Top Banner
PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR PENELITIAN PENGEMBANGAN DAN STATISTIK Jl. Jendral Sudirman no.46 Telp (0293)360800 Fax(0293)333444 LAPORAN AKHIR KEGIATAN FASILITASI PELAKSANAAN RISET UNGGULAN DAERAH KOTA MAGELANG TAHUN 2012 PEMANFAATAN LPG KEMASAN 12 KG SEBAGAI BAHAN BAKAR KENDARAAN KONVENSIONAL DAN PENERAPAN SIRKUIT DE-IGNITION SEBAGAI RANGKAIAN PENGAMAN PROGRAM STUDI MESIN OTOMOTIF FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAGELANG
37

PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

Aug 18, 2018

Download

Documents

nguyenthien
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

i

PEMERINTAH KOTA MAGELANG

KANTOR PENELITIAN PENGEMBANGAN DAN STATISTIK

Jl. Jendral Sudirman no.46 Telp (0293)360800 Fax(0293)333444

LAPORAN AKHIR

KEGIATAN FASILITASI PELAKSANAAN

RISET UNGGULAN DAERAH KOTA MAGELANG

TAHUN 2012

PEMANFAATAN LPG KEMASAN 12 KG SEBAGAI BAHAN

BAKAR KENDARAAN KONVENSIONAL DAN PENERAPAN

SIRKUIT DE-IGNITION SEBAGAI RANGKAIAN PENGAMAN

PROGRAM STUDI MESIN OTOMOTIF

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAGELANG

Page 2: PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

i

PENGESAHAN

1. Kegiatan Penelitian :

- Judul Penelitian : Pemanfaatan LPG Kemasan 12 Kg Sebagai Bahan

Bakar Kendaraan Konvensional dan Penerapan

Sirkuit De-Ignition Sebagai Rangkaian Pengaman

2. Lembaga Pelaksana :

- Nama : LP3M Universitas Muhammadiyah Magelang

- Alamat : Jl. Mayjend Bambang Soegeng km.05 Mertoyudan

Magelang

- Telp / Fax / Email : (0293) 326945/32695

3. No. SPK :

4. Waktu Pelaksanaan : Agustus –November 2012

5. Lokasi Penelitian : Laboratorium Mesin Otomotif

Universitas Muhammadiyah Magelang

6. Peneliti :

- Ketua Tim : Muji Setiyo, ST,MT

- Anggota : 1. Bagyo Condro P, ST

2. Sofyan Kurniawan, Amd

3. Herman Kurniawan

4. M Fajri Romadhon

Sumber Anggaran : APBD Kota Magelang TA 2012

Besar Anggaran : Rp. 15.000.000,-

# Lima Belas Juta Rupiah #

Mengetahui :

Ketua Lembaga Pelaksana

Dr. Suliswiyadi, M.Ag

NIS. 96661011

Ketua Tim Peneliti

Muji Setiyo, ST,MT

NIK. 108306043

Mengetahui :

KEPALA KANTOR LITBANG & STATISTIK

KOTA MAGELANG

Siti Fatonah, SE,MT

Pembina TK I

NIP. 1966 0821 99403 2005

Page 3: PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

ii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, sehingga kami diberikan

kesempatan untuk berpatisipasi dalam Riset Unggulan Daerah tahun 2012 yang

diselenggarakan Kantor Penelitian, Pengembangan, dan Statistik Kota Magelang.

Dalam penelitian ini, kami menyelesaikan program konversi bahan bakar

minyak (BBM) ke bahan bakar LPG pada kendaraan konvensional (karburator)

dan berhasil mengembangkan sirkuit De-Ignition fuel cut off sebagai pengaman

instalasi LPG. Sirkuit De-Ignition fuel cut off berfungsi untuk memutus aliran

LPG saat mesin mati walaupun kunci kontak dalam keadaan “ON”.

Kami juga telah melakukan pengukuran Tingkat Kesiapan Teknologi (TKT)

pada hasil inovasi yang diteliti. TKT ini merupakan ukuran yang objektif sebagai

informasi kepada masyarakat tentang kesiapan teknologi yang dikembangkan

untuk dimanfaatkan.

Kami menyadari, masih banyak kekurangan dan kelemahan dalam riset kali

ini. Untuk itu, saran dan kerjasama sangat kami harapkan untuk pengembangan

kendaraan LPG selanjutnya. Ucapan terimakasih kami sampaikan kepada seluruh

pihak yang membantu dalam penyelesaian riset kendaraan LPG ini. Semoga

bermanfaat.

Magelang, 17 November 2012

Ketua peneliti,

Muji Setiyo, ST,MT

NIK. 108306043

Page 4: PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

iii

TIM PELAKSANA

1. Ketua Peneliti

Nama : Muji Setiyo, ST,MT

Jabatan : Dosen Program Studi Mesin Otomotif

Universitas Muhammadiyah Magelang

NIK : 108306043

Nomor HP : 081328648046

2. Anggota Peneliti

Nama : Bagyo Condro P, ST

Jabatan : Dosen Program Studi Mesin Otomotif

Universitas Muhammadiyah Magelang

NIK : 087606031

Nomor HP : 081392778707

3. Tim Laboratorium

Nama : Sofyan Kurniawan, Amd

Jabatan : Laboran

NIK :

Nomor HP : 085743200520

Nama : Herman Kurniawan

Jabatan : Mahasiswa

NIM : 08.0503.0009

Nomor HP : 085643388454

Nama : M Fajri Romadhon

Jabatan : Mahasiswa

NIM : 10.0503.0002

Nomor HP : 085743616190

Page 5: PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

iv

TIM PENGARAH

1. Ketua Tim Pengarah

Nama : Dr. Suliswiadi, M.Ag

Jabatan : Kepala LP3M

Universitas Muhammadiyah Magelang

2. Anggota Tim Pengarah

Nama : Oesman Raliby, ST, M.Eng

Jabatan : Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Magelang

3. Anggota Tim Pengarah

Nama : Saifudin, ST,M.Eng

Jabatan : Ketua Program Studi Mesin Otomotif

Universitas Muhammadiyah Magelang

Page 6: PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

v

ABSTRAK

Perangkat konverter kits LPG produk diimpor kurang compatible untuk

diterapkan pada mesin konvensional. Salah satu komponennya adalah saklar

pemilih mode bahan bakar yang disebut dengan fuel change. Fuel change import

mengaktifkan solenoid LPG dari kunci kontak. Namun demikian, ada kalanya

mesin kendaraan dalam kondisi mati atau tidak berputar sementara kunci kontak

dalam posisi ON. Ini menyebabkan aliran LPG ke mixer dan menguap ke ruangan

mesin sehingga dapat menyebabkan kebakaran. Suatu inovasi teknologi

dibutuhkan untuk memutus dan menyambungkan solenoid LPG secara otomatis

sesuai dengan kondisi mesin. Rangkaian de-ignition fuel cut off menjamin LPG

hanya mengalir ke mixer saat mesin berputar. Sistem kontrol relay digunakan

berdasarkan signal grounding dari switch oli atau lampu CHG. Dengan rangkaian

ini, pemanfaatan LPG 12 kg sebagai bahan bakar mobil menjadi lebih optimal dari

sisi keselamatan dan sisi teknis. Dari hasil pengukuran Tingkat kesiapan

Teknologi (TKT) mobil LPG dengan sirkuit de-ignition fuel cut off ini telah

mencapai level 7. Ini berarti pemanfaatan LPG 12 kg untuk bahan bakar

kendaraan dengan sistem kontrolnya secara teknis dapat dikembangkan dan

diproduksi massal.

