Transcript
PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA
ANALISIS PENGGUNAAN TURBOJET PADA MOBIL BERBAHAN
BAKAR PREMUIM (INJEKSI) SEBAGAI ALTERNATIF
PENGHEMAT KONSUMSI BAHAN BAKAR
BIDANG KEGIATAN
PKM P
Diusulkan oleh :
UNIVERSITAS NEGERI PADANG
PADANG
2012
BUDI UTOMO WISESA 13841/2009
ANDREY ARIFIN 13843/2009
TRI ANNISA FAJRI 13152/2009
RETNO WAHYUDI 1102488/2011
2
HALAMAN PENGESAHAN
1. Judul Kegiatan : Analisis Penggunaan Turbojet Pada Mobil Berbahan
Bakar Premuim (Injeksi) Sebagai Alternatif Penghemat
Konsumsi Bahan Bakar.
2. Bidang Kegiatan : (√) PKM-P ( ) PKM-K
( ) PKM-T ( ) PKM-M
3. Bidang Ilmu : ( ) Kesehatan ( ) Pertanian
( ) MIPA (√) Teknologi dan Rekayasa
( ) Pendidikan ( ) Humaniora
( ) Sosial Ekonomi
4. Ketua Pelaksana Kegiatan
a. Nama Lengkap : Budi Utomo Wisesa
b. NIM : 13841
c. Jurusan : Teknik Otomotif
d. Universitas : Universitas Negeri Padang
e. Alamat Rumah : Jl. Parkit IX No. 8, Air Tawar Barat-Padang
f. No Telepon/HP : 085274242093
g. Alamat Email : budiutomowisesa@gmail.com
5. Anggota Pelaksana Kegiatan : 4 Orang
6. Dosen Pembimbing
a. Nama : Wawan Purwanto, SPd. MT.
b. NIP : 1984095 201012 1006
c. Alamat : Jl. Patenggangan No. 15 J, Air Tawar Barat-Padang
d. No Telepon : 085216673036
7. Biaya Kegiatan Total : Rp 8.420.000,-
a. Dikti : Rp 8.420.000,-
b. Sumber Lain :-
8. Jangka Waktu Pelaksanaan : 4 Bulan
Padang, 4 September 2012
Menyetujui
Pembantu Dekan III Ketua Pelaksana Kegiatan
Fakultas Teknik
(Drs. Hasan Maksum, MT.) (Budi Utomo Wisesa)
NIP. 19660817 199103 1 007 NIM. 13841
Pembantu Rektor III Bidang Kemahasiswaan
Universitas Negeri Padang Dosen Pembimbing
(Drs. Alizamar, M.Pd. Kons.) (Wawan Purwanto, SPd. MT.)
NIP. 19550703 197903 1 001 NIP. 1984095 201012 1006
1
A. Judul Program
Analisis Penggunaan Turbojet Pada Mobil Berbahan Bakar Premuim
(Injeksi) Sebagai Alternatif Penghemat Konsumsi Bahan Bakar
B. Latar Belakang Masalah
Dalam era globalisasi seperti ini, Perkembangan Ilmu Pengetahuan dan
Teknologi (IPTEK) disegala bidang terus meningkat disetiap waktu,
penemuan-penemuan baru dan semakin canggih dirancang untuk
mempermudah pekerjaan manusia. Perkembangan dunia otomotif yang kian
pesat dengan kebutuhan transportasi bagi manusia terus bertambah
pertumbuhan produksi kendaraanpun semakin banyak, menyebabkan
penggunaan bahan bakar fosil semangkin meningkat.
Dewasa ini, demi penghematan energi bahan bakar fosil yang semakin
terancam keberadaannya, banyak riset yang dilakukan oleh pakar otomotif,
baik dari sisi teknologi produksi, maupun perangkat tambahan. Dari sisi
teknologi produksi, perkembangan engine dan perbaikan sistem yang telah ada
juga dilakukan oleh pihak produksi demi kesempurnaan dan upaya untuk
mengurangi penggunaan bahan bakar fosil dan penurunan angka emisi yang
dihasilkan kendaraan tersebut. Tidak hanya berhenti di sektor produksi saja,
pengembangan perangkat tambahan dan bahan bakar alternatif pun banyak
dikembangkan para pakar, seperti bahan pencampuran bahan bakar (additive),
aspek kenyamanan (stabilizer), yang diklaim mampu mendongkrak performa
kendaraan tersebut.
