Peningkatan jumlah kendaraan bermotor mengakibatkan peningkatan penggunaan bensin sebagai produk turunan dari minyak bumi. Jumlahnya yang terbatas di alam dan dapat menimbulkan pencemaran udara, membuat pemakaian bahan bakar minyak bumi perlu dikurangi. Bioethanol sebagai bahan bakar alternatif yang ramah lingkungan dan dapat diperbaharui, sangat diperlukan untuk mengatasi permasalahan tersebut. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui performa dan emisi gas buang mesin sepeda motor berbahan bakar campuran antara premium dengan bioethanol dari tetes tebu. Selain itu bertujuan untuk mengetahui pengaruh perubahan sudut pengapian pada campuran bioethanol tertinggi berdasarkan performa dan emisi gas buang mesin. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen, dimana sepeda motor Yamaha Jupiter Z 110 cc tahun 2009 diuji dengan menggunakan bahan bakar campuran antara premium dengan bioethanol (E0, E5, E10, E15, dan E20). Pada E20 dilakukan dua pengujian, yaitu pengujian dengan sudut pengapain 10º sebelum TMA (standar) dan 12,5º sebelum TMA (E20-T). Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui performa mesin, meliputi torsi, daya efektif, konsumsi bahan bakar spesifik, efisiensi termal, dan tekanan efektif rata-rata pada putaran mesin 3000 rpm sampai 9000 rpm dengan interval 500 rpm dan berpedoman pada standar SAE J1349. Dalam proses destilasi bioethanol tetes tebu, batu kapur digunakan sebagai absorben. Selain pengujian performa, dilakukan juga pengujian emisi gas buang mesin untuk mengetahui kandungan emisi gas CO dan HC dari setiap bahan bakar pada kodisi idle (1500 rpm). Hasil penelitian ini menunjukan bahwa untuk pengujian dengan sudut pengapain 10º sebelum TMA (standar), E15 memiliki performa mesin dan emisi gas buang yang terbaik bila dibandingkan dengan E0, E5, E10, dan E20. Hal ini ditunjukkan dengan daya efektif sebesar 7,706 PS, torsi sebesar 7,723 Nm, konsumsi bahan bakar spesifik sebesar 0,076 kg/PS.jam, efisiensi termal sebesar 0,870%, dan tekanan efektif rata-rata sebesar 2,219 kg/cm2. Akan tetapi, perfoma mesin mengalami peningkatan saat menggunakan E20 dengan sudut pengapian 12,5º sebelum TMA (E20-T), dengan daya efektif sebesar 7,740 PS, torsi sebesar 7,860 Nm, konsumsi bahan bakar spesifik sebesar 0,074 kg/PS.jam, efisiensi termal sebesar 0,899%, dan tekanan efektif rata-rata sebesar 2,275 kg/cm2. Jadi, performa mesin terbaik ditunjukkan oleh E20 dengan sudut pengapian12,5º sebelum TMA (E20-T). Pada pengujian emisi gas buang, diketahui bahwa penggunaan bioethanol tetes tebu sebagai campuran bahan bakar sepeda motor dapat meningkatakan emisi gas HC pada kondisi idle. Selain itu, juga dapat menurunkan emisi gas CO pada kondisi idle. Secara keseluruhan emisi gas HC dan gas CO yang dihasilkan masih di bawah ambang batas Permen LH (Peraturan Menteri Lingkungan Hidup) No.5 Tahun 2006 tentang Ambang Batas Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotor. Kata Kunci: Mesin 4 langkah, Bioethanol tetes tebu, Sudut pengapian, Performa mesin, Emisi gas buan
