Universitas Sumatera Utara

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1

Mesin Pembakaran dalam Mesin pembakaran dalam (internal combustion engine) adalah mesin yang

memamfaatkan fluida kerja/gas panas hasil pembakaran, dimana antara medium yang memanfaatkan fluida dengan fluida kerjanya tidak dipisahkan oleh dinding pemisah. Dari hukum termodinamika pertama,energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi dapat dikonversikan dari satu bentuk energi ke bentuk energi lainnya. Dengan demikian harus terdapat suatu kesetimbangan energi dari masukan dan keluaran. Dalam mesin pembakaran jenis reciprocating, bahan bakar diumpankan ke dalam ruang bakar sehingga terbakar dalam udara, mengonversikan energi kimianya menjadi panas. Tidak semua energi ini dapat menggerakkan piston karena terdapat kerugian-kerugian, seperti ke saluran buang, ke pndingin, dan radiasi. Energi yang tersisa, yang dikonversi menjadi tenaga, disebut tenaga indikatif (indicated horse power, ihp). Tenaga inilah yang akan menggerakkan piston. Tenaga yang menggerakkan piston ini dalam pentransmisiannya mengalami kerugian karena gesekan, pemompaan, dan lain-lain[5]. 2.1.1 Mesin otto (mesin pembakaran dalam jenis spark ignition/SIE) Mesin otto, atau Beau de Roches merupakan mesin pengonversi energi tak langsung, yaitu dari bahan bakar menjadi energi panas dan kemudian baru menjadi energy mekanis. Jadi, energi kimia bahan bakar tidak dikonversikan langsung menjadi energi mekanis. Efisiensi pengonversian energinya berkisar 30% (Ƞ t ± 30%). Hal ini karena rugi-rugi 50 % rugi panas, gesek/ mekanis, dan pembakaran tak sempurna. Seorang ilmuan jerman sekaligus penemu mesin otto yaitu A. Nikolaus Otto pada tahun 1876 menemukan mesin pembakaran dalam. Ia mulai percobaan dengan mesin gas dan pada 1864 ikut serta dengan 2 kawan untuk membentuk perusahaannya sendiri. Perusahaan itu dinamai N. A. Otto & Cie., yang

6 Universitas Sumatera Utara

merupakan perusahaan pertama yang menghasilkan mesin pembakaran dalam. Perusahaan ini masih ada sampai kini dengan nama Deutz AG. Adapun bentuk karya beliau masih dipergunakan dan terus dikembangkan hingga saat ini. Salah satu contoh mesin yang menggunakan mesin otto ditunjukkan pada. Gambar 2.1 Berikut.

Gambar 2.1 A. Nikolaus Otto (sumber: sawanganmotor.blogspot.com)

Pertama kali dibuat pada 1876, tak(langkah) adalah berupa gerakan naik atau turun pada piston silinder. Paten Otto dibuat tak berlaku pada 1886 saat ditemukan bahwa penemu lain, Alphonse Beau de Rochas, telah membuat asas putaran 4 tak dalam selebaran yang diterbitkan sendirian. Menurut studi sejarah terkini, penemu Italia Eugenio Barsanti dan Felice Matteucci mempatenkan versi efisien karya pertama dari mesin pembakaran dalam pada 1854. A. Nikolaus Otto juga mengemukakan standar siklus udara yang ideal dengan volume konstan selain panas, yang membentuk dasar untuk mesin spark – ignition praktis (mesin bensin dan gas)[6]. Siklus ini ditampilkan pada p-v dan diagram t-s pada Gambar 2.2 .


Gambar 2.2 diagram p-v dan t-s otto Ideal (sumber: gupta - fundamentals of internal combustion engine) dimana : 1= kompresi berlangsung isentropis 2=Pemasukan kalor pada volume konstan dan tidak memerlukan waktu 3=ekspansi isentropis 4=pmbuangan kalor pada volume konstan Pada Proses langkah kerja pada siklus actual, dalam kenyataannya tidak dapat bekerja dalam kondisi siklus yang ideal. Adapun untuk siklus otto aktual dapat dilihat pada Gambar 2.3 berikut.

