SNTMUT - 2014
ISBN: 978-602-70012-0-6
PENGARUH PENGGUNAAN ELEKTROLISER TERHADAP DAYA DAN PENGHEMATAN KONSUMSI BAHAN BAKAR BENSIN PADA MESIN SEPEDA MOTOR Sehat Abdi Saragih, N. Perangin-Angin Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Islam Riau Email :
[email protected] Abstrak Energi merupakan komponen penting bagi kelangsungan hidup manusia. Saat ini dan beberapa tahun ke depan, manusia masih tergantung pada energi dari fosil. Menipisnya cadangan sumber energi fosil, meningkatnya kerusakan lingkungan akibat penggunaan energi dari fosil, melambungnya harga bahan bakar minyak dan pesatnya pertumbuhan penggunaan kendaraan bermotor menjadi permasalahan yang serius. Untuk itu perlu dilakukan cara untuk mencari, mengoptimalkan dan menggunakan sumber energi alternatif guna mengurangi konsumsi bahan bakar dari fosil. Penggunaan elektroliser pada mesin sepeda motor merupakan salah satu cara untuk mengurangi konsumsi bahan bakar dari fosil. Cara ini sangat ramah lingkungan dan relatif murah. Untuk itu perlu dilakukan penelitian pengaruh penggunaan elektroliser terhadap daya dan penghematan konsumsi bahan bakar bensin pada mesin sepeda motor agar dapat diketahui bagaimana pengaruh penggunaan elektroliser terhadap daya dan penghematan konsumsi bahan bakar bensin pada mesin sepeda motor. Penelitian dilakukan secara eksperimen melalui pengujian mesin sepeda motor dengan menggunakan elektroliser dan tanpa menggunakan elektroliser. Hasil pengujian menunjukkan bahwa penggunaan elektroliser dapat meningkatkan daya dan menghemat konsumsi bahan bakar bensin pada mesin sepeda motor. Dengan menggunakan elektroliser terjadi peningkatan daya mesin sepeda motor sampai 51,54% dan penghematan konsumsi bahan bakar bensin sampai 19%. Peningkatan tersebut terjadi pada putaran mesin 3000 rpm. Kata kunci : Elektroliser, bahan bakar ,daya, mesin sepeda motor
Pendahuluan Energi merupakan komponen penting bagi kelangsungan hidup manusia karena hampir semua aktivitas kehidupan manusia sangat tergantung pada ketersediaan energi Dewasa ini dan beberapa tahun ke depan, manusia masih akan tergantung pada sumber energi yang berasal dari fosil. Menipisnya cadangan sumber energi fosil, meningkatnya kerusakan lingkungan akibat penggunaan energi fosil, melambungnya harga bahan bakar minyak dan pesatnya persentase pertumbuhan penggunaan kendaraan bermotor menjadi suatu permasalahan yang serius. Melihat kondisi tersebut perlu dilakukan cara untuk mencari, mengoptimalkan dan menggunakan sumber energi alternatif atau terbarukan guna mengurangi konsumsi bahan bakar yang bersumber dari fosil. Salah satu cara untuk mengurangi penggunaan energi fosil pada kendaraan adalah dengan melakukan penghematan melalui pengaturan bahan bakar minyak yang masuk keruang bakar, namun terkadang hal tersebut justru dapat menyebabkan gangguan terhadap kinerja mesin seperti daya. Daya merupakan satu parameter yang sangat penting pada mesin kendaraan bermotor, sehingga menjadi satu hal yang harus diperhatikan. Salah satu teknologi yang dapat digunakan untuk mengurangi konsumsi pemakaian bahan bakar minyak tanpa mengganggu daya mesin adalah elektroliser. Elektroliser merupakan peralatan yang dapat menghasilkan gas HHO (Hidrogen Hidrogen Oksigen). Gas HHO dari elektroliser tersebut dicampurkan dengan bahan bakar minyak didalam karburator. Cara ini sangat ramah lingkungan, murah, serta mampu memberikan keuntungan pada kendaraan. Untuk itu perlu dilakukan penelitian pengaruh penggunaan elektroliser terhadap daya dan penghematan konsumsi bahan bakar bensin pada mesin sepeda motor. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh penggunaan elektroliser terhadap daya dan penghematan konsumsi bahan bakar bensin pada mesin sepeda motor. Dengan penggunaan elektroliser pada mesin sepeda motor ini, diharapkan dapat mengurangi konsumsi bahan bakar bensin dan meningkatkan daya mesin sepeda motor. Proceedings Seminar Nasional Teknik Mesin Universitas Trisakti Gd. Hery Hartanto, Teknik Mesin - FTI - Usakti, 20 Februari 2014
KE19 - 1
SNTMUT - 2014
ISBN: 978-602-70012-0-6
Studi Pustaka Elektrolisis air adalah proses penguraian molekul air menjadi unsur-unsur asalnya dengan mengaliri arus listrik. Proses elektrolisis air menghasilkan gas Hidrogen Hidrogen Oksigen atau gas HHO dan sering disebut juga Brown Gas. Alat yang digunakan untuk menghasilkan gas HHO disebut elektroliser dan kadang disebut juga hydrogen generator. Elektroliser memiliki komponen utama seperti tabung, saluran masuk udara, saluran keluar hidrogen, elektroda dan lain-lain seperti terlihat pada gambar 1 berikut ini.
