Pengaruh Penambahan Dietil Eter 35% Pada Bahan Bakar ...

PENGARUH PENAMBAHAN DIETIL ETER 35%

PADA BAHAN BAKAR PERTALITE TERHADAP EMISI DAN

PERFORMA MESIN BENSIN GL 160 CC

LAPORAN TUGAS AKHIR

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan

jenjang Program Diploma Tiga

Disusun oleh :

Nama : Ayatulloh Inti Fadhah

NIM : 17021029

PROGRAM STUDI DIII TEKNIK MESIN

POLITEKNIK HARAPAN BERSAMA TEGAL

2020

ii

iii

iv

v

vi

HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN

MOTTO

1. Ilmu adalah harta yang tak akan pernah habis.

2. Genggamlah dunia sebelum dunia menggegammu.

3. Jangan inget lelahnya belajar, tapi ingat buah manisnya yang bisa dipetik

kelak ketika sukses nanti.

4. Tidak ada hal yang sia-sia dalam belajar karena ilmu akan bermanfaat pada

waktunya.

5. Memulai dengan penuh keyakinan mejalankan dengan penuh keikhlasan

menyelesaikan dengan penuh kebahagiaan.

PERSEMBAHAN

Dengan mengucapkan rasa syukur, karya ini dipersembahkan kepada :

1. Bapak dan Ibu tercinta yang telah memberikan segala kasih sayangnya serta

doa restu, bimbingan, saran, bantuandan pengertiannya.

2. Bapak dan Ibu Dosen DIII Teknik Mesin yang telah membimbing selama

melaksanakan studi kuliah di Politeknik Harapan Bersama Tegal.

3. Dosen pembimbing yang telah membantu dalam pembuatan laporan.

4. Untuk sahabat-sahabatku, yang tidak bisa sebutkan satu persatu yang sudah

membantu dalam pembuatan Tugas Akhir dan selalu memberikan motivasi

dan semangat selama menjadi mahasiswa di Politeknik Harapan Bersama

Tegal.

vii

ABSTRAK

PENGARUH PENAMBAHAN DIETIL ETER 35% PADA BAHAN BAKAR

PERTALITE TERHADAP EMISI DAN PERFORMA

MESIN BENSIN GL 160

Disusun oleh :

AYATULLOH INTI FADHAH

NIM : 17021029

Seiring dengan bertambahnya volume sepeda motor setiap tahunya. secara

tidak langsung konsumsi bahan bakar ikut meningkat dan efek polutan seperti

emisi gas buang yang berupa CO, CO2, NOx, dan PB yang berdampak bagi

kesehatan manusia dan lingkungan. Oleh karena itu bahan bakar alternafif

dibutuhkan untuk mengurangi polutan yang ada. Salah satu bahan bakar alternatif

tersebut seperti dietil eter. Dietil eter ini bersifat terbarukan karena memiliki

angka oktan serta kandungan oksigen lebih besar dari pertalite. Penelitian ini

bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan dietil eter 35 (DEE 35) pada

bahan bakar pertalite murni (P100) terhadap emisi dan performa mesin bensin

GL160. Pengujian ini dengan campuran pertalite-dietil eter (P65DEE35)

menghasilkan emisi mesin GL 160 yang lebih baik dari pada ketika

menggunakan pertalite murni (P100). Hal ini dilihat dari rendahnya emisi CO dan

HC. Selain itu juga emisi O2 dan emisi CO2 lebih tinggi dibandingkan pertalte

murni (P100). Selain itu, performa yang dihasilkan mesin GL 160 dengan

campuran pertalite-dietil eter (P65DEE35) lebih baik dibandingkan bahan bakar

pertalite murni (P100). Hal ini terlihat dari tingginya torsi dan daya serta

rendahnya konsumsi bahan bakar (P65DEE35) dibandingkan (P100).

Kata Kunci : volume, pertalite, dieti eter, emisi, performa.

viii

ABSTRACT

EFFECT OF 35% DIETYL ETHER ADDITION ON PERTALITE FUELS

ON EMISSIONS AND PERFORMANCE

GL 160 PETROL ENGINE

Compiled by :

AYATULLOH INTI FADHAH

NIM : 17021029

As the volume of motorcycles increases each knows it. indirectly fuel

consumption is also increasing and the effects of pollutants such as exhaust

emissions in the form of CO, CO2, NOx, and PB that impact human health and

the environment. Alternafif fuel is therefore needed to reduce existing pollutants.

One such alternative fuels such as dietyl ether. Dietyl ether is renewable because

it has an octane number as well as an oxygen content greater than pertalite. This

research aims to determine the effect of the addition of dietyl ether 35 (DEE 35)

on pure pertalite fuel (P100) to the emissions and performance of gl160 gasoline

engines. This test with a mixture of pertalite-dietyl ether (P65DEE35) resulted in

better GL 160 engine emissions than when using pure pertalite (P100). This is

seen from low CO and HC emissions. In addition, O2 emissions and CO2

emissions are higher than pure pertalte (P100). In addition, the performance

produced by the GL 160 engine with the pertalite-dietyl ether mixture

(P65DEE35) is better than pure pertalite fuel (P100). This is evident from the high

torque and power and low fuel consumption (P65DEE35) compared to (P100).

Keywords : volume, pertalite, ether dieti, emissions, performance.

ix

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah

melimpahkan rahmat dan karunia-Nya kepada Penulis, sehingga penulis dapat

melewati masa studi dan menyelesaikan Tugas Akhir yang merupakan tahap akhir

dari proses untuk memperoleh gelar Ahli Madya Teknik Mesin di Program Studi

DIII Teknik Mesin Politeknik Harapan Bersama.

Keberhasilan penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini tidak lepas dari

bantuan orang-orang yang dengan segenap hati memberikan bantuan, bimbingan

dan dukungan, baik moral maupun material. Dalam kesempatan ini penulis

mengucapkan terima kasih kepada:

1. Drs. Agus Suprihadi, MT selaku dosen Ketua Program Studi DIII Teknik

Mesin Politeknik Harapan Bersama.

2. Syarifudin, MT selaku Dosen Pembimbing I.

3. Drs. Agus Suprihadi, MT selaku Dosen Pembimbing II.

4. Bapak, ibu, keluarga dan teman yang telah memberikan dorongan, do’a

dan semangat.

Penulis menyadari bahwa dalam menulis Tugas Akhir ini terdapat

kekurangan dan keterbatasan, oleh karena itu kritik dan saran yang sifatnya

membangun untuk kesempurnaan dan kemajuan penulis dimasa yang akan datang

sangat diharapkan. Akhir kata penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat

bermanfaat bagi seluruh pembaca.

Tegal, 28 Agustus 2020 Ayatulloh Inti Fadhah

x

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ......................................................................................... i

HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... iii

HALAMAN PERNYATAAN ........................................................................... iv

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI...................... v

HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN ............................................. vi

ABSTRAK ......................................................................................................... vii

ABSTRACT ....................................................................................................... viii

KATA PENGANTAR ....................................................................................... ix

DAFTAR ISI ...................................................................................................... x

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xiii

DAFTAR TABEL ............................................................................................. xiv

DAFTAR RUMUS ............................................................................................ xv

DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xvi

BAB I PENDAHULUAN ........................................................................... 1

1.1 Latar Belakang .......................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah..................................................................... 3

1.3 Batasan Masalah ....................................................................... 4

1.4 Tujuan Penelitian ...................................................................... 4

1.5 Manfaat Penelitian .................................................................... 5

1.6 Sistematika Penelitian............................................................... 5

BAB II LANDASAN TEORI ..................................................................... 6

2.1 Pengertian Dasar Motor Bakar ................................................. 6

2.2 Prinsip Kerja Motor Bakar ....................................................... 8

2.2.1 Langkah Hisap ................................................................. 8

2.2.2 Langkah Kompresi .......................................................... 9

2.2.3 Langkah Usaha/Kerja ...................................................... 9

2.2.4 Langkah Buang ................................................................ 10

2.3 Emisi Gas Buang ...................................................................... 11

xi

2.3.1 CO ................................................................................... 12

2.3.2 CO2 .................................................................................. 13

2.3.3 HC ................................................................................... 13

2.3.4 O2 .................................................................................... 13

2.4 Performa ................................................................................... 14

2.4.1 Torsi ................................................................................ 14

2.4.2 Daya ................................................................................ 14

2.4.3 Konsumsi Bahan Bakar ................................................... 15

2.5 Bahan Bakar ............................................................................. 15

2.5.1 Bahan Bakar Pertalite ................................................... 16

2.5.2 Dietil Eter ..................................................................... 17

2.6 Karakteristik Bahan Bakar ....................................................... 18

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ................................................... 20