Gambar 2.3 diagram p-v otto aktual (sumber: eprints.undip.ac.id) Sistem siklus kerja mesin bensin dibedakan atas mesin bensin empat langkah (four stroke) dan mesin bensin dua langkah (two stroke). 8 Universitas Sumatera Utara

a. Mesin bensin empat langkah Mesin bensin empat langkah adalah mesin yang pada setiap empat langkah torak/piston (dua putaran engkol) sempurna menghasilkan satu tenaga kerja (satu langkah kerja). •

Langkah pemasukan, yang dimulai dengan piston pada titik mati atas dan berakhir ketika piston mencapai titik mati bawah. Untuk menaikkan massa yang terhisap, katup masuk terbuka saat langkah ini dan menutup setelah langkah ini berakhir.

•

Langkah kompresi, ketika kedua katup tertutup dan campuran di dalam silinder terkompresi ke bagian kecil dari volume awalnya. Sesaat sebelum akhir langkah kompresi ke bagian kecil dari volume awalnya. Sesaat sebelum akhir langkah kompresi, pembakaran dimulai dan tekanan silinder naik lebih cepat.

•

Langkah tenaga, atau langkah ekspansi, yang dimulai saat piston pada titik mati atas dan berakhir sekitar 45o

sebelum titik mati bawah. Gas

bertekanan tinggi menekan piston turun dan memaksa engkol berputar. Ketika piston mencapai titik mati bawah, katup buang terbuka untuk memulai proses pembuangan dan menurunkan tekanan silinder hingga mendekati tekanan pembuangan. •

Langkah pembuangan, dimulai ketika piston mencapai titik mati bawah. Ketika katup buang membuka, piston menyapu keluar sisa gas pembakaran hingga piston mencapai titik mati atas. Bila piston mencapai titik mati atas, katup masuk membuka, katup buang tertutup, dan siklus dimulai lagi[5]. Pada Gambar 2.4 Berikut adalah siklus dari mesin bensin empat langkah

yang dimulai dari langkah pemasukan (intake) menuju langkah kompresi (compression) kemudian langkah tenaga (power) dan diakhiri dengan langkah pembuangan (exhaust)


Gambar 2.4 siklus empat langkah (sumber: smkdhtk-panitiampv.blogspot.co.id) b. Mesin bensin dua langkah Mesin bensin dua langkah adalah mesin yang pada dua langkah torak/piston (satu putaran engkol) sempurna akan mnghasilkan satu tenaga kerja (satu langkah kerja). •

Langkah Kompresi, yang dimulai dengan penutupan saluran masuk dan keluar, dan kemudian menekan isi silinder dan menghisap campuran bahan bakar udara bersih ke dalam rumah engkol

•

Langkah tenaga atau ekspansi, adalah ketika piston bergerak mencapai titik tertentu sebelum titik mati bawah, pada awalnya saluran buang dan kemudian saluran masuk terbuka. Sebagian besar gas yang terbakar keluar silinder dalam proses exhaust blowdown. Ketika saluran masuk terbuka, campuran bahan bakar dan udara bersih tertekan didalam rumah engkol, mengalir ke dalam silinder. Piston dan saluran-saluran umumnya dibentuk untuk membelokkan campuran yang masuk langsung menuju saluran buang dan juga ditujukan untuk mendapatkan pembilasan gas residu secara efektif.


Pada Gambar 2.5 Berikut adalah siklus dari mesin bensin dua langkah yang divariasikan menurut langkah piston yaitu langkah piston menuju TMA dan langkah piston menuju TMB.

Gambar 2.5 Siklus dua langkah (sumber:http://titi-sindhuwati.blogspot.co.id) 2.1.2

Mesin

Diesel

(mesin

pembakaran

dalam

jenis

compression

ignition/CIE) Konsep pembakaran pada mesin diesel adalah melalui proses penyalaan kompresi udara pada tekanan tinggi. Pembakaran itu dapat terjadi karena udara dikompresi pada ruang dengan perbandingan kompresi jauh lebih besar daripada mesin bensin. Akibatnya, udara akan mempunyai tekanan dan temperature melebihi suhu dan tekanan penyalaan bahan bakar. Rudolf diesel pada tahun 1892 memperkenalkan siklus pada mesin ini. Sama halnya dengan mesin otto, mesin diesel ini masih tetap dipergunakan di kalangan industri maupun sector transportasi. Pada Gambar 2.6 adalah salah satu contoh produk mesin yang sampai saat ini masih terus digunakan dan dikembangkan.


