PENGARUH PENCAMPURAN GAS LPG TERHADAPEFISIENSI BAHAN BAKAR MINYAK SOLAR PADA
TRAKTOR TANGAN PERTANIAN
oleh
ANDHI FITRA K
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SRIWIJAYA
INDRALAYA
2010
PENGARUH PENCAMPURAN GAS LPG TERHADAPEFISIENSI BAHAN BAKAR MINYAK SOLAR PADA
TRAKTOR TANGAN PERTANIAN
oleh
ANDHI FITRA K
05061006031
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SRIWIJAYA
INDRALAYA
2010
PENGARUH PENCAMPURAN GAS LPG TERHADAPEFISIENSI BAHAN BAKAR MINYAK SOLAR PADA
TRAKTOR TANGAN PERTANIAN
oleh
ANDHI FITRA K
05061006031
PROPOSAL PENELITIAN
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknologi Pertanian
Pada
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SRIWIJAYA
INDRALAYA
2010
BAB I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Energi fosil terutama minyak bumi merupakan sumber energi utama dan
sumber devisa negara. Akan tetapi, cadangan minyak bumi yang dimiliki
Indonesia memiliki jumlah yang terbatas, sedangkan kebutuhan manusia akan
energi semakin meningkat sejalan dengan laju pertumbuhan ekonomi dan
pertambahan penduduk. Semakin bertambahnya kendaraan bermotor maupun
penggunaan mesin – mesin sebagai energi penggerak, akan menambah kebutuhan
BBM. Untuk mengatasi kelangkaan bahan bakar adalah dengan menghemat atau
mengurangi konsumsi bahan bakar yang digunakan (Raharjo, 2007).
Keterbatasan pemenuhan kebutuhan tersebut mengakibatkan opportunity
cost bagi manusia dalam menentukan pilihan alokasi sumber daya yang
dimilikinya. Salah satu masalah keterbatasan manusia di jaman modern ini adalah
bahan bakar, khususnya bahan bakar minyak (BBM). Hal ini dikarenakan bahan
bakar minyak fosil merupakan sumber daya alam yang tidak bisa diperbaharui.
Kondisi tersebut dialami oleh hampir seluruh negara di dunia, termasuk di
Indonesia (Sandy, 2008).
Melihat hal tersebut maka pemerintah mencarikan solusi supaya
masyarakat dapat berhemat dalam pemakaian bahan bakar untuk sehari-hari. Oleh
karena itu, pemerintah mengeluarkan kebijakan konversi minyak tanah ke LPG.
Program ini dilaksanakan oleh pemerintah dengan tujuan untuk mengantisipasi
cadangan minyak bumi di Indonesia yang semakin menipis dan menaiknya harga
minyak dunia, khususnya subsidi bagi minyak tanah.
Khusus dibidang pertanian, kebanyakan para petani menggunakan tenaga
traktor untuk memudahkannya dalam mengolah tanah. Traktor roda dua atau hand
tractor adalah mesin pertanian yang dapat dipergunakan untuk mengolah tanah
dan pekerjaan pertanian lainnya. Traktor yang digunakan petani adalah traktor
yang berasal dari mesin diesel, sumber energi yang digunakan untuk menggerakan
motor diesel adalah pembakaran minyak diesel atau minyak solar (Hardjosentono
et al., 1978).
Bahan bakar minyak solar yang semakin susah didapatkan dipedesaan,
akan mempersulit para petani untuk mendapatkan bahan bakar traktor. Untuk
mengatasi masalah tersebut, telah banyak upaya yang dilakukan seperti
penggunaan bahan bakar biodiesel, tetapi bahan bakar biodiesel masih sulit
ditemukan, khususnya dipedesaan. Selain bahan bakar biodiesel, cara lain yang
digunakan masyarakat yaitu dengan mencampur minyak tanah dengan oli bekas
untuk mendapatkan minyak solar (pengoplosan). Tetapi cara ini sudah mulai
berkurang, karena pemerintah telah mengkonversi minyak tanah ke gas LPG.
Mesin diesel merupakan motor bakar dengan pemanasan pada ruang
tertutup yang menyebabkan pemuaian gas dari bahan bakar. Energi kimia dari
bahan bakar langsung diubah menjadi tenaga kerja motor. Pada waktu langkah
isap (intake stroke), hanya udara yang masuk keruang pembakaran. Udara tersebut
dimampatkan pada saat langkah kompresi. Proses ini mengakibatkan terjadinya
penyalaan dalam ruang bakar dan menghasilkan ledakan yang akan mendorong
piston untuk bergerak menghasilkan suatu usaha (Daryanto, 2004).
Motor diesel merupakan mesin yang proses pembakarannya terjadi karena
kenaikan temperatur campuran udara dan bahan bakar akibat kompresi torak
sehingga mememiliki potensi untuk menggunakan LPG. Tetapi, temperatur self
ignition LPG yang tinggi membuat motor diesel tidak dapat menggunakan LPG
100%. Motor diesel tetap memerlukan bahan bakar lain yang dapat menyala
sendiri akibat tekanan pada ruang bakar sebagai penyala awal (Widyatmoko,
2009), komposisi gas inilah yang menjadi fokus penelitian ini.
B. Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi dan menguji pengaruh
penggunaan bahan bakar solar yang dicampur dengan gas LPG untuk
mengifisiensikan bahan bakar solar pada proses pengolahan tanah dengan
menggunakan traktor tangan pertanian.
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Traktor
Traktor pertanian saat ini menjadi komponen yang tak terpisahkan dari
pembangunan pertanian dan pedesaan. Penggunaan traktor untuk melakukan
pekerjaan pengolahan tanah karena lebih cepat dan efisien dibandingkan dengan
menggunakan tenaga manusia atau hewan. Manfaat traktor yang begitu nyata pada
bidang pertanian, membuat para petani khususnya dipedesaan untuk
menggunakan traktor. Karena melakukan pengolahan tanah dengan traktor lebih
menguntungkan dibanding cara lain.
Traktor tangan (hand tractor) merupakan sumber penggerak dari
implemen (peralatan) pertanian. Biasanya traktor tangan digunakan untuk
mengolah tanah. Traktor dapat diartikan sebagai alat penarik karena fungsi utama
traktor ialah untuk menarik sesuatu. Sehingga semua traktor pada bagian
belakangnya dilengkapi dengan sambungan untuk tempat menggandeng alat yang
akan ditarik tersebut (Tasliman, 2008).
Traktor dapat digolongkan menurut jumlah rodanya atau menurut cara
penggunaannya. Menurut jumlah rodanya, traktor dapat dibagi menjadi: traktor
roda dua, traktor roda tiga dan traktor roda empat. Menurut cara penggunaanya,
traktor dapat digolongkan menjadi traktor kendara dan traktor tangan.
1. Traktor Kendara
Traktor roda empat disebut juga traktor kendara, karena pengemudi traktor
ini naik di ruang kemudi dan mengemudikannya menggunakan roda kemudi
seperti layaknya sopir mobil. Traktor roda empat terbagi lagi menjadi beberapa
macam seperti traktor standar, traktor kebun dan traktor industri.
2. Traktor Tangan
Traktor roda dua biasa dikenal dengan nama traktor tangan. Traktor ini
tidak bisa dikendarai sehingga pengemudi harus berjalan di belakangnya. Alat
kemudi berupa setang yang dipegang dengan tangan kanan dan kiri. Hal inilah
yang menyebabkan traktor tersebut dinamakan traktor tangan. Traktor tangan
adalah mesin pengolah yang paling sesuai untuk kebanyakan pedesaan di Jawa.
Hal tersebut bisa diperkirakan dengan melihat perkembangan penggunaannya
yang pesat di berbagai pedesaan. Traktor tangan biasa digunakan untuk pekerjaan
pengolahan tanah yang digandengkan dengan bajak atau garu. Traktor tangan
dapat digunakan dengan roda berbahan karet ataupun roda besi.
Kelebihan traktor tangan dibanding traktor roda empat antara lain:
1. Harganya lebih murah, dikarenakan komponen yang lebih sedikit.
2. Kontruksinya lebih sederhana, sehingga perawatan lebih mudah dan biaya
pemeliharaan lebih murah dibanding traktor roda empat.
3. Bisa dirakit sendiri di pedesaan dandi bengkel yang tersedia di lokal
setempat.
4. Kemampuan untuk digunakan pada petak yang kecil dan lahan yang
berlumpur disbanding dengan traktor roda empat.
5. Penggunaannya lebih mudah dan tidak memerlukan ketrampilan yang
tinggi.
B. Bahan Bakar Minyak Solar
Bahan bakar solar atau minyak solar adalah bahan bakar yang digunakan
untuk mesin diesel putaran tinggi diatas 1000 rpm. Bahan bakar solar disebut juga
High Speed Diesel ( HSD ) atau Automotif Diesel Oil (ADO). Pada motor diesel
penyalaannya adalah penyalaan kompresi, merupakan jenis mesin internal
combustion engine. Berbeda dengan motor bensin yang penyalaannya
menggunakan busi motor, baik dua langkah maupun empat langkah. Minyak solar
adalah campuran kompleks hidrokarbon C15 – C20 yang mempunyai trayek didih
diantara 260 – 310oC. Mutu minyak solar yang baik adalah bahwa minyak solar
harus memenuhi batasan sifat – sifat yang tercantum pada spesifikasi dalam
segala cuaca. Secara umum minyak solar adalah mudah teratomisasi menjadi
butiran – butiran halus, sehingga dapat segera dapat menyala dan terbakar dengan
sempurna sesuai dengan kondisi dalam ruang bakar mesin (Modul UNEP, 2006 ).
