Page 1
PENGARUH REMAPPING DERAJAT PENGAPIAN
PADA PENGGUNAAN BAHAN BAKAR CAMPURAN BENSIN
DAN ETHANOL TERHADAP UNJUK KERJA MESIN
MOTOR BENSIN EMPAT LANGKAH 110 CC
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik
Oleh :
ADHE PRIHANDANA GANDAJATI
NIM. I0402001
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2010
Page 2
PENGARUH REMAPPING DERAJAT PENGAPIAN
PADA PENGGUNAAN BAHAN BAKAR CAMPURAN BENSIN
DAN ETHANOL TERHADAP UNJUK KERJA MESIN
MOTOR BENSIN EMPAT LANGKAH 110 CC
Adhe Prihandana Gandajati
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret
Abstrak
Ethanol merupakan salah satu bahan bakar alternatif yang terbaharukan.
Ethanol dapat digunakan secara murni atau dicampurkan dengan bensin. Dalam
penelitian ini , ethanol dengan kadar 96% dicampurkan dengan bensin premium.
Bahan bakar campuran diuji dengan sepeda motor 110cc menggunakan pengapian
CDI standar dan CDI programmable Rextor. Pengambilan data dilakukan dengan
menggunakan dinamometer inersia.
Campuran bensin dan ethanol dibuat dengan lima variasi komposisi, yakni
40% ethanol, 50% ethanol, 60% ethanol, 70% ethanol, dan 80% ethanol.
Pengujian awal dilakukan dengan menggunakan CDI standar, selanjutnya
dilakukan proses remapping derajat pengapian menggunakan CDI Rextor. Data
yang diambil berupa daya mesin yang terukur pada roda belakang. Konsumsi
bahan bakar diukur dengan menggunakan buret tetes.
Hasil pengujian menunjukkan remapping derajat pengapian CDI Rextor
dibandingkan dengan pengapian CDI standar, daya, torsi, dan efisiensi
menunjukkan peningkatan. Besar peningkatan daya rata rata sebesar 3,3%, torsi
rata rata sebesar 6,08 % dan efisiensi rata rata sebesar 8,3%. Nilai Sfc untuk E-40
dan E-50 dengan remapping derajat pengapian CDI Rextor terjadi peningkatan
sebesar 62% dan 59%. Sedangkan untuk premium , E-60,E-70 dan E80 terjadi
penurunan Sfc sebesar 15,5%, 7%,dan 18%.
Kata kunci : ethanol, remapping, CDI Rextor, konsumsi bahan bakar,
dynamometer inersia,daya mesin.
Page 3
INFLUENCE OF REMAPPING IGNITION TIMING ON USING
BLENDED FUEL OF GASOLINE AND ETHANOL TOWARD ENGINE
PERFORMANCE OF FOUR STROKE ENGINE MOTORCYCLE 110CC
Adhe Prihandana Gandajati
Mechanical Engineering Departement of Enginerring Faculty
Sebelas Maret University
Abstract
Ethanol is one of renewable fuel. Ethanol can be used as a fuel purely or
blended with gasoline. In this investigation, used ethanol with concentration 96 %
was blended with gasoline. The blended fuel was tested on the 110cc motor cycle
engine, the ignition used Standart CDI and Rextor Programable CDI. Data of
engine was taken by inertia dynamometer.
Blended fuel was variated five composition precentages of ethanol were
added in gasoline are 40 % , 50%, 60%, 70%, and 80%. The begining
investigation is done by standart CDI, furthermore used Rextor Programable CDI.
Data which taken is the engine power which measured on the rear wheel. Fuel
consumption is measured by using burret.
The result of this research shows remapping ignition timing cdi rextor
compared with ignition cdi standard, power, torque, and efficiency shows
enhanced. Average power enhanced as big as 3,3%, average torque enhance as big
as 6,08 % and average efficiency enhance as big as 8,3%. The value of Sfc to E-
40 and E-50 with remapping ignition timing shows enhanced as big as 62% and
59%. While for premium,E-60,E-70,and E-80 happen depreciation sfc as big as
15,5%, 7%,dan 18%.
Key words : ethanol, remapping, CDI Rextor, fuel consumtion, inertia
dynamometer, power engine.
Page 4
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT karena berkat rahmat, hidayah dan
bimbingan-Nyalah penulis dapat menyelesaikan sripsi ini. Adapun tujuan
penulisan skripsi ini adalah untuk memenuhi sebagian persyaratan guna mencapai
gelar sarjana teknik di Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
Penulis menghaturkan terima kasih yang sangat mendalam kepada semua
pihak yang telah berpartisipasi dalam penelitian dan penulisan skripsi ini,
khususnya kepada:
1. Bapak Dody Ariawan, S.T. M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik UNS.
2. Bapak Tri Istanto, S.T. M.T. selaku pembimbing akademik.
3. Bapak Rendy Adhy Rachmanto, S.T. M.T. selaku pembimbing skripsi I yang
dengan sabar dan penuh pengertian telah memberikan banyak bantuan dalam
penelitian dan penulisan skripsi ini.
4. Bapak Suyitno, S.T. M.T. Dr. Tech. selaku pembimbing skripsi II yang telah
banyak memberikan masukan-masukan yang berharga.
5. Bapak Syamsul Hadi, S.T. M.T., selaku koordinator skripsi Jurusan Teknik
Mesin Fakultas Teknik UNS.
6. Seluruh staf Tata Usaha Jurusan Teknik Mesin UNS yang telah banyak
membantu kelancaran administrasi.
7. Keluarga besar Mototech Indonesia yang telah banyak membantu dalam
pengambilan data skripsi.
8. Bapak, ibu dan seluruh keluarga besar yang telah banyak mendoakan dan
memberikan restu.
9. DIC Racing Motorsport yang telah banyak membantu menyediakan alat.
10. Teman- teman mahasiswa Teknik Mesin UNS.
11. Keluarga besar Grha UKM UNS yang telah memberikan bantuan material
dan spiritual.
Page 5
Penulis menyadari, bahwa dalam skripsi ini masih terdapat banyak
kekurangan. Oleh karena itu, bila ada saran, koreksi dan kritik demi
kesempurnaan skripsi ini, akan penulis terima dengan ikhlas dan dengan ucapan
terima kasih.
Dengan segala keterbatasan yang ada, penulis berharap skripsi ini dapat
digunakan sebagaimana mestinya.
Surakarta, April 2010
Adhe Prihandana Gandajati
Page 6
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK ..................................................................................................... v
KATA PENGANTAR ................................................................................... vii
DAFTAR ISI ................................................................................................... ix
DAFTAR TABEL ........................................................................................... x
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xi
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xii
BAB I. PENDAHULUAN .............................................................................. 1
1.1. Latar Belakang ............................................................................. 1
1.2. Perumusan Masalah ..................................................................... 2
1.3. Batasan Masalah .......................................................................... 2
1.4. Tujuan dan Manfaat ..................................................................... 2
1.5. Sistematika Penulisan .................................................................. 2
BAB II. DASAR TEORI... ............................................................................. 4
2.1 Tinjauan Pustaka ........................................................................... 4
2.2 Mesin Pembakaran Dalam ............................................................ 5
2.3 Motor Bakar Empat Langkah ....................................................... 6
2.4 Bahan Bakar Ethanol .................................................................... 8 2.5 Capasitor Discharge Ignition Programmable .............................. 10
2.6 Dinamometer inersia ..................................................................... 15
2.7 Konsumsi Bahan Bakar Spesifik dan Efisiensi Mesin ................. 16
BAB III. METODE PENELITIAN ................................................................ 18
3.1 Diagram Alir Penelitian ................................................................ 18
3.2 Bahan ........................................................................................... 19
3.2.1 Spesifikasi Bahan Bakar ...................................................... 19
3.2.2 Spesifikasi CDI Programmable Rextor ............................... 20
3.2.3 Fitur CDI Programable Rextor............................................ 20
3.3 Alat ............................................................................................... 21
3.4 Pelaksanaan Penelitian ................................................................. 23
3.4.1 Membuat Campuran Bahan Bakar ...................................... 23
3.4.2 Pengujian Campuran Bahan Bakar ...................................... 24
BAB IV. DATA DAN ANALISA .................................................................. 26
4.1 Hasil Pengujian CDI Standar ........................................................ 26
4.2 Hasil Pengujian Dengan Derajat Pengapian Flat CDI REXTOR 29
4.3 Penentuan Remapping Derajat Pengapian .................................... 34
4.4 Hasil Pengujian Dengan Remapping Derajat Pengapian CDI
Rextor ........................................................................................... 35
BAB V. PENUTUP ......................................................................................... 39
5.1 Kesimpulan ................................................................................... 39
5.2 Saran ............................................................................................. 39
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 40
LAMPIRAN .................................................................................................... 41
Page 7
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Perbandingan sifat thermal, fisika, dan kimia dari
ethanol/bioethanol dan bensin premium ……............ 10
Tabel 3.1 Tabel sifat bahan bakar …………………………….. 19
Tabel 3.2 Tabel nilai kalor dan specific gravity…………………. 19
Tabel 4.1 Tabel derajat pengapian remapping CDI programmable
Rextor……………………………………………….. 34
Page 8
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1
Gambar 2.2
Gambar 2.3
Gambar 2.4
Gambar 2.5
Gambar 2.6
Gambar 2.7
Gambar 2.8
Gambar 2.9
Gambar 2.10
Gambar 3.1
Gambar 3.2
Gambar 3.3
Gambar 3.4
Gambar 3.5
Gambar 3.6
Gambar 4.1
Gambar 4.2
Gambar 4.3
Gambar 4.4
Gambar 4.5
Gambar 4.6
Gambar 4.7
Gambar 4.8
Gambar 4.9
Gambar 4.10
Gambar 4.11
Gambar 4.12
Gambar 4.13
Gambar 4.14
Gambar 4.15
Langkah hisap ………………………………………….................
