PROSIDING SEMINAR NASIONAL REKAYASA MATERIAL, SISTEM MANUFAKTUR DAN ENERGI JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN

PROSIDING Makassar, 24-25 September 2014

SEMINAR NASIONAL REKAYASA MATERIAL, SISTEM MANUFAKTUR DAN ENERGI

2014

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN

Prosiding Seminar Nasional Rekayasan Material, Sistem manufaktur dan Energi

PROSIDING SEMINAR NASIONAL REKAYASA MATERIAL, SISTEM MANUFAKTUR DAN ENERGI

ISBN: 978-602-71380-0-1 © 2014 Progam Studi Magister Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin Dilarang keras mengutip, menjiplak atau memfotokopi baik sebagian maupun seluruh isi buku ini serta memperjualbelikannya tanpa mendapat izin tertulis dari Penerbit Progam Studi Magister Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin. Permintaan dan pertanyaan tentang reproduksi dan hak kekayaan intelektual dialamatkan ke Rafiuddin Syam, PhD email: [email protected] Kekayaan intelektual dari setiap jurnal yang ada dalam prosiding ini tetap berada di tangan penulis seperti yang tercantum pada jurnal terebut.

Penerbit oleh : Progam Studi Magister Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin Jl. P. Kemerdekaan Km 10 Makassar Sulawesi Selatan, Indonesia 90221 Telp/Fax : (0411) 586015 Email : [email protected] Website: pasca.unhas.ac.id

Page ii


Tim Editor Ketua Editor Editorial Board

Rafiuddin Syam, PhD Prof. Satrio Soemantri Brodjonegora-ITB-Indonesia Prof. Dadang A Suryamiharja– Hasanuddin University-Indonesia Prof. Dr.Ir. Mursalim-Hasanuddin University-Indonesia Prof.Ir. Jamasri, M.Eng, PhD—UGM-Indonesia Prof. Syukri Himran – Hasanuddin University-Indonesia Prof. Dr.-Ing Nandy Setiadi Djaya Putra-UI-Indonesia Prof.Dr. Saleh Pallu – Hasanuddin University-Indonesia Prof. Dr.H.Hammada Abbas – Hasanuddin University-Indonesia Prof. Effendi Arief– Hasanuddin University-Indonesia Prof.Dr. Syamsul Arifin– Hasanuddin University-Indonesia Dr.-Ing Wahyu H Piarah— Hasanuddin University-Indonesia Dr. Johannes Leonard – Hasanuddin University-Indonesia Dr. Zahir Zainuddin – Hasanuddin University-Indonesia Dr.-Ing Ir. Wahyu H. Piarah, MSME--Hasanuddin University-Indonesia Prof. Dr. Ir. Salama Manjang, MSEE--Hasanuddin University-Indonesia Prof.Dr. Ir. Jusuf Siahaya, MSME--Hasanuddin University-Indonesia

Editors

Dr.Ir. Abdul Hay,MT --Hasanuddin University-Indonesia Dr.Eng Armin Lawi, MSc--Hasanuddin University-Indonesia Dr.Ir. Zuryati Djafar, MT--Hasanuddin University-Indonesia Dr. Jalaluddin, ST,MT--Hasanuddin University-Indonesia Dr. A. Erwin Ekaputra, ST,MT--Hasanuddin University-Indonesia Dr. Rustan Taraka, ST, MT--Hasanuddin University-Indonesia Dr. Adi Tonggiroh, MT--Hasanuddin University-Indonesia Dr.phil.nat. Sri Widodo, ST. MT. --Hasanuddin University-Indonesia Dr.Eng. Rudi Djamaluddin, M.Eng--Hasanuddin University-Indonesia Dr. Eng Nasruddin Junus, MT--Hasanuddin University-Indonesia Dr. Ir. Johannes Leaonard--Hasanuddin University-Indonesia Dr. Dipl-Ing Ganding Sitepu--Hasanuddin University-Indonesia Dr. Ir. Rhiza S. Sajjad, MSEE--Hasanuddin University-Indonesia Dr. Ir. Ilyas Palentei, MSEE--Hasanuddin University-Indonesia Dr. Indrabayu, ST,MT.M.Bus.Syst--Hasanuddin University-Indonesia Dr.Eng Wardi, MEng--Hasanuddin University-Indonesia Dr.Eng Mukhsan Putra Hatta--Hasanuddin University-Indonesia Dr.Eng. Ihsan, MT--Hasanuddin University-Indonesia Dr. Mukti Ali, MT--Hasanuddin University-Indonesia Dr. Andi Haris Muhammad, MT--Hasanuddin University-Indonesia Dr. Faisal, M.Eng--Hasanuddin University-Indonesia Dr. Ulva Ria Irfan, ST. MT--Hasanuddin University-Indonesia

Page v


DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL

i

KATA PENGANTAR

iii

SAMBUTAN DEKAN FAKULTAS TEKNIK UNHAS

iv

TIM EDITOR

v

PANITIA PELAKSANA

vi

DAFTAR ISI

vii

REKAYASA MATERIAL 01.