Bahan bakar diesel dari proses destilasi belum dapat langsung dikonsumsi
atau dipergunakan. Diperlukan pengolahan lebih lanjut hingga mencapai
karateristik bahan bakar diesel yang diperlukan. Menurut Sukoco (2008)
karateristik bahan bakar diesel meliputi :
1. Nilai Pembakaran ( Heat Value )
Nilai pembakaran merupakan karateristik utama dari setiap bahan
bakar, yaitu karateristik seberapa banyak power yang dihasilkan sewaktu
bahan bakar tersebut dibakar. Bahan bakar motor diesel atau motor bensin
merupakan senyawa dari unsur carbon dan hydrogen. Nilai pembakaran
carbon dan hydrogen ditentukan menggunakan sebuah eksperiment yang
dilakukan secara teliti, dan didapatkan nilai pembakarannya sebagai
berikut.
Carbon 33.000 kj/kg atau 14.200 Btu/lb
Hydrogen 144.300 kj/kg atau 62.100 Btu/lb
2. Berat Jenis ( Specific Gravity )
Berat jenis bahan bakar adalah perbandingan kepadatan bahan
bakar dengan kepadatan air. Berat jenis diukur menggunakan hydrometer.
Berat jenis bahan bakar diesel berpengaruh pada daya penetrasinya saat
bahan bakar diinjeksikan ke dalam ruang pembakaran. Berat jenis juga
dapat dipergunakan sebagai indikator jumlah kalor yang terkandung dalam
bahan bakar, semakin berat bahan bakar semakin besar nilai
pembakarannya.
3. Titik Nyala ( Flash Point )
Flash point atau titik nyala adalah temperatur dimana bahan bakar
telah siap dinyalakan ( Flash ) apabila bersinggungan dengan api. Titik api
berada diatas titik nyala yaitu sekitar 10 – 20oC. Flash point bahan bakar
menjadi indikator besarnya bahaya kebakaran, bahan bakar yang flash
pointnya rendah akan sangat berbahaya terhadap terjadinya kebakaran.
Titik nyala untuk minyak solar adalah 66oC.
4. Kekentalan ( Viscosity )
Viskositas bahan bakar diesel berfungsi sebagai pelumas
komponen sistem bahan bakar, namun perlu diingat bila viskositas bahan
bakar terlalu tinggi akan menyebabkan terjadinya kabutan yang kasar.
Dampaknya proses pembakaran mesin tidak akan dapat menghasilkan
energi panas yang optimal, dan asap gas buang akan semakin pekat.
Sehingga terjadinya asap yang tebal pada kendaraan, bisa disebabkan oleh
kualitas bahan bakar.
5. Titik Uap ( Volatility )
Volatility adalah kemampuan bahan bakar untuk berubah menjadi
uap atau vapor. Volatility bahan bakar ditunjukan dengan perbandingan
udara dan uap bahan bakar yang dapat dibentuk pada temperatur tertentu.
Pada bahan bakar diesel (solar), volatility ditunjukan dengan 90%
temperatur distilasi. Artinya pada temperatur distilasi 90% bahan bakar
telah dapat didistilasikan dari minyak mentah. Bila volatility bahan bakar
rendah, saat bahan bakar di bakar akan meningkat jumlah kotoran carbon
didalam silinder, dan akan menyebabkan bertambahnya keausan
komponen mesin. Di samping itu, juga dapat dilihat bertambahnya
kepekatan gas buang.
6. Kualitas Penyalaan (Cetane Number)
Kualitas penyalaan merupakan kecepatan bahan bakar dinyalakan,
dan pada bahan bakar motor diesel dinyatakan dengan Cetane Number
atau angka Cetane. Semakin tinggi angka Cetane bahan bakar,maka akan
semakin pendek waktu yang diperlukan untuk mulai terbakar. Hal ini
berarti kebalikan dengan kualitas penyalaan bensin yang dinyatakan
dengan angka octane, dimana semakin tinggi angka octane, maka semakin
lambat bahan bakar terbakar. Angka Cetane bahan bakar diesel biasanya
ditetapkan antara 20 – 60.
7. Carbon Residu
Carbon residu bahan bakar diesel (materi yang tertinggal di ruang
pembakaran setelah proses pembakaran) yang ditunjukan dengan sejumlah
deposit yang tertinggal diruang pembakaran. Untuk mengukur jumlah
kandungan carbon residu pada bahan bakar, dapat dilakukan di
laboratorium dengan mengambil sampel bahan bakar dan dipanaskan
dalam sebuah media yang tidak ada udara. Dengan cara demikian akan
terlihat carbon residu yang tertinggal.
8. Kandungan Sulphur
Sulphur atau belerang yang ada di dalam bahan bakar, pada saat
terbakar akan menghasilkan gas yang sangat korosif terhadap logam yang
bersinggungan, baik gas tersebut masih dalam bentuk gas maupun saat
dalam bentuk cair setelah dingin. Cairan sulphur minyak dan komponen
sistem pelumasan. Oleh karena itu, dalam bahan bakar kandungan sulphur
yang diizinkan tidak boleh melebihi 0,5 sampai dengan 1,5%.