Langkah kompresi…………………………………........................
Langkah tenaga…….........................................................………...
Langkah buang……………….........................................................
Siklus Otto………………………………………………………....
Skema sistem CDI……………………………………....................
Skema programmable CDI Rextor……………...............................
Perhitungan delta pengapian.............................................................
Tabel derajat pengapian....................................................................
Roller inersia dinamometer..............................................................
Diagram alir penelitian …………………........................................
CDI Programable Rextor ……………….......................................
Dinamometer Inersia ………………………....................................
Gelas Ukur............................................…………………................
Burret tetes................................................. …………………..........
Tabel derajat pengapian …………...................................................
Grafik tenaga mesin terhadap putaran mesin menggunakan CDI
standar.......................................………….......................................
Grafik torsi terhadap putaran mesin menggunakan CDI standar ... Grafik konsumsi bahan bakar terhadap putaran mesin
menggunakan CDI standar ……………………..............................
Grafik sfc terhadap putaran mesin menggunakan CDI standar.......
Grafik effisiensi terhadap putaran mesin menggunakan CDI
standar..............................................................................................
Grafik derajat pengapian flat terhadap daya dan putaran mesin
bahan bakar premium........................................................................
Grafik derajat pengapian flat terhadap daya dan putaran mesin
bahan bakar E-40..............................................................................
Grafik derajat pengapian flat terhadap daya dan putaran mesin
bahan bakar E-50..............................................................................
Grafik derajat pengapian flat terhadap daya dan putaran mesin
bahan bakar E-60..............................................................................
Grafik derajat pengapian flat terhadap daya dan putaran mesin
bahan bakar E-70..............................................................................
Grafik derajat pengapian flat terhadap daya dan putaran mesin
bahan bakar E-80..............................................................................
Grafik daya terhadap putaran mesin menggunakan pengapian hasil
remapping CDI programmable REXTOR.......................................
Grafik torsi terhadap putaran mesin menggunakan pengapian hasil
remapping CDI programmable REXTOR.......................................
Grafik konsumsi bahan bakar terhadap putaran mesin
menggunakan pengapian hasil remapping CDI programmable
REXTOR..........................................................................................
Grafik sfc terhadap putaran mesin menggunakan pengapian hasil
remapping CDI programmable REXTOR.......................................
6
7
7
7
8
11
12
13
14
15
18
20
22
23
23
24
26
26
27
27
28
29
30
31
32
32
33
35
35
36
36
Page 9
Gambar 4.16
Grafik effisiensi terhadap putaran mesin menggunakan pengapian
hasil remapping CDI programmable REXTOR...............................
37
Page 10
LAMPIRAN
Lampiran 1 Tabel Pengujian CDI Standar.......................................................
42
Lampiran 2 Tabel Pengujian Pengapian Derajat Flat Bahan Bakar Premium.. 43
Lampiran 3 Tabel Pengujian Pengapian Derajat Flat Bahan Bakar E-40........ 44
Lampiran 4 Tabel Pengujian Pengapian Derajat Flat Bahan Bakar E-50........ 45
Lampiran 5 Tabel Pengujian Pengapian Derajat Flat Bahan Bakar E-60........ 46
Lampiran 6 Tabel Pengujian Pengapian Derajat Flat Bahan Bakar E-70........ 47
Lampiran 7 Tabel Pengujian Pengapian Derajat Flat Bahan Bakar E-80........ 48
Lampiran 8 Tabel Pengujian Remapping CDI Rextor..................................... 49
Lampiran 9 Tabel Konsumsi Bahan Bakar...................................................... 50
Lampiran 10 Tabel SFC...................................................................................... 51
Lampiran 11 Tabel Efisiensi Mesin..................................................................... 52
Lampiran 12 Tabel Torsi...................................................................................... 53
Lampiran 13 Tabel Torsi...................................................................................... 54
Page 11
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Bahan bakar fosil merupakan sumber energi yang tidak dapat
diperbaharui. Saat ini jumlah cadangan minyak bumi yang ada semakin menipis.
Hal ini menyebabkan adanya fluktuasi suplai dan harga bahan bakar minyak.
Kelangkaan bahan bakar minyak yang terjadi belakangan ini telah memberikan
dampak yang sangat luas dalam kehidupan masyarakat. Sektor yang paling cepat
terkena dampaknya adalah sektor transportasi.
Indonesia memiliki banyak sumber daya alam yang bisa diolah menjadi
bahan bakar terbaharukan. Salah satu jenis bahan bakar terbaharukan yang aman
terhadap lingkungan adalah bio-ethanol. Bio-ethanol dibuat dari bahan baku
tanaman yang mengandung pati seperti ubi kayu, ubi jalar, jagung, dan sagu
melalui proses fermentasi. Sebagai bahan bakar alternatif, bio-ethanol dapat
digunakan secara murni atau dicampurkan dengan bensin. Bio-ethanol yang
secara teoritik memiliki angka oktan di atas standar maksimal bensin, cocok
diterapkan sebagai substitusi sebagian ataupun keseluruhan pada mesin bensin.
Mesin bensin empat langkah sangat umum digunakan saat ini. Proses
pembakaran dalam mesin bensin empat langkah dipengaruhi oleh adanya
campuran udara dengan bahan bakar, tekanan kompresi, dan pengapian.
Penggunaan bahan bakar campuran bensin dan bio-ethanol akan menyebabkan
perubahan pada unjuk kerja mesin. Ethanol mempunyai nilai oktan yang lebih
tinggi daripada premium menyebabkan lebih sulit terbakar. Sehingga untuk
mendapatkan unjuk kerja yang optimum perlu dilakukan beberapa modifikasi
pada mesin. Salah satu cara yang dapat dilakukan adalah modifikasi pengapian.
Pada penelitian ini akan dibahas mengenai pengaruh remapping derajat
pengapian terhadap unjuk kerja mesin bensin empat langkah dengan bahan bakar
campuran bensin dan ethanol.
Page 12
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, maka dapat dirumuskan sebagai berikut:
1. Bagaimana pengaruh penggunaan bahan bakar campuran bensin dan bio-
ethanol terhadap unjuk kerja mesin bensin empat langkah.
2. Bagaimana pengaruh remapping derajat pengapian terhadap unjuk kerja
mesin dengan bahan bakar campuran bensin dan ethanol.
1.3 Batasan Masalah
Dalam penelitian ini permasalahan dibatasi pada :
1. Mesin yang digunakan adalah Suzuki Smash FD 110 XCSD kondisi standar.
2. Pengujian dilakukan dengan beban tetap.
3. CDI programmable Rextor versi 17B beserta software pemrograman dengan
platform JAVA Runtime 6.
4. Pengujian kinerja menggunakan dinamometer inersia.
5. Bahan bakar menggunakan bensin premium dan ethanol 96%.
6. Pengujian pada suhu kamar.
7. Data yang diambil merupakan daya dan torsi pada roda belakang.
1.4 Tujuan dan Manfaat
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penggunaan
campuran bensin dan ethanol pada mesin bensin empat langkah dan optimalisasi
unjuk kerja dengan remapping derajat pengapian.
Manfaat dari penelitian ini adalah mengetahui perbandingan campuran bahan
bakar yang sesuai dengan derajat pengapian yang tepat untuk mendapatkan unjuk
kerja mesin bensin empat langkah yang optimum.
1.5 Sistematika Penulisan
1. Bab I Pendahuluan, berisi latar belakang penelitian, tujuan dan manfaat
penelitian, perumusan masalah, batasan masalah dan sistematika penulisan.
2. Bab II Dasar Teori, berisi tinjauan pustaka yang berkaitan dengan mesin
pembakaran dalam, teori tentang motor bakar, siklus dan berbagai sistem
kompleks yang berhubungan dengan motor bakar termasuk sistem pengapian.
Page 13
3. Bab III Metode Penelitian, berisi bahan yang diteliti, mesin dan alat yang
digunakan pada penelitian, tempat penelitian serta pelaksanaan penelitian.
Pengujian mesin dilakukan dengan mengambil data tenaga, torsi, suhu dan
kelembaban udara.
4. Bab IV Data dan Analisa, berisi data hasil pengujian dan analisa data hasil
pengujian. Hasil pengujian digunakan untuk mengetahui pengaruh derjat
pengapian terhadap kinerja mesin.