1.1 Diagaram Alur Penelitian ......................................................... 20

1.2 Alat dan Bahan ......................................................................... 21

1.3 Metode Pengumpulan Data ...................................................... 26

3.3.1 Pencampuran Bahan Bakar ............................................. 26

3.3.2 Kalibrasi Pembebanan ..................................................... 26

3.3.3 Teknisi Pengambilan Data .............................................. 28

1.4 Metode Analisa Data ................................................................ 30

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ...................................................... 31

4.1. Hasil Pengujian Dan Emisi Gas ............................................... 31

4.1.1. CO .................................................................................. 31

4.1.2. CO2 ................................................................................ 32

4.1.3. HC .................................................................................. 34

4.1.4. O2 ................................................................................... 35

4.1.5. Torsi ............................................................................... 36

4.1.6. Daya ............................................................................... 38

4.1.7. Konsumsi Bahan Bakar ................................................. 39

4.2. Pembahasan Pengujian Emisi Gas Buang Dan Performa ........ 41

4.2.1. CO ................................................................................ 41

xii

4.2.2. CO2 ................................................................................ 42

4.2.3. HC .................................................................................. 43

4.2.4. O2 ................................................................................... 44

4.2.5. Torsi ............................................................................... 45

4.2.6. Daya ............................................................................... 46

4.2.7. Konsumsi Bahan Bakar ................................................. 47

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................... 48

5.1 Kesimpul .................................................................................. 48

5.2 Saran ....................................................................................... 48

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 49

LAMPIRAN

xiii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1. Proses Kerja dan Perubahan Tenaga ..................................................... 7

Gambar 2.2. Prinsip Kerja Motor Bensin................................................................... 8

Gambar 2.3. Langkah Hisap....................................................................................... 8

Gambar 2.4. Langkah Kompresi ................................................................................ 9

Gambar 2.5. Langkah Usaha Kerja ............................................................................ 9

Gambar 2.6. Langkah Buang ..................................................................................... 10

Gambar 2.7. Sumber Emisi Pada Kendaraan ............................................................. 12

Gambar 2.8. Pertalite.................................................................................................. 16

Gambar 3.1. Diagram Alur Penelitian........................................................................ 20

Gambar 3.2. Mesin GL 160........................................................................................ 21

Gambar 3.3. Dynamometer ........................................................................................ 22

Gambar 3.4. Gas Analyzer ......................................................................................... 23

Gambar 3.5. Tachometer ............................................................................................ 23

Gambar 3.6 Buret ....................................................................................................... 24

Gambar 3.7. Gelas Ukur............................................................................................. 24

Gambar 3.8. Pertalite RON ........................................................................................ 25

Gambar 3.9. Dietil Eter .............................................................................................. 25

Gambar 3.10. Teknisi Pengambilan Data .................................................................. 28

xiv

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1. Spesifikasi Pertalite ................................................................................... 17

Tabel 2.2. Propertis Dietil Eter .................................................................................. 17

Tabel 3.1. Spesifikasi Mesin Motor GL 160 ............................................................. 21

Tabel 3.2 Massa Pembebanan P100 ........................................................................... 27

Tabel 3.3 Massa Pembebanan Dietil Eter .................................................................. 27

Tabel 4.1 CO (Carbon Monoksida) ............................................................................ 31

Tabel 4.2 CO2 (Carbon Dioksida ) ............................................................................. 32

Tabel 4.3 HC (Hidrocarbon) ...................................................................................... 34

Tabel 4.4 O2 (Oksigen) .............................................................................................. 35

Tabel 4.5 Torsi ........................................................................................................... 36

Tabel 4.6 Daya ........................................................................................................... 38

Tabel 4,7 Konsumsi Bahan Bakar .............................................................................. 39

xv

DAFTAR RUMUS

Halaman

Rumus Torsi ............................................................................................................... 14

Rumus Daya ............................................................................................................... 14

Rumus Konsumsi Bahan Bakar ................................................................................. 15

Kalibrasi Pembebanan ................................................................................................ 26

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Data Emisi Gas Buang Pada Putaran Mesin 2000 ................................. 51



Lampiran 4. Proses Penuangan Bahan Bakar ........................................................... 53

Lampiran 5. Proses Penyetelan Rpm ......................................................................... 53

Lampiran 6. Proses Penyetelan Roda Gigi Max. ....................................................... 54

Lampiran 7. Proses Penambahan Beban. ................................................................... 54

Lampiran 8. Proses Memasukan Prode Kedalam Lubang Knalpot . ......................... 55

Lampiran 9. Proses Menganalisa Data Hasil Pembahasan, Jika Sudah Stabil........... 55

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Seiring dengan perkembangan teknologi yang sangat cepat pada masa ini

membawa dampak bagi perkembangan dunia industri terutama pada bidang

otomotif seperti halnya transportasi, salah satunya sarana transportasi yang

banyak digunakan yaitu sepeda motor, jumlah kendaraan sepeda motor tiap

tahunya mengalami peningkatan pada tahun 2016 sampai 2018, selama 3 bulan

tersebut terjadi peningkatan sebesar 13% dari jumlah kendaraan sepeda motor

pada tahun 2016 sebesar 129.281.079 dan tahun 2018 sebesar 146.858.759. dilihat

dari data (BPS). Oleh karena itu, secara tidak langsung peningkatan jumlah

kendaraan bermotor meningkat dan jumlah konsumsi bahan bakar ikut meningkat

(pratiwi dkk., 2020). Dengan adanya kenaikan jumlah konsumsi bahan bakar

maka secara tidak langsung akan berakibat timbulnya efek polutan yang berasal

dari hasil pembakaran kendaraan, seperti halnya polutan emisi gas buang yang

berupa karbondioksida CO2, karbonmonoksida CO, oksigen nitrogen NOx,

hidrokarbon yang tidak terbakar, serta unsur metalik PB, yang merupakan hasil

pembakaran bahan bakar fosil yang berdampak dalam kesehatan manusia dan

lingkungan (Sulistyodkk.,2008)

Penggunaan bahan bakar fosil seperti minyak bumi, gas dan batu bara

merupakan sumber energi tidak terbarukan karena proses terbentuknya yang lama

dan ketersediaanya yang menipis serta mencemarkan lingkungan dan pemanasan

2

global seperti halnya rumah kaca, maka dari itu untuk mengatasi menipisnya

bahan bakar fosil perlu adanya pengembangan atau bahan alternatif seperti

halnya bahan nabati (biofuel) yang terdiri dari alkohol bioethanol dan sejenisnya

(Azis., 2019).

Bahan alternatif atau bahan yang dikembangkan seperti halnya dietil eter

yang dapat dijadikan bahan bakar mesin diesel karena bersih dan ekonomis serta

memiliki angka ctan yang tinggi yaitu mencapai lebih dari 125 selain itu dietil eter

juga bersifat biomass, Penggunaan biomass sebagai sumber etanol secara tidak

langsung berperan dalam upaya pengurangan emisi gas karon dioksida, sehingga

tidak terjadi penambahan jumlah gas CO2 dilingkungan, Selain itu bahan bakar

yang dihasilkan biomass mengadung kadar sulfur yang sangat rendah sehingga

relative aman bagi lingkungan (Chumaidi A, dkk., 2018).

Dietil eter merupakan senyawa dari keluarga atau gugus eter yang

mempunyai rumus molekul C4H10O atau (C2H5)2O, selain itu juga dietil eter

merupakan cairan yang tidak berwarna, sangat mudah volatile, atau mudah

terbakar serta salah satu dari eter komersial yang paling banyak digunakan

diantara eter yang lainnya. Dalam industri dietil eter banyak digunakan sebagai

bahan pelarut untuk melarutkan reaksi-reaksi organik dan memisahkan senyawa

organik dari sumbernya, dan juga sebagai bahan campuran bahan bakar etanol

(Reza dkk.,2017).

Karomi A A (2016) penggunaan dietil eter sebagai campuran bahan bakar

etanol karena mampu untuk meningkatkan performa motor bensin menjadi lebih

baik, dan mampu meciptakan pembakaran yang lebih sempurna dengan adanya

3

Penurunan nilai emisi karbon monoksida (CO) dan peningkatan karbondioksida

(CO2). Sedangkan menurut Kapila dkk.,(2008) mampu menurunkan kadar emisi

karbon monoksida (CO), karbon dioksida (CO2), nitrogen oksida (NOx), hidro

karbon (HC) dan menghasilkan emisi asap yang lebih rendah dibandingkan

dengan bahan bakar diesel pada umunya, seperti solar anpa campuran memiliki

kadar emisi gas buang yang tinggi, maka dari itu semakin tinggi campuran dietil

eter semakin berkurang kadar emisi gas buang yang dihasikan oleh mesin diesel.

