PENGARUH PENGGUNAAN FLY ASH CANGKANG DAN SERABUT KELAPA SAWIT BENTUK PELET TERHADAP PRESTASI MESIN DAN EMISI GAS BUANG SEPEDA MOTOR BENSIN 4 LANGKAH

(1)

Oleh

HADI PRAYITNO

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai Gelar

SARJANA TEKNIK

Pada

Jurusan Teknik Mesin

Fakultas Teknik Universitas Lampung

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

(2)

PENGARUH PENGGUNAAN FLY ASH CANGKANG DAN SERABUT KELAPA SAWIT BENTUK PELET TERHADAP PRESTASI MESIN DAN

EMISI GAS BUANG SEPEDA MOTOR BENSIN 4 LANGKAH Oleh

HADI PRAYITNO

Energi menentukan pertumbuhan dan lestarinya tata kehidupan ekonomi, sosial dan politik Negara. Oleh karena itu, krisis energi adalah krisis komponen dasar tumbuh dan lestarinya tata kehidupan. Kendaraan bermotor merupakan salah satu alat transportasi yang memerlukan mesin sebagai penggerak mulanya dengan menggunakan bahan bakar minyak. Untuk menurunkan konsumsi BBM kendaraan bermotor dapat dikurangi dengan memanfaatkan potensi Sumber Daya Alam yang melimpah yaitu, menggunakan fly ash cangkang dan serabut kelapa sawit. Penelitian ini bertujuan untuk melihat pengaruh variasi massa, temperatur aktivasi, komposisi dan jenis air pada pembuatan pelet fly ash terhadap prestasi mesin dan emisi gas buang motor bensin 4-langkah.

Penelitian ini dilakukan dengan beberapa variasi pengujian, pengujian berjalan dengan kecepatan konstan 50 km/jam pada jarak 5 km, pengujian akselerasi dari kecepatan 0-80 km/jam dan 40-80 km/jam, pengujian stasioner pada putaran 1500, 3500, dan 5000 rpm, serta pengujian emisi gas buang pada putaran 1500, 3500 dan 3500 rpm. Fly ash yang digunakan dalam penelitian ini berdiameter 10 mm dan tebal 3 mm. Fly ash tersebut dikemas dalam suatu frame dan diletakkan di dalam saringan udara (filter) dengan kendaraan uji sepeda motor New Jupiter Z 110 cc. Sehingga sebelum udara masuk ke dalam filter kendaraan, terlebih dahulu terkontak dengan fly ash.

Dari hasil penelitian, massa pelet fly ash terbaik adalah 15 gram, temperatur aktivasi pelet fly ash terbaik adalah 1750C, komposisi air campuran terbaik dalam pembuatan pelet fly ash adalah 40 gram dan jenis air campuran pelet fly ash terbaik adalah air aquades. Fly ash tersebut dapat menghemat bahan bakar sebesar 17,23% pada road test, mempercepat waktu tempuh dengan kecepatan 0-80 km/jam selama 17,59% dan 13,44% pada kecepatan 40-80 km/jam, serta menghemat konsumsi bahan bakar hingga 20,06% pada pengujian stasioner. Penggunaan fly ash juga terbukti dapat mereduksi emisi gas buang kendaraan bermotor karena dapat menurunkan kadar CO sebesar 79,02% dan HC sebesar 7,53% serta meningkatkan kadar CO2 sebesar 15,63%.

(3)

(4)

(5)

(6)

xv DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

ABSTRAC ... ii

HALAMAN JUDUL ...iii

HALAMAN PENGESAHAN ... iv

PERNYATAAN PENULIS ... vi

RIWAYAT HIDUP ... vii

MOTO ...viii

PERSEMBAHAN ... x

SANWACANA ... xi

DAFTAR ISI ... xv

DAFTAR GAMBAR ...xviii

DAFTAR TABEL ... xxii

DAFTAR SIMBOL ...xxiii

BAB I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Tujuan Penelitian ... 5

