Cara Perancangan Alat

PENGARUH PENCAMPURAN GAS LPG TERHADAPEFISIENSI BAHAN BAKAR MINYAK SOLAR PADA

TRAKTOR TANGAN PERTANIAN

oleh

ANDHI FITRA K

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

INDRALAYA

2010



oleh

ANDHI FITRA K

05061006031

FAKULTAS PERTANIAN


INDRALAYA

2010



oleh

ANDHI FITRA K

05061006031

PROPOSAL PENELITIAN

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknologi Pertanian

Pada

FAKULTAS PERTANIAN


INDRALAYA

2010

BAB I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Energi fosil terutama minyak bumi merupakan sumber energi utama dan

sumber devisa negara. Akan tetapi, cadangan minyak bumi yang dimiliki

Indonesia memiliki jumlah yang terbatas, sedangkan kebutuhan manusia akan

energi semakin meningkat sejalan dengan laju pertumbuhan ekonomi dan

pertambahan penduduk. Semakin bertambahnya kendaraan bermotor maupun

penggunaan mesin – mesin sebagai energi penggerak, akan menambah kebutuhan

BBM. Untuk mengatasi kelangkaan bahan bakar adalah dengan menghemat atau

mengurangi konsumsi bahan bakar yang digunakan (Raharjo, 2007).

Keterbatasan pemenuhan kebutuhan tersebut mengakibatkan opportunity

cost bagi manusia dalam menentukan pilihan alokasi sumber daya yang

dimilikinya. Salah satu masalah keterbatasan manusia di jaman modern ini adalah

bahan bakar, khususnya bahan bakar minyak (BBM). Hal ini dikarenakan bahan

bakar minyak fosil merupakan sumber daya alam yang tidak bisa diperbaharui.

Kondisi tersebut dialami oleh hampir seluruh negara di dunia, termasuk di

Indonesia (Sandy, 2008).

Melihat hal tersebut maka pemerintah mencarikan solusi supaya

masyarakat dapat berhemat dalam pemakaian bahan bakar untuk sehari-hari. Oleh

karena itu, pemerintah mengeluarkan kebijakan konversi minyak tanah ke LPG.

Program ini dilaksanakan oleh pemerintah dengan tujuan untuk mengantisipasi

cadangan minyak bumi di Indonesia yang semakin menipis dan menaiknya harga

minyak dunia, khususnya subsidi bagi minyak tanah.

Khusus dibidang pertanian, kebanyakan para petani menggunakan tenaga

traktor untuk memudahkannya dalam mengolah tanah. Traktor roda dua atau hand

tractor adalah mesin pertanian yang dapat dipergunakan untuk mengolah tanah

dan pekerjaan pertanian lainnya. Traktor yang digunakan petani adalah traktor

yang berasal dari mesin diesel, sumber energi yang digunakan untuk menggerakan

motor diesel adalah pembakaran minyak diesel atau minyak solar (Hardjosentono

et al., 1978).

Bahan bakar minyak solar yang semakin susah didapatkan dipedesaan,

akan mempersulit para petani untuk mendapatkan bahan bakar traktor. Untuk

mengatasi masalah tersebut, telah banyak upaya yang dilakukan seperti

penggunaan bahan bakar biodiesel, tetapi bahan bakar biodiesel masih sulit

ditemukan, khususnya dipedesaan. Selain bahan bakar biodiesel, cara lain yang

digunakan masyarakat yaitu dengan mencampur minyak tanah dengan oli bekas

untuk mendapatkan minyak solar (pengoplosan). Tetapi cara ini sudah mulai

berkurang, karena pemerintah telah mengkonversi minyak tanah ke gas LPG.

Mesin diesel merupakan motor bakar dengan pemanasan pada ruang

tertutup yang menyebabkan pemuaian gas dari bahan bakar. Energi kimia dari

bahan bakar langsung diubah menjadi tenaga kerja motor. Pada waktu langkah

isap (intake stroke), hanya udara yang masuk keruang pembakaran. Udara tersebut

dimampatkan pada saat langkah kompresi. Proses ini mengakibatkan terjadinya

penyalaan dalam ruang bakar dan menghasilkan ledakan yang akan mendorong

piston untuk bergerak menghasilkan suatu usaha (Daryanto, 2004).

Motor diesel merupakan mesin yang proses pembakarannya terjadi karena

kenaikan temperatur campuran udara dan bahan bakar akibat kompresi torak

sehingga mememiliki potensi untuk menggunakan LPG. Tetapi, temperatur self

ignition LPG yang tinggi membuat motor diesel tidak dapat menggunakan LPG

100%. Motor diesel tetap memerlukan bahan bakar lain yang dapat menyala

sendiri akibat tekanan pada ruang bakar sebagai penyala awal (Widyatmoko,

2009), komposisi gas inilah yang menjadi fokus penelitian ini.