Gambar 1. Elektroliser Dalam tabung elektroliser dipasang kumparan magnetik untuk memecahkan campuran air destilasi dan soda kue hingga menjadi campuran gas hidrogen-hidrogen-oksigen (HHO). Gas HHO dalam tabung elektrolisa ini dialirkan melalui selang masuk ke ruang bakar mesin dan akan bercampur dengan gas hidrokarbon dari bahan bakar. Dengan cara ini konsumsi bahan bakar dapat dihemat dalam tingkat yang signifikan. Dengan masuknya Gas HHO ke dalam ruang bakar mesin, maka secara langsung akan menaikkan angka oktan bahan bakar. Angka oktan adalah suatu besaran berupa banyaknya bahan bakar yang dapat ditekan (compressed) sebelum terbakar. Dengan meningkatnya angka oktan, tenaga yang ditimbulkan akan lebih kuat, oleh karena pembakaran akan menjadi lebih sempurna sehingga dapat mempengaruhi unjuk kerja mesin seperti daya. Daya motor merupakan salah satu parameter dalam menentukan performa motor. Pengertian dari daya itu adalah besarnya kerja motor selama kurun waktu tertentu (Arends & Berenschot, 1980). Selain itu gas HHO yang diperoleh dari elektroliser dapat mempengaruhi konsumsi bahan bakar bensin. Dengan adanya penambahan gas HHO sebagai bahan bakar yang akan dicampur dengan bahan bakar bensin didalam ruang bakar akan dapat mengurangi konsumsi bahan bakar bensin. Metode Penelitian Penelitian dilakukan secara eksperimen dengan menggunakan alat uji mesin sepeda motor yang menggunakan elektroliser dan tanpa menggunakan elektroliser. Elektroliser yang digunakan merupakan elektroliser jenis elektroda, dengan panjang elektroda 5 cm, jarak elektroda 2 cm dan volume air yang digunakan 500 ml. Gas HHO yang dihasilkan dari elektroliser disalurkan ke ruang filter udara, selanjutnya disalurkan ke karburator bersama dengan udara untuk dicampur dengan bahan bakar bensin. Selanjutnya campuran bahan bakar bensin, gas HHO dan udara secara bersama dialirkan kedalam ruang bakar. Skema pemasangan elektroliser pada mesin sepeda motor dapat dilihat pada gambar 2 berikut ini
Proceedings Seminar Nasional Teknik Mesin Universitas Trisakti Gd. Hery Hartanto, Teknik Mesin - FTI - Usakti, 20 Februari 2014
KE19 - 2
SNTMUT - 2014
ISBN: 978-602-70012-0-6
Gambar 2. Skema pemasangan elektroliser pada mesin sepeda motor Pengujian dilakukan pada putaran mesin 3000 rpm, 5000 rpm dan 7000 rpm. Pada masing-masing putaran mesin ditinjau pengaruhnya terhadap daya dan penghematan konsumsi bahan bakar bensin pada mesin sepeda motor. Hasil dan Pembahasan 1. Daya Dari hasil penelitian diperoleh bahwa penggunaan elektroliser memiliki pengaruh terhadap daya mesin sepeda motor. Pada putaran mesin 3000 rpm, daya untuk mesin sepeda motor yang menggunakan elektroliser sebesar 1,47 kW. Sedangkan pada mesin sepeda motor yang tidak menggunakan elektroliser sebesar 0,97 kW. Sehingga dengan menggunakan elektroliser pada putaran 3000 rpm terjadi peningkatan daya mesin sebesar 51,54%. Untuk putaran mesin 5000 rpm, daya pada mesin sepeda motor yang menggunakan elektroliser sebesar 5,06 kW. Sedangkan daya pada mesin sepeda motor yang tidak menggunakan elektroliser sebesar 3,98 kW. Sehingga dengan menggunakan elektroliser pada putaran 5000 rpm terjadi peningkatan daya mesin sebesar 27,13%. 10 9 8 7 6 N (kw) 5 4 3 2 1 0
3000
5000
7000
tanpa elektrolyzer
0.97
3.98
7.007
dengan elektrolyzer
1.47
5.06
8.66
PUTARAN MESIN ( RPM)