Penerapan Metode Elemen Hingga dalam Analisis Pengaruh Persentase Filler terhadap Getaran Balok Komposit Serbuk Kayu Jati dan Bayam Oleh M. Ahadyat Z dan Hammada Abbas

I-1

Analisa Eksperimen Daerah Penyekatan Pada Proses Karburasi Setempat Terhadap Nilai Kekerasan Baja Karbon Oleh Andri Yono dan Johannes Leonard

I-9

Distribusi Kekerasan Baja Karbon Rendah Setelah Pack Carburizing Pack Carburizing dengan Variasi Media Carburizing dan Media Pendingin Oleh Dewa Ngakan Ketut Putra Negara dan Dewa Made Krishna Muku

I-17

Pengaruh Pendinginan Air Mengalir Pada Proses Kuens Terhadap Kekuatan Tarik, Kekerasan dan Struktur Mikro Baja AISI 1045 Oleh Enos Tambing dan Johannes Leonard

I-21

Efek Tekanan Kompaksi Dan Temperatur Sinter Terhadap Nilai Induksi Magnetik Hasil Metalurgi Serbuk Oleh Hairul Arsyad

I-29

Pengaruh Parameter Pemotongan (Feeding, Cutting Speed, Depth of Cut) Terhadap Konsumsi Energi Pada Permesinan Bubut Oleh Hamka Munir, Johannes Leonard dan Rafiuddin Syam

I-33

Pengaruh Putaran dan Temperatur Terhadap Kekuatan Sambungan Las Hasil Friction Welding Antara Baja AISI 1045 dengan Baja Tahan Karat AISI 316L Oleh Hoppy Istiawan, Abdul Hay Muchsin dan Hammada Abbas

I-38

Efek Perlakuan Forging danTemperatur Anil terhadap Kekerasan dan Frekuensi Natural pada Bilah Perunggu 80%Cu-20%Sn Oleh I Ketut Gede Sugita dan Istri Putri Kusuma Kencanawati

I-44

09.

Analisis Kekuatan Impact Dan Mode Patahan Komposit Serat Tapis Kelapa Oleh I Made Astika dan I Gusti Komang Dwijana

I-48

10.

Pengembangan Metode Prediksi Propertis Material Berdasarkan Model Elemen Hingga Indentor Ganda (Dual Indenter) Sebagai Dasar Evaluasi Deformasi Sambungan Las Titik Oleh I Nyoman Budiarsa

I-52

02.

03.

04.

05.

06.

07.

08.

11. 12.

13.

Sifat Tarik Komposit Epoxy Berpenguat Serat Sisal Pada Fraksi Volume Yang Berbeda Oleh I Putu Lokantara dan I Wayan Surata Analisis Kekuatan Struktur Komposit Benang Rami Hand Spinning Dengan Matriks Thermoplastic High Density Polyethylene (HDPE) Oleh Lies Banowati, Aulia Lazuardi Muhammad, Bambang K. Hadi dan Rochim Suratman Metode Elemen Hingga untuk Analisis Eksperimental dan Numerik Pengaruh Variasi Arah Serat terhadap Getaran Balok Komposit Serat Abaca dan Ijuk Bermatriks Epoksi Oleh Nanang Endriatno dan Hammada Abbas

Page vii

I-57

I-60

I-64


23.

Analisis Kinerja Motor Induksi Tiga Fasa pada Tegangan Tidak Seimbang dan Dampak Ekonominya pada Industri Oleh A. Syarifuddin, Hammada abbas dan Rafiuddin Syam

II-123

24.

Rancang Bangun Sistem Penangkapan Energi Maksimum pada Solar Cell Oleh Wisnu Broto

II-129

25.

Otomatisasi Desain-Analisis Aerodinamika Untuk Mendukung Desain-Analisis Struktur Sayap Pesawat Terbang Oleh I G. N. Sudira, Bambang K. Hadi, M. Agoes Moelyadi, dan Djarot W.

II-135

26.

Analisis kekuatan tarik komposit serat pelepah akaa (coripha) dengan perlakuan awal aloe vera Oleh Ir. H. Ilyas Renreng, MT

II-141

27.

Jarak Pengereman Sepeda Motor Dengan Kampas Rem Beralur Oleh I.D.G Ary Subagia, I.M.D. Eko Putra

ENERGI 01.

Desain dan Simulasi Turbin Air Kontra-Rotasi Untuk Aplikasi Head Sangat Rendah Oleh Abdul Muis, Priyono Sutikno, Aryadi Suwono, dan Firman Hartono

III-1

02.

