Pengaruh Penambahan Bio Aditif Dalam Bahan Bakar Bensin Terhadap Emisi Gas Buang Motor Pemotong Rumput Tipe BG431 SKRIPSI Untuk memenuhi sebagian prasyaratan Mencapai derajat Sarjana Strata Satu
Disusun Oleh:
Yohanes Tri Mulyanto 08040012
JURUSAN TEKNIK MESIN SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI ADISUTJIPTO YOGYAKARTA 2012 i
HALAMAN PENGESAHAN LAPORAN SKRIPSI
Pengaruh Penambahan Bio Aditif Dalam Bahan Bakar Bensin Terhadap Emisi Gas Buang Motor Pemotong Rumput Tipe BG431 Disusun Oleh :
Yohanes Tri Mulyanto 08040012 Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji pada tanggal, Agustus 2012 dan dinyatakan telah memenuhi syarat guna memperoleh Gelar Sarjana Teknik Dosen Pembimbing Pembimbing I Ardi Cahyono S.T.,M.T
(
)
(
)
Pembimbing II Muhrom Khudhori, S.T
Susunan Tim Penguji Ketua Penguji B. Mardwianto,S.T.,M.T
(
)
(
)
(
)
Penguji I Nurfi Ahmadi,S.T Penguji II Kris Hariyanto, S.T.,M.T
Yogyakarta,
Agustus 2012
A.n Ketua STTA Puket I
Ketua Jurusan
(Yasrin Zabidi, ST, MT) NIPY. 030127
( R. Nur Akhmad Triwibowo,S.T ) NIP. 19731018 200501 1 001
ii
MOTTO DAN PERSEMBAHA
“ Segala perkara dapat kutanggung di dalam Dia yang member kekuatan kepadaku” (Filipi 4:13)
“Ia membuat segala sesuatu indah pada waktunya, bahkan Ia memberikan kekekalan dalam hati mereka” (Pengkhotbah 3:11)
“Tetapi jika kita mengharapkan apa yang tidak kita lihat, kita menantinya dengan tekun” (Roma 8:25)
“Lebih baik terlambat dalam mengerjakan sesuatu yang positif, dari pada tidak sama sekali” (Y Tri Mulyanto)
Skripsi ini kupersembahkan untuk: Kedua orang tua, Ayahanda dan Ibunda tercinta Maria Winarsih dan Martina Widiarti kakak-kakakku tersayang
iii
KATA PENGANTAR
Salam Damai Kristus Berkat Puji dan Syukur dari Tuhan Yang Maha Esa, yang telah memberi rahmatnya sehingga penulis bisa menyelesaikan skripsi yang berjudul “Pengaruh Penambahan Bio Aditif Dalam Bahan Bakar Bensin Terhadap Emisi Gas Buang Motor
Pemotong Rumput Tipe
Bg431” Penulisan skripsi ini dimaksudkan
sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Strata -1 Program Studi Teknik Mesin, Sekolah Tinggi Teknologi Adisutjipto (STTA),Yogyakarta. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih atas segala bantuan dan perhatian selama menyelesakan skripsi ini. Oleh karena itu penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada: 1.
Bapak dan Ibu tercinta yang telah memberi doa, motivasi serta dukungannya yang berupa moril maupun materil.
2.
Bapak Ir.Sutjianto S.,MT selaku Ketua Sekolah Tinggi Teknologi Adisutjipto.
3.
Bapak R Akhmad Triwibowo,S.T selaku ketua jurusan Teknik Mesin, Sekolah Tinggi Teknologi Adisutjipto.
4.
Bapak Ardi Cahyono, ST,MT selaku dosen pembimbing I, yang telah mencurahkan ilmunya dan membimbing penulis sehingga penulis bisa menyelesaikan penulisan skipsi ini.
5.
Bapak Muhrom Khudhori, ST
selaku dosen pembimbing II, yang telah
mencurahkan ilmunya dan membimbing penulis sehingga penulis bisa menyelesaikan penulisan skipsi ini. 6.
Bapak Suhardi selaku penanggung jawab laboratorium teknologi minyak bumi gas dan batubara Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik UGM, yang telah membantu kami dalam penelitian karakteristik cairan.
7.
Seluruh Dosen STTA, khususnya yang mengajar Jurusan Teknik Mesin.
iv
8.
Teman-teman kelompok skripsi, (warso, stiv, nuno) terimakasih kawan atas semua kerjasamanya GBU......
9.
Teman-teman Teknik Mesin Khususnya angkatan “08”, tetap kompak selalu.
10. Romo M Windyatmaka SJ, yang selalu member motifasi selama kuliah ini. 11. Serta semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah membantu penulis menyelesaikan kerja praktek dan pembuatan laporan ini.
Penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi para pembaca umumnya. Penulis juga menyadari bahwa skripsi ini jauh dari sempurna, maka dari itu penulis mohon maaf atas kekurangan yang penulis miliki.
