TUGAS AKHIR KONVERSI ENERGI
PERBANDINGAN UNJUK KERJA GENSET 4-LANGKAH MENGGUNAKAN BAHAN BAKAR BENSIN DAN LPG DENGAN PENAMBAHAN MIXER VENTURI
Pembimbing : Ir. Joko Sarsetyanto, MT PROGRAM STUDI DIPLOMA III JURUSAN TEKNIK MESIN Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2010
Oleh :
Yanur Arzaqa Ghiffari (2107 030 062)
Perhitungan Unjuk Kerja Genset Menggunakan BENSIN
Contoh : Perhitungan menggunakan bahan bakar BENSIN dan percobaan 2 kondisi 3100 rpm pada genset mesin. Diketahui : • Putaran motor : 3100 rpm • Waktu konsumsi bahan bakar per 20 cc : 40 sec • Tegangan : 220 Volt • Kuat arus pada beban 2 : 0,8 Ampere
JAWAB
DAYA MOTOR (BHP)
DAYA GENERATOR
BMEP
JAWAB TORSI
EFISIENSI THERMIS
JAWAB BSFC
Data Hasil Perhitungan Unjuk Kerja Genset Bahan Bakar Bensin 3100 rpm
3200 rpm
3300 rpm
Grafik Unjuk Kerja Genset Bahan Bakar Bensin
Perhitungan Unjuk Kerja Genset Menggunakan Gas LPG
Contoh : Perhitungan menggunakan bahan bakar LPG dan percobaan 2 kondisi 3100 rpm pada genset mesin. Diketahui : • Putaran motor : 3100 rpm • Waktu konsumsi bahan bakar per 20 cc : 40 sec • Tegangan : 220 Volt • Kuat arus pada beban 2 : 0,75 Ampere
JAWAB DAYA GENERATOR
DAYA MOTOR (BHP)
JAWAB
JAWAB
Data Hasil Perhitungan Unjuk Kerja Genset Bahan Bakar Gas LPG 3100 rpm
3200 rpm
3300 rpm
Grafik Unjuk Kerja Genset Bahan Bakar Gas LPG
Grafik Perbandingan Dan Pembahasan Daya Motor (BHP) 3100 rpm
Hasil analisis daya motor (BHP) pada grafik perbandingan daya menunjukkan bahwa: • Daya motor genset menggunakan bahan bakar bensin cenderung lebih besar dibandingkan dengan menggunakan bahan bakar gas LPG. • Pada putaran rpm semakin besar, nilai daya motor juga semakin besar. Nilai BHP terbesar didapat pada bahan bakar bensin yakni sebesar 1416,01 Watt pada putaran 3300 rpm dan beban 10. • Nilai BHP terendah didapat pada kedua bahan bakar sebesar 81,37 Watt putaran 3100 pada beban 1. • Dari analisa menunjukkan pada penggunaan kedua bahan bakar, nilai BHP paling rendah jika digunakan pada kondisi beban 1 dan paling tinggi jika digunakan pada kondisi beban 10.
3200 rpm
3300 rpm
Grafik Perbandingan Dan Pembahasan Torsi 3100 rpm
Hasil analisis torsi pada grafik perbandingan torsi menunjukkan bahwa: • Pada putaran rpm semakin besar, nilai torsi cenderung lebih besar menggunakan bahan bakar bensin, nilai torsi terbesar didapat pada bahan bakar bensin sebesar 4,214 Nm pada konstan speed 3300 beban 10. • Nilai torsi terendah didapat pada bahan bakar gas LPG sebesar 4,043 Nm pada konstan speed 3100 beban 1. • Dari analisa menunjukkan pada semua penggunaan kedua bahan bakar, Nilai torsi paling rendah jika digunakan pada kondisi beban 1 dan paling tinggi jika digunakan pada kondisi beban 10.
3200 rpm
3300 rpm
Grafik Perbandingan Dan Pembahasan BMEP 3100 rpm
Hasil analisis tekanan efektif rata – rata (BMEP) pada grafik perbandingan BMEP menunjukkan bahwa: • Pada putaran rpm semakin besar, nilai rata-rata BMEP cenderung lebih besar menggunakan bahan bakar bensin, namun nilai BMEP terbesar didapat pada bahan bakar gas LPG sebesar 270017,28 Pa atau 270,01 KPa pada konstan speed 3100 beban 10. • Nilai BMEP terendah didapat pada bahan bakar gas LPG 16,062 Kpa pada konstan speed 3100 beban 1. • Dari analisa menunjukkan pada semua penggunaan kedua bahan bakar, Nilai torsi paling rendah jika digunakan pada kondisi beban 1 dan paling tinggi jika digunakan pada kondisi beban 10.