Penerapan teknologi sistem pemasukkan udara pada engine, banyak cara
yang dilakukan oleh produsen kendaraan, dimulai dari bentuk saluran, arah
aliran udara, kualitas permukaan, hingga terciptanya sistem turbo yang sedang
berkembang saat ini. Sistem ini terdiri dari turbin yang berputar untuk
memperoleh aliran turbulensi dan penambahan debit udara yang hendak
dibakar.
Penggunaan sistem turbo (turbocharger) pada kendaraan, digunakan untuk
memperbaiki kualitas campuran bahan bakar dan udara dalam ruang bakar.
2
Pada engine yang membutuhkan jumlah udara yang besar untuk menghasilkan
tenaga yang maksimal, memiliki kualitas pembakaran yang baik sehingga
dapat menurunkan kadar emisi, dan konsumsi bahan bakar. Selain itu, sistem
turbocharger bekerja untuk menciptakan aliran udara yang turbulen (gerak
memutar) hal ini berfungsi agar proses homogenisasi udara dan bahan bakar
diruang bakar menjadi lebih sempurna.
Sistem turbocharger saat ini berkembang pada engine injeksi (motor
diesel), demi terpenuhinya standar emisi agar lebih ramah lingkungan. Karena
kualitas pembakaran juga mempengaruhi emisi dan konsumsi bahan bakar.
Namun penggunaan turbocharger saat ini hanya terdapat pada motor diesel,
belum sepenuhnya berkembang pada motor bensin. Oleh karena itu,
karakteristik motor bensin saat ini yang mengaplikasikan sistem injeksi bahan
bakar yang hampir sama dengan motor diesel, sehingga sistem turbocharge
juga dapat diaplikasikan pada motor bensin sistem injeksi.
Berdasarkan wacana diatas, perlu pengkajian yang mendalam mengenai
penggunaan turbocharger dimana karakteristik suplai bahan bakar ke ruang
bakar pada motor diesel dan motor bensin yang menganut sistem yang sama
(injeksi). Dari segi penggunaan turbocharger pada motor bensin (turbojet)
diharapkan mampu mengurangi konsumsi bahan bakar sehingga emisi yang
dihasilkan juga lebih ramah lingkungan.
C. Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah diatas, dapat dirumuskan sebagai
berikut.
1. Bagaimanakah pengaruh penggunaan turbojet pada motor bensin?
2. Adakah perbedaan konsumsi bahan bakar motor bensin dengan
menggunakan turbojet dan tanpa penggunaan turbojet?
3. Bagaimanakah emisi yang dihasilkan pada motor bensin dengan
menggunakan turbojet dan motor bensin tanpa turbojet?
3
D. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari pelaksanaan penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Mengetahui adanya pengaruh penggunaan turbojet pada motor bensin.
2. Mengetahui jumlah konsumsi bahan bakar pada motor bensin yang
menggunakan turbojet dan tanpa penggunaan turbojet.
3. Dapat melihat persentase kadar emisi gas buang motor bensin dengan
penggunaan turbojet dan tanpa turbojet.
E. Luaran Yang Diharapkan
Luaran yang diharapkan setelah dilakukan penelitian ini adalah:
1. Dapat menghasilkan suatu informasi berupa artikel mengenai
pengoptimalan sistem turbocharger pada motor bensin (turbojet).
2. Dapat memotivasi untuk mengembangkan kreatifitas dalam
pengembangan riset teknologi induksi udara pada motor bensin.
F. Kegunaan Program
Kegunaan dari penelitian ini yaitu :
1. Dapat mengembangkan pengetahuan dan pemahaman mengenai inovasi
sistem turbocharger pada motor bensin (turbojet).
2. Bagi penulis, sebagai syarat untuk meraih gelar sarjana pendidikan di
fakultas Teknik Universitas Negeri Padang.
3. Bagi masyarakat, memberikan informasi mengenai pengaruh dan
perbedaan penggunaan turbojet pada motor bensin terhadap konsumsi
bahan bakar dan emisi gas buang.
4. Sebagai bahan pertimbangkan dan referensi untuk penelitian lebih lanjut.
G. Tinjauan pustaka
1. Pembakaran dan Konsumsi Bahan Bakar
Pembakaran adalah reaksi kimia yang terjadi antara oksigen dan
bahan yang dapat terbakar, hasilnya adalah kalor. Pembakaran spontan
adalah pembakaran dimana bahan mengalami oksidasi perlahan-lahan
4
sehingga kalor yang dihasilkan tidak dilepaskan dengan sempurna atau
hanya menghasilkan kalor yang tidak optimal, Pembakaran sempurna
adalah pembakaran dimana semua campuran yang dapat terbakar di dalam
bahan bakar membentuk gas CO2, air (H2O), dan gas SO2. Jika
pembakaran terjadi dengan sempurna maka emisi gas yang dihasilkan
tidak membahayakan ekosistem di lingkungannya.