Kata kunci : LPG 12 kg, De-Ignition Fuel cut off, TKT

Page 7: PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

vi

DAFTAR ISI

PENGESAHAN ....................................................................................................... i

KATA PENGANTAR ............................................................................................ ii

TIM PELAKSANA ................................................................................................ iii

TIM PENGARAH ................................................................................................. iv

ABSTRAK .............................................................................................................. v

DAFTAR ISI .......................................................................................................... vi

DAFTAR TABEL ................................................................................................ viii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. ix

DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................... x

BAB 1 PENDAHULUAN ...................................................................................... x

A. Latar Belakang ............................................................................................. 1

B. Permasalahan................................................................................................ 3

C. Perumusan masalah ...................................................................................... 4

D. Tujuan .......................................................................................................... 4

E. Manfaat ........................................................................................................ 4

F. Lingkup penelitian dan batasan masalah...................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................. 5

A. Penelitian Relevan ........................................................................................ 5

B. Karakteristik LPG sebagai bahan bakar kendaraan ..................................... 6

C. Converter Kits .............................................................................................. 8

D. Penyesuaian Busi dan Perangkat Pengapian ................................................ 9

E. Tinjauan Temperatur Ruang Bakar .............................................................. 9

F. Penyesuaian nilai panas busi ( heat range ) .................................................. 9

G. Tinjauan Tegangan Pengapian ................................................................... 10

BAB III METODE PENELITIAN ........................................................................ 11

A. Obesrvasi .................................................................................................... 12

B. Skema Instalasi LPG .................................................................................. 12

1. Tempat dan Waktu Penelitian ................................................................ 12

2. Bahan dan Alat ...................................................................................... 13

Page 8: PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

vii

C. Rangkaian De-Ignition fuel cut off ............................................................ 13

D. Pengujian .................................................................................................... 14

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ...................................... 15

A. Instalasi converter kits................................................................................ 15

B. Cara kerja sirkuit de-ignition fuel cut off ................................................... 16

1. Saat mesin menyala ................................................................................ 16

2. Saat mesin mati sementara kunci kontak ON ......................................... 17

C. Tingkat Kesiapan Teknologi (TKT)........................................................... 18

1. Identitas teknologi .................................................................................. 18

2. Display TEKNO-METER ...................................................................... 19

3. Hasil pengukuran TKT/ TRL ................................................................. 20

BAB V PENUTUP ................................................................................................ 25

A. Kesimpulan ................................................................................................ 25

B. Saran dan rekomendasi .............................................................................. 25

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 27

Page 9: PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

viii

DAFTAR TABEL

Tabel 1 Identifikasi masalah dan alternatif solusi ................................................... 3

Tabel 2. Spesifikasi converter kits .......................................................................... 9

Tabel 3. Bahan dan alat penelitian ........................................................................ 13

Tabel 4. Isian Pengukuran TKT/TRL ................................................................... 21

Page 10: PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 Skenario Energi Mix Nasional 2025 ...................................................... 1

Gambar 2 Kendaraan LPG di beberapa Negara ...................................................... 2

Gambar 3. Bentuk fisik converter kits LPG ............................................................ 8

Gambar 4. Grafik penyesuaian pengapian pada mesin LPG................................. 10

Gambar 5. Flow Chart Penelitian .......................................................................... 11

Gambar 6. Skema Instalasi LPG ........................................................................... 12

Gambar 7. De-Ignition Fuel Cut off yang terintegrasi dengan fuel change .......... 13

Gambar 8. Instalasi converter kits pada mobil ...................................................... 15

Gambar 9. Aliran arus saat mesin menyala ........................................................... 16

Gambar 10. Aliran arus saat mesin mati dan kunci kontak ON ............................ 17

Gambar 11. Display tekno-meter .......................................................................... 19

Gambar 12. TRL Quick......................................................................................... 20

Page 11: PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

x

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Foto kegiatan

Lampiran 2. Log book penelitian

Page 12: PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

1

BAB 1

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Pertumbuhan jumlah kendaraan di Indonesia berbanding terbalik

dengan ketersediaan bahan bakar minyak (BBM) yang terus berkurang.

Badan Pusat Statistik (BPS) menyebutkan jumlah kendaraan di Indonesia

mencapai 70.714.569 unit pada survei tahun 2009. Jumlah tersebut meliputi

10.364.125 unit mobil penumpang, 2.729.572 unit bis, 5.187.740 unit truk,

dan 52.433.132 unit jenis sepeda motor. Pemakaian bahan bakar minyak

berpengaruh negatif terhadap dua hal pokok. Pertama, pengaruh terhadap

ketersediaan bahan bakar. Kedua, pengaruh terhadap peningkatan emisi gas

buang yang berimbas pada pemanasan global.

Kebijakan Energi Nasional yang tertuang dalam “Skenerio Energi

Bauran tahun 2025” menempatkan bahan bakar gas ( Natural Gas ) sebagai

prioritas utama setelah batu bara, sedangkan bahan bakar minyak (BBM)

ditempatkan pada urutan ketiga ( Gambar 1 ).

(Sumber : Kementerian Energi dan Sumberdaya Mineral)

Gambar 1 Skenario Energi Mix Nasional 2025

Page 13: PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

2

Pemanfaatan natural gas (CNG) untuk sector transportasi jangka

panjang memerlukan infrastruktur yang handal dan butuh investasi yang

mahal, meliputi jaringan pipa gas tekanan tinggi bawah tanah, Stasiun

Pengisian Bahan Bakar Gas (SPBG) dan perangkat converter kits. Sebagai

solusi jangka pendek dan menengah, LPG menjadi pilihan yang paling

memungkinkan untuk dikembangkan. Pertama, ketersediaan dalam kemasan

tabung sudah merata didaerah. Kedua, harga keekonomian LPG lebih rendah

dari bensin. Ketiga, sebagai pembelajaran menuju skenario CNG.

Liquid Petroleum Gas ( LPG ) menjadi salah satu alternatif energi yang

populer untuk menggantikan bahan bakar minyak (BBM). Dari sisi teknis,

LPG memberikan environment effect yang lebih rendah daripada penggunaan

BBM. Melihat data Argonne National Laboratory pada bulan mei 2010,

Kendaraan LPG berkembang dengan pesat di negara seperti Polandia, Turki,

Korea Selatan, Belanda dan beberapa negara di Eropa timur dan benua

Amerika ( gambar 2 ). Sementara data dari jurnal ETSAP (2011),

diperkirakan pada tahun 2012 ini, lebih dari 12 juta kendaraan didunia yang

beralih dari BBM ke Bahan Bakar Gas ( LPG dan CNG).