9. Oksidasi dan Air
Oksidasi atau endapan dan air dapat menjadi sumber permasalahan
pada motor diesel. Endapan kotoran yang masih terbawa pada bahan bakar
akan menjadi bahan yang mengakibatkan keausan, dan kemungkinan akan
menyumbat saluran bahan bakar . kandungan abu dan air pada bahan bakar
yang diizinkan adalah 0,01 abu, dan 0,05 untuk abu dan air secara bersama
C. Bahan Bakar Gas
Bahan bakar gas merupakan bahan bakar yang sangat memuaskan sebab
hanya memerlukan sedikit handing dan sistim burner nya sangat sederhana dan
hampir bebas perawatan. Gas dikirimkan melalui jaringan pipa distribusi sehingga
cocok untuk wilayah yang berpopulasi tinggi atau padat industri. Walau begitu,
banyak pemakai perorangan yang besar memilki penyimpen gas, bahkan beberapa
diantara mereka memproduksi gasnya sendiri.
Jenis- Jenis bahan bakar gas
Bahan bakar yang secara alami didapatkan dari alam:
- Gas Alam
- Metan dari penanbangan batubara
Bahan bakar gas yang terbuat dari bahan bakar padat:
- Gas yang terbentuk dari batubara
- Gas yang terbentuk dari limbah dab biomasa
- Dari proses industri lainnya
Gas yang terbuat dari minyak bumi
- Gas petroleum cair (LPG)
- Gas hasil penyulingan
- Gas dari gasifikasi minyak
Gas-gas dari proses fermentasi
Bahan bakar bentuk gas yang biasa digunakan adalah gas petroleum cair
(LPG), gas alam, gas hasil produksi, gas blast furnace, gas dari pembuatan kokas,
dll. Nilai panas bahan bakar gas dinyatakan dalam kilokalori per normal meter
kubik (kKal/Nm3) detentukan pada suhu normal (200c) dan tekanan nomal (760
mm Hg).
D. Gas LPG
LPG adalah kependekan dari Liquefied Petroleum Gas dengan merk
dagang ELPIJI. Gas LPG merupakan gas hasil produksi dari kilang minyak atau
kilang gas, yang komponen utamanya adalah gas propane (C3H8) dan butane
(C4H10) yang dicairkan. Gas Elpiji memiliki nilai kalor sebesar ± 11.000 kkal/kg.
Berdasarkan komposisi propane dan butane, LPG dapat dibedakan menjadi tiga
macam, yaitu:
1. LPG propane, yang sebagian besar terdiri dari C3
2. LPG butane, yang sebagian besar terdiri dari C4
3. Mix LPG, yang merupakan campuran dari propane dan butane.
LPG butane dan LPG mix biasanya dipergunakan oleh masyarakat umum
untuk bahan bakar memasak, sedangkan LPG propane biasanya dipergunakan di
industri-industri sebagai pendingin, bahan bakar pemotong, untuk menyemprot cat
dan lainnya.
Uap LPG lebih berat dari udara, butane beratnya sekitar dua kali berat
udara dan propane satu setengah kali berat udara. Sehingga, uap gas LPG dapat
mengalir didekat permukaan tanah dan turun hingga ke tingkat yang paling rendah
dari lingkungan dan dapat terbakar pada jarak tertentu dari sumber kebocoran.
Pada udara yang tenang, uap akan tersebar secara perlahan. Untuk membantu
pendeteksian kebocoran ke atmosfir, LPG biasanya ditambah bahan berbau
berupa TEL ( Modul UNEP, 2006 ).
Pada suhu kamar, LPG akan berbentuk gas. Pengubahan bentuk LPG
menjadi cair adalah untuk mempermudah pendistribusiannya ke konsumen.
Berdasarkan cara pencairannya, LPG dibedakan menjadi dua, yaitu LPG
Refrigerated dan LPG Pressurized. LPG Pressurized adalah LPG yang dicairkan
dengan cara ditekan (4-5 kg/cm2). LPG jenis ini disimpan dalam tabung atau tanki
khusus bertekanan. LPG jenis inilah yang banyak digunakan dalam berbagai
aplikasi di rumah tangga dan industri, karena penyimpanan dan penggunaannya
tidak memerlukan handling khusus seperti LPG Refrigerated.
LPG Refrigerated adalah LPG yang dicairkan dengan cara didinginkan.
LPG jenis ini umum digunakan untuk mengapalkan LPG dalam jumlah besar
(misalnya, mengirim LPG dari negara Arab ke Indonesia). Dibutuhkan tanki
penyimpanan khusus yang harus didinginkan agar LPG tetap dapat berbentuk cair
serta dibutuhkan proses khusus untuk mengubah LPG Refrigerated menjadi LPG
Pressurized.