5. Bab V Penutup, berisi kesimpulan penelitian dan saran yang berkaitan dengan
penelitian yang dilakukan.
Page 14
BAB II
DASAR TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka
Wei Dong Hsieh (2002), telah meneliti unjuk kerja mesin dan polusi gas
buang dari penggunaan bahan bakar campuran bensin dan ethanol pada mesin
bensin. Variasi campuran bensin dan ethanol yang dipakai adalah 0%, 5%, 10%,
20%, dan 30%. Hasil penelitiannya menyebutkan bahwa dengan peningkatan
kandungan ethanol, nilai kalor (heating value) campuran bahan bakar menurun,
tetapi angka oktan bahan bakar meningkat. Hasil pada pengujian mesin
menunjukkan bahwa penggunaan campuran ethanol dan bensin akan
meningkatkan torsi dan konsumsi bahan bakar.
Topgul (2006), telah meneliti unjuk kerja mesin dan emisi gas buang dari
penggunaan campuran bensin tanpa timbal – ethanol (E10, E20, E40, E60).
Percobaan dilakukan dengan variasi rasio kompresi dan timing pengapian pada
kecepatan konstan 2000 rpm. Hasil penelitian menunjukkan bahwa campuran
bensin tanpa timbal ethanol akan meningkatkan torsi dan mengurangi emisi
karbon monoksida ( CO) dan Hidrocarbon ( HC).
Atok Setiawan (2007), meneliti pengaruh ignition timing dan compression
ratio pada unjuk kerja dan emisi gas buang motor bensin berbahan bakar E85.
Pengujian dilakukan dengan variasi timing ignition 150 – 35
0 sebelum titik mati
atas (TMA) dan compression ratio 9/1, 9,4/1, 9,85/1, dan 10,2/1. Pemajuan
igniton timing dan compression ratio dapat meningkatkan unjuk kerja motor
bensin dibandingkan dengan kondisi standar. Ignition timing terbaik dicapai pada
30 sebelum TMA sedangkan compression ratio tercapai pada kondisi maksimum,
yaitu 10,2 :1.
Wisnu Pranowo (2008), meneliti penentuan derajat pengapian mesin Honda
C 100 menggunakan programmmable CDI dengan menganalisa tenaga yang
dihasilkan. Pengujian dilakukan dengan menggunakan pengapian derajat flat dari
1º sampai dengan 19º. Hasil dari penelitian menunjukkan bahwa derajat
pengapian yang digunakan mesin pada saat beroperasi adalah pada rentang 11°
Page 15
hingga 19° BTDC dan tenaga tertinggi sebesar 7,2 hp saat putaran mesin 7250
rpm pada gear 3.
Wiranto Arismunandar (1988), pada motor otto, waktu kelambatan
penyalaan ( delay period) yaitu waktu antara terjadinya loncatan listrik pada busi
dan saat mulai terjadinya nyala pembakaran, yaitu berkisar antara 15-40 derajat
atau 1,7- 4,5 ms pada putaran 1500 rpm. Waktu kelambatan penyalaan itu boleh
dikatakan konstan. Oleh karena itu makin tinggi kecepatan mesin, saat penyalaan
itupun harus diajukan untuk memberikan waktu pembakaran yang sama.
A. Graham Bell (1999), dalam bukunya menjelaskan bahwa komponen
bahan bakar mempengaruhi kecepatan pembakaran. Bensin terbakar lebih cepat
sehingga tidak membutuhkan pengapian yang lebih maju daripada jenis bahan
bakar yang lain. Bahan bakar alkohol terbakar lebih lambat sehingga
membutuhkan pengapian yang lebih maju.
2.2 Mesin Pembakaran Dalam
Mesin pembakaran dalam atau internal combustion engine, sangat umum
digunakan dalam dunia kehidupan kita. Penggunaan mesin ini sebagai alat
transportasi, sumber penggerak alat produksi, generator listrik dan sebagainya.
Mesin-mesin pembakaran dalam secara umum dikenal berbahan bakar bensin dan
solar. Masing-masing mesin berbahan bakar tersebut memiliki karakteristik yang
berbeda, untuk mesin berbahan bakar solar :
1. Pengapian terjadi karena proses kompresi, maka sering disebut dengan
compression ignition engine.
2. Rasio kompresi ruang bakar tinggi antara 17-22 : 1.
3. Putaran mesin rendah dan torsi tercapai pada putaran rendah pula.
4. Suhu mesin tinggi karena kompresi mesin yang tinggi.
Karakteristik mesin bensin :
1. Pengapian dilakukan oleh busi yang dikendalikan platina atau CDI (capasitor
discharge ignition)
2. Rasio kompresi pada ruang bakar rendah atara 8-11 : 1.
3. Putaran mesin tinggi, tenaga dan torsi yang dihasilkan lebih tinggi dari mesin
diesel dengan kapasitas yang sama.
Page 16
4. Suhu mesin yang relatif lebih rendah.
Untuk selanjutnya pembahasan dipusatkan pada mesin bensin 4 langkah, sesuai
dengan mesin untuk penelitian yang diujikan. Mesin tipe ini sangat umum
digunakan dengan pertimbangan ekonomis yang tinggi.
2.3 Motor Bakar Empat Langkah
Mesin empat langkah merupakan mesin yang populer digunakan sebagian
besar pabrikan otomotif. Motor bakar empat langkah memerlukan empat kali
gerakan piston naik turun atau dua kali putaran poros engkol atau 720° untuk
mendapatkan sekali langkah tenaga. Jika dibandingkan dengan mesin dua
langkah, mesin empat langkah mempunyai reaksi yang lebih lambat dalam
akselerasi. Dengan mengunakan mekanisme katup, maka efisiensi dari mesin ini
lebih baik dari motor dua langkah karena bahan bakar yang terbuang lebih sedikit,
namun kontruksi mesin menjadi lebih rumit. Siklus mesin empat langkah atau
siklus Otto yang dijelaskan sebagai berikut :
a. Udara dan bensin bergerak menuju ruang bakar karena perbedaan tekanan
antara atmosfer dan ruang bakar, diperlihatkan pada Gambar 2.1. Saat piston
bergerak dari TMA ke TMB, katup masuk terbuka, katup buang tertutup,
sehingga terjadi perubahan volume pada ruang bakar, hal ini mengakibatkan
turunnya tekanan ruang bakar, sedangkan tekanan luar tetap, maka udara akan
bergerak masuk ke ruang bakar.
Gambar2.1 Langkah Hisap
b. Gambar 2.2 memperlihatkan kondisi katup masuk dan buang tertutup,
piston bergerak dari TMB menuju TMA. Volume ruang bakar akan
mengecil dan campuran udara serta bensin akan terkompresi. Pada proses
ini terjadi kenaikan tekanan dan suhu ruang bakar.
Katup masuk terbuka Katup buang tertutup
TMA
TMB
Page 17
Gambar 2.2 Langkah Kompresi
c. Saat piston akan mendekati TMA, campuran udara bensin diledakan oleh
sistem pengapian yang diperlihatkan pada Gambar 2.3. Pengapian terjadi
sesaat sebelum piston mendekati TMA. Hal ini perlu diperhatikan karena
proses pembakaran membutuhkan waktu untuk merambat dan membakar
seluruh campuran udara bensin di ruang bakar. Untuk mendapatkan tenaga
yang maksimal, maka harus didapatkan tekanan maksimum sesaat setelah
TMA.
Gambar 2.3 Langkah Tenaga
d. Proses pembakaran yang terjadi akan meninggalkan sisa gas. Proses
selanjutnya adalah terbukanya katup buang saat piston mendekati TMB dan
akan mulai bergerak keatas yang diperlihatkan pada Gambar 2.4. Gas buang
sisa pembakaran akan terdorong keatas melewati saluran buang hingga saat
piston pada TMA. Piston pada TMA akan bergerak ke TMB kembali dan
siklus ini akan berulang kembali.
Gambar 2.4 Langkah Buang
Katup masuk tertutup Katup buang tertutup
TMA
TMB
TMA
TMB
Katup buang terbuka Katup masuk tertutup
TMB
TMA
Katup masuk tertutup Katup buang tertutup
Page 18
p C B D O A V2 V1 V
Gambar 2.5 Siklus Otto
Proses termodinamika yang terjadi pada mesin bensin adalah siklus Otto.
• Proses O-A, udara dihisap masuk kedalam silinder volume berubah dari V2
menjadi V1.
• Proses A-B, gas dikompresi dari V1 ke V2 tekanan naik dari PA menjadi PB.
• Proses B-C, terjadi proses pembakaran (dari percikan api busi). Pada proses
ini volume dijaga konstan, sehingga tekanan dan temperatur naik.
• Proses C-D, gas berekspansi secara adiabatik , melakukan kerja.
• Proses D-A, kalor dilepas dan tekanan turun pada volume konstan.
• Proses A-O, akhir proses gas sisa dikeluarkan.