(Sumber : Argonne National Laboratory; May 2010 )

Gambar 2 Kendaraan LPG di beberapa Negara

Page 14: PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

3

B. Permasalahan

Beberapa permasalahan dan alternatif solusi yang berkaitan dengan

pengembangan mobil bahan bakar LPG di Indonesia dapat dilihat dalam

uraian tabel 1 berikut.

Tabel 1 Identifikasi masalah dan alternatif solusi

No Permasalahan Alternatif solusi

1. Belum tersedia SPBG

LPG/VIGAS yang merata

diseluruh wilayah

Pemanfaatan LPG kemasan 12 kg

(non-subsidi), sehingga beban subsidi

diharapkan menjadi berkurang

2. Converter kits masih impor

dari luar negeri dengan

harga mahal

Yang diimpor hanya vaporizer-nya

saja, selebihnya beberapa komponen

pendukungnya dikembangkan dengan

produk dalam negeri (sebagian parts

sudah ada) .

3. Komponen Converter kits

kurang compatible dengan

kendaraan tipe lama

( Konvensional )

Pengembangan komponen dalam

negeri untuk mensubstitusi komponen

import.

4 Operasional mobil LPG

masih menjadi resistansi

masyarakat

Sistem bahan bakar dibuat bi-fuel,

kendaraan dapat dioperasikan dengan

bensin dan LPG secara bergantian.

5 Fuel change ( saklar pemilih

mode bahan bakar ) yang

terdapat dalam converter kits

import tidak dapat memutus

aliran LPG saat mesin mati

sementara kunci kontak ON.

( berbahaya jika dipakai

pada mobil karburator)

Perlu pengembangan rangkaian

pemutus aliran LPG yang bekerja

secara otomatis berdasarkan sensor

pengapian, putaran mesin, charging,

atau tekanan oli.

Page 15: PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

4

C. Perumusan masalah

Dari uraian yang ada, permasalahan dalam penelitian ini dirumuskan

sebagai berikut :

1. Bagaimana desain rangkaian pengaman instalasi yang dapat menjamin

tidak adanya aliran LPG saat mesin tidak berputar sementara kunci

kontak dalam posisi “ON”.

2. Bagaimana Tingkat Kesiapan Teknologi (TKT) pemanfaatan LPG

kemasan 12 kg sebagai bahan bakar kendaraan dengan sistem bi-fuel.

D. Tujuan

Tujuan yang hendak dicapai dalam penelitian ini adalah :

1. Menerapkan sirkuit pengaman instalasi yang dapat menjamin tidak adanya

aliran LPG saat mesin mati sementara kunci kontak dalam posisi “ON”.

2. Mengukur seberapa Tingkat Kesiapan Teknologi (TKT) dengan perangkat

TEKNO-METER.

E. Manfaat

Jika tujuan penelitian tercapai, manfaat yang diperoleh antara lain :

1. Ketergantungan terhadap Bahan Bakar Minyak (BBM) dapat dikurangi

melelui konversi BBM-LPG yang aman, hemat, dan ramah lingkungan.

2. TKT memberikan informasi yang objectif kepada pihak pengguna

teknologi, pemangku kebijakan, dan lembaga intermediasi dalam hal

pengembangan, proses manufacturing, dan komersialisasi.

F. Lingkup penelitian dan batasan masalah

1. Objek penelitian adalah kendaraan tipe karburator

2. Converter kits yang dipakai adalah hasil inovasi Teknik Otomotif

Universitas Muhammadiyah Magelang.

3. TKT diukur dengan TEKNO-METER yang dikembangkan BPPT.

4. Tidak melakukan uji konsumsi bahan bakar karena keterbatasan media

dan infrastruktur.

Page 16: PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Penelitian Relevan

Muji setiyo (2011), meneliti pengaruh penyetelan converter kits LPG dan

saat pengapian kaitannya dengan performa mesin dan emisi gas buang. Hasil dari

studi ini menyatakan bahwa torsi mesin dipengaruhi oleh penyetelan katup aliran

gas dan saat pengapian. Sementara emisi gas buang dipengaruhi oleh penyetelan

kekencangan pegas lever dan tingkat bukaan katup aliran gas.

Dziubiński (2007), melakukan penelitian eksperimental tentang pengujian

sistem pengapian pada mobil berbahan bakar LPG. Salah satu variabel yang

diteliti adalah ketergantungan tegangan sekunder ignition coil pada variasi ukuran

celah busi 0,8; 0,9; 1,0; 1,1 mm. busi yang digunakan adalah NGK BPR6-ES11.

Hasil dari penelitian ini menyebutkan tegangan sekunder ignition coil paling

optimal terjadi pada celah electrode busi 0,8 mm dan 1,1 mm.

Tasik (2011), melakukan penelitian tentang perbandingan emisi pada

mesin berbahan bakar bensin dan LPG. Penelitian ini menunjukkan bahwa mesin

LPG mengasilkan emisi yang lebih rendah dari mesin bensin, dengan rincian

sebagai berikut. CO menurun 30% untuk urban cycle dan 10 % untuk extra urban

cycle. HC menurun 30% untuk urban cycle dan 51 % untuk extra urban cycle.

CO2 menurun 10% untuk urban cycle dan 11 % untuk extra urban cycle. NOx

menurun 41 % untuk urban cycle dan 77 % untuk extra urban cycle. Penelitian

serupa juga dilakukan oleh R.R. Saraf (2009). Penelitian ini juga menunjukkan

penurunan emisi pada mesin berbahan bakar LPG, meskipun dengan prosentase

yang sedikit berbeda.

Penelitian lain dilakukan Mockus (2006), menganalisa komposisi gas

buang motor pembakaran dalam dengan bahan bakar LPG. Tujuan utama dari

penelitian ini untuk mempelajari kerugian daya dan efek terhadap lingkungan.

Metode pengukuran daya dan emisi dilakukan langsung pada dinamometer

dengan memasang dinamometer pada roda mobil secara langsung. Objek utama

penelitian ini adalah mesin dengan LPG converter untuk daya maksimum dan

Page 17: PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

6

mesin dengan LPG converter untuk minimasi emisi. Salah satu hasil studi ini

adalah untuk mendapatkan penyetelan yang tepat perlu dibuat algoritma dengan

beberapa hal perlu diasumsikan. Jika karakteristik mekanikal diiginkan tanpa

mengorbankan ekologi, harus dirumuskan dengan ketat.