1.3 Batasan masalah ... 6

(7)

xvi

2.1. Motor bakar ... 8

1. Motor Bensin ... 8

2. Motor Diesel ... 12

2.2. Proses Pembakaran... 12

1. Karbon Monoksida ... 14

2. HidroKarbon ... 15

3. Karbondioksida ... 16

2.3. Saringan Udara (Air Filter) ... 17

2.4. Parameter Motor Bensin 4-Langkah ... 18

2.5. Adsorpsi ... 19

2.6. Kelapa Sawit ... 21

2.7. Boiler ... 23

2.8. Abu Kelapa Sawit ... 25

2.9. Polusi Udara ... 26

2.10. Penyaringan Air Dengan Zeolit ... 29

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Alat dan Bahan Penelitian ... 32

1. Spesifikasi Motor Bensin 4-Langkah 115 cc ... 32

2. Alat Yang Digunakan ... 33

3. Bahan Utama ... 37

3.2. Persiapan Pengujian ... 39

(8)

xvii

4.1. Menentukan Massa Fly Ash Terbaik ... 52

1. Pengujian berjalan ... 52

2. Pengujian stasioner ... 56

4.2. Menentukan Temperatur Aktivasi Pelet Fly Ash Terbaik .... 61

4.3. Menentukan Komposisi Air Pada Pelet Fly Ash Terbaik ... 70

4.4. Menentukan Jenis Air Campuran Pelet Fly Ash Terbaik... . 77

4.5. Uji Emisi Gas Buang ... 82

1. Kadar CO ... 83

2. Kadar HC ... 84

3. Kadar CO2 ... 86

BAB V. SIMPULAN DAN SARAN 5.1. Simpulan ... 88

5.2. Saran ... 89

(9)

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Energi menentukan pertumbuhan dan lestarinya tata kehidupan, ekonomi, sosial, politik negara. Oleh karena itu, krisis energi adalah krisis komponen dasar tumbuh dan lestarinya tata kehidupan. Maka cara menilai, menghargai dan mengelola adalah kunci dan jaminan bahwa tidak mengalami kerugian, kehancuran, dan kehilangan komponen-komponen dasar kehidupan. Kendaraan merupakan hal yang amat penting untuk dimiliki oleh manusia zaman sekarang agar dapat meningkatkan mobilitas dari satu tempat ke tempat yang lain. Agar dapat meningkatkan mobilitas dengan baik, maka kendaraan yang digunakan harus dalam kondisi yang baik dan dapat bekerja secara optimal.

(10)

bahan bakar fosil terutama minyak bumi, karena tidak dapat dipungkiri bahan bakar minyak bumi masih menjadi bahan bakar atau sumber energi utama dan favorit penggerak mesin-mesin yang diciptakan manusia tersebut.

Pertumbuhan kendaraan di Bandar Lampung menurut Abdul Waras S.I.K (Kasatlantas Polresta Bandar Lampung) cenderung meningkat dengan pertumbuhan rata-rata 40 persen. (Radar Lampung, 2011). Kendaraan bermotor merupakan salah satu alat transportasi yang memerlukan mesin sebagai penggerak mulanya, baik untuk kendaraan roda dua maupun untuk kendaraan roda empat.

(11)

Penyaringan udara konvensional tidak dapat menyaring gas-gas pengganggu yang terkandung di dalam udara, namun hanya dapat menyaring partikel-partikel debu atau kotoran-kotoran yang tampak oleh mata. Oleh karena itu, diperlukan saringan udara yang dapat menyaring nitrogen, uap air dan gas-gas seperti NOx, SOx, CO, dan partikulat agar dapat menghasilkan udara pembakaran yang kaya oksigen (http://pustakailmiah.unila.ac.id, dalam Rilham, 2011).Salah satu cara yang dapat digunakan dalam mengurangi pencemaran udara adalah dengan penggunaan fly ash cangkang dan serabut kelapa sawit pada filter udara kendaraan bermotor.

Fly ash dapat digunakan sebagai bahan dasar sintesis zeolit, karena komponen utamanya adalah SiO2 dan Al2O3 yang secara kimia sesuai dengan komponen zeolit (Sukandarrumidi, 2006). Abu layang dapat juga digunakan sebagai membran filtrasi dengan biaya yang murah (Jedidi, 2009). Antara News (2008) juga melaporkan bahwa abu layang dapat mengurangi kadar air sehingga dapat menambah kekerasan beton. Pada penggunakan fly ash pelet menggunakan perekat yang dilakukan pada motor bensin 4-langkah diperkirakan hasil pengujian bisa menaikan tenaga mesin, hemat bahan bakar, kemudian uji emisi yang diperoleh akan lebih ramah lingkungan.Rilham,2011)

(12)

masing-masing sebesar 43,6% dan 11,4% (Muhammad Kamil, 2002), sehingga mengahsilkan perbandingan sebesar 3,82. Hal tersebut membuktikan bahwa unsur senyawa dalam fly ash mempunyai sifat mengikat molekul dalam udara bebas terutama uap air. Perbandingan SiO2 dan Al2O3 di bawah angka 5 akan semakin baik menyerap kadar uap air dalam udara sekitar.