Berdasarkan uraian latar belakang diatas, penelitian ini membahas tentang

performa (daya, torsi, konsumsi bahan bakar, efisiensi panas mesin) dan emisi gas

buang (CO, CO2, HC, O2) mesin bensin GL 160 berbahan bakar pertalite dengan

campuran alkohol dietil eter sebesar 35% berbasis volume pada putaran mesin

2000, 3000, 4000 rpm.

1.2 Rumusan Masalah

Rumusan masalah pada penelitian tugas akhir ini adalah bagaimana

pengaruh penambahan dietil eter 35% pada bahan bakar pertalite terhadap emisi

dan performa mesin bensin GL 160 ?

4

1.3 Batasan Masalah

Berikut batasan masalah penelitian tugas akhir ini :

1. Bahan bakar yang digunakan dalam pengujian hanya menggunakan dalam

pengujian hanya menggunakan pertalite.

2. Rpm yang digunakan dalam pengujian hanya dari Rpm 2000, 3000 dan

4000.

3. Campuran bahan bakar yang digunakan hanya alkohol dietil eter.

4. Campuran alkohol dietil eter yang dipakai hanya 35%.

5. Mesin yang digunakan dalam pengujian adalah mesin sepeda motor

dengan silinder berkapasitas 160CC.

6. Pengujian performa yang di ambil adalah daya, torsi dan komsumsi bahan

bakar.

7. Pengujian emisi yang di ambil adalah CO, CO2, HC dan O2.

1.4 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui emisi gas buang

(CO, CO2, HC, O2) dengan berbahan bakar campuran dietil eter dan untuk

mengetahui performa (daya, torsi, konsusmsi bahan bakar) dengan berbahan

bakar campuran dietil eter

5

1.5 Manfaat Penelitian

Adapun manfaat dari penelitian ini adalah dapat mengetahui emisi gas

buang (CO, CO2, HC, O2) dengan berbahan bakar campuran dietil eter dan dapat

mengetahui performa mesin (torsi, daya, konsumsi bahan bakar) dengan berbahan

bakar campuran dietil eter.

1.6 Sistematika Penulisan

Adapun sistematika dalam laporan ini meliputi :

BAB I PENDAHULUAN

Pada bab ini berisi tentang uraian dasar mengenai permasalahan yang

mencangkup latar belakang, rumusan masalah, batasan mmasalah,

tujuan, manfaat dan sistematika penulisan laporan.

BAB II LANDASAN TEORI

Pada bab ini berisi tentang dasar-dasar teori yang dibutuhkan dalam

penyusunan laporan yaitu yang berkaitan dengan proses uji performa

dan emisi gas buang.

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Dalam bab ini berisi tentang diagram alur penelitian, alat dan bahan,

proses pengujian, metode pengumpulan data.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini berisi tentang hasil dan emisi gas baung dan performa,

pembahasan dan pengujian, emisi gas buang.

BAB V PENUTUP

Pada bab ini berisi tentang kesimpulan, saran dan lampiran.

6

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Pengertian Dasar Motor Bakar

Mesin adalah suatu pesawat yang merubah bentuk energi tertentu menjadi

energi mekanik. Contohnya mesin listrik yang cara kerja dari sumber listrik.

Sedangkan mesin bensin adalah mesin yang cara kerjanya didapatkan dari

pembakarann gas atau bensin (Siregar, 2009).

Mesin bensin disebut juga sebagai mesin kalor. Sedangkan mesin kalor

adalah mesin yang kerja mekaniknya menggunakan energi thermal. Mesin jenis

kalor dibagi menjadi dua bagian, yaitu mesin pembakaran luar (external

combustion engine) dan mesin pembakaran dalam (internal combustion engine).

Mesin pembakaran luar adalah mesin yang proses pembakaran terjadi diluar

mesin, energi hasil pembakaran disalurkan ke fluida kerja mesin. Sedangkan

mesin pembakaran dalam atau motor bakar adalah mesin yang proses pembakaran

terjadi didalam mesin itu sendiri dan gas hasil pembakaran digunakan untuk fluida

kerja mesin (Siregar, 2009).

Motor bensin adalah mesin yang menggunakan bahan bakar bensin untuk

menghasilkan tenaga penggerak. Bahan bakar tersebut akan terbakar dan diubah

menjadi tenaga penggerak sebagaimana dapat dilihat pada gambar berikut ini :

7

Gambar 2.1 Proses Kerja dan Perubahan Tenaga

(Daryanto, 2005)

Bahan bakar bensin yang tercampur dengan oksigen akan masuk kedalam

selinder dan dimampatkan. Bahan bakar akan terbakar mengakibatkan tekanan

dan suhu dalam mesin tinggi yang akan menggerakan piston keatas dan kebawah

menerima tekanan tinggi tersebut (Daryanto, 2005).

Pada motor bensin terdapat 2 macam penggolongan untuk mendapatkan

siklus mesin, di antarannya adalaah :

1. Motor bensin 4 langkah (4 tak), dimana satu siklus diperlukan 4 langkah

torak dan 2 kali putaran poros engkol.

2. Motor bensi 2 langkah (2 tak) dimana satu siklus diperlukan 2 langkah torak

dan 2 kali putaran poros engkol.

8

2.2 Prinsip Kerja Motor Bensin

Gambar 2.2 Prinsip Kerja Motor Bensin

(Siregar, 2009)

Motor bensin bekerja dari gerakan piston yang bergerak naik turun pada

mesin. Motor bensin bekerja dengan 4 langkah (tak) dan 2 langkah (tak). Arti dari

kata “langkah” disini adalah piston yang bergerak dari titik TMA ke titik TMB

(Siregar, 2009).

2.2.1 Langkah Hisap

Gambar 2.3 Langkah Hisap

(Siregar, 2009)

Piston bergerak dari titik TMA ke TMB dan katup masuk (intake) akan

terbuka sedangkan katup buang (exhaust) tertutup. Terjadilah kevakuman pada

saat piston bergerak ke TMB dan campuran bahan bakar akan masuk kedalam

ruang bakar.

9

2.2.2 Langkah Kompresi

Gambar 2.4 Langkah Kompresi

(Siregar, 2009)

Pada saat piston di TMB, piston akan bergerak ke TMA dimana katup

masuk (intake) dan katup buang (exhaust) tertutup. Dimana campuran bahan

bakar yang ada didalam silinder akan dimampatkan oleh piston yang bergerak ke

TMA, sehingga tekanan dan suhu didalam ruang bakar naik menyebabkan bahan

bakar akan mudah untuk terbakar.

2.2.3 Langkah Usaha/Kerja

Gambar 2.5 Langkah Kerja

(Siregar, 2009)

10

Pada saat piston mendekati TMA, busi akan memercikan bunga api yang

akan membakar campuran bahan bakar. Campuran bahan bakar menyebabkan

ledakan pada saat proses pembakaran didalam ruang bakar terjadi dan akan

menaikan suhu dan tekanan dengan cepat. Selanjutnya piston masih akan bergerak

menuju ke TMA dan celah ruang bakar akan semakin sempit sehingga suhu dan

tekanan di dalam ruang bakar akan semakin tinggi. Piston sampai di TMA dan gas

hasil sisa pembakaran akan mendorong piston kembali dari TMA ke TMB dengan

katup masuk dan katup buang masih tertutup.

2.2.4 Langkah Buang

Gambar 2.6 Langkah Buang

(Siregar, 2009)

Selanjutnya pada saat piston sudah di TMB katup buang terbuka dan katup

masuk masih tertutup. Piston bergerak lagi ke TMA menekan gas sisa hasil

pembakaran untuk keluar dari ruang bakar melalui saluran katup buang.

11

2.3 Emisi Gas Buang

Emisi gas buang adalah hasil sisa pembakaran bahn bakar didalam ruang

bakar pada mesin pembakaran dalam dan pembakaran luar. Hasil sisa pembakaran

dapat berupa air (H2O), CO, CO2, HC. Proses pembakaran adalah suatu proses

reaksi kimia suatu bahan bakar dengan oksigen yang menghasilkan CO2, H2O dan

energi. Pembakaran yang sempurna membutuhkan bahan bakar yang ideal untuk

dibakar pada waktu yang tepat apabila pembakaran bahan bakar tidak berlangsung

dengan baik, maka proses itu tidak mencapai efisiensi yang maksimum.

