan Main Jet No.72, Pilot Jet No.40 dan
Main Jet No. 75, dan Pilot Jet No.42 dan Main Jet No.82 pada putaran mesin 1500
rpm, 2000 rpm, 2500 rpm, 3000 rpm, dan 4000 rpm.
Hasil penelitian tersebut menyimpulkan bahwa:
1. Perubahan ukuran Pilot Jet dan Main Jet berpengaruh terhadap kadar gas CO
pada emisi gas buang. Dari hasil pengukuran kadar gas CO dengan
menggunakan Pilot Jet No.38 dan Main Jet No.72 kadar gas CO rata-rata
adalah 2,142 %, pada pengukuran dengan menggunakan Pilot Jet No.40 dan
Main Jet No.75 kadar gas CO rata-rata adalah 2,516 %, pada pengukuran
dengan menggunakan Pilot Jet No.42 dan Main Jet No.82 kadar gas CO rata-
rata adalah 2,776 %. Dari hasil pengukuran tersebut dapat diketahui bahwa
semakin besar nomor ukuran Pilot Jet dan Main Jet akan semakin besar pula
27
kadar gas CO yang dihasilkan. Hal ini dikarenakan diameter lubang dari Pilot
Jet dan Main Jet semakin besar sehingga suplai bensin yang dipancarkan akan
semakin besar pula.
2. Putaran mesin berpengaruh terhadap gas CO pada emisi gas buang, Hal ini
dapat diketahui dari pengukuran kadar gas CO yang dilakukan, pada putaran
1500 rpm kadar gas CO rata-rata 1,324 %, pada putaran 2000 rpm kadar gas
CO rata-rata 2,117 %, pada putaran 2500 rpm kadar gas CO rata-rata 2,733
%, pada putaran 3000 rpm kadar gas CO rata-rata 2,942 %, pada putaran
4000 rpm kadar gas CO rata-rata 3,225 %. Dengan kata lain hasil pengukuran
tersebut menunjukkan bahwa semakin tinggi putaran mesin maka semakin
besar kadar gas CO yang dihasilkan.
C. Kerangka Pemikiran
Dalam kondisi dan spesifikasi yang sama motor dua langkah mempunyai
tingkat konsumsi bahan bakar yang tinggi dibandingkan dengan tingkat konsumsi
bahan bakar motor empat langkah. Hal ini merupakan satu kelemahan pada motor
dua langkah.
Dengan keadaan tersebut, maka sekarang banyak dilakukan modifikasi
atau perubahan pada komponen atau sebagian tertentu pada motor. Misalnya pada
sistem pemasukan yaitu pada ukuran pilot jet, main jet serta pada celah reed
valve.sistem pemasukan dirancang dengan konstruksi tertentu, hal ini
dimaksudkan untuk menjalankan fungsinya yaitu sebagai jalan masuk campuran
bahan bakar dan udara.
Untuk merubah celah reed valve dilakukan dengan pengurangan dan
penambahan jarak celah reed valve dari keadaan standar, dengan pengurangan
jarak celah reed valve dari keadaan standar, dengan posisi yang tepat maka
bukaan celah akan lebih sempit sehingga jumlah campuran bahan bakar dan udara
yang masuk ke dalam silinder lebih sedikit. Dengan penambahan jarak celah reed
valve dari keadaan standar, dengan posisi yang tepat maka bukaan celah akan
28
lebih besar dari sehingga jumlah campuran bahan bakar dan udara yang masuk ke
dalam silinder lebih banyak. Sedangkan perubahan ukuran pilot jet, main jet
dilakukan dengan perubahan diameter lubang, dengan perubahan pilot jet, main
jet lebih besar dari standar maka pemancaran supali bahan bakar lebih banyak,
dengan perubahan diameter lubang pilot jet, main jet lebih kecil dari standar maka
pemancaran suplai bahan bakar sedikit.
Dengan perubahan celah reed velve dan ukuran pilot jet, main jet tersebut
maka akan diduga mempengaruhi jumlah bahan bakar yang masuk ke dalam
ruang pembakaran sehingga didapatkan jumlah bahan yang sesuai kebutuhan.
Karena dengan jumlah bahan bakar yang sesuai maka akan mengasilkan
pembakaran yang sempurna sehingga akan mempengaruhi konsumsi bahan bakar.
Paradigma yang digunakan adalah sebagai berikut:
Gambar 11. Paradigma Penelitian
Keterangan:
X1 : Variasi Celah Reed Valve
X2 : Variasi Ukuran Pilot Jet, Main Jet
Y : Konsumsi Bahan Bakar
D. Hipotesis
Berdasarkan kajian teori dan kerangka berfikir di atas, maka dapat
dirumuskan jawaban sementara sebagai berikut:
X1
X2
Y
29
1. Ada pengaruh yang signifikan antara variasi celah Reed Valve terhadap
konsumsi bahan bakar pada sepeda motor yamaha FIZ-R tahun 2001.
2. Ada pengaruh yang signifikan antara variasi ukuran Pilot Jet, Main Jet
terhadap konsumsi bahan bakar pada sepeda motor yamaha FIZ-R tahun
2001.
3. Ada interaksi antara variasi celah Reed Valve dan variasi ukuran Pilot Jet,
Main Jet terhadap konsumsi bahan bakar sepeda motor yamaha FIZ-R