Analisis Efisiensi Terbaik Pada Instalasi Panel Surya Dengan Unit Motor-Pompa DC Oleh Akbar naro Parawangsa dan Syukri Himran

III-7

03.

Uji Eksperimental Kinerja Termoelektrik pada Pendingin Dispenser Air Minum Oleh Amrullah, Wahyu H. Piarah dan Syukri Himran

III-14

04.

Pengaruh Penambahan Poly Ether Amine Pada Bensin Terhadap Nilai Kalor, Konsumsi Bahan Bakar, Laju Kecepatan Kendaraan, Dan Emisi Gas Buang Sepeda Motor 4-Langkah Oleh Barlin dan Yureski Belly Saputra

III-19

05.

Model Teoritik Konduktivitas Termal Fluida Nano Berdasarkan Konsep Nanoconvection Oleh Diah Hidayanti, Nathanael P. Tandian, Aryadi Suwono dan Efrizon Umar

III-25

06.

Efisiensi Alat Pengering Gabah Dengan Menggunakan Kolektor Sekunder Oleh Doddy Suanggana

III-30

07.

Efektivitas Pembakaran Biopelet Kelapa Sebagai Energi Bahan Bakar Alternatif Pengganti Minyak Tanah Ramah Lingkungan Oleh Hasanuddin dan Idham Halid Lahay

III-35

Studi Analisis Hasil Pembakaran dan Prestasi Kerja Ketel Uap Berbahan Bakar Batubara Lignite Pada PLTU Merauke – Papua Oleh Herman Dumatubun dan Yusuf Siahaya

III-41

Kajian Thermal Unjuk Kerja Alat Penukar Panas Pengaruh Variasi Geometri Sirif Dengan Aliran Fluida Alamiah Oleh I Gusti Ketut Sukadana dan I Gusti Ngurah PutuTenaya

III-47

Kinerja Sistem Refrigerasi dengan Variasi Panjang Pipa Kapiler Menggunakan Refrigeran Hydrocarbon (HC) 22 Oleh Khairil Anwar, Reyhan Kyai Demak, dan Mohammad Mufail

III-52

08.

09.

10.

11.

Kinerja Yang Dihasilkan Oleh Kincir Air Arus Bawah Dengan Sudu Berbentuk Mangkok Oleh Luther Sule

12.

Pengaruh Perbandingan Jari-Jari Pipa dan Kelengkungan Bend terhadap Distribusi Kecepatan Aliran Oleh Nurfuadah dan Wahyu H. Piarah

III-63

13.

Reduksi Tahanan Aliran Fluida Melalui Silinder Persegi Yang Dipasang Tandem Dengan Silinder Segitiga

III-68

Page x

III-58

Prosiding Seminar Nasional Rekayasa Material, Sistem manufaktur dan Energi

Pengaruh Penambahan Poly Ether Amine Pada Bensin Terhadap Nilai Kalor, Konsumsi Bahan Bakar, Laju Kecepatan Kendaraan, Dan Emisi Gas Buang Sepeda Motor 4-Langkah Barlin

Yureski Belly Saputra

Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya Sumatera Selatan, Indonesia E-mail: [email protected]

Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya Sumatera Selatan, Indonesia E-mail: [email protected]

Abstrak — PEA (Poly Ether Amine) merupakan zat aditif yang sedang banyak dikembangkan karena dapat meningkatkan kualitas bahan bakar. Penelitian dilakukan dengan menambahkan PEA 5 ml, 10 ml, 15 ml, 20 ml, dan 25 ml per liter premium. Pengujian dilakukan pada sepeda motor Jupiter MX 135 cc dengan variabel penelitian adalah kecepatan dan putaran mesin. Dari hasil penelitian ini terlihat bahwa penambahan 15 ml PEA menghasilkan nilai kalor, konsumsi bahan bakar, laju kecepatan kendaraan dan emisi gas buang yang lebih baik. Nilai Kalor yang didapatkan yakni sebesar 10415,405 cal/g, meningkat 479,4106 cal/g daripada premium murni. Pada konsumsi bahan bakar menghasilkan penurunan konsumsi bahan bakar yang paling besar dimana terjadi penghematan 8 km/l pada setiap variasi kecepatan, daripada saat penggunaan premium murni. Untuk hasil pengujian laju kecepatan kendaraan menghasilkan laju kecepatan rata-rata 10,30 detik, lebih cepat 1,23 detik dibandingkan saat penggunaan premium murni. Pada kadar CO dan HC menghasilkan penurunan yang relatif stabil dibandingkan pada penggunaan premium murni dimana terjadi penurunan sebesar 0,025 % CO dan 1254 ppm HC pada putaran mesin 1500 rpm, penurunan sebesar 0,728 % CO dan 662 ppm HC pada putaran mesin 3000 rpm, serta penurunan sebesar 1,217 % CO dan 302 ppm HC pada putaran mesin 4500 rpm. Kata kunci — premium, zat aditif, emisi gas buang, poly ether amine.