ELPIJI yang dipasarkan PERTAMINA dalam kemasan tabung dan curah
adalah LPG Pressurized yang dipasarkan dalam kemasan tabung (3 kg, 6 kg, 12
kg, 50 kg) dan curah merupakan LPG mix, dengan komposisi ±30% propane dan
70% butane.
E. Pengolahan Lahan
Pengolahan tanah merupakan suatu usaha manusia untuk merubah sifat-
sifat yang dimiliki oleh tanah sesuai dengan kebutuhan yang dikehendaki oleh
manusia. Pengolahan tanah dilakukan dengan tujuan untuk menciptakan kondisi
fisik, kimia dan biologis tanah yang lebih baik sampai kedalaman tertentu agar
sesuai untuk pertumbuhan tanaman. Di samping itu pengolahan tanah bertujuan
pula untuk membunuh gulma dan tanaman yang tidak diinginkan, menempatkan
seresah atau sisa-sisa tanaman pada tempat yang sesuai agar dekomposisi dapat
berjalan dengan baik, menurunkan laju erosi, meratakan tanah untuk memudahkan
pekerjaan di lapangan, mempersatukan pupuk dengan tanah serta mempersiapkan
tanah untuk mempermudah dalam pengaturan air (Rizaldi, 2006).
Sebarnya, tujuan pengolahan tanah dengan traktor adalah untuk
menciptakan keadan fisik tanah yang sesuai, untuk pertumbuhan tanaman yaitu
memanfaatkan peralatan yang bekerja secara mekanis dengan kapasitas yang
besar. Akan tetapi penggunaan alat mekanis sering menimbulkan efek pemadatan
tanah yang tidak diinginkan, apalagi pengolahan tanah yang dilakukan beulang
kali.
Kakikatnya, pengolahan tanah adalah setiap manipulasi mekanik terhadap
tanah yang diperlukan untuk menciptakan keadaan tanah yang baik bagi
pertumbuhan tanaman, atau menciptakan keadaan tanah olah yang siap tanam;
pengolahan tanah berkaitan erat dengan produksi tanaman, terutama dalam
menyiapkan struktur tanah yang cocok untuk pertumbuhan. Pengolahan tanah,
selain akan menggemburkan, sekaligus memadatkan tanah yang berpengaruh
terhadap fisik dan mekanik tanah, dimana pengaruh ini memberikan akibat
perubahan udara dan air dalam tanah, juga memberikan pembatasan mekanis pada
perkembangan akar dengan lapisan keras pada tanah. Dilain pihak, tanah-tanah
juga terimplikasi untuk menerima gaya erat diatasnya, sebagai kompaksi yang
harus diperkecil untuk kesuburan tanah, sehingga hasil yang diperoleh akan
memuaskan.
Menurut taylor et al. (1966) bila tanah sangat padat dan kokoh,
pertumbuhan akar secara keseluruhan hanya terpusat pada retakan dan bidang
belahan. Dalam mencari retakan semacam ini, akar tumbuhan tidak sebagai
pelaku pasif, karena akar melakukan penyusutan total melalui ekstraksi lengas
dari daerah yang memiliki daya penetrasi lebih besar.
Secara sederhana pengolahan tanah dengan traktor merupakan proses
pemotongan, pengangkatan, pembalikan, penghancuran dan pemadatan tanah
yaitu dimaksudkan untuk menyediakan tanah yang siap tanam, atau pengolahan
tanah dengan traktor dapat dipandang sebagai pengaruh luar berupa gaya mekanis
yang digunakan manusia untuk merubah sifat-sifat tanah sesuai dengan kebutuhan
yang diinginkan. Kramadibrata (2000) pengolahan tanah adalah salah satu upaya
penggemburan tanah menjadi suatu media siap tanam yang dapat dicapai melalui
proses pembajakan.
Proses pengolahan tanah akan mengakibatkan terputusnya system kapiler
dalam tanah, sehingga dapat menurunkan laju penguapan air dibawah permukaan
tanah, terutama pada tanah-tanah yang diolah secara dangkal. Kandungan air
tanah sangat berpengaruh terhadap tenaga pengolahan tanah. Menjelang musim
kering kandungan air akan semakin menurun dan dalam keadaan ini tahanan tanah
akan meningkat, sehingga mengurangi daya penetrasi alat pengolahan tanah untuk
menembus lapisan tanah serta memperbesar tenaga tarikan alat (Baver. 1972).
Dampak pengolahan tanah dengan menggunakan traktor, seperti
pemadatan (compaction) dapat menimbulkan kemunduran sifat-sifat fisik dan
kimia, seperti kehilangan unsur hara dan bahan organik; memburuknya sifat-sifat
fisika yang tercermin dalam kapasitas infiltrasi dan kemampuan menahan air,
meningkatnya
Berdasarkan tahapan kegiatan, hasil kerja dan dalamnya tanah yang diolah.
Kegiatan pengolahan tanah dibedakan menjadi dua macam, yaitu pengolahan
tanah pertama atau awal (primary tillage) dan pengolahan tanah kedua (secondary
tillage).