2.4 Bahan Bakar Ethanol
Salah satu bahan bakar yang dapat digunakan untuk menggantikan bensin
adalah ethanol. Ethanol yang sering juga disebut etil alkohol rumus kimianya
adalah C2H5OH , bersifat cair pada temperatur kamar. Ethanol dapat dibuat dari
Page 19
proses fermentasi dan distilasi beberapa jenis tanaman seperti tebu, jagung,
singkong atau tanaman lain yang kandungan karbohidratnya tinggi.
Proses konversi karbohidrat menjadi gula (glukosa) larut air dilakukan
dengan penambahan air dan enzyme; kemudian dilakukan proses peragian atau
fermentasi gula menjadi ethanol dengan menambahkan yeast atau ragi. Reaksi
yang terjadi pada proses produksi ethanol/bio-ethanol secara sederhana
ditujukkan pada reaksi berikut.
H2O + (C6H10O5)n + enzyme ------------------------- n C6H12O6
(pati) (glukosa)
(C6H12O6)n ----------------------------------------- 2n C2H5OH + 2n CO2.
(glukosa) yeast (ragi) (ethanol)
Dalam proses gelatinasi, bahan baku ubi kayu, ubi jalar, atau jagung
dihancurkan dan dicampur air sehingga menjadi bubur, yang diperkirakan
mengandung pati 27-30 persen. Kemudian bubur pati tersebut dimasak atau
dipanaskan selama 2 jam sehingga berbentuk gel.
Proses fermentasi dimaksudkan untuk mengubah glukosa menjadi
ethanol/bio-ethanol (alkohol) dengan menggunakan yeast. Pada umumnya hasil
fermentasi adalah bio-ethanol atau alkohol yang mempunyai kemurnian sekitar
30 – 40% dan belum dapat dikategorikan sebagai fuel based ethanol. Agar dapat
mencapai kemurnian diatas 95%, maka alkohol hasil fermentasi harus melalui
proses destilasi. Proses destilasi dilakukan untuk memisahkan alkohol dengan air
dengan memperhitungkan perbedaan titik didih kedua bahan tersebut yang
kemudian diembunkan kembali
Dari berbagai penelitian yang telah dilakukan, terdapat beberapa
karakteristik internal ethanol yang menyebabkan ethanol dapat digunakan
sebagai bahan pengganti bensin. Berikut adalah beberapa karakteristik bahan
bakar ethanol bila dibandingkan dengan bensin (premium).
Page 20
Tabel 2.1 Perbandingan sifat thermal, fisika, dan kimia dari ethanol/bioethanol dan bensin
premium
no. Keterangan unit ethanol premium
1. sifat termal
a. nilai kalor
kkal/ liter 5023,3 8308
b. panas penguapan pada 20˚ C
kkal/ liter 6,4 1,8
c. tekanan uap pada 38˚C
bar 0,2 0,8
d. angka oktan motor
MON 94 82
e. angka oktan riset
RON 111 91
f. index cetan
3 10
g. suhu pembakaran sendiri
˚C 363 221-260
h. perbandingan nilai bakar terhadap
premium 0,6 1
2. sifat kimia
a. analisis berat
C 52,1 87
H 13,1 13
O 34,7 0
C/H 4 6,7
b. keperluan udara (kg udara/ kg bahan bakar) 9 14,8
3. sifat fisika
1. berat jenis g/cm 0,8 0,7
2. titik didih ˚C 78 32-185
3. kelarutan dalam air ya tidak
2.5 Capasitor Discharge Ignition Programmable
CDI merupakan sistem pengapian yang menentukan kapan terjadinya
pengapian berdasarkan putaran mesin. Pengapian yang terjadi dikendalikan oleh
IC (integrated circuit) yang telah diberi masukan data sebelumnya. Data yang
disimpan berupa derajat pengapian terhadap putaran mesin dan tidak dapat
dirubah kembali. CDI pada Suzuki FD 110 XCSD menggunakan jenis tersebut.
Skema dari sistem CDI ini diberikan pada Gambar 2.6.
Page 21
Gambar 2.6 Skema Sistem CDI
Gambar diatas memperlihatkan jenis CDI DC (direct current) yang menggunakan
sumber arus listrik dari battery. Arus listrik tersebut dinaikkan tegangannya
sebelum mengisi kapasitor. Pengapian akan terjadi jika pulser mendapat sinyal
dari magnet, sinyal tersebut diteruskan menuju IC dan selanjutnya kapasitor akan
ter-discharge. Muatan listrik tersebut menuju coil dan berakhir pada busi.
CDI programmable bekerja dengan prinsip yang sama dengan CDI di atas,
namun derajat pengapiannya dapat diubah terhadap putaran mesin. CDI
proggramable yang digunakan dalam penelitian ini adalah CDI proggramable
Rextor. Pengendalian dari sistem CDI programmable ini dilakukan oleh
mikrokontroler. Pada CDI programmable Rextor, digunakan IC Motorola™ 8
Kbyte MC908KX8 sebagai otak pengendalinya. Data di input dari software
melalui bantuan PC (personal computer) menuju CDI programmable dengan
konektifitas kabel serial RS 232, data tersebut kemudian disimpan dalam IC.
Skema dari CDI programable Rextor seperti pada Gambar 2.7.
Page 22
Rextor Programmable CDI model DC
Monster
Rotating
Engine Rotor
Magnet
Engine/
motorbike
chassis ground
Voltage Inverter
12 volts to 350
volts
Pulser Signal
Coil
Firing Area
Low Voltage IC
Regulator
Thyristor Driver
Pulse signal
digitzerCDI Central
Processor Unit
Data
Communication
interface to
Personal
Computer/
Laptop
Data Storage
Unit
Ignition Coil
Spark Plug
40 KV
380 V12 V
AC Voltage Maximum 100 Volts
DC Voltage 5 Volts
CDI Internal Circuit
1 2
3
45
6
7
8
12 Volts Battery
Gambar 2.7 Skema CDI proggramable Rextor
Keterangan gambar :
1. Rectifier and High Voltage Regulator Area; rangkaian penyearah dan
pengatur tegangan tinggi. Berisi rangkaian pembatas tegangan untuk
diumpan ke kumparan pembangkit api busi.
2. Firing Area; rangkaian pengapian, digunakan untuk menyalakan
kumparan pembangkit api busi. Komponen utama adalah thyristor dan
kapasitor, sistem penyalaannya dikendalikan oleh blok nomer 3.
3. Thyristor Driver, rangkaian pengendali thyristor.
4. Central Processor Unit / CPU. Sistem komputer utama pengendali CDI,
mengatur segala fungsi CDI mulai dari pengendalian sistem pengapian
hingga komunikasi dengan personal computer untuk keperluan tuning
data.
5. Pulse Signal Digitzer; rangkaian untuk mengubah level sinyal analog ke
level sinyal digital supaya bisa dibaca oleh CPU.
Page 23
6. Data Communication Interface, rangkaian komunikasi dengan personal
computer.
7. Data Storage Unit, rangkaian berisi IC Memori/ EEPROM untuk
menyimpan data setting.
8. Power supply khusus untuk CPU.
Derajat pengapian yang dimasukan dalam CDI programmable akan dibaca
sebagai fungsi waktu oleh IC. Besar derajat pengapian akan berbanding terbalik
dengan penundaan waktu pengapian. Makin besar derajat yang dimasukan,
semakin singkat waktu penundaan pengapian. Penundaan waktu tersebut dimulai
saat pulser mendapat sinyal dari pick-up magnet hingga derajat yang telah
ditentukan. Perhitungan lebar derajat pengapian pada mesin adalah seperti
Gambar 2.8, sebagai contoh pada Suzuki smash 110.
Gambar 2.8 Perhitungan Lebar Derajat Pengapian
Lebar derajat pengapian ini selanjutnya akan disebut delta. Delta suzuki Smash
110 adalah sebesar :
°=°−° 20)(45)(65 anglepulseranglepickup
Delta tersebut digunakan sebagai acuan derajat paling awal saat pengapian dari
CDI programmable. Ketika pulser mendapat sinyal dari pick-up magnet, CDI
Daerah posisi pengapian
= sudut a1 – sudut a2
Tanda titik TOP stator
Sudut a2 adalah sudut
pulser (pulser angel)
Sudut a1 adalah sudut pick-
up (pick-up angel)
a2 a1
Page 24
akan membacanya sebagai 28° sebelum TMA saat itu. Informasi lain yang akan
masuk menuju CDI yaitu putaran mesin, dari putaran mesin tersebut CDI akan
menghitung berapa lama penundaan waktu yang diperlukan untuk sampai pada
derajat pengapian yang kita inginkan. Misal pulser membaca putaran mesin
sebesar 2000 rpm, maka pada CDI akan menghitung kecepatan untuk menempuh
tiap derajat sebagai berikut :
ondrotasirpsrpm sec/3,3360
20002000 ==
ssputaran 03,03,33/11 ==
Waktu untuk menempuh 1 derajat = derajatss
/108,33360
03,0 5-×=°
Setelah diketahui kecepatan tiap derajat pada putaran 2000 rpm, CDI akan
menghitung kembali berapa waktu yang diperlukan untuk sampai pada derajat
pengapian yang dimasukkan dalam tabel. Sebagaimana yang terlihat pada gambar
2.9.
