PENGARUH VAPORASI BAHAN BAKAR MINYAK TERHADAP PENGHEMATAN KONSUMSI BAHAN BAKAR DAN EMISI GAS BUNG PADA MOTOR 4 LANGKAH Ridwan.,ST.,MT *), sandi kurniawan **), Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Gunadarma Depok, Indonesia
Abstraksi Elektrolisis merupakan proses pemecahan molekul air (H2O) dengan menggunakan
Vaporasi bahan bakar adalah sistem penguapan bahan bakar (Bensin atau Pertamax) dengan cara menguapkan bahan bakar minyak yang digunakan ukntuk menghemat bahan bakar dari tanki utama. Aplikasi alat ini untuk berbagai jenis sepeda motor 4 langkah maupun 2 langkah, Karena instalasinya pada kendaraan bermotor sangat mudah, lebih efektif dan efisien dilihat dari instalasi dan energi yang digunakan untuk menghasilkan gas dari pada alat penghemat bahan bakar yang menggunakan sistem elektrolisa air yang memecah air menjadi gas hidrogen dan oksigen untuk menghemat bahan bakar. Pada saat motor dalam kondisi normal dinyalakan maka secara otomatis vacum akan menghisap udara, semakin banyak gas yang dikeluarkan semakin irit bahan bakar utama yang terpakai, setelah mengatur besar kecilnya aliran gas yang ingin dipakai maka gas tersebut akan masuk kedalam katalis untuk dipanaskan agar gas tersebut bila sampai dirung bakar mudah tercampur dengan udara dan bahan bakar sehingga lebih mudah terbakar, Didalam katalis uap akan dipanaskan oleh pemanasan yang diberikan dari xesahust manifold. Setelah dipanaskan didalam katalis, uap dari bahan bakar (bensin atau Pertamx) dialirkan kembali menuju ruang bakar. Pada saat menuju ruang bakar, uap tersebut akan bercampur langsung dengan udara yang berasal dari kaput udara (katup air mix) sehingga campuran antara uap bahan bakar,bensin dan udara lebih sempurna dengan perbandingan disesuaikan yang langsung masuk keruang bahan bakar.Dari data yang didapat efisiensi yang dihasilkan oleh alat vaporasi sebesar 25% - 30%. Tujuan dari penulisan ini adalah mengetahui kemampuan uap dari hasil vaporasi bahan bakar minyak terhadap penghematan bahan bakar dan emisi yang dihasilkan motor 4 langkah..
Kata kunci: Vaporasi,motor
bakar, penghemat bahan bakar
1
Latar belakang Meningkatnya
harga
berusaha
dunia
secara
bahan bakar. Oleh karena itu kita
mempengaruhi
harga
harus berusaha membuat sesuatu
bahan bakar minyak (BBM) di
yang bisa mengatasi permasalahan
dalam negeri. Masyarakat selalu
pada saat ini. Semua ini dilakukan
resah
untuk
minyak
mentah
langsung
setiap
kali
mengumumkan
pemerintah
kenaikan
harga
BBM. Sebab dengan naiknya harga
menghemat
menghemat
konsumsi
pengeluaran
biaya transportasi dalam kehidupan sehari-hari.
bahan bakar akan memicu kenaikan
Beragam
alat
untuk
harga kebutuhan pokok lainnya.
menghemat
Begitu
bermunculan di pasaran. Namun di
juga
konsumsi
dengan
bakar
bakar
pun
sebagai
samping harganya cukup mahal,
penggerak kendaraan bermotor akan
hasilnya kurang maksimal. Salah
semakin
meningkat
yang
satu yang paling menarik perhatian
disebabkan
oleh
pertumbuhan
adalah menghemat bahan bakar
sarana
bahan
kebutuhan
bahan
transportasi
dan
sifat
menggunakan air. Ini disebabkan
konsumtif masyarakat Indonesia,hal
ketersediaan
ini akan menambah nilai subsidi
melimpah. Meskipun teknologi ini
yang di berikan pemerintah. Data
telah lama diciptakan. Bahkan telah
yang di kutip dari Koran Indonesia
ada jauh sebelum minyak bumi
“ Konsumsi BBM (Premium) pada
ditemukan, tetapi masih banyak
akhir tahun 2008 sebesar 29.461.387
yang
KL
mengaplikasikannya
dan
di
prediksikan
akan
bertambah hingga 38 juta KL pada
air
belum
yang
mengetahui
cukup
cara
diberbagai
mesin.
tahun 2009” begitu juga data yang
Selain penghematan bahan
di kutip dari Batak Pos “pengguna
bakar, dalam hal ini gas buang dari
premium
transportasi
sisa hasil pembakaran kendaraan
sebesar 17 juta KL per tahun” Dan
bermotor juga menjadi perhatian.
akan terus meningkat.