Gambar 2.6 Produk msin (sumber: ptkubota.co.id) Siklus diesel adalah siklus teoritis pada kecepatan pelan untuk mesin jenis compression-ignition. Dalam siklus ini, panas ditambahkan pada tekanan konstan dan ditolak pada volume konstan. proses kompresi dan ekspansi adalah isentropik. Untuk detail dari siklus ini ditunjukkan pada Gambar 2.7 berikut.

Gambar 2.7 diagram p-v dan t-s otto (sumber: gupta - fundamentals of internal combustion engine) dimana : • Proses 1-2 adalah kompresi isentropik. tidak ada perpindahan panas


• Proses 2-3 adalah reversibel proses tekanan konstan. panas dipasok selama proses ini • Proses 3-4 adalah ekspansi isentropik. tidak ada perpindahan panas • Proses 4-1 adalah reversibel proses volume konstan. panas ditolak selama proses ini Sistem siklus kerja mesin diesel dapat dibedakan atas empat langkah (four stroke) dan dua langkah (two stroke). a. Mesin Diesel Empat Langkah Sama halnya dengan pada mesin otto, mesin diesel empat langkah bekerja bila empat kali grakan piston (dua kali putaran engkol) menghasilkan satu kali kerja. Secara skematis prinsip kerja mesin diesel empat langkah dapat dijelaskan sebagai berikut : •

Langkah pemasukan. Pada langkah ini katup masuk membuka dan katup buang tertutup. Udara mngalir ke dalam silinder.

•

Langkah kompresi. Pada langkah ini kedua katup mertutup, piston bergerak dari TMB ke TMA menekan udara yang ada dalam silinder sesaat sebelum mencapai TMA, bahan bakar diinjeksikan.

•

Langkah ekspansi. Karena injeksi bahan bakar ke dalam silinder yang bertemperatur tinggi, bahan bakar terbakar dan berekspansi menekan piston untuk melakukan kerja sampai piston mencapai TMB Pada Gambar 2.8 Berikut adalah siklus dari mesin diesel empat langkah

yang dimulai dari langkah pemasukan (intake) menuju langkah kompresi (compression) kemudian langkah tenaga (power) dan diakhiri dengan langkah pembuangan (exhaust).


Gambar 2.8 siklus kerja mesin diesel 4 langkah

b.

Mesin Diesel Dua Langkah Sama halnya dengan pada mesin otto, mesin diesel dua langkah bekerja

bila dua kali gerakan piston (satu kali putaran engkol) menghasilkan satu kali kerja. Dalam diesel, siklus dua langkah kedua katup adalah katup buang. Saluran-saluran (lubang-lubang) pada dinding silinder yang terbuka dan tertutup oleh gerakan piston memungkinkan udara mengalir ke dalam silinder. Ketika piston berada pada TMB, saluran-saluran masuk terbuka, dan udara mengalir ke dalam silinder dengan tekanan tinggi karena blower. Pada saat yang sama gas buang terbuang keluar melalui katup-katup buang yang terbuka pada bagian atas silinder[8]. Ketika piston naik, saluran-saluran masuk tertutup, katup-katup buang menutup, dan udara dalam silinder tertekan. Bahan bakar diinjeksikan ketika piston berada dekat titik mati atas dan terbakar oleh panas yang dihasilkan oleh penekan udara. Gas berekspansi menekan piston turun untuk menghasilkan tenaga. Berikut adalah skema mesin diesel 2 langkah yang ditunjukkan pada Gambar 2.9.


Gambar 2.9 siklus kerja mesin diesel 2 langkah (sumber:belajar.kemdikbud.go.id) 2.1.3 Mesin wankel Mesin Wankel atau sering juga disebut mesin rotary adalah mesin pembakaran dalam yang digerakkan oleh tekanan yang dihasilkan oleh pembakaran diubah menjadi gerakan berputar pada rotor yang menggerakkan sumbu. Salah satu produk mesin wankel dapat dilihat pada gambar 2.10 berikut.