Mandloi (2010), melakukan penelitian tentang pengaruh penggunaan LPG

pada kendaraan terhadap prosses pembakaran. Hasil penelitian ini adalah sebagai

berikut. Aplikasi LPG pada mesin bensin mempercepat proses pembakaran, tetapi

durasi pembakarannya melambat. Sebagai konskuensinya, tekanan dan temperatur

pembakaran menjadi tinggi. Ini bisa berakibat kerusakan pada elemen mesin. LPG

menurunkan efisiensi volumetrik, sehingga untuk mendapatkan daya yang tinggi

diperlukan penambahan konsumsi bahan bakar spesifik. LPG menurunkan emisi

CO dan NOx. Dalam kesimpulan akhir, diperoleh bahwa pemanfaatan LPG

memberikan efek negatif terhadap performa mesin, tetapi memberikan efek positif

terhadap emisi gas buang.

Shankar (2011), meneliti karakteristik unjuk kerja dan emisi pada mesin

MPFI. Variabel yang diteliti adalah pengaruh saat pengapian terhadap kinerja

mesin dan emisi gas buang. Hasil dari studi ini menjelaskan bahwa koefiesien

variasi IMEP (COVIMEP) dapat dikurangi dengan memajukan saat pengapian dari

50 BTDC menjadi 6

0 BTDC. Efisiensi thermal meningkat dengan memajukan saat

pengapian. Ketika mesin berjalan dengan LPG, kinerja terbaik dan emisi terendah

rata-rata didapat dengan saat pengapian distel 60 BTDC.

B. Karakteristik LPG sebagai bahan bakar kendaraan

LPG diperoleh dari hidrokarbon yang dihasilkan selama penyulingan

minyak mentah dan dari komponen gas alam. Komponen LPG didominasi

propana (C3H8) dan butana (C4H10). LPG juga mengandung hidrokarbon ringan

lain dalam jumlah kecil, misalnya etana (C2H6) dan pentana (C5H12)1.

1 Brenda Brevitt, “Alternative Vehicle Fuels”, Science Environment Section, House of

Commons Library, Research Paper 02/11.

Page 18: PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

7

Kandungan energi LPG sebesar 46.23 MJ/kg dan 26 MJ/l , sedangkan

kandungan energi bensin sebesar 44.4 MJ/kg dan 34,8 MJ/l. Dibandingkan dengan

bensin, LPG memiliki kandungan energi per satuan massa relatif tinggi, tetapi

kandungan energi per satuan volumenya rendah2. Volume LPG lebih besar dari

bensin sekitar 15 % sampai dengan 20%.

LPG memiliki nilai oktan 1123. Nilai oktan 112 memungkinkan untuk

diterapkan pada mesin dengan perbandingan kompresi yang lebih tinggi sehingga

memberikan efisiensi thermal yang lebih tinggi. Biaya operasional mesin LPG

lebih rendah dan memiliki karakteristik ramah lingkungan. LPG menjadi alternatif

energi yang populer sebagai pengganti bensin.

LPG memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan bensin.

Konsumsi bahan bakar LPG per satuan volume lebih rendah daripada bensin.

Distribusi gas pada tiap tiap silinder lebih merata sehingga percepatan mesin lebih

baik dan putaran stasioner lebih halus. Ruang bakar lebih bersih sehingga umur

mesin meningkat. Kandungan karbon LPG lebih rendah daripada bensin atau

diesel sehingga menghasilkan CO2 yang lebih rendah4.

Dari beberapa keunggulan diatas, LPG memiliki beberapa kelemahan.

Mesin berbahan bakar LPG menghasilkan daya yang lebih rendah dari mesin

bensin. Penurunan daya yang terjadi sekitar 5% -10%5. Sistem pengapian harus

lebih besar sehingga penyalaan mesin menjadi lebih berat. Perlu penyesuaian saat

pengapian dan kualitas sistem pengapian. Sistem bahan bakar harus dibuat lebih

kuat daripada sistem bensin6.

2 ETSAP, “ Automotive LPG and Natural Gas Engines”, Technology Brief T03 – April

2010

3 R.R. Saraf, S.S.Thipse and P.K.Saxena,” Comparative Emission Analysis of

Gasoline/LPG Automotive Bifuel Engine”, International Journal of Civil and Environmental

Engineering 1:4 2009. 4R .R. Saraf, S.S.Thipse and P.K.Saxena, op.cit.

5 M.A. Ceviz_, F. Yu¨ ksel, 2”Cyclic variations on LPG and gasoline-fuelled lean burn SI

engine”, Renewable Energi 31 (2006) 1950–1960

6 ETSAP, op.cit.

Page 19: PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

8

C. Converter Kits

Converter kits adalah peralatan utama pada mesin dengan bahan bakar

LPG. Converter kits terdiri dari dua baian utama. Bagian pertama dinamakan

regulator tekanan, berfungsi untuk menurunkan tekanan LPG dari tabung menjadi

tekanan output. Penurunan tekanan pada regulator mengakibatkan perubahan fasa

LPG dari cair ke gas. Untuk membantu proses penguapan, air pendingin mesin

dialirkan disekeliling regulator. Bagian kedua, dinamakan dengan regulator aliran.

Regulator aliran berupa katup yang dikendalikan oleh kevakuman throtle body.

Katup regulator digerakkan oleh lever. Lever berupa pengungkit dengan titik

tumpu ditengah. Satu ujung dikaitkan dengan diafragma dan ujung yang lain

ditahan oleh pegas lever.

Converter kits juga dilengkapi dengan katup solenoid dan katup aliran gas

pada saluran output. Solenoid berfungsi untuk membuka dan menutup saluran gas

didalam converter kits. Solenoid dikendalikan oleh tegangan listrik dari sistem

kelistrikan kendaraan. Katup aliran gas berfungsi untuk mengatur kapasitas aliran

pada sisi output converter kits. Katup aliran gas dapat diatur untuk mengurangi

atau menambah luasan saluran output. Bentuk fisik converter kits LPG yang

dipakai dalam penelitian ini dapat dilihat pada gambar 3 berikut.

Solenoid

Penyetel pegas lever

Saluran output

Saluran air Saluran input LPG

Gambar 3. Bentuk fisik converter kits LPG

Page 20: PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

9

Converter kits yang digunakan dalam penelitian ini adalah merk Tesla seri

A100 dengan spesifikasi teknis sebagai berikut :

Tabel 2. Spesifikasi converter kits

No Kriteria / items Spesifikasi

1 Regulator Tipe 2 stage

2 Tekanan inlet 200 psi max

3 Stelan tekanan awal 1,5 bar

4 Power supply 12 V DC

5 Kapasitas solenoid 12 W

6 Penggunaan pada mesin 50 – 4000 cc

D. Penyesuaian Busi dan Perangkat Pengapian

Penyesuaian perangkat pengapian pada mesin berbahan bakar LPG

meliputi tegangan coil pengapian, jenis busi / heat range value, dan celah

elektroda busi. Tujuan dari penyesuaian ini adalah untuk memperoleh optimasi

pembakaran.