Gambar 2. 9 Tabel Derajat Pengapian
Pada 2000 rpm kita kehendaki pengapian terjadi 3° sebelum TMA. Maka CDI
akan mengitung waktu yang diperlukan untuk mencapai 3° sebelum TMA tersebut
sebagai berikut :
°=°−° 17)(3)(20 pengapiansudutdelta
Page 25
17° adalah jarak yang ditempuh dari awal pulser mendapat sinyal hingga saat
pengapian yaitu 3° sebelum TMA. Maka CDI akan menunda waktu pengapian
selama :
ondderajats sec1042,117)/(108,33 -3-5 ×=°××
2.6 Dinamometer Inersia
Dinamometer digunakan sebagai alat untuk mengukur unjuk kerja mesin.
Kinerja mesin yang diukur berupa torsi dan daya motor. Pengukuran kinerja
mesin pada dinamometer akan mendapatkan besar nilai torsi, selanjutnya baru
didapatkan daya motor melalui perhitungan dengan melibatkan nilai torsi yang
didapat sebelumnya. Model dinamometer yang digunakan dalam penelitian ini
adalah jenis inersia. Jenis ini memungkinkan untuk pengetesan mesin pada rangka
motor dan langsung pada roda belakang. Sehingga hasil yang didapat merupakan
data unjuk kerja bersih setelah dikurangi rugi-rugi dari gesekan, transmisi dan
sebagainya.
Pada inersia dyno terdapat beban tetap untuk pengujian berupa massa
silinder pejal, yaitu media yang digerakkan oleh roda belakang dari kendaraan.
Silinder pejal dengan massa tertentu tersebut jika berputar akan memiliki besaran
yang disebut dengan momen inersia (I) dan percepatan sudut (α). Percepatan sudut
didapat dari sensor kecepatan yang terdapat disamping silinder. Dari kedua data
yang didapat tersebut dan dengan modul yang digunakan, dilakukan perhitungan
untuk mengetahui besar torsi yang dibaca. Karena pembacaan inersia melibatkan
percepatan, maka tidak mungkin akan didapatkan torsi pada keadaan putaran
mesin tetap (α=0). Perhitungan untuk mendapatkan torsi dimulai dengan
berputarnya roller inersia dinamometer seperti Gambar 2.10, berputarnya roller
akan menghasilkan momen inersia sebagai berikut :
Gambar 2.10 Roller Inersia Dinamometer
R
Page 26
Momen inersia silinder pejal = ( )22
2mkg
MRI = ……..……..(1)
Dimana :
silinderjarijariR
silindermassaM
−=
=
Dari putaran silinder ini, diperoleh perubahan kecepatan sudut berbanding waktu.
Perbandingan keduanya untuk menghitung α (percepatan sudut) dengan rumus :
∂∂
=s
sradian
t
ωα ………..…..(2)
Dimana :
ω∂ = perubahan kecepatan sudut
t∂ = perubahan waktu
Dari hasil α, dapat dihitung torsi T yang dihasilkan mesin, dengan persamaan :
α.IT = ………........................…..(.3)
Torsi untuk silinder pejal adalah
( )mNRmT ....5,0 2 α= ………...…..(4)
Dilanjutkan perhitungan daya mesin dengan persamaan :
( )kWTN
P60
10..2 3−×=
π…………..(5)
Dimana :
N = putaran mesin
Setelah pengolahan data tersebut selesai dengan diketahui besar torsi dan daya
mesin, data tersebut diolah oleh sistem GUI (graphical user interface) untuk
mendapatkan keluaran berupa grafik.
2.7 Konsumsi Bahan Bakar Spesifik dan Efisiensi Mesin
Dalam pengujian mesin, konsumsi bahan bakar diukur berdasarkan aliran
massa bahan bakar per unit waktu. Parameter yang lebih berguna adalah konsumsi
bahan bakar spesifik ( specific fuel consumption) sfc. Sfc diukur berdasarkan
aliran massa bahan bakar per unit daya yang dihasilkan. Sfc menggambarkan
Page 27
besarnya efisiensi mesin dalam menggunakan bahan bakar untuk menghasilkan
daya.
P
msfc
f&
= ………………………(6)
Dimana :
Sfc = specific fuel consumption
fm& = aliran massa bahan bakar ( g/s )
P = daya yang dihasilkan ( kW )
Unjuk kerja mesin diukur berdasarkan perbandingan antara kerja yang
dihasilkan dalam satu siklus dengan jumlah energi bahan bakar yang dilepaskan
ketika mengalami proses pembakaran dalam satu siklus.
HVHVfHVf
cf
QsfcQm
P
Qm
W
⋅===
1
&&η ………….(7)
Dimana :
fη = efisiensi mesin
HVQ = nilai kalor bakar
Page 28
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Diagram Alir Penelitian
Rangkaian kegiatan penelitian secara garis besar dapat dilihat pada
Gambar di bawah ini :
Gambar 3.1 Diagram alir penelitian
mulai
Persiapan :
Motor, CDI programmable, bahan bakar, dynamometer
Motor kondisi
standar + bensin
Variasi derajat
pengapian
Remapping
pengapian
Daya , torsi, sfc
Analisa data
untuk bahan
bakar bensin
Motor kondisi standar +
bahan bakar campuran
E40, E50, E60,E70,E80
Variasi derajat
pengapian
Remapping
pengapian
Daya, torsi, sfc
Analisa data untuk
bahan bakar campuran
E40,E50,E60,E70,E80
Analisa data
keseluruhan
selesai
Page 29
3.2 Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian tugas akhir ini adalah :
1. Bahan bakar berupa bensin premium dan ethanol 96%.
2. CDI Programmable REXTOR
3.2.1 Spesifikasi bahan bakar
Bahan bakar yang digunakan dalam pengujian adalah campuran bensin
premium dan ethanol (gasohol). Kadar campuran yang diuji antara lain E-40, E-
50, E-60, E-70, dan E-80.
Tabel 3.1 Tabel sifat bahan bakar
no. keterangan unit ethanol premium
1. sifat termal
a. nilai kalor kkal/ liter 5023,3 8308
b. panas penguapan pada 20˚ C kkal/ liter 6,4 1,8
c. tekanan uap pada 38˚C bar 0,2 0,8
d. angka oktan motor MON 94 82
e. angka oktan riset RON 111 91
f. index cetan 3 10
g. suhu pembakaran sendiri ˚C 363 221-260
h. perbandingan nilai bakar terhadap premium 0,6 1
2. sifat kimia
a. analisis berat
C 52,1 87
H 13,1 13
O 34,7 0
C/H 4 6,7
b. keperluan udara (kg udara/ kg bahan bakar) 9 14,8
3. sifat fisika
1. berat jenis g/cm 0,8 0,7
2. titik didih ˚C 78 32-185
3. kelarutan dalam air ya tidak
Tabel 3.2 Tabel nilai kalor dan specific gravity
no. jenis pemeriksaan hasil pemeriksaan
E-40 E-50 E-60 E-70 E-80
1. Specific Gravity at 60/60˚F 0,7699 0,7777 0,7841 0,7892 0,796
2. Gross Heating Value, BTU/lb 20079 20034 19996 19966 19925
Page 30
3.2.2 Spesifikasi CDI programmable REXTOR
Programmable CDI Rextor memiliki spesifikasi sebagai berikut :
Microprocessor : Motorola TM 8 KByte MC908KX8
Warna : Merah
Berat Netto : 439 - 452 gram
Gross : 652 - 659 gram
Koneksi komunikasi data : Serial Communication Port DB 9 (RS 232)
PC operating system : Microsoft Windows 2000 / XP/ Linux all distro
USB to RS 232 converter : Ver. 2.0
Tegangan kerja battery : 11.5 - 16 Volt, 12.5 Volt (optimum)
Tegangan output CDI : 250 Volt (rpm idle) 210 Volt (16,000 rpm)
Sistem proteksi : Auto cut off low voltage (dibawah 10 Volt)
Koneksi yang tersedia : 3 (main connector, RS 232, gear position sensor)
Gambar 3.2 CDI programmable REXTOR
3.2.3 Fitur CDI programmable REXTOR
Fitur pada programmable CDI Rextor antara lain :
1. Wide Range Programming Pulser Angle & Pick Up Angle.
CDI memiliki setting pulser angle dan pick-up angle yang mampu
disesuaikan dengan semua mesin. Tidak memerlukan modifikasi mekanis
pulser ataupun posisi magnet untuk proses tuning pengapian. Akurasi
program CDI digital mencapai 0.001 derajat.
2. Flexible Ignition Map Adjustment.
Akurasi setiap titik kurva pengapian dalam selang 500 rpm mesin dan
limiter di 20000 rpm, dengan menyesuaikan setting kurva pada mesin akan
diperoleh kemampuan maksimum mesin.