B. Tujuan

Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi dan menguji pengaruh

penggunaan bahan bakar solar yang dicampur dengan gas LPG untuk

mengifisiensikan bahan bakar solar pada proses pengolahan tanah dengan

menggunakan traktor tangan pertanian.

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Traktor

Traktor pertanian saat ini menjadi komponen yang tak terpisahkan dari

pembangunan pertanian dan pedesaan. Penggunaan traktor untuk melakukan

pekerjaan pengolahan tanah karena lebih cepat dan efisien dibandingkan dengan

menggunakan tenaga manusia atau hewan. Manfaat traktor yang begitu nyata pada

bidang pertanian, membuat para petani khususnya dipedesaan untuk

menggunakan traktor. Karena melakukan pengolahan tanah dengan traktor lebih

menguntungkan dibanding cara lain.

Traktor tangan (hand tractor) merupakan sumber penggerak dari

implemen (peralatan) pertanian. Biasanya traktor tangan digunakan untuk

mengolah tanah. Traktor dapat diartikan sebagai alat penarik karena fungsi utama

traktor ialah untuk menarik sesuatu. Sehingga semua traktor pada bagian

belakangnya dilengkapi dengan sambungan untuk tempat menggandeng alat yang

akan ditarik tersebut (Tasliman, 2008).

Traktor dapat digolongkan menurut jumlah rodanya atau menurut cara

penggunaannya. Menurut jumlah rodanya, traktor dapat dibagi menjadi: traktor

roda dua, traktor roda tiga dan traktor roda empat. Menurut cara penggunaanya,

traktor dapat digolongkan menjadi traktor kendara dan traktor tangan.

1. Traktor Kendara

Traktor roda empat disebut juga traktor kendara, karena pengemudi traktor

ini naik di ruang kemudi dan mengemudikannya menggunakan roda kemudi

seperti layaknya sopir mobil. Traktor roda empat terbagi lagi menjadi beberapa

macam seperti traktor standar, traktor kebun dan traktor industri.

2. Traktor Tangan

Traktor roda dua biasa dikenal dengan nama traktor tangan. Traktor ini

tidak bisa dikendarai sehingga pengemudi harus berjalan di belakangnya. Alat

kemudi berupa setang yang dipegang dengan tangan kanan dan kiri. Hal inilah

yang menyebabkan traktor tersebut dinamakan traktor tangan. Traktor tangan

adalah mesin pengolah yang paling sesuai untuk kebanyakan pedesaan di Jawa.

Hal tersebut bisa diperkirakan dengan melihat perkembangan penggunaannya

yang pesat di berbagai pedesaan. Traktor tangan biasa digunakan untuk pekerjaan

pengolahan tanah yang digandengkan dengan bajak atau garu. Traktor tangan

dapat digunakan dengan roda berbahan karet ataupun roda besi.

Kelebihan traktor tangan dibanding traktor roda empat antara lain:

1. Harganya lebih murah, dikarenakan komponen yang lebih sedikit.

2. Kontruksinya lebih sederhana, sehingga perawatan lebih mudah dan biaya

pemeliharaan lebih murah dibanding traktor roda empat.

3. Bisa dirakit sendiri di pedesaan dandi bengkel yang tersedia di lokal

setempat.

4. Kemampuan untuk digunakan pada petak yang kecil dan lahan yang

berlumpur disbanding dengan traktor roda empat.

5. Penggunaannya lebih mudah dan tidak memerlukan ketrampilan yang

tinggi.

B. Bahan Bakar Minyak Solar

Bahan bakar solar atau minyak solar adalah bahan bakar yang digunakan

untuk mesin diesel putaran tinggi diatas 1000 rpm. Bahan bakar solar disebut juga

High Speed Diesel ( HSD ) atau Automotif Diesel Oil (ADO). Pada motor diesel

penyalaannya adalah penyalaan kompresi, merupakan jenis mesin internal

combustion engine. Berbeda dengan motor bensin yang penyalaannya

menggunakan busi motor, baik dua langkah maupun empat langkah. Minyak solar

adalah campuran kompleks hidrokarbon C15 – C20 yang mempunyai trayek didih

diantara 260 – 310oC. Mutu minyak solar yang baik adalah bahwa minyak solar

harus memenuhi batasan sifat – sifat yang tercantum pada spesifikasi dalam

segala cuaca. Secara umum minyak solar adalah mudah teratomisasi menjadi

butiran – butiran halus, sehingga dapat segera dapat menyala dan terbakar dengan

sempurna sesuai dengan kondisi dalam ruang bakar mesin (Modul UNEP, 2006 ).