Parameter
di
sektor
gas buang diantaranya
Kondisi demikian membuat
yaitu : HC, O2, CO, CO2. Gas buang
sebagian orang mencari bahan bakar
ini sangat berpengaruh dampaknya
alternatif selain minyak bumi atau
pada lingkungan sekitar dan menjadi
2
salah
satu
penyebab
terjadinya
pemanasan global. Saat
bisa menghemat minimal 30% sampai 50% lebih tergantung membuka keran
ini
hanya
(Katup) nya.Cara pengoperasian alat ini
besar
dengan mengisikan 200cc premium
penghematan bahan bakar yang
kedalam botol plastik (seperti halnya
didapat. Akan tetapi, emisi (gas
cara hydrogen air yang sedang populer
buang) perlu dipikirkan agar ramah
saat ini) kemudian uap BBM ini
terhadap lingkungan sehingga dapat
disalurkan ke intake Carburator dengan
mencegah percepatan pemanasan
melalui sebuah pipa Katalis yg bisa
global yang berlebih. Hal ini sangat
memecah uap premium atau pertamax
penting
dampak
menjadi uap yang lebih mudah terbakar
kehidupan manusia yang ada di
dan sebagai penambah oktan pada
seluruh
kendaraan tersebut.
memikirkan
tidak
seberapa
sekali
bagi
muka
bumi
dan
kelangsungan makhluk hidup yang lainnya.
Aplikasi
alat
ini
untuk
berbagai jenis sepeda motor 4 langkah maupun 2 langkah, Karena
Mekanisme dan Prinsip kerja Vaporasi Bahan Bakar Sebagai Penghemat Bahan bakar
instalasinya bermotor
pada sangat
kendaraan
mudah,
lebih
efektif dan efisien dilihat dari instalasi dan energi yang digunakan
Vaporasi bahan bakar adalah
untuk menghasilkan gas hidrogen
sistem penguapan bahan bakar ( Bensin
dari pada alat penghemat bahan
atau
cara
bakar yang menggunakan sistem
minyak.
elektrolisa air yang memecah air
Vaporasi dari gas yang dihasilkan dari
menjadi gas hidrogen dan oksigen
bensin atau paertamax ini sangat efektif
sebagai
jika dipakai untuk menghemat bahan
menghemat bahan bakar.
Pertamax
menguapkan
)
dengan
bahan
bakar
bakar pada kendaraan bermotor sebagai penghemat
BBMnya.
digunakan
adalah
dari
Uap uap
supelment Pada
saat
untuk
motor
dalam
yang
kondisi normal dinyalakan maka
BBM
secara
otomatis
vacum
akan
Premium atau Pertamax yang biasa kita
menghisap udara,tetapi dalam hal
isikan pada kendaraan bermotor.Sistem
ini motor . inginkan, semakin
vaporasi ini hanya membutuhkan 5
banyak
sampai 10% dari tangki kendaraan dan
semakin irit bahan bakar utama
gas
yang
dikeluarkan
3
yang terpakai, setelah mengatur besar kecilnya aliran gas yang ingin dipakai maka gas tersebut akan masuk
kedalam
katalis
untuk
dipanaskan agar gas tersebut bila sampai
dirung
bakar
mudah
tercampur dengan udara dan bahan bakar
sehingga
lebih
mudah
terbakar, Didalam katalis molekul – molekul gas akan terpecah oleh pemanasan yang diberikan dari
Gambar 3.2 Instalasi kerja Sistem Vaporasi pada kendaraan bermotor Prinsip kerja dari Vaporasi
xesahust manifold.
ini adalah Memanfaatkan uap bahan Setelah dipanaskan didalam
bakar
minyak,
kemudian
uap
katalis, uap dari bahan bakar (bensin
dialirkan melalui pipa katalis yang
atau Pertamax) dialirkan kembali
dipanaskan oleh exhaust manifold
menuju ruang bakar. Pada saat
(ditempel), hingga uap yang berupa
menuju ruang bakar, uap tersebut
hydrocarbon akan terpecah dan
akan bercampur langsung dengan
terhisap masuk ke intake manifold
udara yang berasal dari kaput udara
mesin bercampur sempurna dengan
(katup air mix) sehingga campuran
campuran bensin dan udara untuk
antara uap bahan bakar,bensin dan
dibakar dan menjadi tenaga.
udara
lebih
perbandingan
sempurna disesuaikan
dengan yang
.
langsung masuk keruang bahan bakar.