Page 31
3. Engine Brake Overrun Effect Prevention.
Disaat deselerasi dan menurunkan gigi, mesin berputar melebihi
kemampuan maksimum, kurva pengapian dapat di setting untuk
menghindari kerusakan mesin dengan memberikan batasan putaran mesin,
pada putaran tersebut tidak akan terjadi pengapian.
4. Three mode controller (single map and gear selected map)
Single map bekerja seperti CDI digital biasa dan gear selected map bekerja
dengan sensor posisi gigi pada gear box mesin untuk memilih map
pengapian sesuai posisi gigi.
5. Optimum data storage memory.
Mampu menyimpan 14 macam setting kurva pengapian dalam satu unit
CDI. Kurva pengapian disesuaikan dengan bermacam kondisi sirkuit,
bahan bakar, rasio gigi, temperatur udara, kelembaban dan apapun seting
optimum mekanik terhadap mesin.
6. Non Licensed Interface and Free Software.
Bekerja minimal PC Pentium 2, 300 MHz, RAM 64 MB dengan sistem
operasi minimum Windows 2000 atau Linux. Dengan CD (compact disk)
program berplatform Java (Sun Microsystem) sehingga tidak memerlukan
ijin untuk meng-install.
3.3 Alat
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain:
1. Suzuki FD 110 XCSD
Sepeda motor yang digunakan dalam pengujian yaitu Suzuki smash tahun
2004.
Spesifikasi Suzuki FD 110 XCSD
Tipe mesin : 4 langkah, 1 silinder, SOHC, pendingin udara
Kapasitas : 110cc
Bore x stroke (mm) : 53,5 x 48,8 mm
Rasio kompresi : 9,5 : 1
Transmisi : 4 speed
Page 32
2. Dinamometer
Dinamometer yang digunakan adalah jenis dinamometer inersia, data yang
ditampilkan berupa grafik tenaga dan torsi mesin. Variasi data dapat diatur
terhadap waktu, kecepatan dan putaran mesin. Dinamometer yang
digunakan dalam penelitian ini ditampilkan pada Gambar 3.3
Gambar 3.3 Dinamometer Inersia
Spesifikasi dinamometer :
1. Panjang : 220 cm
2. Lebar : 106 cm
3. Tinggi : 50 cm
4. Berat : ± 70 kg
Spesifikasi roller :
1. Panjang : 60 cm
2. Diameter : 25 cm
3. Berat : ± 145 kg
4. Max roller rpm : 5000 rpm
5. Power : 50 hp
6. Speed : 235 km/jam
3. Laptop
Digunakan untuk input data map pengapian ke dalam CDI programmable
REXTOR.
Page 33
4. Gelas ukur
Digunakan untuk membuat campuran bahan bakar bensin premium dan
ethanol.
Gambar 3.4 gelas ukur
5. Buret tetes
Digunakan untuk mengukur laju konsumsi bahan bakar.
Gambar 3.5 buret tetes
3.4 Pelaksanaan Penelitian
3.4.1 Membuat Campuran Bahan Bakar
Bahan bakar yang digunakan berupa campuran bensin premium dan
ethanol ( gasohol). Bensin premium dibeli dari satu tempat yaitu SPBU
Sekarpace. Ethanol yang digunakan mempunyai kadar kemurnian 96% produk
dari PT. Brataco. Bensin premium dan ethanol ditakar menggunakan gelas ukur
Page 34
dan dicampur di dalam botol dengan cara dikocok secara manual. Campuran
bensin premium dan ethanol dicampur sebelum pelaksanaan pengujian untuk
menghindari terjadinya pemisahan antara bensin dan ethanol jika disimpan lama.
3.4.2 Pengujian Campuran Bahan Bakar
Proses pengujian dilaksanakan di Mototech Indonesia, dengan bantuan dan
diawasi operator dinamometer. Rangkaian pelaksanaan pengujian diawali dengan
menguji bahan bakar premium dan gasohol dengan menggunakan pengapian CDI
standar. Pengujian selanjutnya dilakukan dengan menggunakan pengapian flat
CDI programmable Rextor. Sebelum digunakan untuk pengujian, nilai derajat
pengapian flat harus dimasukkan dulu ke dalam memori CDI programmable
Rextor dengan menggunakan komputer atau laptop. Nilai derajat pengapian yang
dimasukkan ke dalam CDI programmable REXTOR dicontohkan dalam gambar
3.6.
Gambar 3.6 Tabel derajat pengapian
Page 35
Map yang dapat dimasukan dalam CDI adalah sebanyak 14 map, sehingga tahap
pertama dimasukan map 1 derajat hingga map 14 derajat. Derajat pengapian terus
dinaikan hingga mencapai 19 derajat sesuai dengan nilai delta pada magnet.
Kondisi pengujian sepeda motor Suzuki FD 110 adalah sebagai berikut :
Sistem pengapian : CDI standar dan Programmable CDI Rextor
Tekanan ban : 30 psi
Bahan bakar : Premium dan gasohol
Temperatur : 30 º C - 34º C
Kelembaban : 80% - 90%
Putaran mesin saat awal pengujian dimulai dari 2500 rpm sesuai dengan kondisi
dimana roda sepeda motor mulai berputar. Putaran mesin stasioner dinaikan
hingga mencapai kondisi putaran mesin awal pengujian, kemudian ditahan
beberapa saat baru dilakukan pengambilan data. Pembukaan gas dilakukan secara
WOT (wide open throtlle). Data yang didapatkan pada proses pengujian berupa
grafik tenaga mesin terhadap putaran mesin. Data tenaga terhadap putaran mesin
tersebut digunakan sebagai dasar analisa mencari derajat pengapian pada mesin
Suzuki FD110. Konsumsi bahan bakar diukur dengan menggunakan buret tetes.
Page 36
BAB IV
DATA DAN ANALISA
4.1 Hasil Pengujian dengan CDI Standar
Pengujian bahan bakar campuran bensin premium dan ethanol dilakukan
menggunakan CDI standar sebagai pembanding unjuk kerja yang dihasilkan. Data
hasil pengujian dengan menggunakan CDI standar ditunjukkan dalam gambar 4.1,
gambar 4.2, gambar 4.3, gambar 4.4, dan gambar 4.5.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000
putaran mesin (rpm)
daya (hp)
premium e40 e50 e60 e70 e80
Gambar 4.1 Grafik tenaga terhadap putaran mesin menggunakan pengapian CDI standar
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000
putaran mesin (rpm)
torsi (Nm)
premium e40 e50 e60 e70 e80
Gambar 4.2 Grafik torsi terhadap putaran mesin menggunakan pengapian CDI standar
Page 37
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000
putaran mesin (rpm)
konsumsi bahan bakar (m
l/s)
premium e40 e50 e60 e70 e80
Gambar 4.3 Grafik konsumsi bahan bakar terhadap putaran mesin menggunakan pengapian CDI
standar
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
0,14
0,16
0,18
0,2
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000
putaran mesin (rpm)
sfc (gr/kW.s)
premium e40 e50 e60 e70 e80
Gambar 4.4 Grafik sfc terhadap putaran mesin menggunakan pengapian CDI standar
Page 38
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000
putaran mesin (rpm)
efisiensi mesin
premium e40 e50 e60 e70 e80
Gambar 4.5 Grafik efisiensi terhadap putaran mesin menggunakan pengapian CDI standar
Hasil pengujian variasi bahan bakar campuran premium dan ethanol
menggunakan CDI standar menunjukkan daya maksimal untuk premium 8,078 hp
pada 6442 rpm, E-40 8,196 hp pada 7063 rpm, E-50 7,841 hp pada 6623 rpm, E-
60 7,628 hp pada 6798 rpm, E-70 7,079 hp pada 6274 rpm, dan E-80 6,821 hp
pada 6409 rpm. Daya tertinggi dihasilkan oleh campuran premium dan ethanol E-
40. Peningkatan tenaga yang terjadi sebesar 1,46%. Hasil pengujian juga
menunjukkan bahwa tenaga yang dihasilkan meningkat untuk penggunaan bahan
bakar E-40 dan selanjutnya menurun untuk penggunaan bahan bakar E-50, E-60,
E-70, E-80. Torsi maksimal yang dihasilkan dari hasil pengujian dengan
menggunakan pengapian CDI standar yaitu untuk premium sebesar 9,06 Nm /
5475 rpm, E-40 sebesar 8,94 Nm / 3130 rpm, E-50 sebesar 8,58 Nm / 5680 rpm,
E-60 sebesar 8,13Nm / 5830 rpm, E-70 sebesar 7,73 Nm / 6093 rpm, dan E-80
sebesar 7,29 Nm / 6223 rpm. Dari data tersebut menunjukkan semakin banyak
campuran ethanol yang digunakan menyebabkan torsi turun.