Gambar 2.10 Mesin wankel(sumber:https://id.wikipedia.org/wiki/Berkas:Wankel)


Felix Wankel seorang insinyur Jerman

yang mengembangkan mesin

wankel. Beliau memulai penelitiannya pada awal tahun 1950 di NSU Motorenwerke AG. NSU selanjutnya melisensikan konsepnya kepada beberapa perusahaan lain di berbagai Negara untuk memperbaiki konsepnya. Mesin wankle memiliki sebuah rotor segitiga berkedudukan di dalam rumah dan berputar mengitari sebuah tap eksentris. Rotor ini saling menangkap dengan roda gigi tetap karena itu rotor membuat satu kali putaran setiap tiga kali putaran poros. Kalau rotornya berputar, maka tiga buah ruang yang dibentuk oleh rotor dan rumah selalu berubah isinya seperti pada torak yang bergerak bolak balik mengubah ruangnya didalam silinder. Dalam hal ini kalau rotornya berputar tiap ruang tersebut akan bertambah besar atau mengecil dua kali. Kalau ruang tersebut bertambah besar pada bagian pertama dari setengah putarannya, maka motor pembakarannya berada pada langkah kompresi. Kalau ruang yang sama mengembang dan mengecil pada setengah putaran berikutnya, maka motor pembakarannya secara berturut-turut berada pada langkah ekspansi dan pembuangan. Karena itu daya yang dilakukan oleh sebuah ruang dari motor pembakaran rotasi pada satu kali putaran rotor adalah sama dengan proses empat langkah dari sebuah motor pembakaran torak gerak bolak balik siklusnya dua kali putaran poros engkol.

Di dalam kedua ruang terjadi proses yang sama dan satu kali putaran motor dibutuhkan tiga kali putaran poros utama. Jadi tiga ruang dari rotor tiga kali putaran poros utama menghasilkan daya yang sama dengan motor pembakaran dua langkah dengan silinder yang sma isinya. Daya yang dihasilkan oleh rotor tersebut sama dengan motor pembakaran tiga silinder dua langkah. Maka dari itu dapat dibangun dengan ukuran lebih kecil daripada motor pembakaran torak yang menghasilkan daya yang sama dan kelebihannya ialah kurangnya getaran dan baiknya kesetimbangan dari masa-masa yang bergerak.

Dalam hal ini motor pembakaran gerak torak berputar (rotary) mempunyai persoalan perapatan (seal) berbentuk busur dengan kemiringan 25o terhadap permukaan geseran dengan demikian luas perapat yang merapat pada rumah


sempit. Hasilnya ialah tahan terhadap motor pembakaran yang rendah mutunya. Kecuali itu ruang pembakarannya mempunyai daerah yang luas untuk menghamburkan panasnya karena geseran yang datar.

2.2 Tinjauan Terhadap Unjuk Kerja Motor Bensin Pengujian terhadap motor bakar ini adalah untuk mengetahui unjuk kerja dari motor bakar itu sendiri. Motor bakar yang digunakan untuk pengujian dalam penelitian ini adalah motor bensin empat langkah dan unjuk kerja yang dibahas meliputi: 2.2.1 Torsi dan Daya Torsi yang dihasilkan suatu mesin dapat diukur dengan menggunakan torquemeter yang dikopel dengan poros outpun mesin. Oleh karena sifat torquemeter yang bertindak seolah-olah seperti sebuah rem dalam sebuah mesin, maka daya yang dihasilkan poros output ini sering disebut sebagai daya rem (Brake Power) [9].

..