4
A. Tabung Vaporasi Tabung merupakan tempat penampungan bahan bakar minyak (bensin) yang menghasilkan uap bensin, dalam tabung ini terjadi proses
penguapan
bahan
bakar
bensin atau pertamax menjadi uap yang nantinya akan dialirkan ke
Tabung Hydrogen
intake manifold. Dalam tabung ini terjadi proses perubahan fisika dari fase cair menjadi fase gas antar bahan bakar menjadi menjadi uap dan diluar tabung akan terjadi kondensasi (pengembunan). Tabung ini mempunyai dua lubang pada sisi atas,
lubang
pertama
untuk
masuknya udara bebas masuk dalam tabung
yang
berguna
untuk
mengocok bensin agar lebih cepat menguap, dan lubang kedua untuk keluarnya gas hidrogen yang akan dihisap oleh vacum pada motor. Dimensi tabung ini mempunyai
B. Kran Plastik ( Katup ) Dalam
sistem
ini
menggunakan dua katup dengan jenis
yang
sama,
Katup
yang
pertama, Komponen ini berfungsi untuk
mengatur
besar
kecilnya
aliran aliran gas yang akan dialirkan ke intek manifold menggunakan sytem hisap atau vacum yang sudah ada
pada
system
kendaraan
bermotor. Dan katup yang kedua berfungsi sebagai pengtur uadar (Air mix).
tinggi 18 cm dan lebar 13 cm, Isi setengah tabung ini dengan 200cc – 300cc bensin atau pertamax agar sisa volume atau ruang dalam tabung ini menjadi wadah untuk gas hidrogen dari uap bensin atau pertamax. Keran plastik (Katup)
5
C. Slang Plastik
pembakaran sehingga pembakaran lebih sempurna. Katalis terbuat dari
Komponen
ini
berfungsi
sebagai penghubung setiap komponen dan Sebagai tempat mengalirnya uap
tembaga
silinder
yang
mudah
menyerap panas dengan panjang 800mm dan berdiameter 1,5mm.
bahan bakar yang terdapat pada tabung hidrogen hingga menuju intek manifod. Selang plastik ini adalah slang yang tahan terhadap panas
dari
knalpot
(exsahust
manifold), dan dengan ketebalan slang yang adalah 2mm.
Katalis Tembag E. Katup Air Mix Komponen
Slang Plastik
yang langsung masuk ke intek manifold sehingga perbandingan antara bahan
komponen ini di tempatkan leher
kenalpot
berfungsi
untuk menambahkan campuran udara
D. Katalis Tembaga
pada
ini
(exsahust
manifold) yang bersuhu sekitar
bakar,uadara dan gas hidrogen menjadi seimbang dan memudahkan penyetelan udara masuk ke ruang bakar.
350˚C - 400˚C karena uap dari bahan
bakar
akan
dipanaskan
sehingga terjadi pecahan molekul – moleku uap yang nantinya akan lebih mudah dibakar dan lebih mudah bersenyawa dengan bahan bakar utama dan udara diruang
Katup Air Mix 6
sampel
pengujian
Hidrogen
murni.menggunakan alat uji
Hasil Data Pengujian ( Laju Aliran ) Dari
gas
yang
dilakukan, maka hasil yang didapat adalah : - Vaporasi
premium
putaran
mesin
1000
dengan RPM
menghasilkan laju aliran 550 cc/menit. pertamax
putaran
mesin
1000
dengan
hasil Analisa gas standar I
RPM
menghasilkan laju aliran 500
uV(x100,000) 4. 0 Chromatogram 3. 5
H2/2.644
- Vaporasi
3. 0
cc/menit.
2. 5
2. 0
diatas
1. 5
1. 0 CO/4.483
data
/3.288
Dari
0. 5
menunjukan
bahwa
laju
aliran
0. 0 0.0
premium lebih besar yaitu 550
2.5
5. 0
7.5
min
Hasil Analisa vaporasi pertamax Bag II
cc/menit. Hal ini dikarenakan gas yang dihasilkan dari penguapan premium lebih ringan dibandingkan dengan pertamax.