Konsumsi bahan bakar untuk pengujian dengan menggunakan CDI standar
menunjukkan bahwa semakin besar kadar campuran ethanol menyebabkan
konsumsi bahan bakar yang semakin banyak. Peningkatan konsumsi bahan bakar
rata-rata untuk rentang putaran mesin 5000 sampai 9000 rpm adalah E-40 sebesar
8,94%, E-50 sebesar 4,36%, E-60 sebesar 6,38%, E-70 sebesar 14,56%, dan E-80
Page 39
sebesar 31,78%. Specific fuel consumption rata- rata untuk setiap variasi bahan
bakar yaitu, premium sebesar 0,045 g/kW.s, E-40 sebesar 0,051 g/kW.s, E-50
sebesar 0,054 g/kW.s, E-60 sebesar 0,057 g/kW.s, E-70 sebesar 0,091 g/ kW.s, E-
80 sebesar 0,103 g/kW.s. Efisiensi mesin juga menunjukkan semakin banyak
ethanol yang dicampurkan menyebabkan efisiensi mesin menjadi turun.
4.2 Hasil Pengujian Dengan Derajat Pengapian Flat CDI Rextor
Pengujian bahan bakar campuran dengan menggunakan CDI
programmable Rextor dilakukan dengan memasukkan derajat pengapian flat
terlebih dahulu untuk mencari dasar untuk melakukan proses remmaping.
Pengapian flat yang digunakan yaitu pengapian sebesar 1 derajat hingga 19
derajat, diujikan secara bergantian untuk setiap variasi bahan bakar yang
digunakan. Data hasil pengujian dengan menggunakan pengapian flat untuk setiap
variasi bahan bakar ditunjukkan dalam gambar 4.6, gambar 4.7, gambar 4.8,
gambar 4.9, gambar 4.10, dan gambar 4.11.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000
putaran mesin (rpm)
daya (hp)
1º 2º 3º 4º 5º 6º 7º 8º 9º 10º
11º 12º 13º 14º 15º 16º 17º 18º 19º
Gambar 4.6 Grafik derajat pengapian flat terhadap daya dan putaran mesin bahan bakar
premium
Dari hasil pengujian pengapian derajat flat untuk bahan bakar premium,
menunjukkan tenaga dan putaran mesin cenderung naik sebanding dengan
kenaikan derajat pengapian. Grafik juga menunjukkan tenaga akan naik sampai
pada puncak tenaga di putaran mesin tertentu dan selanjutnya tenaga akan turun.
Page 40
Puncak tenaga untuk setiap derajat pengapian flat dicapai pada rentang putaran
mesin 5250 rpm sampai 6750 rpm.. Tenaga tertinggi dihasilkan pada derajat
pengapian 16º BTDC sebesar 5,989 hp/6433 rpm.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000
putaran mesin (rpm)
daya (hp)
1º 2º 3º 4º 5º 6º 7º 8º 9º 10º
11º 12º 13º 14º 15º 16º 17º 18º 19º
Gambar 4.7 Grafik derajat pengapian flat terhadap daya dan putaran mesin bahan bakar E-40
Dari hasil pengujian untuk pengapian derajat flat untuk bahan bakar gasohol E-40
menunjukkan pola grafik yang sama dengan pengujian untuk bahan bakar
premium. Puncak tenaga untuk setiap derajat pengapian flat dicapai pada rentang
putaran mesin 5750 rpm sampai 7250 rpm. Tenaga tertinggi untuk pengujian
pengapian derajat flat dengan bahan bakar E-40 dicapai pada derajat pengapian
19º BTDC sebesar 7,744 hp/ 7178 rpm. Untuk pengapian flat di bawah 7º
menunjukkan daya tertinggi yang dihasilkan sebesar 5,362 hp dan range putaran
mesin dibawah 9000 rpm. Untuk pengapian flat di atas 7º mencapai range
putaran mesin 10000 rpm.
Page 41
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000
putaran mesin (rpm)
daya (hp)
1º 2º 3º 4º 5º 6º 7º 8º 9º 10º 11º
12º 13º 14º 15º 16º 17º 18º 19º
Gambar 4.8 Grafik derajat pengapian flat terhadap daya dan putaran mesin bahan bakar E-50
Pengujian pengapian flat dengan bahan bakar E-50 menunjukkan pola yang sama .
Puncak tenaga untuk setiap derajat pengapian flat dicapai pada rentang putaran
mesin 6250 rpm sampai 7500 rpm. Daya tertinggi untuk pengujian derajat flat
dengan bahan bakar E-50 dicapai pada derajat pengapian 17º BTDC sebesar
7,882hp / 6740 rpm. Untuk pengapian flat di bawah 7º memiliki range putaran
mesin di bawah 9250 rpm dengan daya tertinggi 6,501 hp/ 6684 rpm , sedangkan
pengapian flat di atas 7º memiliki range rpm sampai dengan 10000 rpm. Pada
pengujian menggunakan bahan bakar E-50, pengambilan data dimulai pada
putaran mesin di atas 3000 rpm. Hal ini disebabkan pada putaran dibawah 3000
rpm kondisi mesin tidak bisa stasioner.
Page 42
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000
putaran mesin (rpm)
daya (hp)
1º 2º 3º 4º 5º 6º 7º 8º 9º 10º 11º
12º 13º 14º 15º 16º 17º 18º 19º
Gambar 4.9 grafik derajat pengapian flat terhadap daya dan putaran mesin bahan bakar E-60
Pengujian pengapian flat dengan bahan bakar E-60 menunjukkan pola yang sama .
Puncak tenaga untuk setiap derajat pengapian flat dicapai pada rentang putaran
mesin 5750 rpm sampai 7000 rpm. Daya tertinggi untuk pengujian derajat flat
dengan bahan bakar E-60 dicapai pada derajat pengapian 17º BTDC sebesar
7,634hp / 6595 rpm. Kondisi mesin untuk putaran mesin di bawah 3000 rpm sulit
untuk stasioner.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000
putaran mesin (rpm)
daya (hp)
1º 2º 3º 4º 5º 6º 7º 8º 9º 10º 11º
12º 13º 14º 15º 16º 17º 18º 19º
Gambar 4.10 grafik derajat pengapian flat terhadap daya dan putaran mesin bahan bakar E-70
Pengujian pengapian flat dengan bahan bakar E-70 menunjukkan pola yang sama .
Puncak tenaga untuk setiap derajat pengapian flat dicapai pada rentang putaran
Page 43
mesin 5250 rpm sampai 7250 rpm. Daya tertinggi untuk pengujian derajat flat
dengan bahan bakar E-70 dicapai pada derajat pengapian 17º BTDC sebesar
7,206hp / 7036 rpm. Grafik tenaga juga menunjukan bahwa kondisi mesin yang
tidak stabil dan sulit untuk stasioner.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000
putaran mesin (rpm)
daya (hp)
1º 2º 3º 4º 5º 6º 7º 8º 9º 10º 11º 12º
13º 14º 15º 16º 17º 18º 19º
Gambar 4.11 grafik derajat pengapian flat terhadap daya dan putaran mesin bahan bakar E-80
Pengujian pengapian flat dengan bahan bakar E-80 menunjukkan pola yang sama .
Puncak tenaga untuk setiap derajat pengapian flat dicapai pada rentang putaran
mesin 5500 rpm sampai 6500 rpm. Daya tertinggi untuk pengujian derajat flat
dengan bahan bakar E-80 dicapai pada derajat pengapian 16º BTDC sebesar
6,885hp / 6181 rpm. Grafik hasil pengujian memiliki pola naik turun yang
menunjukkan kondisi mesin sulit untuk stasioner. Pengambilan data dilakukan
dari putaran mesin 4000 rpm. Kondisi mesin dibawah putaran 4000 rpm tidak
dapat stasioner.
4.3 Penentuan Remapping Derajat Pengapian
Data hasil pengujian pada gambar 4.6, gambar 4.7, gambar 4.8, gambar
4.9, gambar 4.10, dan gambar 4.11 digunakan sebagai dasar untuk menentukan
derajat pengapian yang akan diujikan mengunakan CDI programmable Rextor.
Metode yang digunakan untuk mencari derajat pengapian tersebut adalah dengan
Page 44
menganalisa tenaga mesin tertinggi yang dihasilkan pada derajat pengapian
tertentu terhadap putaran mesin.
Hasil analisa derajat pengapian dan tenaga mesin tertinggi pada pengujian dengan
bahan bakar premium dan gasohol ditunjukan dalam tabel 4.1. Derajat pengapian
yang telah diperoleh dimasukan ke dalam memori CDI Rextor untuk diujikan
pada masing masing campuran bahan bakar.
Tabel 4.1 Tabel derajat pengapian remapping CDI programmable REXTOR
No. rpm premium e40 e50 e60 e70 e80
1 2500 1
2 3000 2 13
3 3500 4 18 14 3
4 4000 14 13 17 18 13 15
5 4500 14 13 18 18 10 15
6 5000 16 18 18 17 11 16
7 5500 16 13 19 17 13 16
8 6000 16 13 19 17 15 16
9 6500 16 13 18 17 18 16
10 7000 16 19 17 16 17 16
11 7500 14 19 16 14 15 16
12 8000 14 15 17 14 18 15
13 8500 18 18 15 14 19 16
14 9000 18 18 15 17 16 16
15 9500 18 18 14 14 18
16 10000 18 19 14 15 18
4.4 Hasil Pengujian Dengan Remapping Derajat Pengapian CDI Rextor
Hasil pengujian bahan bakar premium dan gasohol dengan pengapian hasil
remapping CDI programmable Rextor ditunjukkan dalam gambar 4.12, gambar
4.13, gambar 4.14, gambar 4.15, dan gambar 4.16.