masalah pencemaran udara sehingga dikhawatirkan akan membahayakan dan mempengaruhi kualitas lingkungan hidup. Permasalahan emisi gas buang ini tidak bisa dianggap enteng, karena dapat mengganggu keberlangsungan hidup. Perlu dicarikan solusi untuk menekan laju emisi yang dilepaskan kendaraan bermotor ke lingkungan. Salah satu cara yang sedang gencar dilakukan adalah dengan menambahkan zat aditif pada bahan bakar, yang diketahui dapat meningkatkan kualitas bahan bakar terutama nilai oktan. Karena nilai oktan dari bahan bakar merupakan salah satu parameter untuk mengetahui kesempurnaan pembakaran di dalam mesin. Konsumen sangat membutuhkan kendaraan bermotor dengan kinerja mesin yang optimal dan irit bahan bakar, sehingga penambahan zat aditif ini dianggap tepat karena selain mampu mengurangi emisi gas buang juga mampu meningkatkan kinerja mesin. Oleh karena itu pada penelitian kali ini akan digunakan zat aditif PEA yang akan dicampurkan kedalam bensin dengan beberapa perbandingan campuran, untuk mengetahui pengaruhnya terhadap nilai kalor, konsumsi bahan bakar, laju kecepatan kendaraan, dan emisi gas buang. II. TUJUAN PENELITIAN

I. LATAR BELAKANG Perilaku masyarakat Indonesia yang konsumtif telah mendorong banyak produsen otomotif untuk menawarkan berbagai produk kendaraan dengan berbagai keunggulan, sehingga volume kendaraan pun semakin meningkat sebagai dampak dari kemajuan teknologi dan ekonomi. Kemajuan teknologi dan kemajuan di bidang ekonomi ini membawa pada konsekuensi peningkatan pendapatan masyarakat menyebabkan kesempatan kepemilikan kendaraan semakin meluas. Di samping sisi positif peningkatan kepemilikan kendaraan bermotor yang berjalan begitu cepat, ternyata muncul sisi negatif yang tidak dapat dielakkan. Sisi negatif tersebut antara lain berupa kemacetan lalu lintas sampai

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan zat aditif PEA dalam bensin terhadap nilai kalor, konsumsi bahan bakar, laju kecepatan kendaraan dan emisi gas buang pada motor bensin. III. BATASAN PENELITIAN Adapun batasan masalah pada penelitian ini, diantaranya :

1. Zat aditif yang digunakan adalah PEA (Poly Ether 2. 3.

Energi III-19

Amine) Dalam penelitian ini digunakan variasi konsentrasi campuran 5 ml, 10 ml, 15 ml, 20 ml dan 25 ml zat aditif kedalam 1 liter bensin. Melakukan pengujian nilai kalor untuk masing-masing konsentrasi campuran zat aditif PEA dengan bensin.


4. Melakukan pengujian konsumsi bahan bakar dan laju 5.

kecepatan kendaraan. Melakukan pengujian emisi gas buang yang meliputi: kadar CO, dan HC IV. DASAR TEORI

Motor bensin dapat dibedakan atas 2 jenis yaitu motor bensin 2 langkah dan motor bensin 4 langkah. Pada motor bensin 2 langkah, siklus terjadi dalam dua gerakan torak atau dalam satu putaran poros engkol. Sedangkan motor bensin 4langkah, pada satu siklus terjadi dalam 4-langkah. Langkah-langkah yang terjadi pada motor bensin 4 langkah adalah: 1. Langkah Hisap 2. Langkah Kompresi 3. Langkah Usaha 4. Langkah Buang Pada motor bensin 4 langkah, poros engkol berputar sebanyak dua putaran penuh dalam satu siklus dan telah menghasilkan satu tenaga. Cara kerja motor bensin 4 langkah ini dapat dilihat pada gambar 1 berikut:

Gambar 1 Cara kerja motor bensin 4 langkah

Pada motor bensin 2 (dua) langkah, setiap siklus terdiri dari 2 (dua) langkah piston atau 1 (satu) kali putaran poros engkol. Langkah-langkah tersebut adalah: 1. Langkah Naik. 2. Langkah Turun

Gambar 2 Prinsip kerja motor 2 (dua) langkah

A. Zat Aditif Zat Aditif merupakan bahan yang ditambahkan pada bahan bakar kendaraan bermotor, baik mesin bensin maupun mesin diesel. Zat Aditif digunakan untuk memberikan peningkatan sifat dasar tertentu yang telah dimilikinya. Kebutuhan Zat aditif pada masa sekarang telah meningkat dengan pesat dikarenakan perubahan komposisi bensin yang timbul oleh karena tiga alasan utama yaitu: Perubahan Harga Minyak, Persyaratan Gas buang Kendaraan, Persyaratan Konsumsi Bahan Bakar.