Emisi gas buang yang dihasilkan kendaraan atau mesin yang menggunakan

bahan bakar. Bergantung terhadap perbandingan bahan bakar digunakan dan

oksigen. Mesin bensin konvensional perbandingan bahan bakar dengan udara

yang kaya, kadar NOx dihasilkan berkurang sedangkan kadar emisi CO dan HC

akan naik. Jika menggunakan perbandingan bahan bakar dengan udara yang

miskin emisi CO dan NOx akan naik sedangkan kadar emisi HC ikut bertambah.

Uji emisi gas buang diperlukan untuk mengetahui gas buang yang berbahaya.

Kandungan emisi yang terdapat pada kendaaran pada umumnya berdampak

negatif baik bagi lingkungan dan kesehatan. Akibat dari tingginya emisi gas

buang pada kendaraan dapat dilihat dari komponen kendaraan atau dari bahan

bakar itu sendiri. (Ainul, 2016).

12

Gambar 2.7 Sumber Emisi Pada Kendaraan

(Ainul, 2016)

Ada empat penyebab polusi pada kendaraan bermotor, yaitu :

1. Knalpot adalah sumber utama mengeluarkan HC yang terbakar ataupun

tidak terbakar sebesar 65%-85%.

2. Bak oli berpengaruh 20% yang mengeluarkan HC karena blowbby.

3. Selanjutnya tangki bahan bakar berpengaruh 5% karena cuaca panas dan

penguapan HC mentah.

4. Sedangkan karburator berpengaruh 5%-10%, pada saat kendaraan dalam

keadaan macet (stop and go).

2.3.1 CO (Carbon Monoksida)

Karbon monoksida merupakan gas tidak berwarna dan tidak beraroma.

Emisi CO dihasilkan dari bahn bakar atau unsur C dan tidak trcapat O2. Hal ini

jumlah udara didalam ruang bakar sedikit dibandingkan bahan bakar yang masuk

ruang bakar terlalu banyak (Muziansyah dkk., 2015),

13

2.3.2 CO2 (Karbon Dioksida)

Emisi gas buang CO2 menunjukan proses pembakaran bahan bakar yang

sempurna diruang bakar. Emisi CO2 adalah reaksi emisi CO dengan kandungan

oksigen sedikit yang disebakan oleh panas mesin dan saluran gas buang

kendaraan. Kadar emsi gas bauang COx, antara 12%-15% menujukan pembakaran

yang sempurna diruang bakar.

2.3.3 HC (Hidro Carbon)

Emisi gas buang HC dibagi menjadi 2 bagian diantaranya adalah :

1. Bahan bakar tidak terbakar akibatnya gas yang dihasilkan masih mentah.

2. Bahan bakar terkeanayang menghasilkan gugusan HC lain pada saat keluar

bersama emisi gas buang :

C18H18 H + C + H

Penyebab utama emisi HC sebagai berikut :

1. Sekitar dinding ruang bakar yang sushu rendah dan tidak melakukan

pembakaran pada ruang bakar.

2. Terjadinaya overlaping katup.

3. Missing (misfire).

2.3.4 O2 (Oksigen)

Pembakaran bahan bakar diruang bakar yang tidak sempurna akan

meninggalkan oksigen ke udara. Apabila bahan bakar terbakar sempurna

kandungan oksigen yang dihasilakan akan berkurang.

14

2.4 Performa

Performa mesin adalah kemampuan dari suatu kerja mesin atau tenaga yang

dihasilkan mesin atau daya mesin (Rajagukguk, 2012).

2.4.1 Torsi

Torsi adalah besar momen putar pada poros output mesin dari pembebanan

dengan sejumlah massa (kg). torsi dapat diketahui dengan cara meletakkan mesin

yang akan diukur pada engine testbed dan poros dihubungkan pada rotor

dynamometer. Cara kerja dari dynamometer adalah dengan mengerem putaran

dari poros keluaran mesin. Selanjutnya menghitung gaya gesekan dengan

menggunakan alat seperti timbangan, sehingga dapat mengetahui besar gaya

gesek yang terjadi dengan melihat massa pembebanan pada alat ukur (Bintang,

2018). Berikut rumus yang digunakan untuk mengetahui torsi :

T = F . r ................................................... (1)

Dimana : T = momen torsi (N.m)

F = Gaya

r = Jarak lengan poros

2.4.2 Daya

Daya didefinisikan sebagai laju kerja atau sama dengan perkalian gaya

dengan kecepatan linear atau torsi dengan kecepatan angular. Sehingga untuk

pengukuran daya membutuhkan pengukuran torsi dan kecepatan (Ariawan dkk.,

2016). Berikut rumus yang digunakan untuk mengetahui daya :

15

P= 2π.n.T ............................................... (2)

60000

Dimana : P = daya (Kw)

n = putaran mesin (rpm)

T = momen torsi (N.m)

π = 3,14

2.4.3 Konsumsi Bahan Bakar

Konsumsi bahan bakar spesifik atau Spesific Fuel Consumption (SFC)

adalah jumlah bahan bakar yang digunakan suatu mesin untuk menghasilkan daya

dalam waktu tertentu (Ariawan dkk., 2016). Berikut rumus yang digunakan untuk

mengetahui konsumsi bahan bakar:

SFC= Mf ................................................. (3)

P

Dimana: SFC = Specific fuel consumption (Kg/Hp.jam)

Mf = laju aliran bahan bakar (Kg/jam)

P bensin= 0.00075 kg/cc

2.5 Bahan Bakar

Bahan bakar adalah suatu bahan yang dapat digunakan sebagai energi.

Bahan bakar mengandung energi panas yang dapat digunakan pada proses

pembakaran. Tanpa bahan bakar suatu mesin tidak dapat melakukan pembakaran

langsung (Mulyono, 2015).

16

2.5.1 Bahan Bakar Pertalite

Gambar 2.8 Pertalite

(Bintang, 2018)

Pertalite adalah bahan b akar minyak jenis baru yang diproduksi pertamina.

Pertalite mempunyai kualitas bahan bakar yang baik dengan angka oktan 90

dibandingkan premium yang memiliki angka oktan 88. Pertalite sangat disarankan

bagi kendaraan yang memakai teknologi electronic fuel injection (EFI) dan

catalic converters (pengubah katalik), serta mesin yang memiliki rasio kompresi

9,1-10,1 atau mobil tahun 2000 ke atas. Pembuatan pertalite menggunakan nafia

dengan RON 65-70 supaya menjadi RON 90 dicampurkan HOMC (High Octane

Mogas Component). HOMC yang mempunyai RON 92-95 disebut juga pertamax

akan ditambahkan dengan EcoSAVE. EcoSAVE digunakan untuk meningkatkan

RON agar mesin lebih halus, bersih dan irit (Ariawan dkk., 2016).

17

Tabel 2.1 Spesifikasi Pertalite (PT. Pertamina, 2015)

No Parameter Nilai

1 Angka oktan 90

2 Titik didih (˚C) 215

3 Berat jenis (˚C) 770

4 kandungan oksigen 2,7

2.5.2 Dietil Eter

Dietil eter adalah senyawa dari golongan eter yang mempunyai rumus

molekul (C2H5)2O. Dietil eter sangat mudah terbakar karena titik didih dietil eter

sangat rendah. Dibidang kedokteran dietil eter banyak digunakan untuk bahan

pelarut proses esktraksi dan anestesis (Solomons, 2004).

Dietil eter merupakan eter komersil yang penting karena mempunyai nilai

ekonomis yang tinggi. Di industri dietil eter banyak dipakai untuk bahan pelarut

reaksi organik dan memisahkan senyawa organik contohnya pelarut minyak,

lemak, resin, parfum. Dietil eter di kedokteran identik untuk bahan anestesi

(Ullmann, 1987).

Tabel 2.2 Propertis Dietil Eter (Sandip dkk., 2016). No Propertis Nilai

1 Viscosity 40 ˚C Ns/m2 0,23

2 Octane Number 125

3 Oxygen Content % 21,06

4 Flash Point ˚C -40

Dietil eter dalam penggunaan campuran bahan bakar diesel masih sangat

sedikit. Penelitian yang ditemukan dietil eter banyak digunakan untuk

18

meningkatkan angka centan atau zat aditif. Dietil eter bisa digunakan dengan

etanol untuk ignition improver pada mesin diesil konvensional (Varişli, 2007).

Beberapa keunggulan dan kekurangan penggunaan dietil eter seperti berikut :

Keunggulan

1. Pada suhu rendah mesin mudah dinyalakan karena angka cetan dan panas

laten yang tinggi.

2. Dietil eter masih terbarukan.

3. Hasil emisi gas buang dengan campuran dietil eter yang dihasilkan lebih

rendah.

Kekurangan

1. Harga jual sangat mahal.

2. Bersifat highly flammable (mudah terbakar) maka perlu tempat

penyimpanan yang ekstra.