Bahan bakar diesel dari proses destilasi belum dapat langsung dikonsumsi

atau dipergunakan. Diperlukan pengolahan lebih lanjut hingga mencapai

karateristik bahan bakar diesel yang diperlukan. Menurut Sukoco (2008)

karateristik bahan bakar diesel meliputi :

1. Nilai Pembakaran ( Heat Value )

Nilai pembakaran merupakan karateristik utama dari setiap bahan

bakar, yaitu karateristik seberapa banyak power yang dihasilkan sewaktu

bahan bakar tersebut dibakar. Bahan bakar motor diesel atau motor bensin

merupakan senyawa dari unsur carbon dan hydrogen. Nilai pembakaran

carbon dan hydrogen ditentukan menggunakan sebuah eksperiment yang

dilakukan secara teliti, dan didapatkan nilai pembakarannya sebagai

berikut.

Carbon 33.000 kj/kg atau 14.200 Btu/lb

Hydrogen 144.300 kj/kg atau 62.100 Btu/lb

2. Berat Jenis ( Specific Gravity )

Berat jenis bahan bakar adalah perbandingan kepadatan bahan

bakar dengan kepadatan air. Berat jenis diukur menggunakan hydrometer.

Berat jenis bahan bakar diesel berpengaruh pada daya penetrasinya saat

bahan bakar diinjeksikan ke dalam ruang pembakaran. Berat jenis juga

dapat dipergunakan sebagai indikator jumlah kalor yang terkandung dalam

bahan bakar, semakin berat bahan bakar semakin besar nilai

pembakarannya.

3. Titik Nyala ( Flash Point )

Flash point atau titik nyala adalah temperatur dimana bahan bakar

telah siap dinyalakan ( Flash ) apabila bersinggungan dengan api. Titik api

berada diatas titik nyala yaitu sekitar 10 – 20oC. Flash point bahan bakar

menjadi indikator besarnya bahaya kebakaran, bahan bakar yang flash

pointnya rendah akan sangat berbahaya terhadap terjadinya kebakaran.

Titik nyala untuk minyak solar adalah 66oC.

4. Kekentalan ( Viscosity )

Viskositas bahan bakar diesel berfungsi sebagai pelumas

komponen sistem bahan bakar, namun perlu diingat bila viskositas bahan

bakar terlalu tinggi akan menyebabkan terjadinya kabutan yang kasar.

Dampaknya proses pembakaran mesin tidak akan dapat menghasilkan

energi panas yang optimal, dan asap gas buang akan semakin pekat.

Sehingga terjadinya asap yang tebal pada kendaraan, bisa disebabkan oleh

kualitas bahan bakar.

5. Titik Uap ( Volatility )

Volatility adalah kemampuan bahan bakar untuk berubah menjadi

uap atau vapor. Volatility bahan bakar ditunjukan dengan perbandingan

udara dan uap bahan bakar yang dapat dibentuk pada temperatur tertentu.

Pada bahan bakar diesel (solar), volatility ditunjukan dengan 90%

temperatur distilasi. Artinya pada temperatur distilasi 90% bahan bakar

telah dapat didistilasikan dari minyak mentah. Bila volatility bahan bakar

rendah, saat bahan bakar di bakar akan meningkat jumlah kotoran carbon

didalam silinder, dan akan menyebabkan bertambahnya keausan

komponen mesin. Di samping itu, juga dapat dilihat bertambahnya

kepekatan gas buang.

6. Kualitas Penyalaan (Cetane Number)

Kualitas penyalaan merupakan kecepatan bahan bakar dinyalakan,

dan pada bahan bakar motor diesel dinyatakan dengan Cetane Number

atau angka Cetane. Semakin tinggi angka Cetane bahan bakar,maka akan

semakin pendek waktu yang diperlukan untuk mulai terbakar. Hal ini

berarti kebalikan dengan kualitas penyalaan bensin yang dinyatakan

dengan angka octane, dimana semakin tinggi angka octane, maka semakin

lambat bahan bakar terbakar. Angka Cetane bahan bakar diesel biasanya

ditetapkan antara 20 – 60.

7. Carbon Residu

Carbon residu bahan bakar diesel (materi yang tertinggal di ruang

pembakaran setelah proses pembakaran) yang ditunjukan dengan sejumlah

deposit yang tertinggal diruang pembakaran. Untuk mengukur jumlah

kandungan carbon residu pada bahan bakar, dapat dilakukan di

laboratorium dengan mengambil sampel bahan bakar dan dipanaskan

dalam sebuah media yang tidak ada udara. Dengan cara demikian akan

terlihat carbon residu yang tertinggal.

8. Kandungan Sulphur

Sulphur atau belerang yang ada di dalam bahan bakar, pada saat

terbakar akan menghasilkan gas yang sangat korosif terhadap logam yang

bersinggungan, baik gas tersebut masih dalam bentuk gas maupun saat

dalam bentuk cair setelah dingin. Cairan sulphur minyak dan komponen

sistem pelumasan. Oleh karena itu, dalam bahan bakar kandungan sulphur

yang diizinkan tidak boleh melebihi 0,5 sampai dengan 1,5%.