Fly ash memiliki pori-pori yang besar dari beberapa partikel dimana dapat menyerap air dan menghasilkan konsumsi air yang banyak pada beton (Cheerarot, 2008). Disamping itu Fly ash dapat menyerap air yang digunakan dalam pencampuran beton, menciptakan campuran halus yang mengering dengan kekuatan lebih besar dari beton normal (www.ehow.co.uk). Dalam penelitian lainnya, fly ash dapat menyerap air dan beberapa unsur hara sehingga dapat meningkatkan kualitas dengan baik (www.geology.com.cn).

Penelitian yang sebelumnya, dengan menggunakan fly ash batubara mampu mengurangi konsumsi bahan bakar sebanyak 15,12% pada kondisi stasioner, dan mengurangi konsumsi bahan bakar sebesar 15,95% dalam road test sejauh 5 km (Rilham, 2012).

(13)

prestasi mesin. Variasi penggunaan fly ash cangkang dan serabut kelapa sawit hanya pada jumlah massa fly ash pelet yang digunakan dalam filter udara, sedangkan untuk penggunaan variasi temperatur aktivasi, variasi

komposisi dalam campuran fly ash pelet dan variasi jenis air campuran belum dilakukan penelitian. Oleh karena itu, penulis ingin mengkaji

pengaruh, variasi temperatur aktivasi, komposisi pelet dan jenis air dalam

campuran fly ash bentuk pelet pada sepeda motor bensin 4-langkah.

1.2 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah melihat pengaruh fly ash kelapa sawit terhadap prestasi mesin sepeda motor bensin 4-langkah, dengan variasi:

 Massa pelet

 Temperatur aktivasi fisik

 Komposisi Campuran (fly ash, air, tapioka)

 Jenis air campuran yang digunakan

Yaitu untuk:

1. Mengetahui pengaruh pemakaian fly ash pelet terhadap konsumsi bahan bakar dalam keadaan stasioner dan akselerasi.

2. Mengetahui pengaruh variasi berat fly ash terhadap emisi gas buang

(14)

1.3 Batasan Masalah

Batasan masalah diberikan agar pembahasan dari hasil yang didapatkan lebih terarah. Adapun batasan masalah yang diberikan pada penelitian ini, yaitu :

1. Mesin yang digunakan dalam penelitian ini adalah sepeda motor bensin 4 langkah (115 cc) tahun 2010, kondisi mesin baik dan telah dilakukan tune-up / servis rutin sebelum pengujian dilakukan.

2. Fly ash yang digunakan adalah berasal dari PTPN VII Unit Usaha Bekri.

3. Fly ash berbentuk pelet yang telah diaktivasi fisik.

4. Alat yang digunakan untuk membuat fly ash pelet adalah alat yang masih sederhana yang masih menggunakan cetakan. Oleh sebab itu, besar tekanan pada saat pembuatan diabaikan.

5. Penilaian peningkatan prestasi mesin hanya berdasarkan konsumsi bahan bakar, acceleration, dan emisi gas buang.

1.4 Sistematika Penulisan

Adapun sistematika penulisan dari penelitian ini adalah:

BAB I :PENDAHULUAN

(15)

Berisikan tentang motor bensin 4-langkah, sistem karburator, teori pembakaran, parameter prestasi motor bakar, fly ash, sifat fly ash, dan kegunaan fly ash.

BAB III : METODE PENELITIAN

Berisi beberapa tahapan persiapan sebelum pengujian, prosedur pengujian, dan diagram alir pengujian.

BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN

Yaitu berisikan pembahasan dari data-data yang diperoleh pada pengujian motor bensin 4-langkah 115 cc.

BAB V : SIMPULAN DAN SARAN

Berisikan hal-hal yang dapat disimpulkan dan saran-saran yang ingin disampaikan dari penelitian ini.