3. Bersifat toksik atau beracun.

2.6 Karakteristik Bahan Bakar

Menurut Hardjono (2006) dan Supranto (2005), ada beberapa faktor penting

untuk suatu bahan bakar sebagai berikut :

1. Viskositas

Viskositas suatu bahan bakar harus sesuai dengan spesifikasi dari mesin.

Viskositas yang rendah menyebabkan kebocoran pada pompa injeksi, sedangkan

viskositas yang tinggi pengabutan bahan bakar akan susah.

19

2. Titik nyala (Flash Point)

Titik nyala adalah suhu bahan bakar yang akan menyala dengan sendirinya.

Titik nyala yang tinggi mengakibatkan proses penyalaan mesin menjadi lambat.

Sedangkan titik nyala yang rendah menyebabkan bahan bakar mudah terbakar.

Hal ini akan mempersulit pada penyimpanan.

3. Angka oktan (Octane Number)

Angka oktan menjelaskan ukuran dari suatu bahan bakar untuk dapat

terbakar pada saat diinjeksikan di dalam mesin. Hal ini berhubungan waktu tunda

antara bahan bakar diinjeksikan di dalam mesin pada saat pembakaran terjadi.

4. Titik tuang (pour point) dan titik kabut (cloud point)

Titik tuang adalah suhu terendah bahan bakar yang dimana mudah mengalir

pada tekanan atmosferik. Pada titik tuang dengan suhu 10ºF bahan bakar akan

berkabut disebabkan pemisahan kristal malam yang kecil suhu ini biasa disebut

dengan titik kabut. Dikarenakan kristal malam akan menyumbat saringan dalam

sistem bahan bakar mesin kendaraan. Biasanya titik kabut lebih diutamakan

dibanding titik buang. Di Indonesia yang mempunyai suhu tinggi setiap tahun,

maka titik tuang bahan bakar mencapai 65ºF atau 18ºC.

5. Nilai kalor (heating value)

Nilai kalor pada bahan bakar menjelaskan jumlah bahan bakar yang

dibutuhkan tiap satuan waktu. Bahan bakar yang memiliki nilai kalor yang tinggi

maka pemakaian bahan bakar tersebut semakin sedikit.

6. Conradson Carbon Residue (CCR)

Pada saat proses pembakaran jika nilai residu yang dihasilkan sedikit maka

kualitas bahan bakar yang digunakan sangat baik.

20

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Diagram Alur Penelitian

Gambar 3.1 Diagram Alur Penelitian

Pengujian Torsi, Daya, Konsumsi Bahan Bakar dan Emisi Gas Buang

Selesai

Kesimpulan & Saran

Hasil & Pembahasan

Setting Alat

Blending Bahan Bakar

Mulai

Studi Pustaka

Persiapan Alat & Bahan

21

3.2 Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan pada pengaruh penambahan dietil eter 35%

pada bahan bakar pertalite terhadap emisi dan performa mesin bensin GL 160

yaitu :

1. Mesin motor GL 160cc.

Tabel 3.1 Spesifikasi Mesin Motor GL 160cc. Tipe Sport Touring Tahun Produksi 1995-1999 Engine OHC, 4 Tak Kapasitas Engine 156,7 mm Bore x Stroke 63,5 x 49,7 mm Rasio Kompresi 9,0 : 1 Maximum Power 14,7 hp @ 8500 rpm Maximum Torque 1,3 kgf.m @ 6500 rpm Fuel System Cylinder Ventury Carburator 24" Sistem Pendingin Udara Sistem Pengapian CDI-DC, Battery Battery 12 V - 4 Ah Busi ND X 24 EP - U9 / NGK DP8EA-9 Transmisi 5-Speed (1-N-2-3-4-5) Kopling Manual, Wet & double cluctch Starter Kick Drive Chain (Rantai)

Gambar 3.2 Mesin GL 160cc.

22

2. Dynostes/Dinamometer.

Dynamometer merupakan suatu mesin untuk mengukur torsi (torque) dan

kecepatan putaran (rpm) yang dihasilkan suatu mesin kendaraan (Bintang, 2018).

Gambar 3.3 Dynamometer

3. Gas analyzer.

Gas analyzer adalah alat yang digunakan untuk mengukur proporsi dan

komposisi emisi gas buang kendaraan. Gas analyzer memaparkan hasil pengujian

unsur kimia yang terkandung pada emisi gas buang kendaraan yaitu CO, CO2,

HC, dan O2. Prinsip kerjanya mengambil sempel cell yang akan dikompresikan

melalui pemancaran sistem, dan menghasilkan perbandingan panjang gelombang

selanjutnya dirubah menjadi sinyal analog oleh receiver (Wijaya R., 2019).

23

Gambar 3.4 Gas Analyzer

4. Tachometer.

Adalah alat pengujian yang digunakan untuk mengukur kecepatan rotasi

(rpm) dari suatu mesin.

Gambar 3.5 Tachometer

24

5. Buret.

Buret adalah peralatan laboratorium berbentuk silinder yang mempunyai

garis ukur dan terdapat sumbat keran pada bagian bawahnya.

Gambar 3.6 Buret

6. Gelas ukur.

Merupakan peralatan laboratorium umum yang digunakan untuk mengukur

volume cairan.

Gambar 3.7 Gelas Ukur

25

7. Pertalite RON 90.

Bahan Bahan bakar Pertalite adalah bahan bakar minyak terbaru dari

Pertamina dengan RON 90.

Gambar 3.8 Pertalite

8. Dietil eter pure analysis.

Gambar 3.9 Botol Dietil Eter

26

3.3 Metode Pengumpulan Data

3.3.1 Pencampuran Bahan Bakar

Sebelum melakukan pengambilan data, langkah pertama adalah

mempersiapkan bahan bakar pertalite murni (P100) dan bahan bakar campuran

pertalite-dietil sebesar 35% (P65DEE35) dengan volume sebesar 1 liter. Jumlah

bahn bakar tersebut disiapkan dengan jumlah pengujian setiap rpmnya yaitu rpm

2000 sebanyak 3 kali, rpm 3000 sebanyak 3 kali dan rpm 4000 sebanyak 3 kali.

Sehingga bahan bakar yang disiapkan sebanyak 18 kali uji.

3.3.2 Kalibrasi Pembebanan

Sebelum melakukan pengujian, mesin dinotes dikalibrasi terlebih dahulu

untuk menemukan satuan (kg) yang digunakan sebagai satuan massa yang tertera

pada display. Proses kalibrasi dengan cara memberikan pembebanan sebesar 1kg

yang diletakan diujung lengan dinotes. Angka yang muncul di display digunakan

sebagai komponen menghitung massa pembebanan.

m=m1 …………….(1) m2 Dimana : m = masa pembebanan

m1= masa beban yang terbaca di display

m2= masa beban yang terbaca di display pada saat kalibrasi

berdasarkan hasil kalibarasi yang telah dilakukan diperoleh komponen untuk

menghitung massa pembebanan digunakan rumus bawah :

m=m1 0,70

27

Berikut tabel hasil perhitungan massa pembebanan :

Tabel 3.2 Massa Pembebanan P100

Putaran Mesin (Rpm)

Beban Display Beban

Kalibrasi Massa (kg)

2000 1,53 0,70 2,19 1,49 0,70 2,13 1,55 0,70 2,21

Rata-rata 1,52 0,70 2,18

3000 2,08 0,70 2,97 2.05 0,70 2,93 2,11 0,70 3,01

Rata-rata 2,08 0,70 2,97

4000 2,43 0,70 3,47 2,40 0,70 3,43 2,41 0,70 3,44

Rata-rata 2,41 0,70 3,45

Tabel 3.3 Massa Pembebanan DEE35

Putaran Mesin (Rpm)

Beban Display Beban

Kalibrasi Massa (kg)

2000 1,81 0,70 2,58 1,72 0,70 2,45 1,55 0,70 2,21

Rata-rata 1,69 0,70 2,41

3000 2,28 0,70 3,25 2,23 0,70 3,18 2,18 0,70 3,11

Rata-rata 2,23 0,70 3,18

4000 2,57 0,70 3,67 2,51 0,70 3,58 2,47 0,70 3,52

Rata-rata 2,51 0,70 3,58

28

3.3.3 Teknisi Pengambilan Data

Gambar 3.10 Eksperimental Set-up

Keterangan:

1. Tempat bahan bakar 10. Gaz Analyzer

2. Burret 11. Tachometer

3. Pipa bahan bakar 12. Display Beban

4. Intake Manifold 13. Katup Pembebanan

5. Karburator 14. Katup masuk cairan pendingin 6. Mesin Bensin 15. Katup keluar cairan pendingin 7. Busi 16. Pompa cairan pendingin 8. Exhaust Manifold 17. Wadah cairain pendingin 9. Sensor Gaz Analyzer 18. Dynotes

18

29

Berikut teknis pengambilan data yang dilakukan :

1. Peralatan percobaan disusun seperti pada gambar 3.10.

2. Campuran bahan bakar dimasukan kedalam buret.

3. Mesin bensin dinyalakan dan diatur gigi 5 dengan memasukan beban pada

putaran mesin 2000 secara konstan

4. Siapkan stopwatch, untuk menghitung konsumsi bahan bakar setiap 100ml.

5. Pada saat bahan mencapai angka 100ml pada buret, maka stopwatch

dinyalakan dan gas analyzer dimasukan kedalam knalpot.