………………………………………………....….. (2.1)

dimana: PB = Daya Keluaran (Watt) n = Putaran mesin (rpm) T = Torsi (N.m)

2.2.2 Konsumsi Bahan Bakar Spesifik (Spesifik Fuel Consumption, Sfc) Konsumsi bahan bakar spesifik adalah parameter unjuk kerja mesin yang berhubungan langsung dengan nilai ekonomis sebuah mesin, karena dengan mengetahui hal ini dapat dihitung jumlah bahan bakar yang dibutuhkan untuk menghasilkan sejumlah daya dalam selang waktu tertentu. Bila daya rem dalam satuan kW dan laju aliran massa bahan bakar dalam satuan kg/jam, maka:

…………………………………………..………(2.2)


dimana: Sfc = Konsumsi Bahan Bakar Spesifik (g/kW.h). mf = Laju Aliran Bahan Bakar (kg/jam)

Besarnya laju aliran massa bahan bakar (mf) dihitung dengan persamaan berikut:

………………………………………………………(2.3)

dimana: sgf = specific gravity. Vf = volume bahan bakar yang diuji. tf = waktu untuk menghabiskan bahan bakar sebanyak volume uji(detik)

2.2.3 Perbandingan Udara Bahan Bakar (AFR) Untuk memperoleh pembakaran sempurna, bahan bakar harus dicampur dengan udara dengan perbandingan tertentu. Perbandingan udara bahan bakar ini disebut dengan Air Fuel Ratio (AFR), yang dirumuskan sebagai berikut:

………………………………………………..….….(2.4)

Dimana: AFR = air fuel ratio ma = laju aliran massa udara (kg/jam)

Besarnya laju aliran massa udara (ma) juga diketahui dengan membandingkan hasil pembacaan manometer terhadap kurva viscous flow meter calibration. Kurva kalibrasi ini dikondisikan untuk pengujian pada tekanan udara 1013 mbar dan temperatur 20 °C. Oleh karena itu, besarnya laju aliran udara yang diperoleh harus dikalikan dengan faktor koreksi (Cf) berikut:

………………………….............(2.5)


dimana: Pa = tekanan udara (Pa) Ta = temperatur udara (K)

2.2.4 Effisiensi Thermal Brake Daya aktual yang dihasilkan oleh mesin selalu lebih kecil daripada energi yang seharusnya dihasilkan. Hal ini terjadi dikarenakan oleh adanya rugi-rugi mekanis (mechanical losses). Semakin tinggi daya aktual yang dihasilkan oleh mesin, maka efisiensi pun akan semakin tinggi. Efisiensi inilah yang sering disebut dengan efisiensi thermal brake (brake thermal efficiency).

2.3 Bahan bakar 2.3.1 ELPIJI ELPIJI adalah brand PERTAMINA untuk LPG (Liquefied Petroleum Gas). LPG merupakan gas hidrokarbon produksi dari kilang minyak dan kilang gas dengan komponen utama gas propane (C3H8) dan butane (C4H10)[11]. Di Indonesia, LPG digunakan terutama sebagai bahan bakar untuk memasak. Konsumen LPG bervariasi, mulai dari rumah tangga, kalangan komersial (restoran, hotel) hingga industri. Di kalangan industri, LPG digunakan sebagai bahan bakar pada industri makanan, gelas serta bahan bakar forklift. Selain itu, LPG juga dapat digunakan sebagai bahan baku pada industri aerosol. Gambar 2.11 Contoh produk elpiji 3 kg di pasaran.

Gambar 2.11 Gas LPG 3 kg (sumber: www.asa-gas.com)


Elpiji , pelafalan bahasa Indonesia dari akronim bahasa inggris LPG (liguified petroleum gas) yang artinya gas minyak bumi yang dicairkan. Dengan menambah tekan dan menurunkan suhunya. Gas berubah menjadi cair. Dalam kondisi atmosfer akan berbentuk gas. Volume elpiji dalam bentuk cair lebih kecil dibandingkan dalam bentuk gas untuk berat yang sama. Karena itu elpiji dipasarkan dalam bentuk gas untuk berat yang sama. Karena itu elpiji dipasarkandalam bentuk cair dalam tabung tabung logam bertekanan. Untuk memungkinkan terjadinya ekspansi panas (thermal expansion) dari cairan yang dikandungnya. Tabung elpiji tidak diisi secara penuh. Hanya sekitar 80-85% dari kapasitasnya. Rasio antara volume gas bila menguap dengan gas dalam keadaan cair bervariasi tergantung komposisi tekanan dan temperature, tetapi biasanya sekitar 250:1. Tekanan dimana elpiji berbentuk cair dinamakan tekanan uap. Hal ini juga bervariasi tergantung komposisi dan temperature, sebagai contoh. Dibutuhkan tekanan sekitar 220 kPa (2.2) bagi butana murni pada 20oC (68 oF) agar mencair, dan sekitar 2.2 MPa (22 bar) bagi propane murni pada 55oC (131oF). 2.3.1.1