(16)

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Motor Bakar

Motor bakar adalah salah satu bagian dari mesin kalor yang berfungsi untuk mengkonversi energi termal hasil pembakaran bahan bakar menjadi energi mekanis. Motor bakar pada umumnya dibedakan menjadi dua yaitu motor bensin dan motor diesel (Wardono, 2004).

2.1.1.Motor Bensin

Mesin bensin atau mesin Otto dari Nikolaus Otto adalah sebuah tipe mesin pembakaran dalam yang menggunakan nyala busi untuk proses pembakaran, dirancang untuk menggunakan bahan bakar bensin atau yang sejenis.

(17)

sistem manual sampai dengan penambahan sensor-sensor elektronik. Sistem injeksi bahan bakar di motor Otto terjadi di luar silinder, tujuannya untuk mencampur udara dengan bahan bakar seproporsional mungkin. (wikipedia.org/wiki/Mesin_bensin,2012)

Mesin empat tak adalah mesin pembakaran dalam yang dalam satu siklus pembakaran terjadi empat langkah piston. Sekarang ini, mesin pembakaran dalam pada mobil, sepeda motor, truk, kapal, alat berat, dan sebagainya, umumnya menggunakan siklus empat langkah. Empat langkah tersebut meliputi, langkah hisap (pemasukan), kompresi, tenaga, dan langkah buang yang secara keseluruhan memerlukan dua putaran poros engkol (crankshaft) per satu siklus pada mesin bensin atau mesin diesel.

(18)

Gambar 2. Diagram P-v dari siklus ideal motor bakar bensin 4-langkah

(http://erwin-saragih.blogspot.com/).

Keterangan mengenai proses-proses pada siklus udara volume konstan dapat dijelaskan sebagai berikut (Wardono, 2004):

a. Proses 01 : Langkah hisap (Intake)

Pada langkah hisap campuran udara-bahan bakar dari karburator terhisap masuk ke dalam silinder dengan bergeraknya piston ke bawah, dari TMA menuju TMB. Katup hisap pada posisi terbuka, sedang katup buang pada posisi tertutup. Di akhir langkah hisap, katup hisap tertutup secara otomatis. Fluida kerja dianggap sebagai gas ideal dengan kalor spesifik konstan. Proses dianggap berlangsung pada tekanan konstan.

b. 1) Proses 12 : Langkah kompresi (Compression)

(19)

menyebabkan terjadinya kenaikan temperatur dan tekanan campuran tersebut, karena volumenya semakin kecil. Campuran udara-bahan bakar terkompresi ini menjadi campuran yang sangat mudah terbakar. Proses kompresi ini dianggap berlangsung secara isentropik.

2) Proses 23 : Langkah pembakaran volume konstan

Pada saat piston hampir mencapai TMA, loncatan nyala api listrik diantara kedua elektroda busi diberikan ke campuran udara-bahan bakar terkompresi sehingga sesaat kemudian campuran udara-bahan bakar ini terbakar. Akibatnya terjadi kenaikan temperatur dan tekanan yang drastis. Kedua katup pada posisi tertutup. Proses ini dianggap sebagai proses pemasukan panas (kalor) pada volume konstan.

c. Proses 34 : Langkah kerja/ekspansi (Expansion)

Kedua katup masih pada posisi tertutup. Gas pembakaran yang terjadi selanjutnya mampu mendorong piston untuk bergerak kembali dari TMA menuju TMB. Dengan bergeraknya piston menuju TMB, maka volume gas pembakaran di dalam silinder semakin bertambah, akibatnya temperatur dan tekanannya turun. Proses ekspansi ini dianggap berlangsung secara isentropik.

d. 1) Proses 41 : Langkah buang volume konstan (Exhaust)

(20)

dianggap sebagai langkah pelepasan kalor gas pembakaran yang terjadi pada volume konstan.

2) Proses 10 : Langkah buang tekanan konstan

Selanjutnya piston bergerak kembali dari TMB menuju TMA. Gas pembakaran didesak keluar melalui katup buang (saluran buang) dikarenakan bergeraknya piston menuju TMA. Langkah ini dianggap sebagai langkah pembuangan gas pembakaran pada tekanan konstan.