E. Tinjauan Temperatur Ruang Bakar

Pada mesin dengan bahan bakar bensin, bensin masuk ke ruang bakar

dalam bentuk uap. Selain berfungsi sebagai bahan bakar, bensin berfungsi sebagai

pendingin ( evaporative cooling ). Bensin membantu mendinginkan elektroda busi

dan komponen ruang bakar yang lain seperti katup katup dan dinding ruang bakar.

Pada mesin berbahan bakar LPG, selama LPG dimasukkan sudah dalam bentuk

gas, akan terjadi fenomena pembakaran kering dan tidak menghasilkan efek

pendinginan dalam ( inner cooling )7. Hal ini menyebabkan ruang bakar dan

elektroda busi menjadi lebih panas.

F. Penyesuaian nilai panas busi ( heat range )

Pembakaran dengan LPG menghasilkan deposit carbon dan pengotoran

yang lebih sedikit daripada pembakaran bensin. Busi pada mesin LPG harus dapat

mentransfer panas pembakaran ke silinder head yang lebih baik, mengingat beban

panas yang diterima lebih besar. Dengan alasan ini, mesin berbahan bakar LPG

7 Robert bosch, “Different sparks for different fuels” www.bosch.com.au

Page 21: PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

10

menggunakan busi dengan nilai panas yang lebih rendah. Penyesuaian jenis busi

ini perlu dilakukan agar kinerja mesin pada temperatur tinggi tetap terjamin.

G. Tinjauan Tegangan Pengapian

Pembakaran LPG menghasilkan temperatur dan tekanan yang lebih tinggi

dari mesin bensin ( untuk mesin yang sama ). Pada penyetelan celah elektroda

busi yang sama ( 10 mm ), ini berarti mesin LPG membutuhkan tegangan

pengapian yang lebih besar untuk ioninasi ( peletikan bunga api dari elektroda

positif ke elektroda negatif ) dibandingkan mesin besin. Sebagai langkah

penyesuaian, dengan tegangan pengapian yang tidak diubah, maka dilakukan

penyesuaian celah elektroda busi dengan cara mengurangi celah busi untuk

mempermudah ionisasi. Mengingat kecepatan pembakaran LPG lebih rendah

daripada bensin, maka diperlukan penyesuaian saat penyalaan. Untuk

mendapatkan MBT yang sama dengan mesin bensin, saat pengapian dimajikan

beberapa derajat engkol. Grafik ilustrasi penyesuaian pengapian dapat dilihat pada

gambar 5.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

10 20 30 40 50 60

Ignition voltage/ kV

Ignition timing/ 0BTDC

Ignition voltage requirement approx 14 kVElectrode gap 1.0 mm

+ 15

LPGPETROL

Gambar 4. Grafik penyesuaian pengapian pada mesin LPG

Page 22: PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

11

BAB III

METODE PENELITIAN

Gambar 5. Flow Chart Penelitian

Page 23: PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

12

A. Obesrvasi

Pada penelitian ini, kegiatan observasi meliputi studi lapangan, studi

pustaka penelitian relevan, menentukan rumusan permasalahan, menentukan

tujuan penelitian, sampai menentukan lingkup penelitian.

B. Skema Instalasi LPG

Tabung LPG diletakkan pada bagasi bagian belakang mobil. Converter

kits diletakkan di ruang mesin. LPG dari tabung dialirkan ke converter kits

melalui hydraulic house dengan sebuah pressure gauge dipasang di

dashboard sebagai indikator tekanan LPG. LPG fasa gas dimasukkan ke

mesin melalui sebuah mixer yang dipasang pada throtle body. Skema aliran

gas dari tabung sampai ke intake manifold disajikan dalam gambar 6.

1. Tempat dan Waktu Penelitian

a. Tempat penelitian :

Laboratorium Mesin Bensin dan Mesin Diesel Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Magelang

b. Waktu penelitian.

Penelitian ini berlangsung selama empat bulan, dari bulan agustus

2012 sampai bulan November 2012.

Gambar 6. Skema Instalasi LPG

Page 24: PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

13

2. Bahan dan Alat

Tabel 3. Bahan dan alat penelitian

No Nama bahan/alat Jumlah Spesifikasi

1 Mobil 1 unit Daihatsu SPYDER

2 LPG 12 kg 5 buah pertamina

3 Converter kits 1 buah Tesla A-100

4 Sirkuit De-Ignition 1 unit Desain yang diusulkan

5 Engine gas analyzer 1 unit Q-Rotech

6 Tool kits 1 set Krisbow

C. Rangkaian De-Ignition fuel cut off

Gambar 7. Rangkaian De-Ignition Fuel Cut off yang terintegrasi dengan fuel change

Page 25: PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

14

D. Pengujian

Pengujian rangkaian dilakukan dengan ketentuan logika sebagai berikut :

1. Pada saat mode Bensin/ Petrol (P)

Pompa bensin elektrik harus bekerja pada saat kunci kontak “ON”

maupun posisi starter.

2. Pada saat mode LPG (L)

a. Saat kunci kontak “ON” dan mesin belum distarter.

Solenoid LPG harus dalam kondisi off ( Tidak ada aliran LPG)

b. Saat kunci kontak posisi starter

Signal dari ST mengaktifkan relay starter, pada saat ini solenoid LPG

terbuka dan ada aliran LPG ke mixer. Ini digunakan untuk

mempermudah mesin menyala.

c. Saat mesin berputar ( hidup )

Tekanan oli menonaktifkan switch oli, akibatnya relay fuel change

tidak aktif. Terminal tengah pada relay menempel ke terminal atas.

Solenoid LPG aktif, dan LPG mengalir ke mixer.

d. Saat mesin mati sementara kunci kontak ON

Pada saat mesin mati tidak ada tekanan oli, relay fuel change

mendapat massa dari swith oli. Terminal tengah relay tertarik dan

menempel ke terminal bawah. Aliran arus ke solenoid LPG terputus

dan tidak ada aliran LPG ke mixer.

3. Saat fuel change pada posisi netral (N)

Mesin tidak dapat dihidupkan, baik pompa bensin maupun solenoid LPG

tidak bekerja.

Page 26: PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

15

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

A. Instalasi converter kits

Dari gambar 8 diatas dapat diuraikan bahwa LPG mengalir dari tabung

ke vaporizer dalam fasa cair maupun gas bertekanan 8 bar. Fuel metering

memberikan informasi kepada pengemudi tentang tekanan LPG pada tabung

dan pipa. Tekanan pada fuel metering merupakan representasi dari volume

LPG dalam tabung. LPG mengalir ke Vaporizer melalui solenoid yang

dikontrol oleh fuel change dan sirkuit de-ignition fuel cut off. Vaporizer

mengubah menurunkan tekanan LPG 8 bar menjadi 1,5 bar dan mengubah

fasa cair menjadi fasa gas. Untuk membantu penguapan, air radiator dialirkan

ke vaporizer dan terjadi proses pertukaran kalor antara air radiator dengan

LPG.