SIFAT ELPIJI Elpiji mempunya sifat yang berbeda dari bahan bakar minyak. Sifat elpiji

paling pokok adalah sebagai berikut : • Cairan dan gasnya sangat mudah terbakar • Gas tidak beracun, tidak berwarna dan biasanya berbau menyengat • Gas dikirimkan sebagai cairan yang bertekanan di dalam tangki atau silinder • Cairan dapat menguap jika dibuka dan menyebar dengan cepat • Gas ini lebih berat disbanding udara sehingga akan banyak menempati daerah yang rendah

2.3.1.2 Bahaya Elpiji Salah satu resiko pengguanaan elpiji (LPG) adalah terjadinya kebocoran pada tabung atau instalasi gas sehingga bila terkena api dapat menyebabkan


kebakaran. Pada awalnya, gas elpiji tidak berbau, tapi bila demikian akan sulit dideteksi apabila terjadi kebocoran pada tabung gas. Menyadari hal itu, Pertamina menambahkan gas mercaptan yang baunya khas dan menusuk hidung. Langkah itu sangat berguna untuk mendeteksi bila terjadi kebocoran tabung gas. Tekanan elpiji cukup besar (tekanan uap sekitar 120 psig ), sehingga kebocoran elpiji akan membentuk gas secara cepat dan mengubah volumenya menjadi lebih besar.

2.3.1.3 Harga Elpiji Harga elpiji di tiap-tiap daerah cendrung berbeda. Gambar 2.12 Berikut harga elpiji untuk wilayah Sumatera Utara dan sekitarnya :

Gambar 2.12 Pembelian Elpiji di SPBU

Harga elpiji 3 kg (tabung hijau) = Rp. 16.000 Harga elpiji 12 kg (tabung biru) = Rp 134.800

2.3.2

PERTAMAX Pertamax adalah bahan bakar minyak andalan Pertamina. Pertamax,

seperti halnya Premium, adalah produk BBM dari pengolahan minyak bumi.


Pertamax dihasilkan dengan penambahan zat aditif dalam proses pengolahannya di kilang minyak. Pertamax pertama kali diluncurkan pada tanggal 10 Desember 1999 sebagai pengganti Premix 1994 dan Super TT 1998 karena unsur MTBE yang berbahaya bagi lingkungan. Selain itu, Pertamax memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan Premium. Pertamax pada Gambar 2.13 direkomendasikan untuk kendaraan yang memiliki kompresi 9,1-10,1, terutama yang telah menggunakan teknologi setara dengan Electronic Fuel Injection (EFI) dan catalytic converters (pengubah katalitik).

Gambar 2.13 Pertamax (sumber: http://www.pertamina.com)

2.3.2.1 SIFAT PERTAMAX Sekilas sifat pertamax serupa dengan premium pada umumnya. Tetapi pertamax mempunyai sifat khusus. Sifat pertamax pada umumnya adalah sebagai berikut : •

Bebas timbal.

•

Oktan atau Research Octane Number (RON) yang lebih tinggi dari Premium, dan Pertalite. 22 Universitas Sumatera Utara

•

Karena memiliki oktan tinggi, maka Pertamax bisa menerima tekanan pada mesin berkompresi tinggi, sehingga dapat bekerja dengan optimal pada gerakan piston. Hasilnya, tenaga mesin yang menggunakan Pertamax lebih maksimal, karena BBM digunakan secara optimal. Sedangkan pada mesin yang menggunakan Premium, BBM terbakar dan meledak, tidak sesuai dengan gerakan piston. Gejala inilah yang dikenal dengan 'knocking' atau mesin 'ngelitik'.