2.1.2. Motor Diesel

Motor diesel memiliki ciri utama yaitu pembakaran bahan bakar di dalam silinder berlangsung pada tekanan konstan, dimana gas yang dihisap pada langkah hisap yang merupakan udara murni tersebut berada di dalam silinder pada waktu piston berada di titik mati atas. Bahan bakar yang masuk kedalam silinder oleh injector terbakar bersama dengan udara oleh suhu kompresi yang tinggi.

2.2 Proses Pembakaran

(21)

oksigen. Sementara itu, Nitrogen adalah gas lembam dan tidak berpartisipasi dalam proses pembakaran. Selama proses pembakaran, butiran minyak bahan bakar menjadi elemen komponennya, yaitu hidrogen dan karbon, akan bergabung dengan oksigen untuk membentuk air, dan karbon bergabung dengan oksigen menjadi karbon dioksida. Kalau tidak cukup tersedia oksigen, maka sebagian dari karbon, akan bergabung dengan oksigen menjadi karbon monoksida. Akibat terbentuknya karbon monoksida, maka jumlah panas yang dihasilkan hanya 30 persen dari panas yang ditimbulkan oleh pembentukan karbon monoksida sebagaimana ditunjukkan oleh reaksi kimia berikut (Wardono, 2004).

reaksi cukup oksigen: CO₂CO₂393,5kJ, ... (1)

reaksi kurang oksigen: C ₂1O₂ CO110,5 kJ_. _{... (2)}

Keadaan yang penting untuk pembakaran yang efisien adalah gerakan yang cukup antara bahan bakar dan udara, artinya distribusi bahan bakar dan bercampurnya dengan udara harus bergantung pada gerakan udara yang disebut pusaran. Energi panas yang dilepaskan sebagai hasil proses pembakaran digunakan untuk menghasilkan daya motor bakar tersebut. Reaksi pembakaran dapat diliat di bawah ini :

CxHy + (O2 + 3,773N2) CO2 + H2O +N2 + CO + NOx + HC ... (3)

(22)

hidrogen („H‟) untuk membentuk karbon dioksida (CO2) dan uap air (H2O)

pada kondisi pembakaran sempurna. Disini proses pembentukan CO2 dan H2O hanya bisa terjadi apabila panas kompresi atau panas dari pemantik telah mampu memisah/memutuskan ikatan antar partikel oksigen (O-O) menjadi partikel „O‟ dan „O‟, dan juga mampu memutuskan ikatan antar partikel

bahan bakar (C-H dan/atau C-C) menjadi partikel „C‟ dan „H‟ yang berdiri sendiri. Baru selanjutnya partikel „O‟ dapat beroksidasi dengan partikel „C‟

dan „H‟ untuk membentuk CO2 dan H2O. Jadi dapat disimpulkan bahwa

proses oksidasi atau proses pembakaran antara udara dan bahan bakar tidak pernah akan terjadi apabila ikatan antar partikel oksigen dan ikatan antar partikel bahan bakar tidak diputus terlebih dahulu (Wardono, 2004).

Zat-zat pencemar udara dari hasil pembakaran dalam gas buang yaitu senyawa HC, CO, dan CO_2.

2.2.1. Karbon monoksida (CO)

(23)

yang menggunakan Turbocharger merupakan salah satu strategi untuk meminimalkan emisi CO. Semakin kecil kadar CO semakin sempurna proses pembakarannya dan bensin semakin irit, ini menunjukan bagaimana bahan bakar dan udara tercampur dan terbakar. Semakin tinggi kadar CO semakin boros bensinnya, ini menunjukan kurangnya udara dalam campuran.

Kendaraan bermotor 4 tak untuk tahun pembuatan 2010 ke bawah, standar kandungan CO harus dibawah 5,5 %. Sementara untuk motor 4-tak tahun pembuatan di atas 2010 harus memenuhi syarat kadar emisi gas buangnya COdibawah 4,5 %(KLH, 2006).

2.2.2. Hidrokarbon (HC)

Bensin adalah senyawa hidrokarbon, jadi setiap HC yang didapat di gas buang kendaraan menunjukkan adanya bensin yang tidak terbakar dan terbuang bersama sisa pembakaran. Apabila suatu senyawa hidrokarbon terbakar sempurna (bereaksi dengan oksigen) maka hasil reaksi pembakaran tersebut adalah karbondioksida (CO₂) dan air (H₂O).