6. Untuk mengukur waktu yang dibutuhkan dan dimatikan pada saat bahan bakar

didalam buret mencapai angka 0ml.

7. Apabila bahan bakar didalam buret mencapai angka 0ml maka stopwatch

dimatikan.

8. Mesin akan menggerakan dinamometer kemudian akan menghasilkan gaya.

Gaya yang ditampilkan pada display dinamometer dibagi dengan hasil

kalibrasi, hasil dijadikan sebagai variabel untuk menghitung daya dan torsi.

Untuk mengetahui konsumsi bahan bakar, dilakukan pengukuran konsumsi

setiap 100ml bahan bakar. Pada saat bahan bakar mencapai angka 100ml pada

buret. Maka stopwatch dinyalakn untuk mengukur waktu yang dibutuhkan dan

dimatikan pada saat bahan bakar didalam buret mencapai angka 0ml. waktu

yang tertulis di stopwatch digunakan untuk menghitung konsumsi bahan

bakar. Di display smokmeter akan menujukan angka kandungan emsi gas

buang yang dihasilkan.

30

3.4 Metode Analisa Data

Dalam melakukan analisa data performa mesin, data hasil pengujian dtrekap

dan dihitung menggunakn rumus sebagai berikut :

1. Menghitung torsi. Dalam melakukan perhitungan torsi digunakan rumus.

T = Fxb

Ket : T = momen torsi (N.m)

F = Gaya

b = Jarak lengan poros

2. Menghitung daya. Dalam melakukan perhitungan daya menggunakan

rumus :

P = 2ℼ.n.T

60.000

Ket : p = daya 9 (Kw)

n = putaran mesin (rpm)

T = momen torsi (N.m)

ℼ= 3,14

3. Konsumsi bahan bakar. Dalam melakukan perhitungan konsumsi bahan

bakar menggunakan rumus :

Konsumsi BB = Volume BB (ml) Waktu BB (dt)

Selanjutnya data hasil perhitungan diatas dibuat grafik untuk melihat trend

peningkatan atau penurunan performa terhadap P100. Sedangkan analisa data

emisi gas buang diawali dengan merakap angka yang diperoleh dari hasil

pembacaan alat smokmeter dan dibuat grafik untuk membantu proses analisa

(untuk melihat trend peningkatan atau penurunan emisi seperti CO, CO2, HC, O2

terhadap P100).

31

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengujian Emisi Gas Buang Dan Performa

4.1.1 Emisi CO

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Emisi CO

No RPM Tahap

Pengujian Emisi CO (%)

P100 DEE 35

1 2000 P1 4,95 0,22 P2 1,88 0,12 P3 1,85 0,14

Rata-rata 2,89 0,16

2 3000 P1 2,10 0,14 P2 1,92 0,12 P3 2,86 0,08

Rata-rata 2,29 0,11

3 4000 P1 1,55 0,09 P2 2,19 0,08 P3 1,69 0,07

Rata-rata 1,81 0,08

Detail perhitungan rata-rata emisi CO pada tabel 4.1 diatas :

1. Pada rpm 2000

• P100 • DEE 35

= P1+P2+P3 3

= P1+P2+P3 3

= 4,95%+1,88%+1,85% 3

= 2,89%

= 0,22%+0,12%+0,14% 3

= 0,16%

32

2. Pda rpm 3000

• P100 • DEE 35

= p1+p2+p3 3

= P1+P2+P3 3

= 2,10%+1,92%+2,86% 3

= 2,29%

= 0,14%+0,12%+0,08% 3

= 0,11%

3. Pada rpm 4000

• P100 • DEE 35

= P1+P2+P3 3

= P1+P2+P3 3

= 1,55%+2,19%+1,69% 3

= 1,81%

= 0,09%+0,08%+0,07% 3

= 0,08%

4.1.2 Emisi CO2

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Emisi CO2

No RPM Tahap

Pengujian CO2 (%)

P100 DEE 35

1 2000 P1 2,3 4,9 P2 4,4 5,0 P3 4,7 4,5

Rata-rata 3,8 4,8

2 3000 P1 3,8 5,0 P2 4,5 5,2 P3 3,9 4,7

Rata-rata 4,06 4,9

3 4000 P1 4,1 4,8 P2 4,0 5,1 P3 4,4 5,2

Rata-rata 4,17 5,0

33

Detail perhitungan rata-rata emisi CO2 pada tabel 4.2 diatas :

1. Pada rpm 2000

• P100 • DEE 35

= P1+P2+P3 3

= P1+P2+P3 3

= 2,3%+4,4%+4,7% 3

= 3,8%

= 4,9%+5,0%+4,5% 3

= 4,8%

2. Pada rpm 3000

• P100 • DEE 35

= P1+P2+P3 3

= P1+P2+P3 3

= 3,8%+4,5%+3,9% 3

= 4,06%

= 5,0%+5,2%+4,7% 3

=4,9%

3. Pada rpm 4000

• P100 • DEE 35

= P1+P2+P3 3

= P1+P2+P3 3

= 4,1%+4,0%+4,4% 3

= 4,17%

= 4,8%+5,1%+5,2% 3

= 5,0%

34

4.1.3 Emisi HC

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Emisi HC

No RPM Tahap

Pengujian Emisi HC (ppm)

P100 DEE 35

1 2000 P1 487 48 P2 252 43 P3 219 37

Rata-rata 319 42

2 3000 P1 231 80 P2 208 95 P3 129 56

Rata-rata 189 77

3 4000 P1 153 87 P2 202 94 P3 171 64

Rata-rata 175 81

Detail perhitungan rata-rata emisi HC pada tabel 4.3 diatas :

1. Pada rpm 2000

• P100 • DEE 35

= P1+P2+P3 3

= P1+P2+P3 3

= 487ppm+252ppm+219ppm 3

= 319ppm

= 48ppm+43ppm+37ppm 3

= 42ppm

2. pada rpm 3000

• P100 • DEE 35

= P1+P2+P3 3

= P1+P2+P3 3

= 231ppm+208ppm+129ppm 3

= 189,33ppm

=80ppm+95ppm+56ppm 95 3

=77ppm

35

3. Pada rpm 4000

• P100 • DEE 35

= P1+P2+P3 3

= P1+P2+P3 3

= 153ppm+202ppm+171ppm 3

= 175,33ppm

= 87ppm+94ppm+64ppm 3

= 81ppm

4.1.4 Emisi O2

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Emisi O2

No RPM Tahap

Pengujian Emisi O2

P100 DEE 35

1 2000

P1 13,00 13,32 P2 12,77 13,24 P3 11,97 13,21

Rata-rata 12,58 13,25

2 3000

P1 13,32 13,85 P2 12,35 13,50 P3 12,56 13,32

Rata-rata 12,74 13,55

3 4000

P1 13,15 13,49 P2 13,08 13,42 P3 12,75 13,40

Rata-rata 12,99 13,43

Detail perhitungan rata-rata emisi O2 pada tabel 4.4 diatas :

1. Pada rpm 2000

• P100 • DEE 35

= P1+P2+P3 3

= P1+P2+P3 3

= 13,00%+12,77%+11,97% 3

= 12,58%

= 13,32%13,24+13,21% 3

= 13,25%

36

2. Pada rpm 3000

• P100 • DEE 35

= P1+P2+P3 3

= P1+P2+P3 3

= 13,32%+12,35%+12,56% 3

= 12,74%

= 13,85%+13,50%+13,32% 3

= 13,55%

3. Pada rpm 4000

• P100 • DEE 35

= P1+P2+P3 3

= P1+P2+P3 3

= 13,15%+13,08%+12,75% 3

= 12,99%

= 13,49%+13,42%+13,40% 3

= 13,43%

4.1.5 T orsi

Tabel 4.5 Hasil Pengujian Torsi

No Putaran Mesin (Rpm)

Tahap Pengujian

Masa Pembebanan

Masa Pembebanan

Torsi (N.m)