Dalam pengolahan tanah pertama, tanah dipotong kemudian diangkat terus
dibalik agar sisa-sisa tanaman yang ada dipermukaan tanah dapat terbenam di
dalam tanah. Kedalaman pemotongan dan pembalikan umumnya di atas 15 cm.
Pada umumnya hasil pengolahan tanah masih berupa bongkah-bongkah tanah
yang cukup besar, karena pada tahap pengolahan tanah ini penggemburan tanah
belum dapat dilakukan dengan efektif. Dalam pengolahan tanah kedua, bongkah-
bongkah tanah dan sisa-sisa tanaman yang telah terpotong pada pengolahan tanah
pertama akan dihancurkan menjadi lebih halus dan sekaligus mencampurnya
dengan tanah.
Pengolahan tanah tidak hanya merupakan kegiatan lapang untuk
memproduksi hasil tanaman, tetapi juga berkaitan dengan kegiatan lainnya seperti
penyebaran benih (penanaman bibit), pemupukan dan pemanenan. Keterkaitan ini
sangat erat sehingga tujuan yang ingin dicapai dalam pengolahan tanah tidak
terlepas dari keberhasilan dalam kegiatan lainnya. Pengolahan tanah
mempengaruhi penyebaran dan penanaman benih. Pengolahan tanah dapat juga
dilakukan bersamaan dengan pemupukan serta dianggap pula sebagai suatu
metoda pengendalian gulma (Setiawan, 2001).
F. Motor Diesel
Mesin diesel merupakan motor dengan tipe pembakaran didalam silender,
disini energi kimia dari bahan baker langsung diubah menjadi tenaga kerja motor.
Pada waktu langkah isap (intake stroke), hanay udara yang masuk keruang
pembakaran. Uadar tersebut dimampatkan pada saat langkah kompresi. Dengan
pemampatan yang besar, udara tersebut menjadi panas dengan temperatur
mencapai titik bakar solar (Harddjosentono, 1978)
Pada prinsipnya kerja mesin diesel memiliki empat langkah piston (4-
stroke atau di pasaran dikenal dengan 4-tak) sepeti halnya mesin bensin. Yaitu
udara murni dihisap ke dalam silinder melalui saluran masuk (intake manifold)
lalu dikompresikan oleh piston, sehingga tekanan dan termperaturnya naik. Pada
akhir langkah kompresi bahan bakar mesin diesel di-injeksikan ke dalam silinder
melalui nozzle dalam tekanan tinggi. Proses ini mengakibatkan terjadinya
penyalaan dalam ruang bakar dan menghasilkan ledakan yang akan mendorong
piston. Gerak translasi piston yang dihasilkan oleh ledakan tadi adalah sebuah
usaha/gaya yang akan diteruskan ke poros engkol untuk dirubah menjadi gerak
rotasi. Gerak rotasi poros engkol yang terhubung dengan fly wheel
mengakibatkan piston terdorong kembali untuk menekan gas sisa pembakaran ke
luar silinder melalui saluran buang ( Harsanto, 1984 ).
Mesin diesel sulit beroperasi pada saat silinder dingin. Untuk membantu
mesin melakukan gerak mula pada saat silinder dingin beberapa mesin
menggunakan busi pemanas (glow plug) untuk memanaskan silinder sebelum
penyalaan mesin. Lainnya menggunakan pemanas “resistive grid” dalam “intake
manifold” untuk menghangatkan udara masuk sampai mesin mencapai suhu
operasi. Setelah mesin beroperasi pembakaran bahan bakar dalam silinder dengan
efektif memanaskan mesin. Busi pemanas ini tidak digunakan pada mesin diesel
jenis direct injenction.
Beban kompresi yang tinggi, konstruksi yang besar, dan momen puntir
yang dihasilkan cukup besar, menghasilkan pula rendemen panas yang tinggi.
Maka akan menjadi pertanda buruk jika banyak energi panas yang terbuang ketika
mesin bekerja. Perlu Untuk mengatasinya adalah dengan mengoptimalkan
kemampuan komponen-komponen pendukung yang bekerja dalam mesin agar
tetap dalam kondisi prima sesuai dengan spesifikasi. Sehingga tidak banyak
energi panas yang terbuang percuma.
III. PELAKSANAAN PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu
Penelitian ini dilaksanakan di bengkel dan kebun percobaan Jurusan
Teknologi Pertanian Universitas Sriwijaya, Indralaya. Waktu penelitian dimulai
dari bulan Maret 2010 sampai dengan selesai.
B. Bahan dan Alat
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah : 1) Bajak Rotari, 2)
Derigen 5 L, 3) Gelas Ukur 1 L, 4) Kawat, 5) Kran Gas, 6) Lem still, 7) Pressure
gauge, 8) Regulator gas, 9) Selang LPG, 10) Selang minyak, 11) Timbangan
(kap. 10 kg), 12) Traktor tangan.
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : 1) Gas LPG 3 kg, 2)
Minyak Solar, 3) Tanah dilapangan.