Yogyakarta, Agustus 2012
Penulis
v
DAFTAR ISI
Halaman Judul…………………………………………………………
i
Halaman Pengesahan...............………………………………………....
ii
Motto dan Persembahan..........................................................................
iii
Kata Pengantar……………………………………………………..…..
iv
Daftar Isi……………………………………………………………....
vi
Daftar Tabel............................................................................................
ix
Daftar Gambar………………………………………...…………...…..
x
Abstrak....................................................................................................
xi
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah…………………………………..
1
1.2
Rumu san masalah .....……………………………………..
1.3
2 Batasa
n Masalah .........…………………………………… 1.4
3 Tujuan
Penelitian....………………………………..……... 1.5
3 Manfaa
t Penelitian........................………………………... 1.6
4 Sistem
atika Penulisan……………………………………...
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Kajian Pustaka………………..………...............................
vi
6
2.2 Dasar Teori..........................................................................
10
2.2.1 Motor 4 Langkah........………….………………….......
10
1. Siklus Otto.................................……….………..........
11
2. Cara Kerja ................................. …….……………….
14
2.2.3 Bahan Bakar ...........…………..……………………….
16
a. Bensin..........................................................................
17
b. Angka Oktan...............................................................
18
c. Sifat Fisik Bahan Bakar...............................................
19
2.2.3 Bio Aditif..............................................................…....
22
2.2.4 Campuran Bensin dan Bio Aditif …...…………….....
25
2.2.5 Pembakaran Motor Bensin...........................................
25
2.2.6 Emisi Gas Buang………..….………………………...
28
a. Karbon monoksida.....................................................
28
b. Hidrokarbon...............................................................
29
c. Karbondioksida..........................................................
30
d. Nitrogen Oksida (NOx)..............................................
31
BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Waktu Dan Tempat Penelitian…..…………………….....
33
3.2 Alat Dan Bahan Penelitian......…………………………...
33
3.3 Langkah Penelitian.............................................................
40
1. Uraian Langkah Penelitian............................................
41
2. Pengambilan Data.........................................................
41
3. Analisa Data Hasil Pengujian.......................................
43
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Karakteristik Campuran Bensin Dan Bio Aditif.......
44
4.1.1 Berat Jenis....................................................................
45
4.1.2 Tekanan Uap................................................................
45
4.1.3 Tingkat Korosi..............................................................
46
4.1.4 Destilasi........................................................................
46
vii
4.2 Hasil Pengujian Emisi Gas Buang.......................................
48
4.2.1 Pengujian Emisi Gas Buang Premium Murni................
49
4.2.2 Pengujian Emisi Gas Buang Premium Dengan Bio Bio Aditif 0,05%.........................................................
51
4.2.3 Pengujian Emisi Gas Buang Premium Dengan Bio Bio Aditif 0,1%..........................................................
54
4.2.4 Pengujian Emisi Gas Buang Premium Dengan Bio Bio Aditif 0,15%........................................................
57
4.3 Perbandingan Variasi bahan bakar.....................................
60
4.3.1 Perbandingan Kadar Gas Buang HC............................
60
4.3.2 Perbandingan Kadar Gas Buang CO.............................
61
4.3.1 Perbandingan Kadar Gas Buang CO2............................. 63 BAB VI PENUTUP 6.1 Kesimpulan.........................................................................
64
6.2 Saran...................................................................................
64
DAFTAR PUSTAKA............................................................................. LAMPIRAN…………………………………………………………...
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Nilai oktan gasolin indonesia...........................................
19
Tabel 2.2 Spesifikasi Premium RON 88..........................................
21
Tabel 2.3 Jenis tanaman penghasil minyak atsiri...............................
23
Tabel 3.1 Spesifikasi mesin................................................................
33
Tabel 4.1 Hasil pengujian karakteristik cairan...................................
44
Tabel 4.2 Berat jenis...........................................................................
45
Tabel 4.3 Pengamatan tingkat korosi.................................................
46
Tabel 4.4 Hasil pengujian emisi gas buang premium murni.............
49
Tabel 4.5 Hasil pengujian emisi gas buang premium dengan bio Aditif 0,05%.......................................................................
52
Tabel 4.6 Hasil pengujian emisi gas buang premium dengan bio Aditif 0,1%.........................................................................
55
Tabel 4.7 Hasil pengujian emisi gas buang premium dengan bio Aditif 0,15%........................................................................
ix
57
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Bagian piston Engine....................................................
10
Gambar 2.2
Siklus otto ideal............................................................
11
Gambar 2.3
Hubungan efisiensi termal............................................
14
Gambar 2.4
Langkah kerja mesin 4 langkah....................................
15
Gambar 2.5
Serai wangi dan serai dapur..........................................
22
Gambar 2.6
Pembakaran mesin 4 langkah.......................................
26
Gambar 3.1
Mesin pemotong rumput 4 langkah..............................
34
Gambar 3.2
Herbal aditif octan-N...................................................
35
Gambar 3.3
Bensin.........................................................................
35
Gambar 3.4
Bahan knalpot.............................................................
36
Gambar 3.5
Gas analyzer................................................................