9. Oksidasi dan Air

Oksidasi atau endapan dan air dapat menjadi sumber permasalahan

pada motor diesel. Endapan kotoran yang masih terbawa pada bahan bakar

akan menjadi bahan yang mengakibatkan keausan, dan kemungkinan akan

menyumbat saluran bahan bakar . kandungan abu dan air pada bahan bakar

yang diizinkan adalah 0,01 abu, dan 0,05 untuk abu dan air secara bersama

C. Bahan Bakar Gas

Bahan bakar gas merupakan bahan bakar yang sangat memuaskan sebab

hanya memerlukan sedikit handing dan sistim burner nya sangat sederhana dan

hampir bebas perawatan. Gas dikirimkan melalui jaringan pipa distribusi sehingga

cocok untuk wilayah yang berpopulasi tinggi atau padat industri. Walau begitu,

banyak pemakai perorangan yang besar memilki penyimpen gas, bahkan beberapa

diantara mereka memproduksi gasnya sendiri.

Jenis- Jenis bahan bakar gas

Bahan bakar yang secara alami didapatkan dari alam:

- Gas Alam

- Metan dari penanbangan batubara

Bahan bakar gas yang terbuat dari bahan bakar padat:

- Gas yang terbentuk dari batubara

- Gas yang terbentuk dari limbah dab biomasa

- Dari proses industri lainnya

Gas yang terbuat dari minyak bumi

- Gas petroleum cair (LPG)

- Gas hasil penyulingan

- Gas dari gasifikasi minyak

Gas-gas dari proses fermentasi

Bahan bakar bentuk gas yang biasa digunakan adalah gas petroleum cair

(LPG), gas alam, gas hasil produksi, gas blast furnace, gas dari pembuatan kokas,

dll. Nilai panas bahan bakar gas dinyatakan dalam kilokalori per normal meter

kubik (kKal/Nm3) detentukan pada suhu normal (200c) dan tekanan nomal (760

mm Hg).

D. Gas LPG

LPG adalah kependekan dari Liquefied Petroleum Gas dengan merk

dagang ELPIJI. Gas LPG merupakan gas hasil produksi dari kilang minyak atau

kilang gas, yang komponen utamanya adalah gas propane (C3H8) dan butane

(C4H10) yang dicairkan. Gas Elpiji memiliki nilai kalor sebesar ± 11.000 kkal/kg.

Berdasarkan komposisi propane dan butane, LPG dapat dibedakan menjadi tiga

macam, yaitu:

1. LPG propane, yang sebagian besar terdiri dari C3

2. LPG butane, yang sebagian besar terdiri dari C4

3. Mix LPG, yang merupakan campuran dari propane dan butane.

LPG butane dan LPG mix biasanya dipergunakan oleh masyarakat umum

untuk bahan bakar memasak, sedangkan LPG propane biasanya dipergunakan di

industri-industri sebagai pendingin, bahan bakar pemotong, untuk menyemprot cat

dan lainnya.

Uap LPG lebih berat dari udara, butane beratnya sekitar dua kali berat

udara dan propane satu setengah kali berat udara. Sehingga, uap gas LPG dapat

mengalir didekat permukaan tanah dan turun hingga ke tingkat yang paling rendah

dari lingkungan dan dapat terbakar pada jarak tertentu dari sumber kebocoran.

Pada udara yang tenang, uap akan tersebar secara perlahan. Untuk membantu

pendeteksian kebocoran ke atmosfir, LPG biasanya ditambah bahan berbau

berupa TEL ( Modul UNEP, 2006 ).

Pada suhu kamar, LPG akan berbentuk gas. Pengubahan bentuk LPG

menjadi cair adalah untuk mempermudah pendistribusiannya ke konsumen.

Berdasarkan cara pencairannya, LPG dibedakan menjadi dua, yaitu LPG

Refrigerated dan LPG Pressurized. LPG Pressurized adalah LPG yang dicairkan

dengan cara ditekan (4-5 kg/cm2). LPG jenis ini disimpan dalam tabung atau tanki

khusus bertekanan. LPG jenis inilah yang banyak digunakan dalam berbagai

aplikasi di rumah tangga dan industri, karena penyimpanan dan penggunaannya

tidak memerlukan handling khusus seperti LPG Refrigerated.

LPG Refrigerated adalah LPG yang dicairkan dengan cara didinginkan.

LPG jenis ini umum digunakan untuk mengapalkan LPG dalam jumlah besar

(misalnya, mengirim LPG dari negara Arab ke Indonesia). Dibutuhkan tanki

penyimpanan khusus yang harus didinginkan agar LPG tetap dapat berbentuk cair

serta dibutuhkan proses khusus untuk mengubah LPG Refrigerated menjadi LPG

Pressurized.

ELPIJI yang dipasarkan PERTAMINA dalam kemasan tabung dan curah

adalah LPG Pressurized yang dipasarkan dalam kemasan tabung (3 kg, 6 kg, 12

kg, 50 kg) dan curah merupakan LPG mix, dengan komposisi ±30% propane dan

70% butane.