(24)

bakar pada tangki, karburator, serta kebocoran gas yang melalui celah antara silinder dan torak yang masuk ke dalam poros engkol yang biasa disebut blow by gases (gas lalu). Semakin kecil kadar HC pembakaran itu akan semakin sempurna, ini menunjukan sedikitnya bahan bakar yang terbuang. Semakin tinggi kadar HC semakin banyak sisa bahan bakar (gas yang tidak terbakar setelah gagal pengapian) yang terbuang pada proses pembakaran, dan banyak bahan bakar yang terbuang percuma.

Kendaraan bermotor 4 tak untuk tahun pembuatan 2010 ke bawah standar kandungan hidrocarbon (HC) maksimal 2.400 ppm. Sementara untuk motor 4-tak tahun pembuatan di atas 2010 harus memenuhi syarat kadar emisi gas buangnya hydrocarbon (HC) maksimal 2.000 ppm (KLH, 2006).

2.2.3. Karbondioksida (CO₂)

Konsentrasi CO₂menunjukkan secara langsung status proses pembakaran

di ruang bakar. Semakin tinggi maka semakin baik. Saat AFR berada di angka ideal, emisi CO₂berkisar antara 12% sampai 15%. Apabila AFR

terlalu kurus atau terlalu kaya, maka emisi CO₂akan turun secara drastis.

Apabila CO₂ berada dibawah 12%, maka dilihat emisi lainnya yang

menunjukkan apakah AFR terlalu kaya atau terlalu kurus. Perlu diingat bahwa sumber dari CO₂ini hanya ruang baka. Apabila CO₂terlalu rendah

(25)

Semakin tinggi kadar CO₂semakin sempurna pembakarannya dan semakin

bagus akselerasinya. Semakin rendah kadar CO₂ini menandakan kerak

diblok mesin sudah pekat dan harus di overhoul engine.

Kendaraan bermotor 4 tak untuk tahun pembuatan 2010 ke bawah, standar kandungan CO_{2 harus dibawah 5,5 %. Sementara untuk motor 4-tak tahun}

pembuatan di atas 2010 harus memenuhi syarat kadar emisi gas buangnya CO₂dibawah 4,5 %(KLH, 2006)

2.3 Saringan Udara(Air Filter)

Gambar 3. Saringan udara

(26)

yang tidak sempurna dan akibatnya suara mesin terdengar kasar, knalpot akan mengeluarkan asap tebal, dan tenaga kendaraan menjadi kurang maksimal. Selain itu, aliran udara yang memasuki ruang bakar akan mempengaruhi homogenitas pencampuran udara dan bahan bakar di dalam ruang bakar yang akan mempengaruhi kinerja pembakaran (Alfianto, 2006 dalam Hartono, 2008). Dengan demikian saringan udara (filter) hanya berguna untuk menangkap partikel-partikel kasar seperti debu dan kotoran. Akan tetapi gas-gas yang terkandung di dalam udara seperti nitrogen, oksigen, uap air, dan

gas-gas lainnya yang berukuran nanometer(109m)masih dapat lolos dari

filter tersebut.

2.4 Parameter Prestasi Motor Bensin 4 – Langkah

Prestasi mesin biasanya dinyatakan dengan efisiensi thermal, th. Karena

(27)

tinggi rendahnya prestasi mesin yang dihasilkan (Wardono, 2004). Untuk mengukur prestasi kendaraan bermotor bensin 4 langkah dalam aplikasinya diperlukan parameter sebagai berikut : (Niwatana, 2010)

1. Konsumsi bahan bakar, semakin sedikit konsumsi bahan bakar kendaraan bermotor bensin 4 – langkah, maka semakin tinggi prestasinya.

2. Akselerasi, semakin tinggi tingkat akselerasi kendaraan bermotor bensin 4 -langkah maka prestasinya semakin meningkat.

3. Waktu tempuh, semakin singkat waktu tempuh yang diperlukan pada kendaraan bermotor bensin 4-langkah untuk mencapai jarak tertentu, maka semakin tinggi prestasinya.

4. Putaran mesin, putaran mesin pada kondisi idle dapat menggambarkan normal atau tidaknya kondisi mesin. Perbedaan putaran mesin juga menggambarkan besarnya torsi yang dihasilkan.