B. Manfaat Zat Aditif Adapun manfaat dari Zat Aditif untuk meningkatkan performansi mesin mulai dari durabilitas, akselerasi sampai power mesin. Kegunaan lain dari Zat Aditif adalah sebagai berikut: 1. Membersihkan Karburator/injektor pada saluran bahan bakar 2. Mengurangi karbon/endapan senyawa organik pada ruang bakar 3. Menambah tenaga mesin 4. Mencegah Korosi C. Poly Ether Amine (PEA) Penemuan PEA berawal pada tahun 1967, Charles Pedersen yang bekerja sebagai kimiawan di Dupont menemukan metode sederhana untuk mensintesis polyether ketika dia sedang sedang membuat agen pengkompleks untuk kation divalen. Pedersen mendapat nobel dibidang kimia pada tahun 1987 atas penemuan lintasan sintesis dari sifat-sifat mengikat polyether. Struktur utama dari zat aditif ini tersusun atas gugusan fungsional amina yang berikatan dengan atom karbon. PEA Merupakan dispersan polimer yang diperuntukan sebagai formula antikerak PFI, disebut juga sebagai deterjen karburator. PEA tersusun atas gugus fungsional polyether yang mengikat amine terprotonasi dan membentuk kompleks yang sangat stabil pada fase gas maupun larutan. Memiliki kandungan air sekitar 0,1%, zat aditif ini juga sangat sering digunakan sebagai pelapis permukaan logam untuk menambah tingkat kekerasan dari logam. Rantai primer dari amine yang mampu berikatan dengan logam inilah yang membuat PEA bisa digunakan sebagai pembersih ruang pembakaran. PEA tidak mengandung deposit di ruang bakar, mengurangi emisi gas buang, dan tidak menimbulkan racun dioksin. Menurut Wahyu Eko Saputra (2013) yang mengutip penelitian yang dilakukan oleh Kirana (2005) terhadap campuran bensin zat aditif (1:10) PEA (Polyether Amine) dalam bentuk tablet pada pengujian TD 114 diketahui penurunan konsumsi bahan bakar spesifik sebesar 23,93 % dibandingkan dengan bahan bakar bensin tanpa zat aditif tersebut D. Bahan Bakar Bensin Premium berasal dari bensin yang merupakan salah satu fraksi dari penyulingan minyak bumi yang diberi zat tambahan atau aditif, Premuim mempunyai rumus empiris Ethyl Benzena (C8H18). Premium adalah Bahan bakar jenis disilat berwarna kuning akibat adanya zat pewarna tambahan. Penggunaan premium pada umumnya digunakan untuk bahan bakar kendaraan bermotor bermesin bensin, seperti mobil, sepeda motor, dan lain lain. Bahan bakar ini juga sering disebut motor gasoline atau petrol dengan angka oktan adalah 88, dan mempunyai titik didih 300˚C-2000˚C. E. Konsumsi Bahan Bakar Karakteristik prestasi atau unjuk kerja suatu motor bakar torak dinyatakan dalam beberapa parameter diantaranya adalah konsumsi bahan bakar, konsumsi bahan bakar spesifik,

Energi III-20


perbandingan bahan bakar–udara, laju kecepatan kendaraan, dan daya keluaran. Berikut ditampilkan rumus-rumus dari beberapa parameter yang digunakan dalam menentukan unjuk kerja motor bakar torak: 1. Konsumsi Bahan Bakar / Fuel Consumption (FC)

3.

Dengan mengambil data dari hasil pengujian yang dilakukan di Lab. Grha Pertamina Universitas Sriwijaya. Diskusi Berupa tanya jawab dengan dosen pembimbing yang ditunjuk oleh Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya

(2.1)

VI. PEMBAHASAN

2.