Gambar 3. Perbandingan daya mesin yang menggunakan elektroliser dan tanpa elektroliser pada putaran mesin 3000 rpm, 5000 rpm dan 7000 rpm Pada putaran mesin 7000 rpm, daya pada mesin sepeda motor yang menggunakan elektroliser sebesar 8,66 kW. Sedangkan daya pada mesin sepeda motor yang tidak menggunakan elektroliser sebesar 7,07 kW. Sehingga dengan menggunakan elektroliser pada putaran 7000 rpm terjadi peningkatan daya mesin sebesar 23,59%. Proceedings Seminar Nasional Teknik Mesin Universitas Trisakti Gd. Hery Hartanto, Teknik Mesin - FTI - Usakti, 20 Februari 2014
KE19 - 3
SNTMUT - 2014
ISBN: 978-602-70012-0-6
Dari gambar 3 diatas dapat dilihat bahwa daya pada mesin sepeda motor yang menggunakan elektroliser lebih besar dari pada daya mesin yang tidak menggunakan elektroliser. Hal ini terjadi karena gas HHO (Hidrogen Hidrogen Oksigen) yang bersumber dari elektroliser memiliki nilai oktan yang lebih tinggi dibandingkan nilai oktan bahan bakar bensin. Saat gas HHO tersebut dicampurkan dengan bensin didalam karburator maka akan mengakibatkan nilai oktan bahan bakar campuran HHO dengan Bensin tersebut menjadi lebih tinggi dibandingkan dengan nilai oktan bensin murni. Sehingga peningkatan nilai oktan tersebut akan mengakibatkan proses pembakaran didalam ruang bakar akan menjadi lebih sempurna. Proses pembakaran yang terjadi secara sempurna akan meningkatkan daya mesin. Sehingga dengan menggunakan elektroliser daya mesin sepeda motor akan meningkat 2. Penghematan Konsumsi bahan bakar Dari hasil penelitian diperoleh bahwa penggunaan elektroliser pada mesin sepeda motor dapat menghemat konsumsi bahan bakar bensin. Konsumsi bahan bakar bensin pada mesin sepeda motor yang menggunakan elektroliser lebih kecil dari pada konsumsi bahan bakar bensin pada mesin sepeda motor yang tidak menggunakan elektroliser. Untuk putaran mesin 3000 rpm, konsumsi bahan bakar bensin pada mesin sepeda motor yang menggunakan elektroliser sebesar 0,12 kg/jam. Sedangkan pada mesin sepeda motor yang tidak menggunakan elektroliser sebesar 0,14 kg/jam Sehingga dengan menggunakan elektroliser pada putaran mesin 3000 rpm penghematan konsumsi bahan bakar bensin dapat mencapai 19%. Pada putaran mesin 5000 rpm, konsumsi bahan bakar bensin untuk mesin sepeda motor yang menggunakan elektroliser sebesar 0,17 kg/jam. Sedangkan pada mesin sepeda motor yang tidak menggunakan elektroliser sebesar 0,15 kg/jam. Sehingga dengan menggunakan elektroliser pada putaran mesin 5000 rpm penghematan konsumsi bahan bakar bensin mencapai 9,06%. Pada putaran mesin 7000 rpm, konsumsi bahan bakar bensin untuk mesin sepeda motor yang menggunakan elektroliser sebesar 0,3 kg/jam. Sedangkan pada mesin sepeda motor yang tidak menggunakan elektroliser sebesar 0,26 kg/jam. Sehingga dengan menggunakan elektroliser pada putaran mesin 7000 rpm penghematan konsumsi bahan bakar bensin mencapai 14,11%
fc
(kg/jam)
0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0
3000
5000
7000
tanpa elektrolyzer
0.14
0.17
0.3
dengan elektrolyzer
0.12
0.15
0.26
PUTARAN (rpm)
Gambar 4. Perbandingan konsumsi bahan bakar mesin yang menggunakan elektroliser dan tanpa elektroliser pada putaran 3000 rpm, 5000 rpm dan 7000 rpm Dari gambar 4 diatas dapat dilihat bahwa konsumsi bahan bakar bensin pada mesin sepeda motor yang menggunakan elektroliser lebih kecil dari pada konsumsi bahan bakar bensin pada mesin yang tidak menggunakan elektroliser. Hal ini terjadi karena gas HHO (Hidrogen Hidrogen Oksigen) yang dihasilkan oleh elektroliser memiliki tekanan. Gas Proceedings Seminar Nasional Teknik Mesin Universitas Trisakti Gd. Hery Hartanto, Teknik Mesin - FTI - Usakti, 20 Februari 2014