2. Emisi Gas Buang
Dalam mendukung usaha pelestarian lingkungan hidup, negara-
negara di dunia mulai menyadari bahwa gas buang kendaraan merupakan
salah satu polutan atau sumber pencemaran udara terbesar oleh karena itu,
gas buang kendaraan harus dibuat “sebersih” mungkin agar tidak
mencemari udara. Pada negara-negara yang memiliki standar emisi gas
buang kendaraan yang ketat, ada 5 unsur dalam gas buang kendaraan yang
akan diukur yaitu senyawa HC, CO, CO2, O2 dan senyawa NOx.
Sedangkan pada negara-negara yang standar emisinya tidak terlalu ketat,
hanya mengukur 4 unsur dalam gas buang yaitu senyawa HC, CO, CO2
dan O2 (http://forum.otomotifnet.com).
3. Turbocharger
Turbocharger adalah sebuah kompresor sentrifugal yang mendapat
daya dari turbin yang sumber tenaganya berasal dari asap gas buang
kendaraan. Biasanya digunakan di mesin pembakaran dalam untuk
meningkatkan keluaran tenaga dan efisiensi mesin dengan meningkatkan
tekanan udara yang memasuki mesin. Kunci keuntungan dari turbocharger
adalah mereka menawarkan sebuah peningkatan yang lumayan banyak
dalam tenaga mesin hanya dengan sedikit menambah berat.
Turbocharger ditemukan oleh seorang insinyur Swiss Alfred
Büchi. Patennya untuk turbocharger diaplikasikan untuk dipakai tahun
1905.[1] Lokomotif dan kapal bermesin diesel dengan turbocharger mulai
terlihat tahun 1920an.
Sebuah kerugian dalam mesin bensin adalah rasio kompresi harus
direndahkan (agar tidak melewat tekanan kompresi maksimum dan untuk
5
mencegah knocking mesin) yang menurunkan efisiensi mesin ketika
beroperasi pada tenaga rendah. Kerugian ini tidak ada dalam
mesin diesel diturbocharge yang dirancang khusus. Namun, untuk operasi
pada ketinggian, pendapatan tenaga dari sebuah turbocharger membuat
perbedaan yang jauh dengan keluaran tenaga total dari kedua jenis mesin.
Faktor terakhir ini membuat mesin pesawat dengan turbocharger sangat
menguntungkan; dan merupakan awal pemikiran untuk pengembangan alat
ini.
4. Turbojet
Turbojet hadir sebagai alat bantu untuk memadatkan dan
mempercepat udara yang masuk ke ruang bakar, tanpa perlu modifikasi
sama sekali. Ini adalah produk pertama yang memanfaatkan udara masuk
sebagai penggerak propeller turbine-nya. Udara yang masuk sekaligus
dimanfaatkan untuk menggerakkan propeller turbine. Propeller turbine ini
otomatis akan menggerakkan propeller kompressor karena kedua propeller
ini terhubung pada shaft yang sama. Pemampatan dan percepatan udara
yang terjadi membuat massa oksigen menjadi lebih padat dan volumenya
bertambah. Hal inilah yang akan memenuhi kekurangan udara tersebut,
sebab udara sudah tersedia dan putaran mesin meningkat seketika pada
saat pedal gas diinjak.
H. Metodologi Pelaksanaan Program
1. Jenis penelitian
Penelitian ini menggunakan metode eksperimental, yaitu metode
penelitian yang menyelidiki ada tidaknya hubungan sebab-akibat serta
seberapa besar hubungan sebab-akibat tersebut dengan cara memberikan
perlakuan tertentu pada beberapa kelompok eksperimental dan
menyediakan control untuk perbandingan.
2. Variabel penelitian
Pada penelitian ini ada 3 jenis variabel yang terlibat :
a. Variabel bebas
6
Variabel bebas pada penelitian ini yaitu Motor bensin dengan
sistem pemasukan bahan bakar injeksi.
b. Variabel terikat
Adapun variabel terikat penelitian ini adalah penggunaan turbojet
bakar dan konsumsi bahan bakar.
c. Variabel kontrol
Variabel kontrolnya semua factor yang dapat mempengaruhi
hasil kerja oleh mesin. Adapun factor-faktor yang mempengaruhi
adalah: celah katup, tekanan kompresi, celah busi, suhu dan putaran
mesin.