2.3.2.2

KEUNGGULAN PERTAMAX Penggunaan Pertamax mampu menjadikan kendaraan lebih handal dalam

berkendara. Kondisi lalu lintas yang cenderung macet, menjadikan mesin kendaraan bekerja lebih aktif dan berat. Penambahan zat additive di dalam Pertamax membantu menghadapi masalah yang sering dihadapi oleh mesin kendaraan dalam kondisi tersebut, sehingga mesin kendaraan tetap awet dan mampu diandalkan. Adapun keunggulan dari bahan bakar ini adalah : •

ecosave technology, Dapat melindungi mesin. Ecosave technology memang dirancang khusus untuk menjaga kinerja mesin

•

Mesin lebih bersih, sebab pertamax diformulasikan khusus untuk menjaga mesin tetap bersih dari penumpukan karbon yang mengganggu kinerja mesin kendaraan.

•

Anti knocking, formula pertamax mampu mencegah terjadinya knocking di dalam mesin sehingga suara mesin menjadi lebih halus.

2.3.2.3

Harga pertamax Harga pertamax di Indonesia mengalami penaikan dan penurunan

mengikuti kebijakan pemerintah. Pada Gambar 2.14

Berikut adalah harga

pertamax di daerah-daerah di Indonesia yang diinput pada tanggal 1 maret 2016.


Gambar 2.14 Harga pertamax (sumber: http://www.pertamina.com) 2.4 KONVERTER KIT Sistem bahan bakar elpiji sebagian berbeda dengan yang ada pada mesin bensin. Pada mesin bensin, udara disebabkan oleh bekerjanya pompa piston yang memberi pengarauh pada karburator dengan menimbulkan vakum yang akan menarik bahan bakar bensin dari selang bahan bakar. Pada aliran udara berkecepatan tinggi, bensin dibentuk dalam tetes-tetes kecil (automized) dan bercampur dengan udara. Campuran ini umumnya tidak sehomogen atau seuniform campuran udara/ elpiji [12]. Pada umumnya kendaraan yang diproduksi di Indonesia menggunakan bahan bakar minyak sebagai bahan bakar utama untuk mesin penggeraknya. Tentunya dalam hal ini pengkonversian bahan bakar ke gas tidak bisa langsung diaplikasikan sebelum memodifikasi sistem bahan bakar khusus untuk bahan bakar gas. Modifikasi ini dilakukan agar mesin yang diproduksi untuk bahan bakar bensin dapat digunakan untuk bahan bakar gas juga. Oleh karena itu, untuk mesin kendaraan yang akan menggukan bahan bakar gas, perlu adanya konverter kit. Konverter kit adalah sebuah peralatan yang dibutuhkan untuk kendaraan atau mesin yang menggunakan gas sebagai bahan bakar. Dalam pemakaian BBG untuk kendaraan tidak ada perubahan-perubahan pada mesin kendaraan, yang ada hanya penambahan peralatan kit konversi. Bila


prosedur pemasangan dan pemeliharaan alat ini dilaksanakan dengan baik maka penggunaanya akan aman

[13]

. Ada pun skema dari sistem bahan bakar untuk gas

ini dimulai dari tabung BBG kemudian dialirkan ke konverter kit menggunakan pipa/selang gas tekanan tinggi. Di dalam konverter kit, tekanan gas diturunkan ke atmosfir oleh penurun tekanan. Kemudian dicampur dengan udara oleh pencampur dengan udara oleh pencampur udara dan gas. Selanjutnya bahan bakar gas masuk ke mesin untuk dibakar. Agar sepeda motor dapat beroperasi dengan baik maka diperlukan syarat yang harus dibutuhkan pada sistem konvertr kit. Adapun Kebutuhan Utama dari alat ini adalah: a. Engine/Mesin Dapat Hidup Dalam Keadaan Stasioner/Idle b. Putaran Engine dapat bervarisi (lambat-sedang-tinggi) sesuai pijakan pedal gas Untuk Mengatasi Kebutuhan Engine Maka Konverter Kit Dilengkapi Dengan : *Idle

