Rancang Bangun Sistem Throttle By Wire Pada Air Intake Engine Mitsubishi L100 Berbahan Bakar Syngas

Abstract

Pemanfaatan syngas sebagai bahan bakar alternatif pada mesin pembakaran dalam memerlukan sistem pengendalian udara masuk yang responsif untuk menjaga kestabilan pembakaran. Sistem throttle mekanis konvensional yang menggunakan kabel memiliki keterbatasan dalam pengaturan aliran udara sehingga dapat menyebabkan operasi mesin kurang stabil. Penelitian ini bertujuan merancang, memfabrikasi, dan mengevaluasi sistem throttle-by-wire (TBW) pada saluran air intake mesin Mitsubishi L100 berbahan bakar syngas menggunakan pendekatan rekayasa (engineering design). Tahapan penelitian meliputi pengembangan konsep, perhitungan teknik, pemodelan CAD, fabrikasi, perakitan, dan pengujian fungsional. Sistem yang dirancang terdiri atas throttle body berdiameter 32 mm, motor servo MG996R sebagai aktuator, modul CCPM Servo Tester sebagai pengendali, serta pedal gas yang dilengkapi potensiometer putar. Analisis mekanik dilakukan untuk menentukan karakteristik aliran udara, kebutuhan torsi aktuator, gaya pegas, dan kekuatan struktur komponen. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa katup throttle menerima gaya aerodinamis sebesar 6,867 N dengan torsi hambat 0,109 Nm. Motor servo MG996R memiliki torsi maksimum 1,078 Nm dengan faktor keamanan 9,89 sehingga mampu menggerakkan katup secara aman. Pengujian fungsional menunjukkan bahwa sudut bukaan throttle mengikuti input pedal gas dengan galat rata-rata kurang dari 5%. Putaran mesin meningkat dari 3.227 rpm pada bukaan 10° menjadi 4.004 rpm pada bukaan 30°, sedangkan kecepatan aliran udara meningkat dari 1,2–1,8 m/s menjadi 4,8–5,8 m/s. Seluruh komponen hasil fabrikasi juga berfungsi dengan baik tanpa mengalami deformasi maupun kegagalan operasi. Sistem throttle-by-wire yang dikembangkan menunjukkan kinerja yang andal, pengendalian aliran udara yang akurat, serta kekuatan mekanik yang memadai sehingga layak diterapkan pada mesin skala kecil berbahan bakar syngas.