3. Rancangan penelitian
Rancangan penelitian yang akan dilakukan dalam penggunaan
Turbojet ini adalah secara kuantitatif yang dilakukan pada Laboratorium.
Ada beberapa tahapan yang akan dilakukan, yaitu:
a. Tahap persiapan
Pada tahap ini dilakukan penyiapan semua bahan dan alat yang
digunakan pada penelitian.
1) Turbojet
Turboket merupakan komponen utama dalam penelitian ini.
Turbojet akan dipasangkan pada kendaraan mobil berbahan bakar
premium dengan sistem pemasukkan bahan bakarnya menggunakan
sistem injeksi (EFI), dan kemudian diuji mengenai pengaruh
terhadap konsumsi bahan bakarnya.
2) Bensin atau premium
Bensin atau premium merupakan sumber bahan bakar utama
yang digunakan dalam pengujian menggunakan Turbojet pada
mobil dengan sistem EFI dalam pengujian ini.
3) Four Gas Analyzer
Four Gas Analyzer merupakan alat yang digunakan untuk
mendeteksi gas-gas yang terkandung dalam emisi kendaraan. Four
7
gas analyzer hanya bisa mendeteksi 4 gas yang dihasilkan
pembakaran, yaitu: gas CO2, CO, O2, dan HC.
4) Gelas ukur
Gelas ukur digunakan untuk menampung bahan bakar dan
kemudian dijadikan sebagai acuan dalam penghitungan konsumsi
bahan bakar.
b. Pengujian Konsumsi bahan bakar.
1) Memasang Turbojet pada engine mobil EFI, yaitu dipasangkan pada
saluran masuk udara.
2) Menghitung jumlah bahan bakar dengan gelas ukur yang kemudian
dimasukkan kedalam tangki bahan bakar.
3) Menyalakan mesin kendaraan.
4) Memasang probe gas analyzer ke dalam knalpot pada posisi on.
5) Mulai melakukan pengujian konsumsi dan emisi selama 60 detik
pada setiap putaran idle, menengah dan tinggi.
6) Data yang didapat dicatat untuk kemudian dianalisis.
4. Teknik pengumpulan data dan analisis data
Metode pengumpulan data pada penelitian ini yaitu metode observasi
(pengamatan langsung). Observasi dilakukan di laboratorium dengan
melihat tingkat konsumsi dan emisi yang dihasilkan. Kemudian hasil
observasi dicatat pada suatu tabel, sehingga memudahkan dalam
menganalisis data tersebut.
Data-data yang telah didapatkan dapat dianalisis sebagai berikut :
a. Konsumsi bahan bakar
𝑚𝑓 =𝑉
𝛥𝑡. 𝜌𝑏𝑏.
3600
1000
Keterangan:
𝑚𝑓 = Jumlah pemakaian bahan bakar mesin (cc/jam)
𝑉 = Jumlah bahan bakar yang dipakai mesin (cm3)
𝛥𝑡 = Waktu untuk menghabiskan bahan bakar (detik)
𝛲𝑏𝑏 = Massa jenis bahan bakar (bensin=0,7329 gr/cm3)
8
3600
1000 = Bilangan konversi
b. Tabel emisi gas buang
MOBIL EFI
Kandungan gas Putaran mesin (Rpm)
Idle (700) Menengah (2500) Tinggi (4000)
CO (%)
HC (ppm)
CO2 (%)
O2 (%)
1. Cara penafsiran dan penyimpulan hasil penelitian
Penafsiran dan penyimpulan hasil penelitian dilakukan dengan cara
membandingkan tinglat konsumsi bahan bakar dan emisi gas buang
mobil EFI yang menggunakan Turbojet dengan yang tanpa menggunakan
Turojet.
I. Jadwal Kegiatan Program.
Pelaksanaan program kegiatan penelitian ini direncanakan seperti
diperlihatkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Jadwal Program Kegiatan
No Uraian kegiatan
Interval waktu
(bulan)