KE19 - 4
SNTMUT - 2014
ISBN: 978-602-70012-0-6
HHO dari elektroliser disalurkan kedalam ruang filter udara sehingga bercampur dengan udara didalam ruang filter udara dan masih tetap memiliki tekanan. Campuran gas HHO dan udara akan mengalir menuju ruang pencampuran bahan bakar bensin dan udara didalam karburator. Didalam ruang pencampuran bahan bakar dan udara pada karburator, tekanan campuran gas HHO dan udara akan menghambat pengaliran bensin masuk kedalam ruang pencampuran pada karburator. Sehingga jumlah bensin yang masuk kedalam karburator akan berkurang. Pengurangan jumlah bensin sebagai mewakili bahan bakar untuk mendukung proses pembakaran pada ruang bakar akan diganti oleh gas HHO. Hal tersebut yang mengakibatkan terjadinya pengurangan konsumsi bahan bakar bensin pada mesin sepeda motor yang menggunakan elektroliser. Volume gas HHO yang masuk kedalam karburator akan mengurangi volume bensin yang dimasukkan kedalam karburator. Sehingga hal tersebut akan mengurangi jumlah bahan bakar bensin yang masuk kedalam karburator. Bahan bakar yang masuk kedalam ruang silinder adalah bahan bakar campuran bensin, gas HHO dan udara. Jika tidak menggunakan elektroliser maka bahan bakar yang dibutuhkan untuk proses pembakaran adalah bensin seluruhnya. Tetapi dengan menggunakan elektroliser kebutuhan bahan bakar untuk proses pembakaran didalam mesin adalah campuran bahan bakar bensin dan gas HHO yang diperoleh dari elektroliser. Sehingga penggunaan elektroliser pada mesin sepeda motor akan dapat menghemat konsumsi bahan bakar bensin. Kesimpulan 1. Penggunaan elektroliser pada mesin sepeda motor dapat meningkatkan daya mesin. Peningkatan daya mesin yang terbesar terjadi pada putaran mesin 3000 rpm yaitu mencapai 51,54% 2. Penghematan konsumsi bahan bakar bensin pada mesin sepeda motor dapat terjadi dengan menggunakan elektroliser. Penghematan konsumsi bahan bakar bensin yang paling besar mencapai 19% terjadi pada putaran 3000 rpm. Ucapan Terima Kasih Terima kasih saya persembahkan kepada Bapak Ir. Nampeken Perangin-Angin dan Bapak Marianto Daftar Pustaka Akhmad Ali Fadoli, Mustaqim, Zulfah, Analisa Perbandingan Daya Dan Konsumsi Bahan Bakar Antara Pengapian Standar Dengan Pengapian Menggunakan Booster Pada Mesin Toyota Kijang Seri 7k, Universitas Pancasakti,Tegal Arends BPM, Berenchot H. 1980. Motor Bensin. Jakarta : Erlangga Arijanto, Toni Suryo, 2010, Pengujian Prestasi Mesin Isuzu Panther Menggunakan Alat Penghemat BBM Elektrolizer Air, Rotasi, Semarang Hidayatullah Poempida, 2008, Rahasia Bahan Bakar Air, Ufuk press, Jakarta Muhammad As’adi, 2010, Uji Pemasangan Brown Gas Terhadap Performa Motor Bensin Empat Langkah, UPN, Jakarta N.Petrovsky, 1994 Marine Internal Combustion Engine,, mir Publisher, Moscow. Patah maulana siregar performasi mesin –non stationer mesin (mobile) berteknologi VVTi dan Non VVTI Sutomo, Murni, et.al, 2011, Pengaruh Elektroliser terhadap Kepekaan Bahan Bakar Pada Mesin Diesel 1 Silinder 20 HP, Gema Teknologi, Semarang. Wiranto Aris Munandar, 1998, Pemggerak Mula Motor Bakar Torak, Institut Teknologi Bandung, Bandung. Proceedings Seminar Nasional Teknik Mesin Universitas Trisakti Gd. Hery Hartanto, Teknik Mesin - FTI - Usakti, 20 Februari 2014
KE19 - 5