3.7.2
elektolisa
Pengujian vaporasi bahan bakar dengan variabel Rpm dan
Data Pengujian Gas Hasil Produksi Vaporasi Bahan Bakar Minyak. Pengujian
Bahan bakar dengan kondisi ideal
gas
hasil
dibandingkan
dengan
lamanya
waktu
motor
menghabiskan 100cc bahan bakar premium dengan kondisi kendaraan tanpa beban menggunakan 200 cc bahan vaporasi. Di dapat data sebagai berikut :
uV(x10,000) 5.0 Chromatogram
41
7
pada motor ditarik lebih kencang. Dibawah ini adalah perhitungan
Pengujian konsumsi
efisiensi bahan bakar menggunakan
bahan bakar tanpa beban
alat vaporasi. •
Grafik Waktu VS Bahan Bakar
Dengan Bahan Pertamax :
Vaporasi
2500
W a k tu (d tk )
2000 1500
Vaporasi Pertamax
1000
Tanpa Alat Vaporasi
η=
Vaporasi Premium
1876−667 Χ100% = 64.44% 1876
500 0
•
100 Bahan Bakar (CC)
Dengan
Bahan
Vaporasi
Premium
Grafik Waktu VS Bahan Bakar 1000 Rpm Grafik Waktu Vs Bahan Bakar 3000
Waktu ( Dtk )
2500
Dengan Alat Vaporasi Premium
2000 1500
Dengan Alat Vaporasi Pertamax
1000
Tanpa Alat Vaporasi
η=
2425 − 667 Χ100 % = 72.4 % 2425
500 0 100 Bahan Bakar ( cc )
Data Hasil Pengujian Konsumsi Bahan Bakar
Grafik Waktu VS Bahan Bakar 3000 Rpm Dari
hasil
perbandingan
Dengan
100cc
Premium dan pertamax Pengujian
konsumsi
bahan
data tabel dan garafik diatas, maka
bakar dengan menginjeksikan hasil
dapat disimpulkan bahawa alat ini
vaporasi premium dan pertamax
bekerja saat putaran mesin tinggi
dengan menggunakan 100 cc bahan
sehingga efisiensi yang dihasilkan
bakar premium dengan
lebih besar dikarenakan gas dari
rata-rata 40 km/jam (online).
kecepatan
hasil vaporasi lebih banyak terhisap ke ruang bakar pada saat tuas gas
Tanpa alat vaporasi
8
Km
awal
512753
dan
Km
berakhir pada Km 512811. Dengan
awal
512898
dan
berakhir pada Km 512987. Dengan
100 cc bahan bakar premium dapat
100
menempuh jarak 5,8 Km.Dengan
cc
bahan
bakar
premium
dengan alat vaporasi pertamax dapat
waktu tempuh 13 menit.
menempuh jarak 8.9 Km.Dengan Dengan
Alat
waktu
Vaporasi
menghabiskan
Premium Km
awal
512811
premium.
dan
cc
bahan
bakar
menempuh jarak 8.7 Km.Dengan waktu
tempuh
menghabiskan premium.
21
23
menit
cc
Dibawah
Dibawah
menit
cc
vaporasi
ini
adalah
menggunakan alat vaporasi.
premium
dengan alat vaporasi premium dapat
27
24
perhitungan efisiensi bahan bakar
berakhir pada Km 512898. Dengan 100
tempuh
Dengan
Vaporasi
Pertamax
8.9−5.8 Χ100 %=34.83% 8.9
η=
vaporasi
ini
adalah
perhitungan efisiensi bahan bakar menggunakan alat vaporasi •
Dengan
Bahan
Perbandingan jarak terhadap bahan bakar
Vaporasi Premium Jarak
8 .7 − 5 .8 Χ100 % = 33.3% η= 8 .7
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Dengan Vaporasi Pertamax Dengan Vaporasi Premium Tanpa Alat Vaporasi
100
Dengan Pertamax
Alat
Vaporasi
Bahan Bakar
Grafik Perbandingan Jarak Terhadap Bahan Bakar
9
vaporasi
Perbandingan jarak dengan waktu
bahan
30 25 W a k t u (d t k )
bakar
pertamax
penghematan tercatat hingga
Dengan Vaporasi Pertamax
20
menggunakan
34.83 %.
