Dokumen tersebut membahas hasil pengujian tekan dan kelelahan yang dilakukan terhadap beberapa pegas klep sepeda motor. Pengujian dimaksudkan untuk mengetahui kekuatan, regangan, dan efisiensi masing-masing pegas klep."

1. BAB IV
PEMBAHASAN
4. 1 Pengujian tekan
Pengujian tekan terhadap pegas klep dilakukan untuk mengetahui kekuatan
tekan maksimum yang terdapat pada pegas klep, rumus dasar yang dimiliki pegas:
F=C.X
Keterangan: F = Gaya (N)
x = Perubahan panjang
C = Konstanta pegas
(mm)
(N/mm)
Dimana hubungan F dan X saling mempengaruhi karena adanya penambahan
gaya, maka akan mempengaruhi besarnya nilai x. sehingga dari rumus diatas bisa
diambil batas gaya tekan yangmenyebabkan kemampuan pegas klep untuk
meredam getaran pada crankshaft berkurang. Pada kendaraan bermotor pegas klep
digolongkan sebagai pegas kerja berat, dimana pegas dikenai beban dengan
lendutan besar dan bervariasi serta harus mempunyai umur 1.000.000 siklus,
untuk jangka sangat panjang, seperti pegas katup pada sepeda motor.
Pegas klep merupakan jenis pegas tekan, pada kendaraan bermotor
berfungsi untuk mengurangi getaran-getaran yang disebabkan pukulan suatu
beban dan menekan katup-katup pada motor sesuai tugasnya. untuk menumpukan
beban dengan memperhatikan titik pusat tekan yang diterima pegas, dan sebagai
tumpuan dari pegas agar bisa tegak dibidang datar. maka kedua ujung pegas harus
diratakan dengan mesin gerinda. Jika tekanan dari pegas dalam muatan beban
maksimal, jumlah jarak bebas diantara putaran dinamakan kelonggaran. dimana
kesimpulan adalah:

2. 23
Lo = (n + 1,5)d + fm+kelonggaran.
Keterangan:
22
Lo : panjang pegas dalam keadaan dimana tidak ada tenaga luar yang berkerja
n : banyaknya uliran
D : garis tengah putaran
d : tebal uliran
Ukuran-ukuran pegas penekan harus ditentukan sedemikian rupa sehingga pada
tekanan yang paling besar, harus masuk ada ruangan bebas yang cukup diantara
putaran yang berturut-turut. tujuannya untuk menghindarkan adanya gangguan
pukulan, pada putaran satu dengan putaran yang lainnya, yang dapat
menyebabkan putus dan rusaknya pegas sebelum waktunya.
4.2 Analisa dan Data- data pengujian
4.2.1 Pengujian kelelahan pegas
Pengujian kelelahan dilakukan untuk mengetahui kondisi pegas klep yang telah
digunakan pada sepeda motor, sebelum diuji tekan, menggunakan alat pengujian
pegas spiral, waktu pengujian dilakukan selama 6 jam untuk satu pegas klep. hasil
pengujian kelalahan pegas klep tertera pada tabel 4.5
Tabel 4.4 Spesifikasi pegas klep (bahan uji)

3. 24
Spesiemen
Diameter luar
Diameter dalam
Panjang
pegas (L)
(D)
(d)
Pegas klep 1
22,42
16,45
33,70
pegas klep 2
15,00
12,20
34,38
Pegas klep 3
22,45
16,80
33,25
Pegas klep 4
15,50
11,85
34,10
Pegas klep 5
22,40
16,90
33,08
Pegas klep 6
15,60
11,90
34,46
Pegas klep 7
22,60
17,35
33,39
Pegas klep 8
15,50
11,85
34,25
Tabel diatas berisi ukuran pegas klep
Pegas klep yang diuji memiliki ukuran yang berbeda sedikit, satu dengan yang
lainnya pegas klep yang pertama yang diuji memiliki ukuran Diameter besar = 22.
42 mm, diameter dalam = 16.45 mm, dan panjang = 33,70 mm.
Table 4.5 Hasil pengujian kelelahan pegas klep
spesiemen
Lo (mm)
εo
L1(mm)
ε1(mm)
(mm)
Pegas klep 1
33,70
3,3
33.46
4,5
pegas klep 2
34,50
2.0
34.47
1,9
Pegas klep 3
33,45
3,3
33.70
3,5
Pegas klep 4
34,15
2,0
33.90
1,8
Pegas klep 5
33.10
3,2
33.15
3,3
Pegas klep 6
34,50
2,0
33.46
1,9
Pegas klep 7
33,40
3,9
33.79
3,5
Pegas klep 8
34,30
2,0
14,50
1,9