Page 45
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000
putaran mesin (rpm)
daya (hp)
premium e40 e50 e60 e70 e80
Gambar 4.12 Grafik daya terhadap putaran mesin menggunakan pengapian hasil remapping CDI
programmable REXTOR
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000
putaran mesin (rpm)
torsi (Nm)
premium e40 e50 e60 e70 e80
Gambar 4.13 Grafik torsi terhadap putaran mesin menggunakan pengapian hasil remapping
CDI programmable REXTOR
Page 46
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000
putaran mesin (rpm)
konsumsi bahan bakar (m
l/s)
premium e40 e50 e60 e70 e80
Gambar 4.14 Grafik konsumsi bahan bakar terhadap putaran mesin menggunakan pengapian
hasil remapping CDI programmable REXTOR
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
0,14
0,16
0,18
0,2
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000
putaran mesin (rpm)
Sfc (gr/kW.s)
premium e40 e50 e60 e70 e80
Gambar 4.15 Grafik Sfc terhadap putaran mesin menggunakan pengapian hasil remapping CDI
programmable REXTOR
Page 47
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000
putaran mesin (rpm)
efisiensi
premium e40 e50 e60 e70 e80
Gambar 4.16 Grafik efisiensi terhadap putaran mesin menggunakan pengapian hasil remapping
CDI programmable REXTOR
Hasil pengujian dengan remapping pengapian CDI Rextor menunjukkan
bahwa tenaga mesin tertinggi dihasilkan oleh campuran E-40. Hasil pengujian
menunjukkan tenaga maksimal yang dihasilkan untuk bahan bakar premium
sebesar 8,294 hp /7608 rpm, E-40 sebesar 8,526 hp /7001 rpm, E-50 sebesar 8,037
hp / 6456 rpm, E-60 sebesar 7,879 hp/ 6677 rpm, E-70 sebesar 7,292 hp / 6531
rpm, dan E-80 sebesar 7,093 hp / 6644 rpm. Semakin besar kadar campuran
menghasilkan tenaga yang semakin kecil. Hal ini dipengaruhi oleh nilai kalor dari
campuran bahan bakar yang semakin turun jika jumlah ethanol dalam campuran
semakin besar. Torsi yang dihasilkan dari pengujian dengan menggunakan
pengapian hasil remapping CDI Rextor yaitu, premium sebesar 9,87 Nm / 3133
rpm, E-40 sebesar 9,42 Nm / 3102 rpm, E-50 sebesar 8,97 Nm / 5489 rpm, E-60
sebesar 8,65 Nm / 5405 rpm, E-70 sebesar 8,11 Nm / 5624 rpm, dan E-80 sebesar
7,77 Nm / 5601 rpm. Dari data tersebut menunjukkan semakin banyak campuran
ethanol yang digunakan menyebabkan torsi turun.
Konsumsi bahan bakar untuk pengujian dengan remapping derajat
pengapian CDI Rextor menunjukkan adanya peningkatan berbanding lurus
dengan jumlah campuran ethanol. Konsumsi bahan bakar untuk pengujian dengan
pengapian hasil remapping CDI programmable Rextor menunjukkan peningkatan,
E-40 sebesar 12,9%, E-50 sebesar 15,26%, E-60 sebesar 18,37%, E-70 sebesar
Page 48
20,28%, dan E-80 sebesar 36,6%. Specific fuel consumption rata- rata untuk setiap
variasi bahan bakar yaitu, premium sebesar 0,038 g/kW.s, E-40 sebesar 0,083
g/kW.s, E-50 sebesar 0,086 g/kW.s, E-60 sebesar 0,053 g/kW.s, E-70 sebesar
0,064 g/ kW.s, E-80 sebesar 0,084 g/kW.s. nilai Sfc cenderung naik berbanding
lurus dengan jumlah campuran ethanol yang digunakan. Grafik efisiensi mesin
juga menunjukkan penurunan berbanding lurus dengan jumlah ethanol yang
digunakan. Efisiensi mesin tertinggi dicapai untuk pengujian dengan bahan bakar
premium. Data efisiensi untuk bahan bakar premium pada putaran mesin 3000
rpm menunjukkan adanya ketidaksesuaian dengan teori mengenai kurva efisiensi
termal. Data tersebut menunjukkan nilai efisiensi yang melebihi dari batas
efisiensi untuk kondisi ideal. Hal ini dapat disebabkan oleh adanya kesalahan
dalam pengambilan data.
Perbandingan hasil pengujian bahan bakar dengan pengapian CDI
standar dan pengapian remapping CDI programmable Rextor menunjukkan
adanya peningkatan daya mesin rata-rata sebesar 3,3% untuk pengujian dengan
CDI Rextor. Nilai torsi rata–rata juga meningkat sebesar 6,08% Konsumsi bahan
bakar juga mengalami perubahan. Konsumsi bahan bakar untuk pengapian
remapping CDI programmable Rextor dibandingkan pengapian CDI standar
adalah untuk premium terjadi penurunan sebesar 5,9%, E-40 terjadi peningkatan
sebesar 8,6 %, E-50 terjadi peningkatan sebesar 2,8%, E-60 terjadi peningkatan
sebesar 5,5%, E-70 terjadi penurunan sebesar 5,1%,dan E-80 terjadi penurunan
sebesar 4,6%. Nilai Sfc rata-rata untuk pengujian dengan CDI Rextor
dibandingkan dengan pengujian menggunakan CDI standar diperoleh untuk
premium mengalami penurunan sebesar 15,5%, E-40 mengalami peningkatan
sebesar 62 %, E-50 mengalami peningkatan sebesar 59%, E-60 mengalami
penurunan sebesar 7 %, E-70 mengalami penurunan sebesar 30%, dan E-80
mengalami penurunan sebesar 18%. Efisiensi mesin untuk pengujian dengan CDI
Rextor menunjukkan adanya peningkatan dibanding dengan CDI standar.
Peningkatan efisiensi rata-rata yang terjadi yaitu, premium sebesar 15%, E-40
tidak ada peningkatan, E-50 tidak ada peningkatan, E-60 sebesar 8%, E-70
sebesar 13%, dan E-80 sebesar 14%.
Page 49
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan analisa hasil dan pembahasan tersebut di atas maka dapat
disimpulkan beberapa hal sebagai berikut:
1. Pengujian dengan remapping derajat pengapian CDI Rextor dibandingkan
dengan pengapian CDI standar, daya, torsi, dan efisiensi menunjukkan
peningkatan.
2. Dengan remapping derajat pengapian CDI Rextor diperoleh peningkatan
daya rata rata sebesar 3,3%, torsi rata rata sebesar 6,08 % dan efisiensi rata
rata sebesar 8,3%.
3. Nilai Sfc untuk E-40 dan E-50 dengan remapping derajat pengapian CDI
Rextor terjadi peningkatan sebesar 62% dan 59%. Sedangkan untuk premium
, E-60,E-70 dan E80 terjadi penurunan Sfc sebesar 15,5%, 7%,dan 18%.
5.2 Saran
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, penulis menyarankan beberapa
hal berikut:
1. Perlu adanya penelitian dengan menggunakan variasi bahan bakar yang lain.
2. Perlu adanya pengujian sejenis dengan mesin motor yang dimodifikasi bagian
karburator.
Page 50
DAFTAR PUSTAKA
Arismunandar, wiranto, 1988, Penggerak Mula Motor BakarTorak, Penerbit ITB :
Bandung
Atok Setiawan, 2007, Pengaruh Ignition Timing dan Compression Ratio
Terhadap Unjuk Kerja dan Emisi Gas Buang Motor Bensin Berbahan
Bakar Campuran Etanol 85% dan Premium 15% ( E-85), Seminar
Nasional Teknologi 2007, Yogyakarta
Bell, A. Graham, 2004, Four Stroke Performance Tuning Second Edition, Haynes
Publishing:USA
Heywood, Jhon B., 1990, Internal Combustion Engine Fundamentals, McGraw-
Hill Book Company.USA
Pranowo, Wisnu, 2007, Penentuan Derajat Pengapian Honda C100
Menggunakan Programable CDI Dengan Analisa Tenaga Mesin, Jurusan
Teknik Mesin UNS, Surakarta
Tolga Topgul, Huseyin Serdar Yucesu, Can Cinar, Atilla Koca, The Effects of
Ethanol – Unleaded Gasoline Blends and Ignition Timing on Engine
Performance and Exhaust Emissions, Renewable Energy 2006; 31 : 2534-
2542
Wei-Dong Hsieh, Rong-Hong Chen, Tsung-Lin Wu, Ta-Hui Lin, Engine
Performance and Pollutant Emission of an SI Engine Using Ethanol-
Gasoline Blended Fuels, Atmospheric Environment 2002; 36 : 403-410