E. Pengolahan Lahan

Pengolahan tanah merupakan suatu usaha manusia untuk merubah sifat-

sifat yang dimiliki oleh tanah sesuai dengan kebutuhan yang dikehendaki oleh

manusia. Pengolahan tanah dilakukan dengan tujuan untuk menciptakan kondisi

fisik, kimia dan biologis tanah yang lebih baik sampai kedalaman tertentu agar

sesuai untuk pertumbuhan tanaman. Di samping itu pengolahan tanah bertujuan

pula untuk membunuh gulma dan tanaman yang tidak diinginkan, menempatkan

seresah atau sisa-sisa tanaman pada tempat yang sesuai agar dekomposisi dapat

berjalan dengan baik, menurunkan laju erosi, meratakan tanah untuk memudahkan

pekerjaan di lapangan, mempersatukan pupuk dengan tanah serta mempersiapkan

tanah untuk mempermudah dalam pengaturan air (Rizaldi, 2006).

Sebarnya, tujuan pengolahan tanah dengan traktor adalah untuk

menciptakan keadan fisik tanah yang sesuai, untuk pertumbuhan tanaman yaitu

memanfaatkan peralatan yang bekerja secara mekanis dengan kapasitas yang

besar. Akan tetapi penggunaan alat mekanis sering menimbulkan efek pemadatan

tanah yang tidak diinginkan, apalagi pengolahan tanah yang dilakukan beulang

kali.

Kakikatnya, pengolahan tanah adalah setiap manipulasi mekanik terhadap

tanah yang diperlukan untuk menciptakan keadaan tanah yang baik bagi

pertumbuhan tanaman, atau menciptakan keadaan tanah olah yang siap tanam;

pengolahan tanah berkaitan erat dengan produksi tanaman, terutama dalam

menyiapkan struktur tanah yang cocok untuk pertumbuhan. Pengolahan tanah,

selain akan menggemburkan, sekaligus memadatkan tanah yang berpengaruh

terhadap fisik dan mekanik tanah, dimana pengaruh ini memberikan akibat

perubahan udara dan air dalam tanah, juga memberikan pembatasan mekanis pada

perkembangan akar dengan lapisan keras pada tanah. Dilain pihak, tanah-tanah

juga terimplikasi untuk menerima gaya erat diatasnya, sebagai kompaksi yang

harus diperkecil untuk kesuburan tanah, sehingga hasil yang diperoleh akan

memuaskan.

Menurut taylor et al. (1966) bila tanah sangat padat dan kokoh,

pertumbuhan akar secara keseluruhan hanya terpusat pada retakan dan bidang

belahan. Dalam mencari retakan semacam ini, akar tumbuhan tidak sebagai

pelaku pasif, karena akar melakukan penyusutan total melalui ekstraksi lengas

dari daerah yang memiliki daya penetrasi lebih besar.

Secara sederhana pengolahan tanah dengan traktor merupakan proses

pemotongan, pengangkatan, pembalikan, penghancuran dan pemadatan tanah

yaitu dimaksudkan untuk menyediakan tanah yang siap tanam, atau pengolahan

tanah dengan traktor dapat dipandang sebagai pengaruh luar berupa gaya mekanis

yang digunakan manusia untuk merubah sifat-sifat tanah sesuai dengan kebutuhan

yang diinginkan. Kramadibrata (2000) pengolahan tanah adalah salah satu upaya

penggemburan tanah menjadi suatu media siap tanam yang dapat dicapai melalui

proses pembajakan.

Proses pengolahan tanah akan mengakibatkan terputusnya system kapiler

dalam tanah, sehingga dapat menurunkan laju penguapan air dibawah permukaan

tanah, terutama pada tanah-tanah yang diolah secara dangkal. Kandungan air

tanah sangat berpengaruh terhadap tenaga pengolahan tanah. Menjelang musim

kering kandungan air akan semakin menurun dan dalam keadaan ini tahanan tanah

akan meningkat, sehingga mengurangi daya penetrasi alat pengolahan tanah untuk

menembus lapisan tanah serta memperbesar tenaga tarikan alat (Baver. 1972).

Dampak pengolahan tanah dengan menggunakan traktor, seperti

pemadatan (compaction) dapat menimbulkan kemunduran sifat-sifat fisik dan

kimia, seperti kehilangan unsur hara dan bahan organik; memburuknya sifat-sifat

fisika yang tercermin dalam kapasitas infiltrasi dan kemampuan menahan air,

meningkatnya

Berdasarkan tahapan kegiatan, hasil kerja dan dalamnya tanah yang diolah.

Kegiatan pengolahan tanah dibedakan menjadi dua macam, yaitu pengolahan

tanah pertama atau awal (primary tillage) dan pengolahan tanah kedua (secondary

tillage).