1 2 3 4
1 Survey ke lapangan dan penelusuran pustaka x
2 Konsultasi ke Dosen Pendamping x x x x
3 Persiapan bahan dan alat yangdigunakan x x
5 Pengujian konsumsi bahan bakar dan emisi x
6 Analisa hasil pengujian x x
7 Menyimpulkan hasil analisa dan pembuatan laporan
penelitian
x
9
J. Anggaran Biaya.
Berikut merupakan rancangan biaya proposal penelitian ini :
1. Bahan habis pakai
No Nama alat dan Bahan Jumlah
Satuan
Harga Satuan
(Rp)
Total (Rp)
1 Bensin atau premium 10 liter 4.500 45.000
2 Kertas HVS 1 rim 35.000 35.000
3 Tinta printer 2 kotak 20.000 40.000
4 Pulpen 1 kotak 20.000 20.000
5 Spidol
2 buah 10.000 20.000
T o t a l 140.000
2. Biaya Peralatan Penunjang
No Peralatan Penunjang Satuan Harga
satuan
Biaya
1 Turbojet Proxima 2 buah 2.500.000 5.000.000
2 Sewa Mobil EFI 2 Unit 400.000 800.000
3 Sewa labor FT 6 hari 50.000 300.000
4 Jasa teknisi labor FT 6 hari 100.000 600.000
T o t a l 6.700.000
3. Biaya Transportasi
No Nama Kegiatan Biaya
1 Transportasi pembelian
Turbojet Proxima
100.000
2 Transportasi pembelian bahan
habis pakai
100.000
3 Transportasi pembelian bahan
penunjang
100.000
4 Transportasi harian selama
pengujian
200.000
Total 500.000
4. Biaya lain-lain
No Nama Kegiatan Satuan Harga satuan Biaya
1 Konsumsi (4
orang)
6 hari 180.000 720.000
2 Pengadaan
laporan
4 rangkap 25.000 100.000
10
3 Dokumentasi
(cuci cetak)
1 rol 80.000 80.000
Total 900.000
5. Rekapitulasi dana
No Kegiatan Total (Rp)
1 Bahan habis pakai 140.000
2 Peralatan penunjang 6.700.000
3 Transportasi 500.000
4 Lain-lain 900.000
T o t a l 8.420.000
K. Daftar Pustaka
Trainning & Depelovment, 2009. Air Induction System. PT. Intraco Penta,
Tbk: Jakarta.
Proxima Centre, 2011. Keuntungan Menggunakan Proxima Turbojet (online)
Dalam http://proximaturbojet.com/keuntungan-menggunakan-proxima-
turbojet/, Diakses tanggal 1 September 2012.
Proxima Centre, 2011. Proxima Turbojet Accelerator (online) dalam
http://proximaturbojet.com/apa-itu-proxima-turbojet-accelerator/,
Diakses Tanggal 1 September 2012.
L. Lampiran
1. Nama dan Biodata Ketua serta Anggota Kelompok
1) Ketua Pelaksana Kegiatan
a. Nama Lengkap : Budi Utomo Wisesa
b. NIM/BP : 13841/2009
c. Tempat/Tanggal Lahir : Koto baru/20 Mei 1992
d. Alamat : Jl. Parkit IX No. 8 ATB-Padang
e. Agama : Islam
f. Jenis Kelamin : Laki-laki
11
g. Fakultas/Program Studi : Teknik / Pend. Teknik Otomotif
h. Perguruan Tinggi : Universitas Negeri Padang
Padang, 4 September 2012
Budi Utomo Wisesa
2) Anggota Pelaksana
a. Nama Lengkap : Andrey Arifin
b. NIM/BP : 13843/2009
c. Fakultas/Program Studi : Teknik / Pend. Otomotif
d. Perguruan Tinggi : Universitas Negeri Padang
e. Waktu untuk kegiatan PKM : 8 jam / minggu
3) Anggota pelaksana :
a. Nama Lengkap : Tri Annisa Fajri
b. NIM : 13152/2009
c. Fakultas/Program Studi : Ilmu Sosial / Pend. Geografi
d. Perguruan Tinggi : Universitas Negeri Padang
e. Waktu untuk kegiatan PKM : 8 jam / minggu
4) Anggota pelaksana :
a. Nama Lengkap : Retno Wahyudi
b. NIM : 1102488/2011
c. Fakultas/Program Studi : Teknik / Pend. Teknik Otomotif
d. Perguruan Tinggi : Universitas Negeri Padang
e. Waktu untuk kegiatan PKM : 8 jam / minggu
12
2. Nama dan Biodata Dosen Pendamping
Nama : Wawan Purwanto
NIP/NI K : 1984095 201012 1006
Jenis Kelamin : Laki-laki
Agama : Islam
Golongan : III b
Jabatan Fungsional Akademik: -
Perguruan Tinggi : Universitas Negeri Padang
Jurusan : Teknik Otomotif
Telp./Faks. : 085216673036
Alamat Rumah : Jl. Patenggangan 15 J, Air Tawar Barat-
Padang
E-mail : waone_1984@yahoo.com
Padang, 4 September 2012
Wawan Purwanto, SPd. MT.
NIP. 1984095 201012 1006
top related