Speed Regulator : untuk mengatur kecepatan pada saat engine dalam

keadaan idle/stasioner

*Variable Speed Regulator :Untuk Mengatur Putaran/Kecepatan Bervariasi 2.5

Teori Pembakaran dalam motor bensin Pada mesin, campuran bahan bakar yang mudah terbakar pada umumnya

disuplai oleh karbuarator dan pembakaran dimulai dengan penyalaan elektrik yang diberikan oleh busi. Pemanasan kimia untuk pembakaran hidrokarbon dapat dituliskan dengan C8H18 (Iso-oktan)[5]. Adapun bentuk persamaannya adalah : C8H18+12.5 O2 = 8 CO2 + 9 H2 O Reaksi kimia antara bahan bakar dengan oksigen dari udara menghasilkan panas.Besarnya panas yang ditimbulkan jika satu satuan bahan bakar dibakar sempurna disebut nilai kalor bahan bakar (Calorific Value, CV). Bedasarkan


asumsi ikut tidaknya panas laten pengembunan uap air dihitung sebagai bagian dari nilai kalor suatu bahan bakar, maka nilai kalor bahan bakar dapat dibedakan menjadi nilai kalor atas dan nili kalor bawah. Nilai kalor atas (High Heating Value,HHV), merupakan nilai kalor yang diperoleh secara eksperimen dengan menggunakan kalorimeter dimana hasil pembakaran bahan bakar didinginkan sampai suhu kamar sehingga sebagian besar uap air yang terbentuk dari pembakaran hidrogen mengembun dan melepaskan panas latennya. Nilai kalor bawah (low Heating Value, LHV), merupakan nilai kalor bahan bakar tanpa panas laten yang berasal dari pengembunan uap air. Umumnya kandungan hidrogen dalam bahan bakar cair berkisar 15 % yang berarti setiap satu satuan bahan bakar, 0,15 bagian merupakan hidrogen. Pada proses pembakaran sempurna, air yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar adalah setengah dari jumlah mol hidrogennya.

2.6 EMISI GAS BUANG Susunan gas buanag dapat juga ditentukan dengan menggunakan alat penguji gas buang. Alat ini dipakai untuk menetapkan apakah campuran yang dihisap itu miskin, baik atau kaya. Bila terlalu kaya berarti terlalu banyak menggunakan bensin. Bila campuran terlalu kaya/banyak maka mesin terlalu banayak menggunakan bahan bakar, tapi jikalau terlalu miskin bahan bakar maka mesin tidak akan mencapai tenaga penuh dan terjadi panas yang belebihan pada mesin[14] . Alat penguji itu memberikan hasil baik bila instalasi pengapian serta alatalat mekanisnya semua dalam keadaan baik. Gambar 2.15 berikut merupakan contoh buruk polusi yang dihasilkan oleh kendaraan


Gambar 2.15 Polusi gas buang kendaraan (sumber: www.otosia.com) Adapun zat-zat yang merugikan dalam gas buang adalah : o

CH (karbon hydrogen yang tidak terbakar). Ini merupakan penghisapan bensin. Dan bensin yang tidak terbakar.

o

NO (nitrogen monoksida). Gas ini dibentuk dalam motor, khusus pada suhu tinggi. Diudara luar masih menyatu dengan zat asam, sehingga terjadilah nitrogine dioksida (NO 2). Dibawah pengaruh sinar matahari akan timbul kabut . Bagi kehidupan manusia , NO2 dapat menimbulkan rasa nyeri

pada mata. Gas ini juga dapat

merusak tumbuh-tumbuhan. Bila tidak ada angin, maka kabut tadi tetap menggantung sebagai kotoran yang menimbulkan udara tidak enak serta dapat merusak kesehatan. o

CO (karbon monoksida). Gas ini dalam badan manusia menyerang butir-butir darah merah, yang bertugas membawa zat asam ke seluruh badan. Di dalam ruang tertutup, persentase volume CO dan 0.1 % atau lebih tinggi sudah dapat mematikan. Adapun nama popular untuk sebutan karbon monoksida ini adalah uap karbon.

Untuk mengetahui ambang batas dari emisi gas buang yang diperbolehkan dapat dilihat pada Lampiran 1.


Universitas Sumatera Utara

Recommend Documents