BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Seiring dengan perkembangan teknologi saat ini menjadikan teknologi otomotif juga semakin berkembang. Perkembangan terjadi pada sistem pembakaran dimana sistem tersebut memiliki rasio kompresi yang tinggi sehingga perlu adanya inovasi bahan bakar yang sesuai agar proses pembakaran bekerja dengan sempurna. Di Indonesia sendiri terdapat beberapa jenis bahan bakar seperti Premium, Pertalite, Pertamax dan Pertamax Plus. Masing-masing bahan bakar ini memiliki kualitas yang berbeda-beda pada proses pembakaran diruang bakar/combustion chamber. Pemilihan bahan bakar yang berkualitas rendah dapat menyebabkan
proses
pembakaran
yang
tidak
sempurna
seperti
gejala
detonasi/knocking, timbulnya endapan karbon dalam ruang bakar, turunnya performansi mesin, turunnya efisiensi mesin, dan sampai pada kerusakan pada komponen mesin sehingga mesin tidak dapat bekerja dengan maksimal. Oleh karena itu diperlukan bahan bakar yang mempunyai kualitas yang cukup baik. Salah satu cara untuk meningkatkan kualitas bahan bakar adalah dengan cara menambahkan aditif kedalam bahan bakar. Aditif ini berfungsi untuk menaikkan angka oktan bahan bakar, mengurangi pengotoran ruang bakar/endapan karbon, meminimalisir deposit didalam sistem masukan dan mencegah pelekatan katup.[1] Bilangan Oktan adalah bilangan yang menunjukkan karakteristik bahan bakar untuk tidak menyala sendiri karena tekanan dan temperatur ruang bakar. Jika temperatur campuran udara-bahan bakar terlalu tinggi, campuran akan menyala sendiri tanpa membutuhkan busi atau pematik eksternal lain. Jika penyalaan sendiri terjadi pada motor bensin, maka akan dihasilkan pulsa tekanan yang lebih tinggi dibanding yang dikehendaki. Pulsa tekanan yang tinggi disebut ketukan (knock). Terdapat dua metode untuk mengetahui bilangan oktan dari bahan bakar. Metode pertama adalah metode RON (research octane number) dimana bahan bakar diuji melalui mesin satu silinder dengan putaran mesin dan temperatur udara masuk yang lebih kecil. Metode kedua adalah metoda MON (motor octane number) dimana bahan bakar diuji melalui mesin yang sama tetapi
Universitas Sumatera Utara
pada putaran mesin yang lebih tinggi dan temperatur udara masuk bahan bakar yang lebih tinggi. Kualitas bahan bakar dipengaruhi oleh nilai RON dan nilai MON. Jika suatu bahan bakar mempunyai nilai RON yang sama, belum tentu mempunyai nilai MON yang sama juga. Hal tersebut dipengaruhi oleh proses pengolahan bahan bakar dan kandungan yang terdapat pada bahan bakar tersebut. Rata-rata penjumlahan dari nilai RON dan MON disebut sebagai indeks anti ketukan (AKI/anti-knock index).[2] Pada bulan Juli 2015 Indonesia meluncurkan bahan bakar baru yaitu Pertalite yang di jual oleh PT Pertamina (Persero). Pertalite mempunyai karakteristik operasi bilangan oktan 90 (research octane number). Untuk menaikkan angka oktan dari suatu bahan bakar dapat diperoleh dengan memberikan TEL (Tetra Ethyl Lead), Methanol¸ Ethanol dan memberikan aditif iso-oktana. TEL telah digunakan sebagai peningkat bilangan oktan sejak tahun 1920-an. Tetapi pada tahun 1940-an TEL digantikan dengan penggunaan MMT (methylcyclopentadienyl
manganese
tricarbonyl)
benzena,
toulena,
dan
naftalena.[3] Seiring meningkatnya jumlah kendaraan baik itu roda empat dan roda dua yang berimbas pada polusi udara yang sangat buruk di daerah perkotaan menuntut pabrikan harus berinovasi, salah satunya adalah catalytic converter yang sudah terdapat pada mobil dan motor saat ini. Alat tersebut berfungsi untuk mengurangi intensitas pencemaran udara gas buang dikarenakan proses kendaraan bermotor. Pada penelitian ini aditif yang akan digunakan untuk meningkatkan nilai oktan dari Pertalite adalah kapur barus. Di dalam kapur barus terdapat senyawa kimia yaitu naftalena yang memungkinkan kapur barus sebagai aditif bahan bakar. Adapun proses pengujian yang dilakukan adalah : 1. Pengujian pertama, dengan menggunakan alat catalytic converter. Dimana pertalite murni (100%) akan digunakan sebagai bahan bakar. 2. Pada pengujian kedua, dilakukan penambahan kapur barus pada pertalite. 3. Pengujian ketiga, dan pengujian keempat mempunyai metode yang sama dengan pengujian kedua dengan perbedaan dari kadar dari kapur barus. Dari keempat pengujian tersebut akan ditinjau unjuk kerja dari mesin bensin 4
Universitas Sumatera Utara
langkah dengan spesifikasi mesin yang sama setiap pengujiannya. Unjuk kerja dari mesin tersebut antara lain performansi dan efisiensi.