LPG dalam fasa gas mengalir melalui katup akselerasi dan menuju

mixer. Dalam mixer, LPG bercampur dengan udara dan masuk ke mesin.

Pada saat fuel chage pada posisi “Petrol (P)”, solenoid LPG terputus dan

pompa bensin elektrik menyala secara otomatis untuk menggantikan mode

LPG ke mode bensin atau sebaliknya.

Gambar 8. Instalasi converter kits pada mobil

Page 27: PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

16

B. Cara kerja sirkuit de-ignition fuel cut off

1. Saat mesin menyala

Gambar 9 berikut menyajikan cara kerja aliran arus listrik pada saat

mesin berputar dengan mode bahan bakar LPG.

Pada saat mesin menyala, hubungan massa (grounding) switch oli

terputus akibat tekanan oli. Kemagnetan pada relay fuel change hilang. Posisi

terminal tengah tertarik keatas oleh pegas relay. Arus utama mengalir dari

batere (+B) → IG Kunci kontak → terminal relay atas → terminal relay

tengah → solenoid LPG (vaporizer) → massa. Akibatnya katup solenoid

terbuka dan LPG mengalir ke mixer.

Sebagian arus kecil mengalir melalui fuel change → L → lampu

indikator → massa. Akibatnya lampu indikator warna biru menyala. Pada

hakekatnya saat mesin menyala arus utama mengalir langsung dari kunci

kontak ke solenoid LPG.

Gambar 9. Aliran arus saat mesin menyala

Page 28: PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

17

2. Saat mesin mati sementara kunci kontak ON

Pada sistem bahan bakar LPG, disyaratkan untuk memutus aliran

LPGsecepatnya setelah mesin mati. Ini karena berat jenis LPG lebih besar

daripada berat jenis udara. LPG akan terkumpul dalam ruangan mesin. Sirkuit

de-ignition fuel cut off menjamin pemutusan aliran LPG memanfaatkan

grounding pada awitch oli atau sistem pengisian. Grounding pada switch oli

atau CHG akan mengaktifkan relay fuel change bersamaan dengan lampu

check oli atau lampu pengisian batere pada meter kombinasi. Gambar 10

berikut menyajikan cara kerja aliran arus listrik pada saat mesin mati

sementara kunci kontak masih dalam posisi ON.

Pada saat mesin mati dan kunci kontak ON, hubungan massa

(grounding) switch oli terhubung akibat hilangnya tekanan oli. Ini

menimbulkan kemagnetan pada relay fuel change. Posisi terminal tengah

tertarik kebawah oleh kemagnetan relay. Arus utama yang mengalir dari

batere (+B) terputus pada terminal relay atas Akibatnya tidak ada aliran arus

ke solenoid, katup solenoid tertutup dan aliran LPG terhenti. Pada konsisi ini,

lampu indikator mode LPG tetap menyala.

Gambar 10. Aliran arus saat mesin mati dan kunci kontak ON

Page 29: PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

18

C. Tingkat Kesiapan Teknologi (TKT)

1. Identitas teknologi

a. Nama Teknologi (Technology Name)

PEMANFAATAN LPG KEMASAN 12 KG SEBAGAI BAHAN BAKAR KENDARAAN KONVENSIONAL DAN PENERAPAN SIRKUIT DE-

IGNITION SEBAGAI RANGKAIAN PENGAMAN

b. Jenis Teknologi ( Type of Technology) ENERGI

c. Bidang Teknologi (Field of Technology) Teknologi Bahan Bakar Alternatif

d. Manfaat (Advantage)

Sirkuit De-Ignition Fuel Cut Off menjamin tidak adanya aliran LPG ke mixer pada saat mesin mati sementara kunci kontak dalam posisi ON ( Rangkaian Pengaman )

e. Abstrak (Abstract)

Perangkat converter kits LPG produk diimpor kurang compatible untuk diterapkan pada mesin konvensional. Salah satu komponennya adalah saklar pemilih mode bahan bakar yang disebut dengan fuel change. Fuel change import mengaktifkan solenoid LPG dari kunci kontak. Namun demikian, ada kalanya mesin kendaraan dalam kondisi mati atau tidak berputar sementara kunci kontak dalam posisi ON. ini menyebabkan aliran LPG ke mixer dan menguap ke ruangan mesin sehingga dapat menyebabkan kebakaran. Suatu inovasi teknologi dibutuhkan untuk memutus dan menyambungkan solenoid LPG secara otomatis sesuai dengan kondisi mesin. Rangkaian de-ignition fuel cut off menjamin LPG hanya mengalir ke mixer saat mesin berputar. sistem kontrol relay digunakan berdasarkan signal grounding dari switch oli atau lampu CHG. Dengan rangkaian ini, pemanfaatan LPG 12 kg sebagai bahan bakar mobil menjadi lebih optimal dari sisi keselamatan dan sisi teknis.

f. Aplikasi (Application)

Mobil Konvensional berbahan bakar LPG sistem bi-fuel

g. Riwayat

No Uraian Tahun

1 Pengembangan prinsip dasar/ide teknologi 2011

2 Aplikasi konsep 2011

3 Pembuatan prototipe 2011

4 Hasil uji prototype berfungsi baik 2012

5 Percobaan fungsi utama prototype dalam lingkungan relevan 2012

6 Validasi prototype pada lingkungan yang relevan 2012

7 Validasi prototype pada lingkungan sebenarnya 2012

8 Ujicoba/ demonstrasi prototype pada lingkungan yang relevan 2012

9 Ujicoba prototype pada lingkungan yang sebenarnya 2012

10 Telah dimanfaatkan sesuai fungsi yang dirancang/teruji 2012

h. Mekanisme Transaksi Teknologi (Technology Transaction Mechanism)

1.Lisensi 2. Jual-putus √ 3. Kerjasama 4. Ventura

i. \Penanggungjawab/ Pusat/ Alamat Kontak

Laboratorium Mesin Otomotif FT-UMM

Page 30: PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

19

2. Display TEKNO-METER

Gambar 11. Display tekno-meter

Page 31: PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

20

3. Hasil pengukuran TKT/ TRL

80.0%

100.0%

Prinsip dasar teknologi / hasil litbang telah dipelajari (diteliti dan dilaporkan).

TRL QUICK = 7

Telah dilakukan pengujian analitis dan ekperimen untuk membuktikan konsep (proof-of-concept ) teknologi / hasil litbang.

Validasi kode, komponen (breadboard validation) teknologi / hasil litbang dalam lingkungan laboratorium (terkontrol).

Sistem teknologi / hasil litbang berhasil (teruji dan terbukti) dalam penggunaan yang dituju (aplikasi sebenarnya).

Sistem telah lengkap dan memenuhi syarat (qualified ) melalui pengujian dalam lingkungan (aplikasi) sebenarnya.

Model atau prototipe sistem/ subsistem telah didemonstrasikan/ diuji dalam lingkungan (aplikasi) sebenarnya.