C. Metode Penelitian
Metode penelitian ini terdiri atas tiga tahap yaitu tahap perancangan, tahap
pembuatan alat dan tahap pengujian alat dalam penggunaan bahan bakar solar dan
gas LPG dengan penyajian data secara tabulasi, yaitu diuji melalui empat tahap :
1. Tahap pertama adalah tahap penggunaan bahan bakar solar pada mesin
traktor tangan tanpa pengolahan tanah.
2. Tahap kedua adalah tahap penggunaan bahan bakar solar dan gas LPG
pada mesin traktor tanpa pengolahan tanah.
3. Tahap ketiga adalah tahap pengolahan tanah dengan bahan bakar solar
pada lahan tanah berukuran 10 m x 15 m.
4. Tahap keempat adalah tahap pengolahan tanah dengan bahan bakar
solar dan gas LPG, dengan mengatur tekanan gas yang keluar.
a. Tekanan gas LPG = 0,3 kg/cm2 pada lahan 10 m x 15 m.
b. Tekanan gas LPG = 0,4 kg/cm2 pada lahan 10 m x 15 m.
c. Tekanan gas LPG = 0,5 kg/cm2 pada lahan 10 m x 15 m.
D. Cara Kerja
Adapun cara kerja dalam pembuatan alat ini adalah sebagai berikut :
1. Tahap Pembuatan Alat
Alat ini dibuat berdasarkan dari pendekatan perancangan sampai
dengan selesai secara teknis alat. Alat ini juga dikerjakan tahap demi tahap
sehingga dapat diselesaikan sesuai dengan yang diharapkan.
2. Tahap Pengujian Alat
1. Pengujian mesin traktor tanpa pengolahan tanah dengan menggunakan
minyak solar.
a. Bahan bakar solar ditimbang sebanyak 3 kg, masukkan kedalam
derigen lalu ditimbang kembali berat minyak dan derigen tersebut.
b. Nyalakan mesin traktor dengan menggunakan bahan bakar minyak
solar selama 15 menit.
c. Setelah 15 menit, matikan mesin traktor dan timbang berat akhir
minyak solar tersebut.
2. Pengujian mesin traktor tanpa pengolahan tanah dengan menggunakan
minyak solar dan LPG.
a. Bahan bakar solar ditimbang sebanyak 3 kg, masukkan kedalam
derigen lalu ditimbang kembali berat minyak dan derigen tersebut.
b. Timbang berat awal dari gas LPG ukuran 3 kg yang terisi penuh.
c. Sambungkan selang gas LPG kedalam saluran masuk udara.
f. Nyalakan mesin traktor tersebut, setelah stabil mesin traktor perlahan –
lahan buka saluran gas sesuai dengan tekanan yang digunakan.
1. Tekanan gas LPG = 0,3 kg/cm2
2. Tekanan gas LPG = 0,4 kg/cm2
3. Tekanan gas LPG = 0,5 kg/cm2
d. Setelah beberapa saat, kran pengeluaran minyak diperkecil sampai
stabil.
e. Nyalakan selama 15 menit, lalu matikan mesin dan timbang berat
masing – masing minyak solar dan LPG.
3. Pengujian mesin traktor pada pengolahan tanah dengan menggunakan
minyak solar.
a. Lakukan proses pengolahan tanah dengan menggunakan traktor tangan
pada lahan seluas 10 m x 15 m.
b. Setelah selesai mengolah tanah,timbang kembali berat minyak solar
yang masih tersisa, dan catat hasil akhirnya.
4. Pengujian mesin traktor pada pengolahan tanah dengan menggunakan
minyak solar dan LPG.
a. Lakukan juga proses pengolahan tanah dengan bahan bakar solar dan
gas LPG.
b. Timbang bahan bakar solar sebanyak 3 kg, masukkan kedalam derigen
lalu ditimbang kembali berat minyak dan derigen tersebut
c. Timbang berat awal dari gas LPG ukuran 3 kg yang terisi penuh.
d. Sambungkan selang gas LPG kedalam saluran masuk udara.
e. Nyalakan traktor tangan tersebut, setelah stabil mesin traktor perlahan –
lahan buka saluran gas sesuai dengan tekanan yang digunakan.
1. Tekanan gas LPG = 0,3 kg/cm2
2. Tekanan gas LPG = 0,4 kg/cm2
3. Tekanan gas LPG = 0,5 kg/cm2
f. Setelah beberapa saat, kran pengeluaran minyak diperkecil sampai
stabil.
g. Lakukan proses pengolahan tanah dengan menggunakan bajak rotari
pada lahan yang telah ditentukan.
1. Tekanan gas LPG = 0,3 kg/cm2 pada lahan 10 m x 15 m.
2. Tekanan gas LPG = 0,4 kg/cm2 pada lahan 10 m x 15 m.
3. Tekanan gas LPG = 0,5 kg/cm2 pada lahan 10 m x 15 m.
h. Setelah selesai mengolah lahan, ukur kembali berat minyak solar dan
gas yang yang telah digunakan dengan perbandingan bukaan gas yang
telah ditentukan dan catat hasil yang didapatkan.