1.2 Tujuan Pengujian Adapun tujuan dari pengujian ini adalah sebagai berikut: 1. Untuk memperoleh perbandingan nilai kalor bahan bakar pertalite dengan bahan bakar variasi campuran pertalite-kapur barus. 2. Untuk memperoleh perbandingan unjuk kerja motor bakar yang menggunakan alat catalytic converter dengan bahan bakar pertalite dan variasi campuran pertalite-kapur barus. 3. Untuk memperoleh perbandingan emisi gas buang yang menggunakan alat catalytic converter dengan bahan bakar pertalite dan variasi campuran pertalite-kapur barus.
1.3 Manfaat Pengujian Adapun manfaat pengujian ini adalah sebagai berikut: 1. Untuk memperoleh unjuk kerja mesin otto 4 langkah terbaik dalam penggunaan alat catalytic converter dengan bahan bakar pertalite dan variasi campuran pertalite-kapur barus. 2. Untuk meningkatkan kualitas bahan bakar yang akan digunakan pada mesin otto 4 langkah. 3. Memberikan informasi kepada masyarakat mengenai manfaat dari penambahan kapur barus pada bahan bakar pertalite untuk mesin otto 4 langkah yang menggunakan alat catalytic converter. 4. Untuk melihat pengaruh penggunaan alat catalytic converter pada mesin bensin dan signifikannya terhadap pengurangan emisi gas buang dari mesin otto 4 langkah.
1.4 Ruang Lingkup Pengujian Adapun ruang lingkup pengujian dari pengujian ini adalah sebagai berikut: 1. Jenis bahan bakar yang digunakan adalah pertalite dan variasi campuran pertalite-kapur barus (K 1 gram, K1,5 gram, dan K 2 gram).
Universitas Sumatera Utara
2. Unjuk kerja mesin bensin yang dihitung adalah: Torsi Daya Konsumsi bahan bakar spesifik Efisiensi termal Rasio udara bahan bakar Emisi gas buang 3. Emisi gas buang yang diamati adalah karbon monoksida (CO), karbon dioksida (CO2), hidro karbon (HC), dan oksigen (O2). 4. Variasi putaran mesin yang dilakukan pada pengujian mesin otto 4 langkah tersebut pada putaran 2000-rpm, 3000-rpm, 4000-rpm, 5000-rpm dan 6000-rpm.
1.5 Metodologi Penulisan Metodologi penulisan yang digunakan pada penulisan skripsi ini adalah sebagai berikut : a.
Studi literatur, berupa studi kepustakaan, kajian dari buku-buku dan tulisantulisan yang terkait.
b.
Browsing internet, berupa studi artikel-artikel, gambar-gambar dan buku elektronik (e-book) serta data-data lain yang berhubungan.
c.
Metode studi lapangan, yaitu dengan mengambil data dari hasil pengujian yang dilakukan pada sepeda motor 4 langkah 1 silinder di Laboratorium Motor Bakar Fakultas Teknik.
d.
Diskusi, berupa tanya jawab dengan dosen pembimbing yang ditunjuk oleh Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara.
1.6 Sistematika Penulisan Agar penyusunan skripsi ini dapat tersusun secara sistematis dan mempermudah pembaca memahami tulisan ini, maka dilakukan pembagian bab berdasarkan isinya.
Universitas Sumatera Utara
Bab I : Pendahuluan Bab ini berisikan berisi latar belakang, tujuan, manfaat, ruang lingkup pengujian, metodologi penulisan, dan sistematika penulisan. Bab II : Tinjauan Pustaka Bab ini berisi tinjauan pustaka, yaitu berisi landasan teori yang diperoleh dari literatur untuk mendukung pengujian. Bab III : Metodologi Penelitian Bab ini berisi metode yang akan digunakan untuk menyelesaikan penulisan skripsi. Pada bab ini juga akan dibahas mengenai langkahlangkah pengujian, pengolahan dan analisa data yang akan digunakan untuk menyelesaikan teori dari topic yang akan diangkat. Bab IV : Hasil dan Analisa Pengujian Bab ini berisi analisa dan pembahasan mengenai data-data yang diperoleh dari hasil pengujian yang telah dilakukan. Bab V : Kesimpulan dan Saran Bab ini sebagai penutup berisikan kesimpulan dan saran yang diperoleh. Daftar Pustaka Daftar pustaka berisikan literatur yang digunakan untuk menyusun laporan. Lampiran Pada lampiran dapat dilihat hasil data yang diperoleh dari pengujian dalam bentuk tabel dan gambar.
Universitas Sumatera Utara