2.5 Adsorpsi

(28)

1. Molekul adsorbat berpindah menuju lapisan terluar dari adsorben.

2. Karbon aktif dalam kesatuan kelompok mempunyai luas permukaan pori yang besar sehingga dapat mengadakan penyerapan terhadap adsorbat. 3. Sebagian adsorbat ada yang teradsorpsi di permukaan luar, tetapi sebagian

besar teradsorpsi di dalam pori-pori adsorben dengan cara difusi.

4. Bila kapasitas adsorpsi masih sangat besar, sebagian besar molekul adsorbat akan teradsorpsi dan terikat di permukaan. Tetapi bila permukaan pori adsorben sudah jenuh dengan adsorbat maka akan terjadi dua kemungkinan, yaitu terbentuk lapisan adsorpsi kedua, ketiga dan seterusnya dan tidak terbentuk lapisan adsorpsi kedua, ketiga dan seterusnya sehingga adsorbat yang belum teradsorpsi akan terus berdifusi keluar pori. (Reynold, 1982 dalam skripsi Rakhmad afrizal )

Adsorpsi gas oleh zat padat ditandai oleh hal-hal sebagai berikut :

1. Adsorpsi bersifat selektif, artinya suatu adsorben dapat menyerap suatu gas dalam jumlah besar, tetapi menyerap gas-gas lain dalam jumlah yang lebih kecil.

2. Adsorpsi terjadi sangat cepat, yaitu kecepatan adsorpsinya semakin berkurang dengan semakin banyaknya gas yang diserap.

3. Adsorpsi tergantung pada luas permukaan adsorben, semakin porus adsorben maka semakin besar daya adsorpsinya.

(29)

Proses awal kontaminan gas berkontak dengan adsorben pada bagian paling atas dari kolom adsorpsi. Adsorbat makin lama makin diserap sejalan dengan mengalirnya gas tersebut kebawah melewati kolom. Panjang dari daerah dalam kolom dimana molekul adsorbat diserap disebut zone adsorpsi (Reynold, 1982). Kontaminan gas yang telah melewati zona adsorpsi mempunyai konsentrasi nol, tetapi karena adanya faktor keseimbangan dan faktor kinetik, beberapa kontaminan gas dengan konsentrasi rendah akan lolos di dalam effluen. Bagian atas adsorben menjadi jenuh oleh adsorbat dan zona adsorpsi bergeser ke bagian bawah. Akhirnya tepi bawah zona adsorpsi menyentuh dasar kolom dan konsentrasi effluent mulai naik (jenuh). Waktu dimana zona adsorpsi menyentuh dasar kolom dan konsentrasi effluent mulai naik disebut sebagai waktu jenuh. Kapasitas adsorben dalam kolom akan jenuh seiring dengan bertambahnya waktu.

2.6. Kelapa Sawit

(30)

satu komoditi perkebunan yang diandalkan oleh Sumatera Utara khususnya Indonesia.

Kelapa sawit adalah tumbuhan industri penting penghasil minyak masak, minyak industri, maupun bahan bakar (biodiesel). Bagian yang paling populer darikelapa sawit ini adalah buah. Bagian dari buah kelapa sawit ini, adalah sebagai berikut:

1. Eksoskrap, bagian kulit buah kemerahan dan licin 2. Mesoskrap, ini adalah serabut buah

3. Endoskrap, ini merupakan cangkang pelindung inti 4. Inti sawit (biji)

Dari hasil proses pembuatan Crude Palm Oil (CPO) maka akan dihasilkan limbah padat diantaranya serabut buah dan cangkang kelapa sawit itu sendiri, namun ini tidak menjadi masalah bagi Pabrik Kelapa sawit (PKS) karena limbah ini akan menjadi bahan bakar daripada boiler.