Laju Aliran Massa Bahan Bakar (2.2)

dimana : BFC ρf

= laju aliran bahan bakar (kg/jam) = konsumsi bahan bakar ( l/jam ) = massa jenis bahan bakar (kg/m3)

F. Nilai Kalor Bahan Bakar Nilai kalor adalah jumlah energi yang dilepaskan pada proses pembakaran persatuan volume atau massa. Nilai kalor bahan bakar menentukan jumlah konsumsi bahan bakar tiap satuan waktu, nilai kalor ditentukan berdasarkan hasil pengukuran dengan kalorimeter dilakukan dengan membakar bahan bakar dan udara pada temperatur normal, sementara itu dilakukan pengukuran jumlah kalor yang terjadi sampai temperatur dari gas hasil pembakaran turun kembali ke temperatur normal. Nilai kalor akan mempengaruhi proses pembakaran, semakin tinggi nilai kalor, maka energi yang mampu dikonversikan menjadi daya oleh mesin semakin tinggi G. Emisi Gas Buang Emisi gas buang atau umum disebut polutan yang berasal dari kendaraan bermotor dibedakan menjadi polutan primer dan sekunder. Polutan primer seperti karbon monoksida (CO), sulfur oksida (SOx), nitrogen oksida (NOx), dan hidrokarbon (HC) langsung dibuang ke udara babas dan mempertahankan bentuknya seperti pada saat pembuangan. Polutan sekunder seperti ozon (O2) adalah polutan yang terbentuk di atmosfer melalui proses fotokimia, hidrolisis atau oksidasi. Komposisi gas tersebut juga tergantung pada jenis bahan bakar kendaraan (jenis mesin), dan alat pengendali emisi bahan bakar itu sendiri. V. METODE PENELITIAN Metode penulisan yang digunakan penulis adalah sebagai berikut: 1. Metode studi literatur Menggunakan referensi dari berbagai sumber yang digunakan sebagai acuan dalam mengolah dan menganalisa data. 2. Metode studi lapangan

Penelitian yang dilakukan adalah penelitian nilai kalor, konsumsi bahan bakar, laju kecepatan kendaraan, dan emisi gas buang. Penelitian nilai kalor bertujuan untuk mengukur nilai nilai kalor bahan bakar dari setiap sampel, alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah mesin PARR Bomb Calorimeter 6400 yang terdapat di Lab. Grha Pertamina Universitas Sriwijaya. Kemudian untuk penelitian konsumsi bahan bakar dan laju kecepatan kendaraan menggunakan sepeda motor bensin 4 langkah dengan memodifikasi tangki bahan bakar yang sudah dirancang sebelumnya, penelitian ini dilakukan di jalan belakang Stadion Univesitas Sriwijaya, yang bertujuan untuk mengetahui sampel yang mana yang paling hemat dan paling cepat laju kecepatannya ketika digunakan pada kendaraan bermotor. Dan yang terakhir adalah penelitian emisi gas buang menggunakan mesin STARGAS 898 Global Diagnostic System Certification OIML CLASS O yang terdapat di Lab. Graha Pertamina Universitas Sriwijaya, penelitian ini bertujuan untuk menemukan sampel yang mana yang menghasilkan emisi gas buang yang paling baik. Hasil dari keempat penelitian tersebut adalah sebagai berikut: A. Hasil Pengujian Nilai Kalor

Penambahan PEA vs Nilai Kalor Nilai Kalor ( Cal/g )

dimana : BFC = konsumsi bahan bakar (l/jam) Vf = konsumsi bahan bakar volumetrik( ml ) t = waktu konsumsi bahan bakar ( detik)

10400 10200 10000 9800 9600 0

5

10

15

20

25

Penambahan PEA ( ml ) Gambar 3. Grafik Nilai Kalor

Nilai kalor yang tertinggi terjadi pada penambahan 15 ml PEA yakni sebesar 10415,405 cal/g atau mengalami kenaikan sebesar 480,5416 cal/g, namun nilai kalor akan turun kembali pada penambahan konsentrasi PEA yang lebih banyak (20 ml dan 25 ml) hal ini dipengaruhi oleh viskositas bahan bakar. Penambahan PEA yang semakin banyak tidak berarti kualitas bahan bakar akan semakin baik, dengan penambahan PEA yang semakin banyak akan memunculkan sifat dari kedua propertis, salah satunya adalah titik nyala dari PEA yang tinggi sehingga campuran dari keduanya lebih sulit terbakar, hal inilah yang menyebabkan penurunan nilai kalor. Selain itu penambahan PEA diatas 15 ml kedalam 1 liter premium akan membuat viskositas bahan bakar akan semakin tinggi yang disebabkan karena densitas dari PEA yang lebih tinggi

Energi III-21


sehingga cenderung lebih kental daripada premium yang dapat memperburuk proses pembakaran.

sebesar 0,1449 kg/jam daripada saat menggunakan premium murni.

B. Hasil Pengujian Konsumsi Bahan Bakar

Laju aliran bahan bakar dipengaruhi oleh nilai kalor, semakin tinggi nilai kalor, maka laju aliran bahan bakar semakin lambat, karena dengan nilai kalor yang tinggi massa yang dibutuhkan mesin untuk melakukan kerja semakin kecil.