Model atau prototipe sistem/ subsistem telah didemonstrasikan/ diuji dalam suatu lingkungan yang relevan.

Validasi kode, komponen (breadboard validation) teknologi / hasil litbang dalam lingkungan simulasi.

TRL-Meter BPPT-RistekU

KU

R C

EP

AT

( T

RL

QU

ICK

)

Tidak ada pilihan yang diatas.

Formulasi Konsep atau aplikasi teknologi / hasil litbang telah dilakukan.

[ beri tanda ( ) pada pilihan dibawah ini yang sesuai ]

Ukur TRL secara CEPAT (TRL Quick )

Atur % komplit indikator terpenuhi

( Nilai default dalam % = …. )

( TRL, technology readiness level )

PENGUKURAN TINGKAT KESIAPAN TEKNOLOGI

Gambar 12. TRL Quick

Page 32: PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

21

Tabel 4. Isian Pengukuran TKT/TRL

Indikator TRL 1 [ beri tanda cross ( X ) pada kolom yang sesuai ]

No 0 1 2 3 4 5

1 x

2 x

3 x

S 0 0 0 0 0 3

S

Indikator TRL 2 [ beri tanda cross ( X ) pada kolom yang sesuai ]

No 0 1 2 3 4 51 x2 x3

x4 x5 x

S 0 0 0 0 0 5

S

( 0=tidak terpenuhi; 1=20%; 2=40%; 3=60%; 4=80%; 5=100% atau terpenuhi )

T

R

L

1

S atau % terpenuhinya ►

Ada asumsi dan hukum dasar yang digunakan

Telah dilakukan studi literature (teori/empiris) tentang prinsip dasar teknologi yang akan dikembangkan

Telah dirumuskan hipotesis penelitian (bila ada)

Indikator TRL 1 = TERPENUHI

100.0%

S atau % terpenuhinya ►

( 0=tidak terpenuhi; 1=20%; 2=40%; 3=60%; 4=80%; 5=100% atau terpenuhi ) T

R

L

2

Dari hasil studi literature (teoritis/empiris) menunjukkan adanya kemungkinan teknologi yang akan dikembangkan dapat diterapkan

Telah diidentifikasi peralatan (valid & reliable), sistem dan desain (teoritis dan empiris), serta diketahui tahapan eksperimen yang akan dilakukan

Telah diketahui elemen dasar dari teknologi yang akan dikembangkan, karakterisasi komponen teknologi, dan prediksi kinerja masing-masing

elemen penyusun teknologi tersebut, serta telah dilakukan analisis awal yang menunjukkan bahwa fungsi utama yang dibut

Telah dilakukan pengujian kebenaran prinsip dasar dari teknologi yang akan dikembangkan (misal: pemodelan, simulasi, penelitian analitik)

Komponen-komponen teknologi yang akan dikembangkan, secara terpisah dapat bekerja dengan baik

Indikator TRL 2 = TERPENUHI

100.0%

Indikator TRL 1 dianggap sudah terpenuhi.

Indikator TRL 2 dianggap sudah terpenuhi.

Page 33: PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

22

Indikator TRL 3 [ beri tanda cross ( X ) pada kolom yang sesuai ]

No 0 1 2 3 4 51 x

2 x

3 x

S 0 0 0 0 0 3

S

Indikator TRL 4

No 0 1 2 3 4 51 x

2 x3 x4 x

S 0 0 1 0 0 3

S

Indikator TRL 5

No 0 1 2 3 4 5

1 x

2 x

3 x

4 x

S 0 0 0 1 1 2

S

( 0=tidak terpenuhi; 1=20%; 2=40%; 3=60%; 4=80%; 5=100% atau terpenuhi )

T

R

L

3

Pengujian kebenaran prinsip dasar dari teknologi yang akan dikembangkan (misal: pemodelan, simulasi, penelitian analitik) mendukung prediksi

kinerja elemen teknologiTelah dilakukan percobaan skala laboratorium (berdasar data hasil pengujian kebenaran prinsip dasar dari teknologi yang akan dikembangkan )

untuk menguji kelayakan teknis penerapan teknologi tersebut

Telah dilakukan uji komponen dan interface-nya (melalui pemodelan dan simulasi) untuk tujuan integrasi komponen-komponen

Telah dilakukan uji laboratorium secara terpisah terhadap komponen-komponen dari teknologi yang dikembangkan, dan menunjukkan bahwa

komponen-komponen teknologi tersebut dapat beroperasi dengan baik

Diperoleh hasil bahwa teknologi yang dikembangkan layak secara ilmiah

S atau % terpenuhinya ►

S atau % terpenuhinya ►

100.0%

Indikator TRL 3 = TERPENUHI

( 0=tidak terpenuhi; 1=20%; 2=40%; 3=60%; 4=80%; 5=100% atau terpenuhi )

[ beri tanda cross ( X ) pada kolom yang sesuai ] T

R

L

4

Integrasi sistem selesai dengan akurasi tinggi (high fidelity), dan siap diuji pada lingkungan nyata/simulasi

Kondisi laboratorium dimodifikasi sehingga mirip dengan lingkungan yang sesungguhnya

85.0%

Telah dilakukan integrasi terhadap komponen-komponen teknologi, dan diperoleh prototype skala laboratorium

Proses ‘kunci’ untuk manufakturnya telah diidentifikasi dan dikaji di laboratorium

Proses produksi telah direview secara mendalam

Penelitian pasar (marketing research) dan penelitian laboratorium untuk memilih proses fabrikasi

Indikator TRL 4 = TERPENUHI

S atau % terpenuhinya ►

( 0=tidak terpenuhi; 1=20%; 2=40%; 3=60%; 4=80%; 5=100% atau terpenuhi )

[ beri tanda cross ( X ) pada kolom yang sesuai ]T

R

L

5

85.0%

Indikator TRL 5 = TERPENUHI

Indikator TRL 3 dianggap sudah terpenuhi.

Page 34: PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

23

Indikator TRL 6

No 0 1 2 3 4 5

1 x

2 x

3 x

4 x

5 x

S 0 0 0 0 3 2

S

Indikator TRL 7

No 0 1 2 3 4 5

1 x

2 x

3 x

4 x

5 x

S 0 0 0 0 5 0

S

S atau % terpenuhinya ►

( 0=tidak terpenuhi; 1=20%; 2=40%; 3=60%; 4=80%; 5=100% atau terpenuhi )

[ beri tanda cross ( X ) pada kolom yang sesuai ] T

R

L

6

Kondisi lingkungan operasi sesungguhnya telah diketahui

Kebutuhan investasi untuk peralatan dan proses pabrikasi teridentifikasi.