3200 rpm
3300 rpm
Grafik Perbandingan Dan Pembahasan BSFC 3100 rpm
Hasil analisis Pemakaian Bahan Bakar Spesifik (BSFC) pada grafik perbandingan BSFC menunjukkan bahwa : • Nilai BSFC lebih besar menggunakan bahan bakar bensin murni dari pada menggunakan bahan bakar LPG, karena nilai kalor bahan bakar gas LPG terlalu rendah. • Nilai BSFC terbesar didapat pada bahan bakar bensin sebesar 0,01517 Kg/Wh pada konstan speed 3100 beban 1. • Nilai BSFC terendah didapat pada bahan bakar gas LPG yakni 0,00060 Kg/Wh pada konstan speed 3300 beban 10. • Dari analisa menunjukkan pada penggunaan kedua bahan bakar, Nilai BSFC paling rendah jika digunakan pada kondisi beban 10 dan paling tinggi jika digunakan pada kondisi beban 1.
3200 rpm
3300 rpm
Grafik Perbandingan Dan Pembahasan Efisiensi 3100 rpm
Hasil analisis efisiensi thermis pada grafik perbandingan menunjukkan bahwa : • Pada putaran rpm semakin besar, nilai effisiensi menggunakan bahan bakar gas LPG lebih besar daripada menggunakan bahan bakar bensin murni . • Nilai efisiensi terbesar didapat pada bahan bakar gas LPG sebesar 12,70 %. pada konstan speed 3100 beban 10. • Nilai efisiensi terendah didapat pada bahan bakar bensin 0,54 % pada konstan speed 3100 beban 1. • Dari analisa menunjukkan pada semua penggunaan kedua bahan bakar, Nilai efisiensi paling rendah jika digunakan pada kondisi beban 1 dan paling tinggi jika digunakan pada kondisi beban 10.
3200 rpm
3300 rpm
Perbandingan nilai ekonomi Unjuk Kerja genset menggunakan bahan bakar Bensin dan LPG
Bahan Bakar
Asumsi Harga
Satuan
Bensin (C8H18)
Rp.
4.500,-
per Liter
LPG propana (C3 H8 ) butana (C4 H10 )
Rp. 13.000,-
per 3 Kg
Harga Tabung LPG isi ulang di agen atau di pangkalan resmi Pertamina Rp. 12.750,Harga 1 Liter Bensin standar di SPBU Pertamina resmi Rp. 4.500,Data resmi tahun 2010.
Sumb er: (http://www.pertamina.com/konversi/)
KESIMPULAN • Pada mesin genset empat langkah bisa beroperasi dengan baik ketika dimodifikasi menggunakan bahan bakar Gas (BBG) dengan bantuan penambahan mixer venturi sebagai mekanisme pemasukan dan pencampuran antara udara dengan bahan bakar. • Pengaruh penggunaan bahan bakar gas LPG pada mesin genset empat langkah tidak ditemukan kerusakan baik itu pada komponen mesin maupun kinerja mesin genset. • Setelah melakukan pengukuran dan analisa perbandingan parameter unjuk kerja, pada konstan speed 3300 rpm nilai effisiensi dengan menggunakan bahan bakar bensin adalah 4,57 % sedangkan dengan mengunakan bahan bakar LPG adalah 12,70%. Dari hasil tersebut dapat diketahui bahwa mesin genset dengan bahan bakar LPG lebih ekonomis daripada genset dengan menggunakan bahan bakar bensin karena memiliki nilai efisiensi yang lebih tinggi.
SARAN
• •
• •
Perlu dilakukan pengujian unjuk kerja dari modifikasi lain dan bahan bakar yang berbeda pada genset. Perlu adanya penelitian lebih lanjut terhadap bentuk (ukuran, dimensi dan jumlah lubang) mixer yang digunakan pada bahan bakar gas. Variasi gas yang digunakan sebagai bahan bakar. Perlu ditambahkan sistem pengaturan laju aliran massa bahan bakar gas.