Kecepatan vs Konsumsi Bahan Bakar 70

Premium+0ml PEA

D. Hasil Pengujian Laju Kecepatan Kendaraan

Konsumsi Bahan Bakar (km/l)

Premium+5ml PEA Premium+10ml PEA Premium+15ml PEA

14

Waktu Tempuh (detik)

60

12 10

50

40 20 40 Kecepatan (km/jam)

60

6 0

5

10

15

20

25

Gambar 6. Grafik Laju Kecepatan Kendaraan

Gambar 4. Konsumsi Bahan Bakar

Konsumsi bahan bakar dipengaruhi oleh nilai kalor bahan bakar, semakin tinggi nilai kalor bahan bakar maka konsumsi bahan bakar akan semakin menurun, karena dengan nilai kalor yang tinggi massa bahan bakar yang dibutuhkan untuk menghasilkan daya yang sama akan lebih sedikit. C. Hasil Pengujian Laju Aliran Bahan Bakar

Laju Aliran Bahan Bakar (kg/jam)

8

Penambahan PEA (ml)

Dari hasil pengujian dapat ditarik kesimpulan bahwa konsumsi bahan bakar paling hemat terjadi pada saat penambahan 15 ml PEA kedalam 1 liter bensin, karena lebih hemat 8 km/l pada kecepatan 20 km/jam dan 40 km/jam, dan kecepatan 60 km/jam daripada saat menggunakan premium murni.

1

Penambahan PEA vs Waktu Tempuh

Dari hasil pengujian dapat disimpulkan bahwa laju kecepatan kendaraan yang paling cepat adalah pada saat menggunakan premium yang ditambahkan 15 ml PEA dimana terjadi peningkatan sebesar 1,23 detik dari premium murni. Nilai kalor mempengaruhi tenaga mesin, semakin tinggi nilai kalor maka laju kecepatan kendaraan akan semakin cepat, hal ini disebabkan oleh daya yang dihasilkan untuk massa bahan bakar yang sama akan lebih besar dibandingkan dengan sampel campuran yang lain. Namun penambahan PEA yang semakin banyak tidak berarti tenaga mesin lebih besar, hal ini terlihat dari hasil pengujian bahwa laju kecepatan kendaraan semakin lambat setelah penambahan diatas 15 ml PEA hal ini disebabkan karena nilai kalor bahan bakar yang semakin menurun dan viskositas bahan bakar yang ikut memperburuk proses pembakaran.

Kecepatan vs Laju Aliran Bahan Bakar

E. Hasil Pengujian Emisi Gas CO

0,9

Premium+0ml PEA Premium+5ml PEA Premium+10ml PEA Premium+15ml PEA Premium+20ml PEA

0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 20 40 60 Kecepatan (km/jam)

Gambar 5. Grafik Laju Aliran Bahan Bakar

Dari hasil pengujian dapat diambil kesimpulan bahwa laju aliran bahan bakar paling lambat terjadi pada penambahan 15 ml PEA kedalam 1 liter bensin karena pada kecepatan 20 km/jam terjadi penurunan sebesar 0,0319 kg/jam, pada kecepatan 40 km/jam terjadi penurunan sebesar 0,0684 kg/jam, sedangkan pada kecepatan 60 km/jam terjadi penurunan

Gambar 7. Grafik Emisi Gas CO

Dapat disimpulkan bahwa penambahan 15 ml PEA kedalam 1 liter bensin memiliki kadar emisi CO yang paling baik dari

Energi III-22


sampel lain karena terjadi penurunan yang relatif stabil pada setiap putaran mesin. Dari hasil pengujian emisi gas CO dapat dilihat bahwa PEA mampu menigkatkan kualitas bahan bakar, karena penambahan PEA menghasilkan pembakaran yang lebih baik sehingga menghasilkan emisi gas CO yang lebih rendah dan berada dibawah batas minimum dari standar emisi gas buang CO yang telah ditetapkan pemerintah sesuai dengan Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup No 05 Tahun 2006.

3.

4.

F. Hasil Pengujian Emisi Gas HC PEA mampu meningkatakan kualitas bahan bakar sehingga pembakaran menjadi lebih baik, hal ini dapat dilihat dari menurunnya kadar emisi HC karena pembakaran yang baik akan mengurangi jumlah bahan bakar yang tidak ikut terbakar pada proses pembakaran.

terlalu lamban jika ditinjau dari segi efisiensi berkendara. Waktu tempuh yang paling cepat untuk mencapai laju kecepatan 80 km/jam diperoleh pada penambahan 15 ml PEA yaitu dengan rata-rata waktu tempuh sebesar 10,30 detik, lebih cepat 1,23 detik dibandingkan pada penggunaan premium murni. Kadar emisi gas buang CO dan HC yang paling baik dari sampel lain dan penurunannya relatif stabil adalah pada penambahan 15 ml PEA kedalam 1 liter premium, yaitu 0,249% kadar CO, dan 482 ppm kadar HC pada putaran mesin 1500 rpm, 1,427 % kadar CO, dan 95 ppm kadar HC pada putaran mesin 3000 rpm, serta 3,689 % kadar CO dan 109 ppm kadar HC pada putaran mesin 4500 rpm. VIII. SARAN