E. Parameter Pengamatan
a. Kebutuhan bahan bakar solar tanpa campuran gas LPG
b. Kebutuhan bahan bakar solar dengan campuran gas LPG
F. Analisis Desain
1. Rancangan Struktural
2. Rancangan Fungsional
G. Analisis Teknis
Analisis teknis dalam peneletian ini adalah analisa kebutuhan bahan bakar
solar dan gas LPG yang digunakan dalam mengolah tanah dan analisa kapasitas
kerja alat.
IV. SISTEMATIKA PENULISAN
KATA PENGANTAR
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
I. PENDAHULUAN
A. Latar belakang
B. Tujuan penelitian
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Traktor
B. Bahan Bakar Minyak
C. Bahan Bakar Gas
D. Gas LPG
E. Pengolahan Lahan
F. Mesin Diesel
III. METODOLOGI PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu
B. Bahan dan Alat
C. Metode Penelitian
D. Cara Kerja
E. Parameter Pengamatan
F. Analisis Desain
G. Analisis Teknis
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil
B. Pembahasan
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
B. Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Pendekatan Rancangan
1. Kriteria Rancangan
Alat pengatur tekanan gas dengan pressure gauge regulator ini dirancang
sedemikian rupa untuk memperoleh tekanan yang stabil pada saat
penginjeksian gas LPG ke mesin diesel melalui saringan udara. Sehingga
tekanan yang dikeluarkan dapat diatur sesuai kebutuhan dengan
menggunakan kran gas. Pelindung gas LPG yang dirancang, untuk
melindungi gas LPG dari panas atau benda – benda lain pada saat traktor
dioperasikan.
2. Rancangan Fungsional
Rancangan fungsional dari alat ini terbagi menjadi dua, pertama alat
pengatur tekanan gas dan pelindung tabung gas.
Adapun rancangan fungsional dari alat pengatur tekanan gas adalah :
1. Regulator high pressure berfungsi mengatur tekanan gas yang keluar
dari dalam LPG dan untuk mengetahui isi yang masih tersimpan di
dalam tabung.
2. Selang gas berfungsi untuk menghubungkan gas LPG yang keluar
menuju saringan udara.
3. Pressure gauge berfungsi mengetahui tekanan yang dikeluarkan dari
tabung LPG.
4. Kran gas berfungsi untuk mengatur tekanan gas yang akan digunakan.
5. Cincin selang berfungsi untuk mengunci instalasi selang pada setiap
sambungan.
Rancangan fungsional alat pelindung tabung gas adalah :
1. Besi siku berfungsi sebagai kerangka luar alat pelindung tabung gas.
2. Triplek berfungsi untuk menutupi tabung gas dari panas dan benda –
benda lain.
3. Baut berfungsi untuk menyangga / mengunci dudukan kerangka
pelindung gas pada traktor.
3. Rancangan Struktural
Rancangan ini mempunyai dimensi sebagai berikut :
1. Regulator high pressure ini mempunyai bukaan gas dengan tekanan
mencapai 4 psi.
2. Selang gas terbuat dari bahan yang tahan terhadap minyak dan
panas,dengan diameter lubang 8 mm dan diameter luar 15 mm.
3. Pressure gauge mempunyai batas nilai tekanan 0 – 35 psi.
4. Kran gas mempunyai diameter dalam 5 cm dan terbuat dari stainless.
5. Besi siku terbuat dari besi tuang dengan tebal 2 mm.
6. Baut penyangga terbuat dari besi tuang dengan diameter 1 cm dan
panjang 15 cm.
4. Implementasi
1. Alat pengatur tekanan gas
2. Alat pelindung tabung gas
Alat pengatur tekanan gas didesain sesuai dengan keperluan gas yang
akan dikeluarkan. Dengan menggunakan kran gas sebagai alat pengatur
gas yang akan digunakan. Pressure gauge digunakan dalam menentukan
tekanan gas yang keluar melalui selang gas, tekanan yang digunakan
adalah sebesar 1 psi, 0.5 psi dan 0.25 psi.
Alat pelindung dan penyangga tabung gas mempunyai dinding –
dinding dari triplek yang tidak menyerap panas saat dioperasikan di
lapangan. Bagian dalam alat ini dilengkapi sterofom untuk menghindari
gesekan antara tabung gas dengan dinding alat. Penyangga alat ini
dibuat dengan menggunakan baut berdiamater 1 cm, panjang 15 cm
yang terdiri dari 4 baut pengunci. Baut ini dilengkapi dengan plat besi
untuk membuka dan mengunci alat pada traktor.
DAFTAR PUSTAKA
Modul UNEP. 2006. Pedoman Efisiensi Energi Untuk Industri di Asia. www.energyefficiencyasia.org. Diakses pada tanggal 26 Maret 2010.