36
Gambar 3.6
Gelas ukur...................................................................
37
Gambar 3.7
Pipet............................................................................
37
Gambar 3.8
Labu takar...................................................................
38
Gambar 3.9
Corong........................................................................
38
Gambar 3.10 Gergaji besi.................................................................
39
Gambar 3.11 Obeng......................................................................... ....
39
Gambar 3.12 Jangka sorong................................................................
39
Gambar 3.13 Diagram alir penelitian...................................................
40
x
Gambar 4.1
Grafik antara tekanan uap vs bampuran bahan bakar...
45
Gambar 4.2
Grafik IBP bahan bakar.................................................
47
Gambar 4.3
Grafik volume campuran bio aditif vs temperatur pada distilasi 10%, 50%, dan 90% volume............................
48
Gambar 4.4 Grafik kadar HC bahan bakar premium murni...............
49
Gambar 4.5 Grafik kadar CO bahan bakar premium murni...............
50
Gambar 4.6 Grafik kadar CO2 bahan bakar premium murni...............
51
Gambar 4.7 Grafik kadar HC bahan bakar premium campuran Premium dengan bio aditif 0,05%..................................
52
Gambar 4.8 Grafik kadar CO bahan bakar premium campuran Premium dengan bio aditif 0,05%..................................
53
Gambar 4.9 Grafik kadar CO2 bahan bakar premium campuran Premium dengan bio aditif 0,05%..................................
54
Gambar 4.10 Grafik kadar HC bahan bakar premium campuran Premium dengan bio aditif 0,1%....................................
55
Gambar 4.11 Grafik kadar CO bahan bakar premium campuran Premium dengan bio aditif 0,1%...................................
56
Gambar 4.12 Grafik kadar CO2 bahan bakar premium campuran Premium dengan bio aditif 0,1%..................................
57
Gambar 4.13 Grafik kadar HC bahan bakar premium campuran Premium dengan bio aditif 0,15%..................................
58
Gambar 4.14 Grafik kadar CO bahan bakar premium campuran Premium dengan bio aditif 0,15%..................................
59
Gambar 4.15 Grafik kadar CO2 bahan bakar premium campuran Premium dengan bio aditif 0,15%..................................
59
Gambar 4.16 Grafik perbandingan kadar gas buang HC.....................
60
Gambar 4.17 Grafik perbandingan kadar gas buang CO.....................
61
Gambar 4.18 Grafik perbandingan kadar gas buang CO2....................
63
xi
Pengaruh Penambahan Bio Aditif Dalam Bahan Bakar Bensin Terhadap Emisi Gas Buang Motor Pemotong Rumput Tipe BG431 Oleh: Yohanes Tri Mulyanto 08040012
ABSTRAK Manusia pada jaman modern ini selalu tidak lepas dari kebutuhan energi khususnya energi yang berasal dari minyak bumi. Semakin lama apabila pemakaian dilakukan secara besar-besaran dan kemungkinan akan cepat habis. Dengan dampak itu manusia didorong untuk menjadi kreatif. Bagaimana cara dilakukan untuk mengefisiensikan kinerja mesin sehingga pemanfaatan minyak bumi menjadi semakin efektif. Salah satu sulusi yaitu dengan menambah bio aditif ke dalam bahan bakar kendaraan. Bio aditif yang berasal dari tumbuhtumbuhan. Sereh wangi dan nilam, salah satu di antaranya. Penggunaan bio aditif tersebut bisa membuat laju kendaraan menjadi lebih kencang,penghematan bahan bakar, bisa menurunkan emisi gas buang, ramah lingkungan dan bisa diperbaharui. Pengujian karakteristik cairan di khususkan untuk mengetahui tekanan uap, destilasi, tingkat korosi dan berat jenis dari bahan bakar campuran premium dengan bio aditif yang di variasikan pada kandungan 0%, 0,05%, 0,1% dan 0,15%. Pengujian emisi gas buang dilakukan pada mesin pemotong rumput 4 langkah tipe BG431 dengan menggunakan gas analizer. Pengujian dilakukan pada putaran 5000 rpm sampai 7000 rpm dengan kenaikan variasi putaran 500 rpm. Campuran bahan bakar premium dengan bio aditif di variasikan pada kandungan 0%, 0,05%, 0,1% dan 0,15%.
xii
Hasil pengujian bahwa karakteristik cairan masih sesuai dengan spesifikasi premium standar. Hasil pengujian emisi gas buang menunjukkan pada pencampuran bahan bakar premium dengan bio aditif 0,1% mengalami penurunan komposisi emisi HC dan CO. Dengan penanbahan bio aditif komposisi emisi HC turun sekitar 61,62 %, komposisi CO turun 57,5%. Kesimpulan dari pengujian ini dengan penambahan bio aditif secara tepat pembakarannya lebih sempurna sehingga menurunkan emisi gas buang mesin 4 langkah.
Kata kunci : Bahan bakar premium dan Bio aditif, karakteristik cairan, gas analyzer, emisi gas buang, mesin 4 langkah
xiii