4. 25
Tabel diatas menerangkan perubahan renggangan dan panjang pegas klep yang
telah diuji kelelahan selama 6 jam diuji, sehingga bisa disimpulkan sementara
semakin lama pegs klep dipakai maka perubahan sifat elastisitas pada pegas klep
semakin besar
4.2.2 Pengujian tekan
Pengujian tekan dilakukan untuk mengetahui kekuatan elastisitas pegas
klep yang telah diuji kelelahan. Dalam pengujian ini dilakukan 8 pengujian pegas
klep yang diuji kekuatan lelah dan kekuatan tekan. adapun data hasil pengujian
sebagai berikut:
Tabel 4.6 Pengujian tekan pada pegas klep
Spesiemen
Lo
L1
Pegas klep 1
33,70
16.45
pegas klep 2
34,50
15.40
Pegas klep 3
33,45
16.40
Pegas klep 4
34,15
14.10
Pegas klep 5
33.10
16.10
Pegas klep 6
34,50
14.40
Pegas klep 7
33,40
15.25
Pegas klep 8
34,30
14.50
Tabel yang diatas berisi hasil pengujian tekan pada pegas klep dimana pegas klep
ditekan sehingga habis, kemudian dalam posisi ditekan pegas klep panjang pegas
klep diukur dengan jangka sorong, sehingga hasilnya diketehui seperti diatas.
Tabel 4.7 kekuatan tekan pegas klep setelah pengujian kelelahan
Spesiemen pegas klep

5. 26
tegangan tekan
1
3
4
5
6
7
8
166,3
(N/mm2)
2
16,73
308,9
83,6
113,7
77,6
107,
21,69
Rata rata
112,01
5
Tabel diatas berisi nilai kekuatan tekan rata-rata dimiliki oleh pegas klep dalam
pengujian tekan sehingga didapat hasil 112.01 N/mm2
Bila menggunakan rumus =
σt = F / A atau F / (D-d)
=
3.03
(KN) =
π/4 . D - π/4 . d (mm2)
30,3
394,58 – 212,42
= 0,1663 Kg/mm2
= 166,33 N/mm2
Jika diketahui:
1 KN= 1000N = 100 Kg
10 KN= 10000 N = 1000 Kg
Untuk mencari konstanta pegas klep:
εF = 0
Fu = Fp
=
π D2 P = K. X = > K = π D2 P
4
4.X
K = 3,14 . 22,422 . 3.03 = 55,71 = 0,89 N/mm
4 . (33,70-16,45)
Keterangan:
69
(Kg)
( mm2)

6. 27
D = diameter jari-jari luar pegas (mm2)
X = perubahan panjang
(mm)
P = tekanan yang diberikan
(KN)
Sehingga nilai konstanta masing-masing pegas klep diketahui seperti tabel
dibawah ini:
4.8 tabel konstanta masing-masing pegas klep
Spesiemen pegas klep
Konstanta
1
2
3
4
5
pegas
0.89
0.92
123.6
5.64
44.71 58.92 109.4
klep(N/mm)
8
6
7
8
1.61
7
Nilai konstanta pegas klep memiliki perbedaan yang jauh satu dengan yang
lainnya. Dibawah
Untuk mencari volume pegas klep:
Vp = π . R12. T
R1 = D/2 = 22,42 / 2 = 11,21 mm
Vp = 22 . 11,212 . 33,70
7
Vp = 13041,226 mm3
Keterangan:
D = diameter lingkaran (mm)
R = jari- jari lingkaran (mm)
Vp = volume pegas
(mm3)

7. 28
Untuk mencari kerja pegas:
W = F ⋅ ƒ / 2 = c ⋅ ƒ2 / 2
W = 3.03 ⋅ 16.34 / 2 = 0,89 ⋅ 16.342 / 2
W = 24.7551 = 118,813
W = 118,813 = 4.799 Nmm
24.7551
Keterangan:
W = kerja pegas
(Nmm)
F = gaya pegas
(N)
ƒ = perubahan bentuk (mm)
Untuk mencari nilai penggunaan (ηA):
W = ηA .σ2 / (2.E)
= 1,62 . 11502 / (2 . 2, 1. 105)
= 2142450 / 210000
= 10.202
4.3 Grafik hasil pengujian tekan pegas klep
4.3.1 nilai tegangan dan regangan pada pengujian tekan pada pegas klep 1
Grafik dibawah ini menunjukkan pegas klep semakin diberi tekanan maka
kekuatan pegas klep akan mencapai batas maksimum terhadap kekuatan tekan dan
setelah melepaskan tekanan maka bentuk pegas klep akan seperti semula. nilai
perubahan panjang pegas klep 1 setelah diuji tekan yang didapat pada pengujian
pertama F = 3.03 kN dan dL: 16.06 mm dan
Keterangan =