P100 DEE35 P100 DEE 35

1 2000

P1 2,19 2,58 3,19 3,77 P2 2,13 2,42 3,11 3,58 P3 2,21 2,88 3,22 3,23

Rata-rata 2,18 2,62 3,17 3,53

2 3000

P1 2,97 3,25 4,33 4,75 P2 2,93 3,18 4,27 4,65 P3 3,01 3,11 4,39 4,54

Rata-rata 2,97 3,18 4,33 4,65

3 4000

P1 3,47 3,44 5,06 5,36 P2 3,43 3,41 5,00 5,23 P3 3,44 3,24 5,02 5,15

Rata-rata 3,45 3,35 5,03 5,24

37

Berikut perhitungan rata-rata torsi pada tabel 4.5 diatas :

1. Pada rpm 2000

• P100 • DEE35

T = F×b T = F×b

T = m.g×b T = m.g×b

= 2,18kg×9,8m/s2×0,149m =2,41kg×9,8m/s2×0,149m

= 3,17 N.m = 3,53N.m

2. Pada rpm 3000

• P100 • DEE35

T = F×b T = F×b


= 2,97kg×9,8m/s2×0,149m = 3,18kg×9,8m/s2×0,149m

= 4,33 N.m = 4,65 N.m

3. Pada rpm 4000

• P100 • DEE35

T = F×b T = F×b


= 3,45kg×9,8m/s2×0,149m = 3,58kg×9,8m/s2×0,149m

= 5,03 N.m = 5,24 N.m

38

4.1.6 Daya

Tabel 4.6 Hasil Pengujian Daya

No Putaran Mesin

(Rpm) Tahap

Pengujian Daya (Kw)

P100 DEE 35

1 2000 P1 0,66 0,79 P2 0,65 0,75 P3 0,67 0,67

Rata-rata 0,66 0,73

2 3000 P1 1,35 1,49 P2 1,34 1,46 P3 1,37 1,42

Rata-rata 1,36 1,46

3 4000 P1 2,11 2,24 P2 2,09 2,19 P3 2,10 2,15

Rata-rata 2,10 2,19 Berikut perhitungan rata-rata daya pada tabel 4.6 diatas : 1. Pada rpm 2000

• P100 • DEE 35

P = 2π.n.T 60.000

P = 2π.n.T 60.000

= 2×3,14×2000×3,17 60.0000

= 2×3,14×2000×3,52 60.000

= 0,66 Kw = 0,73Kw

2. Pada rpm 3000

• P100 • DEE 35

P = 2π.n.T 60.000

P = 2π.n.T 60.000

= 2×3,14×3000×4,33 60.0000

= 2×3,14×3000×4,65 60.000

= 1,36 Kw = 1,46Kw

39

3. Pada rpm 4000

• P100 • DEE 35

P = 2π.n.T 60.000

P = 2π.n.T 60.000

= 2×3,14×4000×5,03 60.000

= 2×3,14×4000×5,24 60.000

= 2,10 Kw = 2,19 Kw

4.1.7 Konsumsi Bahan Bakar

Tabel 4.7 Hasil Pengujian Konsumsi Bahan Bakar

No RPM Tahap

Pengujian

Waktu Konsumsi

Bahan Bakar

Waktu Konsumsi

Bahan Bakar

Konsumsi Bahan Bakar

(ml/dt)

P100 DEE 35 P100 DEE 35

1 2000 P1 1386 1310 0,07 0,07 P2 1426 1229 0,07 0,08 P3 1352 1215 0,07 0,08

Rata-rata 1388 1251 0,07 0,08

2 3000 P1 725 835 0,13 0,11 P2 701 810 0,14 0,12 P3 753 780 0,13 0,12

Rata-rata 726 808 0,13 0,12

3 4000 P1 448 563 0,22 0,17 P2 410 520 0,24 0,19 P3 424 478 0,23 0,20

Rata-rata 427 520 0,23 0,19

40

Berikut perhitungan rata-rata konsumsi bahan bakar pada tabel 4.7 diatas :

1. Pada rpm 2000

• P100 • DEE 35

Konsumsi BB = Volume BB( ml) Jumlah BB (dt)

Konsumsi BB = Volume BB (ml) Junlah BB (dt)

= 100 ml 1388 dt

= 100 ml 1251 dt

= 0,07ml/dt = 0,08ml/dt

2. Pada rpm 3000

• P100 • DEE 35

Konsumsi BB = Volume BB (ml) Jumlah BB (dt)


= 100 ml 726dt

= 100 ml 808 dt

= 0,13 ml/dt = 0,12ml/dt

3. Pada rpm 4000

• P100 • DEE 35



= 100 ml 427dt

= 100 ml 520 dt

= 0,23 ml/dt = 0,19ml/dt

41

4.2 Pembahasan Pengujian Emisi Gas Buang Dan Performa

4.2.1 Emisi CO

2000 3000 40000.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0C

O (

%)

Putaran Mesin (Rpm)

P100 DEE35

Gambar 4.1 Grafik pengujian emisi CO menggunakan bahan bakar pertalite dan campuran pertalite-dietil eter 35%

Secara umum, pengujian emisi CO menggunakan bahan bakar pertalite dan

campuran pertalite-dietil eter mengalami peningkatan seiring kenaikan putaran

mesin (rpm). Penggunaan bahan bakar DEE35%, menghasilkan emisi CO yang

lebih rendah dibandingkan emisi P100. Emisi CO tertinggi terjadi pada bahan

bakar P100 sebesar 2,89% saat putaran mesin (rpm) 2000. Sedangkan emisi CO

terendah terjadi pada bahan bakar DEE35% sebesar 0,08% saat putaran mesin

(rpm) 4000.

42

4.2.2 Emisi CO2

2000 3000 4000

3.8

4.0

4.2

4.4

4.6

4.8

5.0C

O2

(%)

Putaran Mesin (Rpm)

P100 DEE35

Gambar 4.2 Grafik pengujian emisi CO2 menggunakan bahan bakar pertalite dan campuran pertalite-dietil eter 35%

Secara umum, pengujian emisi CO2 menggunakan bahan bakar pertalite dan


mesin (rpm). Penggunaan bahan bakar DEE35%, menghasilkan emisi CO2 yang

lebih tinggi dibandingkan emisi P100. Emisi CO2 tertinggi terjadi pada bahan

bakar DEE35% sebesar 5,0% saat putaran mesin (rpm) 4000. Sedangkan emisi

CO2 terendah terjadi pada bahan bakar P100 sebesar 3,8% saat putaran mesin

(rpm) 2000.

43

4.2.3 Emisi HC

2000 3000 4000

50

100

150

200

250

300

350H

C (

ppm

)

Putaran Mesin (Rpm)

P100 DEE35

Gambar 4.3 Grafik pengujian emisi HC menggunakan bahan bakar pertalite dan campuran pertalite-dietil eter 35%

Secara umum, pengujian emisi HC menggunakan bahan bakar pertalite dan


mesin (rpm). Penggunaan bahan bakar DEE35%, menghasilkan emisi HC yang

lebih rendah dibandingkan emisi P100. Emisi HC tertinggi terjadi pada bahan

bakar P100 sebesar 319ppm saat putaran mesin (rpm) 2000. Sedangkan emisi HC

terendah terjadi pada bahan bakar DEE35% sebesar 42ppm saat putaran mesin

(rpm) 2000.

44

4.2.4 Emisi O2

2000 3000 4000

12.6

12.8

13.0

13.2

13.4

13.6O

2 (%

)

Putaran Mesin (Rpm)

P100 DEE35

Gambar 4.4 Grafik pengujian emisi O2 menggunakan bahan bakar pertalite

dan campuran pertalite-dietil eter 35%

Secara umum, pengujian emisi O2 menggunakan bahan bakar pertalite dan


mesin (rpm). Penggunaan bahan bakar DEE35%, menghasilkan emisi O2 yang

lebih tinggi dibandingkan emisi P100. Emisi O2 tertinggi terjadi pada bahan bakar

DEE35% sebesar 13,43% saat putaran mesin (rpm) 4000. Sedangkan emisi O2

terendah terjadi pada bahan bakar P100 sebesar 12,58 saat putaran mesin (rpm)

2000.