15
Dengan Vaporasi Premium
10
Tanpa Alat Vaporasi
5
Data Hasil Pengujian Konsumsi Bahan
0 100
Bakar Dengan Kondisi Jalan Normal
Bahan Bakar
Pengujian konsumsi
Grafik Perbandingan jarak dengan
bahan
waktu
bakar
dengan
menginjeksikan gas hasil
Keterangan: - pada posisi gigi 3, dengan
vaporasi
premium
dan
kecepatan 40 Km/jam ada
pertamax dengan kondisi
pada ± >3500 Rpm
jalan normal
- Pada posisi gigi 4, dengan kecepatan 40 Km/jam ada pada ± >2900 Rpm - Dilakukan dengan kondisi jalan normal dan lengang Dari Hasil Uji jalan dengan
beban
yang
dilakukan dengan 100 cc bensin didapat hasil 33.3% dengan menggunakan alat vaporasi premium dan yang cukup
terlihat
Rute jalan yang di gunakan :
Sawangan
–
BSD
–
Sawangan Dengan jarak tempuh : 57 Km Tanpa Alat Vaporasi : 1000 cc premium Alat Vaporasi Premium : 750 cc premium
η=
penghematannya pada saat pengujian
dengan
alat
10
1000− 750 1000
Alat Vaporasi Pertamax :
-
700 cc pertamax
Dengan
beban
pengendara 53 kg
η=
1000 − 700 Χ100 % = Jarak 30% Tempuh Terhadap Konsumsi Bahan Bakar 1000 1200
Metode pengambilan data : -
Tangki di isi full di POM bensin lalu jalan dengan rute Sawangan -BSD Sawangan (57) km,
-
Lalu
kembali
pom
bensin
800
Tanpa Alat Vaporasi
600
Alat Vaporasi Premium
400
Alat Vaporasi Pertamax
200 0 57 Jarak Tempuh
Perbandingan jarak terhadap konsunsi bahan bakar Pada pengujian di
di dan
lakukan
kondisi
jalan
mesin pompa yang
normal (sesuai kondisi lalu
sama.
lintas jalan) dan dari data
Kecepatan rata-rata
yang
60
tercatat
didapat
Km/jam
dan
penghematan sebesar 25 %
lebih
dari
dengan
tidak
-
Bahan Bakar
1000
aplikasi
alat
4500 Rpm
vaporasi premium dan 30 %
Pengujian
dengan
dilakukan pada jam
vaporasi pertamax. Dalam
yang
pengujian ini waktu tempuh
sama
aplikasi
alat
(diasumsikan
yang berbeda di sebabkan
dengan Trafic yang
oleh kondisi lalulintas yang
sama)
dilewati,
namun
dengan
jarak dan rute yang sama.
11
perhitungan di atas dan dengan data pengujian pada 1000 Rpm tanpa alat
Data Pengujian Emisi Gas Buang
vaporasi dan dengan alat vaporasi
Data perbandingan hasil uji
ada beberapa variable yang
emisi yang dilakukan dengan alat Gas Analyzer tipe ULTRA 4/5 IM
tercatat
2400 :
dilakukan di antaranya adalah :
1.
-
uji
emisi
yang
Kesimpulan
Hasil Uji Emisi -
dari
Hasil vaporasi premium dan
10 : berlaku sampai
pertamax yang berupa gas
dengan 31 Desember
dapat
2009
penghemat bahan bakar pada
> 2010 : berlaku mulai
kendaraan bermotor.
digunakan
sebagai
tanggal 1 Januari 2010 2.
Berdasarkan
keadaan jalan atau bergerak, Bahan
8.84 − 6.23 Χ 100 % = 29.52 % 8,84
perbedaan kadar emisi gas buang dengan mengaplikasi alat vaporasi
bakar
vaporasi
pertamax lebih cepat menguap tetapi nilai
efisiensi yang
dihasilkan
lebih
tinggi
dibandingkan dengan vaporasi
Dari hasil pengujian emisi gas buang yang dilakukan terlihat
yang
didapat pada saat motor dalam
2606 − 1557 HC = Χ 100 % = 40.25 % 2606
CO =
data
bahan bakar premium. 3.
pertamax
kedalam
ruang
bakar sepeda motor dapat menghemat
penggunaan
bahan bakar hingga 25% -
pertamax Dari pengujian tersebut
30%. Sedangkan pada kondisi
dapat
idle
mereduksi
HC
sebesar
40.25% . Dan dapat mereduksi CO
menghasilkan
penghematan sebesar 64% 72%.
sebesar 29.52% hasil ini didapat dari
12
4. Gas dari hasil vaporasi yang di injeksikan kedalam ruang bakar dapat meningkatkan kadar CO sebesar 29.52% dan
untuk
HC
sebesar
40.25% .
Daftar Pustaka
1. Anton L.Wartawan., Bahan Bakar Bensin Otomotif, cetakan kedua, Univ.Trisakti, Jakarta, 2002. 2. Http://id.Wikipedia.org/wiki/kila ng _minyak#Proses Destilasi Diakses pada tanggal 15-okt-2010 3. Http://www.pertamina.com diakses pada tanggal 18-okt-2010 4
sudirman, Urip.2006.Metode Tepat Menghemat Bahan Bakar Bensin. Jakarta. Kawan Pustaka.
5. Suyanto, Wardana. 1989. Teori Motor Bensin.Jakarta. DEPDIKBUD
13