8. 29
dL = perubahan panjang (mm)
F = gaya yang diberikan (kN)
Nilai Tegangan dapat dicari dengan rumus:
σ = F/A
Keterangan:
ε = perpanjangan sebenarnya
F = gaya yang diberikan
(kN)
A= perubahan panjang
(mm)
σ=
3.03
= 0.17 mm
(33.70-16.45)
E
60
dL
dL
18
16
50
14
40
12
10
30
8
20
6
4
10
2
F
0
0
1
2
3
S
0
4
0
2
4
6
8
10
Gambar 4.11 Grafik tegangan pada
Gambar 4.12 Grafik regangan pada
pengujian tekan pegas klep 1
pada pengujian tekan pegas klep 1
Untuk menunjukkan batas regangan pegas klep 1 yang diizinkan dan didapat nilai
S = 7.90 N/mm2 dan E = 48.48%

9. 30
Keterangan :
E = efisiensi
(%)
S = skala panjang
(N/mm2)
Nilai regangan dapat dicari dengan rumus:
ε=∆L
Lo
ε = Lo - L1 x 100% = 33.70 – 16.45 = 1.04 mm
L1
16.45
4.3.2 nilai tegangan dan regangan pada pengujian tekan pegas klep 2
Grafik dibawah ini menunjukkan batas maksimum pegas klep terhadap kekuatan
tekan pada perubahan panjang pegas klep, setelah kekuatan tekan dilepas secara
perlahan maka bentuk pegas klep 2 akan kembali seperti semula. Nilai perubahan
panjang pegas klep ke 2 setelah diuji tekan maka didapat nilai F = 0.13 kN dan
dL =18.83 mm
20
dL
60
E
18
50
16
14
40
12
10
30
8
20
6
4
10
2
F
0
S
0
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8

10. 31
Gambar 4.13 Grafik tegangan pada
Gambar 4.14 Grafik regangan pada
pengujian tekan pegas klep 2
pengujian tekan pegas klep 2
Untuk menunjukan batas efisiensi regangan yang diizinkan pada pegas klep 2
yang mempunyai nilai S = 0.69 N/mm2 dan E = 54.73%
Nilai regangan dapat dicari dengan:
ε = Lo – L1
x 100% = 34.50 – 15.40 x 100%= 1.24 mm
L1
15.40
4.3.3 nilai tegangan dan regangan pada pengujian tekan pegas klep 3
grafik dibawah ini menunjukan batas tegangan dan regangan terhadap kekuatan
tekan dan nilai perubahan panjang pegas klep 3 setelah diuji tekan maka didapat
nilai F = 5.33 kN dan dL = 16.48 mm
Nilai tegangan dapat dicari dengan:
σ= F
A
= 5.33
= 0.31 N/mm2
(33.45-16.40)

11. 32
18
dL
E
60
16
50
14
12
40
10
30
8
6
20
4
10
2
S
F
0
0
1
2
3
4
Gambar 4.14 Grafik tegangan pada
pengujian kekuatan tekan pegas klep 3
0
5
0
5
10
15
Gambar 4.15 Grafik regangan pada
pengujian kekuatan tekan pegas klep 3
Untuk menunjukkan batas regangan terhadap kekuatan tekan pada pegas klep 3
yang mempunyai nilai S = 12.34 N/mm2 dan E = 49.28 %.
Nilai regangan dapat dicari dengan:
ε = Lo – LI
x 100%
L1
ε = 33.45 – 16.40 x 100%
16.40
ε = 17.05 x 100%
16.40
ε = 1.03 mm

12. 33
4.3.4 nilai tegangan dan regangan pada pengujian tekan pegas klep 4
grafik dibawah ini menunjukan batas tegangan dan regangan terhadap kekuatan
tekan dan nilai perubahan panjang pegas klep 4 setelah diuji tekan dengan F =
0.58 kN dan dL = 19.54 mm
Nilai tegangan dapat dicari dengan:
σ= F
A
σ = 0.58
= 0.028 N/mm2
(34.15-14.10)
25
E
70
dL
60
20
50
15
40
10
30
20
5
10
F
0
0
0.2
0.4
0.6
S
0
0.8
Gambar 4.16 Grafik tegangan pada
pengujian tekan pegas klep 4
0
1
2
3
4
Gambar 4.17 Grafik regangan pada
pengujian tekan pegas klep 4
Untuk menunjukkan batas rengangan terhadap kekuatan tekan pada pegas klep 4
yang mempunyai nilai S = 3.16 N/ mm2 dan E = 56.64 %
Nilai regangan dapat dicari dengan:
ε = Lo – LI