Dalam pengolahan tanah pertama, tanah dipotong kemudian diangkat terus

dibalik agar sisa-sisa tanaman yang ada dipermukaan tanah dapat terbenam di

dalam tanah. Kedalaman pemotongan dan pembalikan umumnya di atas 15 cm.

Pada umumnya hasil pengolahan tanah masih berupa bongkah-bongkah tanah

yang cukup besar, karena pada tahap pengolahan tanah ini penggemburan tanah

belum dapat dilakukan dengan efektif. Dalam pengolahan tanah kedua, bongkah-

bongkah tanah dan sisa-sisa tanaman yang telah terpotong pada pengolahan tanah

pertama akan dihancurkan menjadi lebih halus dan sekaligus mencampurnya

dengan tanah.

Pengolahan tanah tidak hanya merupakan kegiatan lapang untuk

memproduksi hasil tanaman, tetapi juga berkaitan dengan kegiatan lainnya seperti

penyebaran benih (penanaman bibit), pemupukan dan pemanenan. Keterkaitan ini

sangat erat sehingga tujuan yang ingin dicapai dalam pengolahan tanah tidak

terlepas dari keberhasilan dalam kegiatan lainnya. Pengolahan tanah

mempengaruhi penyebaran dan penanaman benih. Pengolahan tanah dapat juga

dilakukan bersamaan dengan pemupukan serta dianggap pula sebagai suatu

metoda pengendalian gulma (Setiawan, 2001).

F. Motor Diesel

Mesin diesel merupakan motor dengan tipe pembakaran didalam silender,

disini energi kimia dari bahan baker langsung diubah menjadi tenaga kerja motor.

Pada waktu langkah isap (intake stroke), hanay udara yang masuk keruang

pembakaran. Uadar tersebut dimampatkan pada saat langkah kompresi. Dengan

pemampatan yang besar, udara tersebut menjadi panas dengan temperatur

mencapai titik bakar solar (Harddjosentono, 1978)

Pada prinsipnya kerja mesin diesel memiliki empat langkah piston (4-

stroke atau di pasaran dikenal dengan 4-tak) sepeti halnya mesin bensin. Yaitu

udara murni dihisap ke dalam silinder melalui saluran masuk (intake manifold)

lalu dikompresikan oleh piston, sehingga tekanan dan termperaturnya naik. Pada

akhir langkah kompresi bahan bakar mesin diesel di-injeksikan ke dalam silinder

melalui nozzle dalam tekanan tinggi. Proses ini mengakibatkan terjadinya

penyalaan dalam ruang bakar dan menghasilkan ledakan yang akan mendorong

piston. Gerak translasi piston yang dihasilkan oleh ledakan tadi adalah sebuah

usaha/gaya yang akan diteruskan ke poros engkol untuk dirubah menjadi gerak

rotasi. Gerak rotasi poros engkol yang terhubung dengan fly wheel

mengakibatkan piston terdorong kembali untuk menekan gas sisa pembakaran ke

luar silinder melalui saluran buang ( Harsanto, 1984 ).

Mesin diesel sulit beroperasi pada saat silinder dingin. Untuk membantu

mesin melakukan gerak mula pada saat silinder dingin beberapa mesin

menggunakan busi pemanas (glow plug) untuk memanaskan silinder sebelum

penyalaan mesin. Lainnya menggunakan pemanas “resistive grid” dalam “intake

manifold” untuk menghangatkan udara masuk sampai mesin mencapai suhu

operasi. Setelah mesin beroperasi pembakaran bahan bakar dalam silinder dengan

efektif memanaskan mesin. Busi pemanas ini tidak digunakan pada mesin diesel

jenis direct injenction.

Beban kompresi yang tinggi, konstruksi yang besar, dan momen puntir

yang dihasilkan cukup besar, menghasilkan pula rendemen panas yang tinggi.

Maka akan menjadi pertanda buruk jika banyak energi panas yang terbuang ketika

mesin bekerja. Perlu Untuk mengatasinya adalah dengan mengoptimalkan

kemampuan komponen-komponen pendukung yang bekerja dalam mesin agar

tetap dalam kondisi prima sesuai dengan spesifikasi. Sehingga tidak banyak

energi panas yang terbuang percuma.

III. PELAKSANAAN PENELITIAN

A. Tempat dan Waktu

Penelitian ini dilaksanakan di bengkel dan kebun percobaan Jurusan

Teknologi Pertanian Universitas Sriwijaya, Indralaya. Waktu penelitian dimulai

dari bulan Maret 2010 sampai dengan selesai.

B. Bahan dan Alat

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah : 1) Bajak Rotari, 2)

Derigen 5 L, 3) Gelas Ukur 1 L, 4) Kawat, 5) Kran Gas, 6) Lem still, 7) Pressure

gauge, 8) Regulator gas, 9) Selang LPG, 10) Selang minyak, 11) Timbangan

(kap. 10 kg), 12) Traktor tangan.