45

4.2.5 Torsi

2000 3000 40003.0

3.5

4.0

4.5

5.0

5.5T

orsi

(N

.m)

Putaran Mesin (Rpm)

P100 DEE35

Gambar 4.5 Grafik hasil pengujian torsi menggunakan bahan bakar pertalite

dan campuran pertalite-dietil eter 35%

Secara umum, pengujian torsi menggunakan bahan bakar pertalite dan


mesin (rpm). Penggunaan bahan bakar DEE 35, menghasilkan torsi mesin yang

lebih tinggi dibandingkan torsi P100. Torsi tertinggi terjadi pada bahan bakar

DE35 sebesar 5,24 N.m saat rpm 4000. Sedangkan torsi terendah terjadi pada

bahan bakar P100 sebesar 3,17 N.m saat putaran mesin (rpm) 2000

46

4.2.6 Daya

2000 3000 4000

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

2.2

2.4D

aya

(kW

)

Putaan Mesin (Rpm)

P100 DEE35

Gambar 4.6 Grafik hasil pengujian daya menggunakan bahan bakar pertalite

dan campuran pertalite-dietil eter35%

Secara umum, pengujian daya menggunakan bahan bakar pertalite dan


mesin (rpm). Penggunaan bahan bakar DEE 35, menghasilkan daya mesin yang

lebih tinggi dibandingkan daya P100. Torsi tertinggi terjadi pada bahan bakar

DEE35 sebesar 2,19 kW saat rpm 4000. Sedangkan torsi terendah terjadi pada

bahan bakar DEE 35 sebesar 0,66 kW saat putaran mesin (rpm) 2000.

47

4.2.7 Komsumsi Bahan Bakar

2000 3000 4000

0.06

0.08

0.10

0.12

0.14

0.16

0.18

0.20

0.22

0.24K

onsu

msi

Bah

an B

akar

(m

l/dt)

Putaran Mesin (Rpm)

P100 DEE35

Gambar 4.7 Grafik pengujian konsumsi bahan bakar menggunakan bahan

bakar pertalite dan campuran pertalite-dietil eter 35%

Secara umum, pengujian konsumsi bahan bakar menggunakan bahan bakar

pertalite dan campuran pertalite-dietil eter mengalami peningkatan seiring

kenaikan putaran mesin (rpm). Penggunaan bahan bakar DEE 35, menghasilkan

konsumsi bahan bakar yang lebih rendah dibandingkan konsumsi bahan bakar

P100. Konsumsi bahan bakar tertinggi terjadi pada bahan bakar P100 sebesar 0,23

ml/dt saat putaran mesin (rpm) 4000. Sedangkan konsumsi bahan bakar terendah

terjadi pada bahan bakar P100 sebesar 0,07 ml/dt saat putaran mesin (rpm) 2000.

48

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berikut kesimpulan yang diambil dari penilitian tugas akhir “Pengaruh

penambahan dietil eter sebesar 35% pada bahan bakar pertalite terhadap emisi dan

performa mesin GL 160” :

1. Emisi gas buang dengan bahan bakar campuran pertalite (P65)-dietil eter

(DEE35) juga terlihat lebih baik dari pada ketika menggunakan bahan bakar

pertalite murni. Hal ini terlihat dari rendahnya emisi CO dan HC. Selain itu

juga emisi O2 dan emisi CO2 lebih tinggi dibandingkan pertalite murni

(P100).

2. Performa mesin bensin GL160 dengan bahan bakar campuran pertalite

(P65)-dietil eter (DEE35) lebih baik dibandingkan ketika menggunakan

bahan bakar pertalite murni (P100). Hal ini terlihat dari tingginya torsi dan

daya serta rendahnya konsumsi bahan bakar P65DEE35 dibandingkan P100.

5.2 Saran

Untuk itu perlu penelitian lebih lanjut tentang penambahan dietil eter (DEE)

pada bahan bakar pertalite terhadap performa dan emisi gas buang, agar

menghasilkan data performa dan emisi yang dihasilkan lebih baik untuk

kedepannya. Dalam pengujian jangan sampai lupa untuk memperhatikan hal-hal

terkecil seperti membersihkan busi, membersihkan filter udara, membersihkan

karburator dan smokmeter

49

DAFTAR PUSTAKA

Achmad Chumaidi, Dwina Noentamaria, Nanik Hendrawat., 2018. Catalytic

Conversion Liquid Ethanol to Diethyl Ether Using CuO-Zn0/y-Aluminia

Catalysts In Batch Reactor, Jurnal Teknik Kimia,FTI, UPN “Veteran”

Yogyakarta ISSN1693-4393

Ainul G., 2016. Pedoman Praktikum Emisi Gas Buang. Bali: Laboratorium

Pembakaran Dan Motor Bakar.

Ariawan. I. W. B, Wijaya. I. G. B, Adnyana. I. W. B., 2016. Pengaruh

Penggunaan Bahan Bakar Pertalite Terhadap Untuk Kerja Daya, Torsi

Dan Konsumsi Bahan Bakar Pada Sepeda Motor Bertransmisi Otomatis,

Jurnal METTEK Vol. 2, No. 1, Hal. 51-58.

Bambang Sulistyo, Jayan Sentanuhady, Adhi Susanto., 2008. Pemanfaatan Etanol

Sebagai Octane Improver Bahan Bakar Bensin Pada Sistem Bahan Bakar

Injeksi Sepeda Motor 4 Langkah 1 Silinder Universitas Gadjah Mada ISBN

978-979-18839-0-0.

Bintang F., 2018. Uji Performa (Daya, Torsi, dan Emisi Gas Buang) Honda Sonic

150 Pada Penggunaan Bahan bakar Pertalite, Pertamax Dan Pertamax

Turbo. Skripsi, Jurusan Teknik Mesin, Universitas Muhammadiyah,

Malang.

Daryanto., 2005. Teknik Service Mobil, Jakarta, Penerbit Rienka Cipta.

Hardjono A., 2006, Teknologi Minyak Bumi, Gadjah Mada University Press.

Yogyakarta.

Mukhamad Afif Deny Reza., 2017 Production of Diethyl Eter With Catalysst y-

AL2O3 Promoted By Metals Of Cr and Co In The. Institut Teknologi

Sepuluh Nopember.

Mulyono., 2015. Pengaruh Penggunaan Dan Penghitungan Efisiensi Bahan Bakar

Premium Dan Pertamax Terhadap Unjuk Kerja Motor Bakar Bensin.

Balikpapan: Universitas Balikpapan.

50

Muziansyah D, Sulistyorini R, Sebayan S., 2015. Model Emisi Gas Buangan

Kendaraan Bermotor Akibat Aktivitas Transportasi (Studi Kasus : Terminal

Pasar Bawah Ramayana Roita Bandar Lampung), JRSDD Vol. 3, No.1, Hal:

50-70.

Rajaguguk J., 2012. Analisis Performa Mesin Bensin Dengan Pengujian Angka

Oktan Berbeda, Dosen Tetap Prodi Teknik Mesin, Fakultas Teknik

Universitas Krisnadwipayana. Jurnal Teknoris Vol. 10 No. 1

Sandip S J, Moghe S M, Bhagat A, Pakhale V A., 2016. Diethyl Ether As

Additive And Its Effect On Diesel Engine Performance – A Review, GRD

Journals - Global Research And Development Journal For Engineering.

Siregar F M., 2009. Performansi Mesin Non Statinoner (Mobile) Berteknologi

VVT-I Dan Non VVT-I, Program Pendidikan Sarjana Ekstensi Departemen

Teknik Universitas Sumatera Utara Medan.

Solomons, T.W.G. and C.B. Fryhle, 2004, Organic Chemistry, 8th ed., John

Wiley and Sons, Inc., United States of America.

Supranto., 2005, Road Map Penelitian Biodiesel Bahan Bakar Mesin Diesel,

Jurusan Teknik Kimia UGM.

Ullmann. 1987. “Encyclopedia of Industrial Chemistry”, Vol. A.10, 5th edition”.

New York : John Wiley & Sons.

Varişli, D., 2007, “Kinetic Studies For Dimethyl Ether And Diethyl Ether

Production”, Ph.D Thesis, The Graduate School Of Natural And Applied

Sciences Of Middle East Technical University.

Yan Dwi Pratama. Firman Yasa Utama.,2020. Pengaruh Ferrite Magnet Terhadap

Performa Kemdaraan Four Stoke Egnine 125 CC Bahan Pertalite dan

Pertamax. Universita Negri Surabaya, Vol. 08, no 01

51

LAMPIRAN A

A.1 Data Emisi Gas Buang Pada Putaran Mesin 2000


52


53

LAMPIRAN B

B.1 Proses Penuangan Bahan Bakar

B.2 Proses Penyetelan Rpm

54

B 3. Proses Penyetelan Roda Gigi Max

B 4. Proses Penambahan Beban

55

B 5. Memasukkan Prode Kedalam Lubang Knalpot

B 6. Menganalisa Data Hasil Pembebanan, Jika Sudah Stabil

56

57

58

Pengaruh Penambahan Dietil Eter 35% Pada Bahan Bakar ...

Documents