13. 34
L1
ε = 34.15 – 15.10
15.10
ε = 19.05
15.10
ε = 1.26 mm
4.3.5 nilai tegangan dan regangan pada pengujian tekan pegas klep 5
grafik dibawah ini menunjukan batas tegangan dan regangan terhadap kekuatan
tekan dan nilai perubahan panjang pegas klep 5 setelah diuji tekan dengan F =
1.92 kN dan dL = 17.46 mm
Nilai tegangan dapat dicari dengan:
σ= F
A
σ = 1.92
(33.10-16.10)
σ = 0.11 N/ mm2

14. 35
dL
18
60
16
E
50
14
12
40
10
30
8
6
20
4
10
2
S
F
0
0
0.5
1
0
1.5
0
1
2
3
4
Gambar 4.18 Grafik tegangan pada
Gambar 4.19 Grafik regangan pada
pengujian tekan pegas klep 5
5
pengujian tekan pegas klep 5
Untuk menunjukkan batas rengangan terhadap kekuatan tekan pada pegas klep 5
yang mempunyai nilai S = 4.36 kN dan E = 48.18%
Nilai regangan dapat dicari dengan:
ε = Lo – LI
x 100%
L1
ε = 33.10-16.10 x 100%
16.10
ε = 1.05 mm
4.3.6 nilai tegangan dan regangan pada pengujian tekan pega klep 6
grafik dibawah ini menunjukan batas tegangan dan regangan terhadap kekuatan
tekan dan nilai perubahan panjang pegas klep 6 setelah diuji tekan dengan F =
0.62 dan dL = 17.67 mm

15. 36
Nilai tegangan dapat dicari dengan:
σ= F
A
σ = 0.63
(34,50-14.40)
σ = 0.031 N/mm2
20
18
60
E
dL
50
16
40
14
12
30
10
8
20
6
10
4
2
F
0
0
0.2
0.4
0.6
S
0
0.8
0
1
2
3
4
Gambar 4. 20 Grafik tegangan pada
Gambar 4.21 Grafik regangan pada
pengujian tekan pegas klep 6
5
pengujian tekan pegas klep 6
Untuk menunjukkan batas rengangan terhadap kekuatan tekan pada pegas klep 6
yang mempunyai nilai S = 3.24 N/mm2 dan E = 53.54%
Nilai regangan dapat dicari dengan:
ε = Lo – LI x 100%
L1
ε = 34,50-14.40 x 100%
14.40

16. 37
ε = 1.39 mm
4.3.7 nilai tegangan dan regangan pada pengujian tekan pegas klep 7
grafik dibawah ini menunjukan batas tegangan dan regangan terhadap kekuatan
tekan dan nilai perubahan panjang pegas klep 7 setelah diuji tekan dengan F =
1.77 kN dan dL = 16.66 mm
18
60
dL
16
E
50
14
12
40
10
30
8
6
20
4
10
F
2
0
S
0
0
0.5
1
1.5
2
Gambar 4.17 Grafik tegangan pada
pengujian tekan pegas klep 7
Nilai tegangan dapat dicari dengan:
σ= F
A
σ = 1.77
= 0.097 N/mm2
(33.40-15.25)
0
1
2
3
4
Gambar 4.18 Grafik regangan pada
pengujian tekan pegas klep 7
5

17. 38
Untuk menunjukkan batas rengangan terhadap kekuatan tekan pada pegas klep 7
yang mempunyai nilai S = 4.41 N/mm2 dan E = 49.89 %
Nilai regangan dapat dicari dengan:
ε = Lo – LI
x 100%
L1
ε = 33.40 – 15.25 x 100%
15.25
ε = 1.19 mm
4.3.8 nilai tegangan dan regangan pada pengujian tekan pegas klep 8
grafik dibawah ini menunjukan batas tegangan terhadap kekuatan tekan dan nilai
perubahan panjang pegas klep 8 setelah diuji tekan dengan F = 0.17 kN dan dL =
16.89 mm
18
16
60
dL
E
14
50
12
40
10
30
8
6
20
4
10
2
F
0
0
0.05
0.1
0.15
S
0
0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1

18. 39
Gambar 4.19 Grafik tegangan pada
Gambar 4.20 Grafik regangan pada
pengujian tekan pegas klep 8
pengujian tekan pegas klep 8
Untuk menunjukkan batas rengangan terhadap kekuatan tekan pada pegas klep 8
yang mempunyai nilai S =0.90 N/ mm2 dan E = 50.71%
Nilai regangan dapat dicari dengan:
ε = Lo – LI
x 100%
L1
ε = 34.50-14.50 x 100%
14.50
ε = 1.37 mm