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : 1) Gas LPG 3 kg, 2)

Minyak Solar, 3) Tanah dilapangan.

C. Metode Penelitian

Metode penelitian ini terdiri atas tiga tahap yaitu tahap perancangan, tahap

pembuatan alat dan tahap pengujian alat dalam penggunaan bahan bakar solar dan

gas LPG dengan penyajian data secara tabulasi, yaitu diuji melalui empat tahap :

1. Tahap pertama adalah tahap penggunaan bahan bakar solar pada mesin

traktor tangan tanpa pengolahan tanah.

2. Tahap kedua adalah tahap penggunaan bahan bakar solar dan gas LPG

pada mesin traktor tanpa pengolahan tanah.

3. Tahap ketiga adalah tahap pengolahan tanah dengan bahan bakar solar

pada lahan tanah berukuran 10 m x 15 m.

4. Tahap keempat adalah tahap pengolahan tanah dengan bahan bakar

solar dan gas LPG, dengan mengatur tekanan gas yang keluar.

a. Tekanan gas LPG = 0,3 kg/cm2 pada lahan 10 m x 15 m.

b. Tekanan gas LPG = 0,4 kg/cm2 pada lahan 10 m x 15 m.

c. Tekanan gas LPG = 0,5 kg/cm2 pada lahan 10 m x 15 m.

D. Cara Kerja

Adapun cara kerja dalam pembuatan alat ini adalah sebagai berikut :

1. Tahap Pembuatan Alat

Alat ini dibuat berdasarkan dari pendekatan perancangan sampai

dengan selesai secara teknis alat. Alat ini juga dikerjakan tahap demi tahap

sehingga dapat diselesaikan sesuai dengan yang diharapkan.

2. Tahap Pengujian Alat

1. Pengujian mesin traktor tanpa pengolahan tanah dengan menggunakan

minyak solar.

a. Bahan bakar solar ditimbang sebanyak 3 kg, masukkan kedalam

derigen lalu ditimbang kembali berat minyak dan derigen tersebut.

b. Nyalakan mesin traktor dengan menggunakan bahan bakar minyak

solar selama 15 menit.

c. Setelah 15 menit, matikan mesin traktor dan timbang berat akhir

minyak solar tersebut.

2. Pengujian mesin traktor tanpa pengolahan tanah dengan menggunakan

minyak solar dan LPG.

a. Bahan bakar solar ditimbang sebanyak 3 kg, masukkan kedalam

derigen lalu ditimbang kembali berat minyak dan derigen tersebut.

b. Timbang berat awal dari gas LPG ukuran 3 kg yang terisi penuh.

c. Sambungkan selang gas LPG kedalam saluran masuk udara.

f. Nyalakan mesin traktor tersebut, setelah stabil mesin traktor perlahan –

lahan buka saluran gas sesuai dengan tekanan yang digunakan.

1. Tekanan gas LPG = 0,3 kg/cm2



d. Setelah beberapa saat, kran pengeluaran minyak diperkecil sampai

stabil.

e. Nyalakan selama 15 menit, lalu matikan mesin dan timbang berat

masing – masing minyak solar dan LPG.

3. Pengujian mesin traktor pada pengolahan tanah dengan menggunakan

minyak solar.

a. Lakukan proses pengolahan tanah dengan menggunakan traktor tangan

pada lahan seluas 10 m x 15 m.

b. Setelah selesai mengolah tanah,timbang kembali berat minyak solar

yang masih tersisa, dan catat hasil akhirnya.

4. Pengujian mesin traktor pada pengolahan tanah dengan menggunakan

minyak solar dan LPG.

a. Lakukan juga proses pengolahan tanah dengan bahan bakar solar dan

gas LPG.

b. Timbang bahan bakar solar sebanyak 3 kg, masukkan kedalam derigen

lalu ditimbang kembali berat minyak dan derigen tersebut

c. Timbang berat awal dari gas LPG ukuran 3 kg yang terisi penuh.

d. Sambungkan selang gas LPG kedalam saluran masuk udara.

e. Nyalakan traktor tangan tersebut, setelah stabil mesin traktor perlahan –

lahan buka saluran gas sesuai dengan tekanan yang digunakan.




f. Setelah beberapa saat, kran pengeluaran minyak diperkecil sampai

stabil.

g. Lakukan proses pengolahan tanah dengan menggunakan bajak rotari

pada lahan yang telah ditentukan.

1. Tekanan gas LPG = 0,3 kg/cm2 pada lahan 10 m x 15 m.



h. Setelah selesai mengolah lahan, ukur kembali berat minyak solar dan

gas yang yang telah digunakan dengan perbandingan bukaan gas yang

telah ditentukan dan catat hasil yang didapatkan.