Dilakukan pengujian kinerja sistem teknologi pada lingkungan operasi, dan hasil pengujian telah diterima dan disetujui

Prototipe telah teruji dengan akurasi/ fidelitas yang tinggi pada lingkungan operasional (yang sebenarnya di luar laboratorium)

Hasil Uji membuktikan layak secara teknis (engineering feasibility)

88.0%

Indikator TRL 6 = TERPENUHI

S atau % terpenuhinya ►

( 0=tidak terpenuhi; 1=20%; 2=40%; 3=60%; 4=80%; 5=100% atau terpenuhi )

[ beri tanda cross ( X ) pada kolom yang sesuai ] T

R

L

7

80.0%

Indikator TRL 7 = TERPENUHI

Pembesaran skala (scale-up) dari prototype telah selesai dilakukan dan telah didemonstrasikan pada simulasi lingkungan operasional

Perhitungan perkiraan biaya telah divalidasi (design to cost)

Proses fabrikasi secara umum telah dipahami dengan baik

Perencanaan produksi telah dibuat dan persiapan untuk produksi awal

Siap untuk produksi awal (Low Rate Initial Production- LRIP)

Page 35: PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

24

Indikator TRL 8

No 0 1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

S 0 0 0 0 0 0

S

Indikator TRL 9

No 0 1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

6

7

8

S 0 0 0 0 0 0

S

Sistem memenuhi kualifikasi melalui test dan evaluasi

Siap untuk tahap manufakturing

S atau % terpenuhinya ►

( 0=tidak terpenuhi; 1=20%; 2=40%; 3=60%; 4=80%; 5=100% atau terpenuhi )

[ beri tanda cross ( X ) pada kolom yang sesuai ] T

R

L

8

Bentuk, kesesuaian dan fungsi komponen kompatibel dengan sistem operasi

Proses fabrikasi diujicobakan pada skala percontohan (pilot-line atau LRIP)

Uji proses fabrikasi menunjukkan hasil dan tingkat kinerja yang dapat diterima

0.0%

Indikator TRL 8 = TIDAK TERPENUHI

( 0=tidak terpenuhi; 1=20%; 2=40%; 3=60%; 4=80%; 5=100% atau terpenuhi )

[ beri tanda cross ( X ) pada kolom yang sesuai ]

T

R

L

9

S atau % terpenuhinya ►

TRL yang dicapai adalah = TRL tertinggi yang indikatornya terpenuhi

Konsep operasional telah benar-benar dapat diterapkan

Perkiraan investasi teknologi sudah dibuat

Tidak ada perubahan desain yg signifikan.

Teknologi telah teruji pada kondisi sebenarnya

TRL yang tercapai adalah = 7

0.0%

Indikator TRL 9 = TIDAK TERPENUHI

Estimasi harga produksi dibandingkan kompetitor

Teknologi kompetitor diketahui

Produktivitas telah stabil

Semua dokumentasi telah lengkap

Page 36: PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

25

BAB V

PENUTUP

A. Kesimpulan

Dari hasil penelitian dan pengukuran tingkat kesiapan teknologi (TKT)

dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :

1. LPG kemasan 12 kg dapat diterapkan dengan baik pada kendaraan

konvensional melalui sistem bi-fuel, kendaraan dapat dioperasikan dengan

bensin dan LPG secara bergantian.

2. Sirkuit De-ignition fuel cut off berhasil dikembangkan sebagai inovasi

teknologi untuk rangkaian pengaman pada kendaraan LPG.

3. Dari hasil pengukuran Tingkat kesiapan Teknologi (TKT), pemanfaatan

LPG kemasan 12 kg untuk bahan bakar kendaraan dan penerapan sirkuit

de-ignition fuel cut off telah mencapai level 7, ini berarti secara teknis

dapat dikembangkan dengan resiko yang rendah.

B. Saran dan rekomendasi

1. Perlu riset lanjutan untuk menguji unjuk kerja mesin yang meliputi uji

torsi, daya, kan konsumsi bahan bakar di Balai Termodinamika, Motor,

dan Propulsi (BTMP) PUSPITEK.

2. Perlu kerjasama antara inovator teknologi, pemangku kebijakan, dan

lembaga intermediasi untuk pengembangan lebih lanjut.

Page 37: PEMERINTAH KOTA MAGELANG KANTOR … · program studi mesin otomotif fakultas teknik universitas muhammadiyah magelang. i pengesahan 1. kegiatan penelitian :

27

DAFTAR PUSTAKA

Brenda Brevitt, 2002, Alternative Vehicle Fuels, Science Environment Section, House of

Commons Library, Research Paper 02/11.

ETSAP, 2010, Automotive LPG and Natural Gas Engines, Technology Brief T03 – April 2010 -

www.etsap.org

ETSAP, 2009, Liquid Petroleum Gas and Natural Gas Internal Combustion Engines, Technology

Brief T03 – june 2009 - www.etsap.org

R.R. Saraf, S.S.Thipse and P.K.Saxena,2009, Comparative Emission Analysis of Gasoline/LPG

Automotive Bifuel Engine, International Journal of Civil and Environmental Engineering

1:4 2009.

M.A. Ceviz_, F. Yu¨ ksel, 2005, Cyclic variations on LPG and gasoline-fuelled lean burn SI

engine, Renewable Energi 31 (2006) 1950–1960

Willard W. Pulkrabek, 1985, Engineering Fundamentals of the Internal Combustion Engine, new

jersey.

Tri Agung Rohmat dan Harwin Saptoadi, 2003, Pengaruh Waktu Penyalaan Terhadap Kinerja

Spark-Ignition Engine Berbahan Bakar LPG, Media Teknik No.3 Tahun XXV edisi

Agustus 2003ISSN 0216-3012.

Mieczysław Dziubiński et.al, 2007, Testing Of An Ignition System In A Car Run On Various

Fuels, Teka Kom. Mot. Energ. Roln. - OL PAN, 2007, 7, 97–104

Kazimierz Lejda, Artur Jaworski, 2008, Influence of liquid LPG injection pressure on the

injection control, TEKA Kom. Mot. Energ. Roln. – OL PAN, 2008, 8, 141–148

Tasik T et.al, 2011, Gasoline and LPG Exhaust Emissions Comparation,Advances in Production

Engineering and Managemant, 6(2011)2,87-94, ISSN 1854-6250

Saulius Mockus et.al, 2006, Analysis Of Exhaust Gas Composition Of Internal Combustion

Engines Using Liquefied Petroleum Gas, Journal Of Environmental Engineering And

Landscape Management 2006, Vol XIV, No 1, 16–22

R K Mandloi and A Rehman, 2010, Long Term Continuous Use Of Auto- LPG Causes Thermal

Pitting In Automotive S.I. Engine Parts, International Journal of Engineering Science and

Technology Vol. 2(10), 2010, 5907-5911

Shankar K. S and Mohanan P, 2011, MPFI Gasoline Engine Combustion, Performance And

Emission Characteristics With LPG Injection, International Journal Of Energi And

Environment Volume 2, Issue 4, 2011 pp.761-770

Arwanto, dkk, 2012, Panduan Penyusunan Tingkat Kesiapan Teknologi Tekno-meter, Badan

Pengkajian dan Penerapan Teknologi, ISBN 978-602-9119-05-3