Dari hasil pengamatan selama pengujian penulis menyampaikan saran sebagai berikut: 1. Apabila ingin menghemat konsumsi bahan bakar, maka melajulah dengan kecepatan konstan. 2. Penulis merekomendasikan penambahan 15 ml PEA kedalam 1 liter premium karena memiliki konsumsi bahan bakar, laju kecepatan kendaraan dan emisi gas buang yang paling baik dibandingkan dengan sampel penambahan PEA yang lainnya pada pengujian yang dilakukan penulis. 3. Perlu diadakan penelitian lebih lanjut terhadap dampak positif dan dampak negatif dari penambahan PEA terhadap mesin kendaraan. DAFTAR PUSTAKA

Gambar 8. Grafik Emisi Gas HC

Dapat disimpulkan bahwa penambahan 15 ml PEA memiliki kadar emisi HC yang paling baik dari sampel lain karena menunjukan penurunan yang relatif stabil daripada premium murni dan berada dibawah batas minimum dari standar emisi gas buang HC yang telah ditetapkan pemerintah sesuai dengan Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup No 05 Tahun 2006. VII. KESIMPULAN Berdasarkan data-data yang diperoleh dari pengujian penambahan PEA kedalam bahan bakar premium dan juga telah dilakukan perhitungan dan analisa data didapatlah kesimpulan sebagai berikut: 1. Nilai kalor yang tertinggi diperoleh pada penambahan 15 ml PEA kedalam 1 liter premium yaitu 10415,405 cal/g. 2. Konsumsi bahan bakar yang paling hemat dan laju aliran bahan bakar yang paling lambat adalah pada penambahan 15 ml PEA kedalam 1 liter premium pada kecepatan 20 km/jam. Namun dari ketiga macam variasi kecepatan, yang terbaik adalah pada penambahan 15 ml PEA kedalam 1 liter premium pada kecepatan 40 km/jam karena kecepatan 20 km/jam

[1] Arends, BPM dan Berenschot, H. 1980. Motor bensin, Erlangga, Jakarta. [2] Arismunandar, Wiranto. 2008. PenggerakMula Motor Bakar Torak : Penerbit ITB Bandung. [3] Brady, James E. 1999. Kimia Universitas Asas dan Struktur, Jilid satu, Jogjakarta: Binarupa Aksara [4] Burton, Bruce dkk. 2010. Epoxy Formulations Using Jeffamine Polyetheramines, Texas. [5] Krisnanda, RB dan K, HDS. 2012.Pengaruh Penambahan Aditif pada Premium dengan Variasi Konsentrasi terhadap Unjuk Kerja Engine Putaran Variabel Karisma 125 CC, Jurnal Teknik Pomits, Vol,1, No,1, Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh Nopember. [6] Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup No 05 Tahun 2006 [7] Pulkrabek, Willard W. Engineering Fundamentals of The Internal Combustion Engine, Prentice Hall, New Jersey. [8] Raharjo, Winarno Dwi dan Karnowo. 2008. Mesin Konversi Energi. Semarang: Universitas Negeri Semarang Press. [9] Saputra, WE, Burhanuddin, H dan ES, MDS.2013. Pengaruh penambahan zat aditif alami pada motor bensin terhadap prestasi motor 4 langkah, Jurnal FEMA, Vol,1,No.1,Lampung:Universitas Lampung. [10] Siadari, 2007. Evaluasi Kualitas Udara Perkotaan Tahun 2007 Program Langit Biru. Kementrian Lingkungan Hidup. [11] Supraptono. 2004. Bahan Bakar dan Pelumas. Semarang: Universitas Negeri Semarang Press. [12] www.chemeng.ui.ac.id/`wulan/materi/port

Energi III-23


[13] www.Mencari Pengganti TEL untuk Meningkatkan Oktan _ chemist is friendly.htm [14] www.suarapembaharuan.com

Angka

[15] www.wikipedia.org [16] www.yamaha-motor.co.id

Energi III-24

ISBN 978-602-71380-0-1 Sekretariat: Kampus Unhas Tamalanrea Gedung POMD Lantai 3, Ruang Program Studi Magister Mesin, Fakultas Teknik Unhas Jl P. Kemerdekaan Km 10 Makassar, Sulawesi Selatan Homepage : siaka.unhas.ac.id/snmme

PROSIDING SEMINAR NASIONAL REKAYASA MATERIAL, SISTEM MANUFAKTUR DAN ENERGI JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HASANUDDIN

Recommend Documents