E. Parameter Pengamatan

a. Kebutuhan bahan bakar solar tanpa campuran gas LPG

b. Kebutuhan bahan bakar solar dengan campuran gas LPG

F. Analisis Desain

1. Rancangan Struktural

2. Rancangan Fungsional

G. Analisis Teknis

Analisis teknis dalam peneletian ini adalah analisa kebutuhan bahan bakar

solar dan gas LPG yang digunakan dalam mengolah tanah dan analisa kapasitas

kerja alat.

IV. SISTEMATIKA PENULISAN

KATA PENGANTAR

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL

DAFTAR GAMBAR

I. PENDAHULUAN

A. Latar belakang

B. Tujuan penelitian

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Traktor

B. Bahan Bakar Minyak

C. Bahan Bakar Gas

D. Gas LPG

E. Pengolahan Lahan

F. Mesin Diesel

III. METODOLOGI PENELITIAN

A. Tempat dan Waktu

B. Bahan dan Alat

C. Metode Penelitian

D. Cara Kerja

E. Parameter Pengamatan

F. Analisis Desain

G. Analisis Teknis

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil

B. Pembahasan

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

B. Saran

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Pendekatan Rancangan

1. Kriteria Rancangan

Alat pengatur tekanan gas dengan pressure gauge regulator ini dirancang

sedemikian rupa untuk memperoleh tekanan yang stabil pada saat

penginjeksian gas LPG ke mesin diesel melalui saringan udara. Sehingga

tekanan yang dikeluarkan dapat diatur sesuai kebutuhan dengan

menggunakan kran gas. Pelindung gas LPG yang dirancang, untuk

melindungi gas LPG dari panas atau benda – benda lain pada saat traktor

dioperasikan.

2. Rancangan Fungsional

Rancangan fungsional dari alat ini terbagi menjadi dua, pertama alat

pengatur tekanan gas dan pelindung tabung gas.

Adapun rancangan fungsional dari alat pengatur tekanan gas adalah :

1. Regulator high pressure berfungsi mengatur tekanan gas yang keluar

dari dalam LPG dan untuk mengetahui isi yang masih tersimpan di

dalam tabung.

2. Selang gas berfungsi untuk menghubungkan gas LPG yang keluar

menuju saringan udara.

3. Pressure gauge berfungsi mengetahui tekanan yang dikeluarkan dari

tabung LPG.

4. Kran gas berfungsi untuk mengatur tekanan gas yang akan digunakan.

5. Cincin selang berfungsi untuk mengunci instalasi selang pada setiap

sambungan.

Rancangan fungsional alat pelindung tabung gas adalah :

1. Besi siku berfungsi sebagai kerangka luar alat pelindung tabung gas.

2. Triplek berfungsi untuk menutupi tabung gas dari panas dan benda –

benda lain.

3. Baut berfungsi untuk menyangga / mengunci dudukan kerangka

pelindung gas pada traktor.

3. Rancangan Struktural

Rancangan ini mempunyai dimensi sebagai berikut :

1. Regulator high pressure ini mempunyai bukaan gas dengan tekanan

mencapai 4 psi.

2. Selang gas terbuat dari bahan yang tahan terhadap minyak dan

panas,dengan diameter lubang 8 mm dan diameter luar 15 mm.

3. Pressure gauge mempunyai batas nilai tekanan 0 – 35 psi.

4. Kran gas mempunyai diameter dalam 5 cm dan terbuat dari stainless.

5. Besi siku terbuat dari besi tuang dengan tebal 2 mm.

6. Baut penyangga terbuat dari besi tuang dengan diameter 1 cm dan

panjang 15 cm.

4. Implementasi

1. Alat pengatur tekanan gas

2. Alat pelindung tabung gas

Alat pengatur tekanan gas didesain sesuai dengan keperluan gas yang

akan dikeluarkan. Dengan menggunakan kran gas sebagai alat pengatur

gas yang akan digunakan. Pressure gauge digunakan dalam menentukan

tekanan gas yang keluar melalui selang gas, tekanan yang digunakan

adalah sebesar 1 psi, 0.5 psi dan 0.25 psi.

Alat pelindung dan penyangga tabung gas mempunyai dinding –

dinding dari triplek yang tidak menyerap panas saat dioperasikan di

lapangan. Bagian dalam alat ini dilengkapi sterofom untuk menghindari

gesekan antara tabung gas dengan dinding alat. Penyangga alat ini

dibuat dengan menggunakan baut berdiamater 1 cm, panjang 15 cm

yang terdiri dari 4 baut pengunci. Baut ini dilengkapi dengan plat besi

untuk membuka dan mengunci alat pada traktor.

DAFTAR PUSTAKA

Modul UNEP. 2006. Pedoman Efisiensi Energi Untuk Industri di Asia. www.energyefficiencyasia.org. Diakses pada tanggal 26 Maret 2010.

http://www.energyefficiencyasia.org/

Cara Perancangan Alat

Documents