(31)

Kelapa sawit memiliki banyak jenis, berdasarkan ketebalan cangkangnya kelapa sawit dibagi menjadi:

1. Dura 2. Psifera 3. Tenera

Dura merupakan sawit yang buahnya memiliki cangkang tebal sehingga dianggap memperpendek umur mesin pengolah namun biasanya tandan buahnya besar-besar dan kandungan minyak pertandannya berkisar 18%. Pisifera buahnya tidak memiliki cangkang namun bunga betinanya steril sehingga sangat jarang menghasilkan buah. Tenera adalah persilangan antara induk Dura dan Pisifera. Jenisini dianggap bibit unggul sebab melengkapi kekurangan masing-masing induk dengan sifat cangkang buah tipis namun bunga betinanya tetap fertil. Beberapa tenera unggul persentase daging perbuahnya dapat mencapai 90% dan kandungan minyak pertandannya dapat mencapai 28%, dan pada penelitian ini berdasarkan keterangan Pabrik Kelapa Sawit Padang Brahrang PTPN II , jenis kelapa sawit yang ditanam adalah jenis tenera. (id.wikipedia.org/wiki/Kelapa_sawit)

2.7. Boiler

(32)

Kelapa Sawit (PKS) menggunakan bahan bakar boiler adalah cangkang dan serat buah kelapa sawit. Boiler atau ketel uap adalah pembangkit uap yang terdiri atas dua bagian utama yaitu:

1. Furnance atau Tungku Pembakaran

Dimana berfungsi sebagai tempat bahan bakar yang akan menjadi penyedia panas.

2. Tabung Air Boiler

Yakni suatu alat dimana panas mengubah air menjadi uap. Uap atau cairan panas itu nantinya akan di sirkulasikan keluar dari boiler untuk digunakan dalam bermacam-macam proses yang memerlukan panas.

Adapun gambar daripada boiler tersebut adalah sebagai berikut :

Gambar 5. Skema Boiler

(33)

furnance (tungku pembakaran) dengan kecepatan tertentu. Emisi panas yang dihasilkan kemudian dimanfaatkan untuk mengkonversi air umpan didalam pipa menjadi uap, dan uap inilah yang dipakai untuk memanaskan/merebus Tandan Buah Segar (TBS) di Pabrik Kelapa Sawit (PKS) ataupun ekstraksi minyak sawit. Cangkang dan serat buah sawit yang sudah terbakar akan menghasilkan sisa-sisa pembakaran yang nantinya akan menjadi limbah daripada boiler atau furnance (tungku pembakaran) berupa:

1. Abu, yakni abu yang berada dibawah tungku tepatnya ditempat pengumpulan abu dan abu ini relatif berat.

2. Kerak Cangkang Boiler Kelapa Sawit, yakni kerak yang melekat pada

dinding boiler. (_{www.energyefficiencyasia.org}₎

2.8. Abu Kelapa Sawit

Abu Kelapa Sawit ini diperoleh proses pembakaran bahan bakar pada boiler dengan bahan bakar serabut dan cangkang kelapa sawit. Kadar abu arang kelapa sawit yang dihasilkan berkisar antara 4,11 - 13,49%. Angka ini lebih

besar dibandingkan persyaratan kadar abu arang tempurung kelapa dalam

SNI.01-1682-1996 (Anonim, 1996) yaitu maksimal 3%, kadar abu untuk

arang kayu yang digunakan secara umum untuk tujuan komersil yaitu 1 - 3%

(Wenzi, 1970), dan standar mutu kadar abu arang kayu buatan Jepang

(34)

Abu kelapa sawit terlihat berwarna hitam atau kelabu gelap. Warna abu

banyak dipengaruhi oleh kandungan karbon yang terkandung di dalamnya.

Dari anilis kimia yang dilakukan, abu kelapa sawit mempunya kandungan

SiO2 (43,6%), Al2O3 (11,4%) dan FeO3 (4,7%). (Muhammad Kamil, 2002).

Berikut Tabel Anilisis kimia abu kelapa sawit:

Tabel. 1. Analisis Kimia Abu Kelapa Sawit

No. Senyawa Persentase (%)

1. Silicon dioxide (SiO2) 43,6 2. Alumunium Oxide (Al2O3) 11,4 3. Ferric Oxide (Fe2O3) 4,7

4. Calcium Oxide (CaO) 8,4 5. Magnesium Oxide (MgO) 4,8 6. Sulphur Trioxide (SO3) 2,8

7. Alkali 0,39

8. Loss on Ignation (LOI) 18

2.9. Polusi Udara

(35)

Pencemaran udara adalah masuknya atau tercampurnya unsur-unsur berbahaya ke dalam atmosfir yang dapat mengakibatkan terjadinya kerusakan lingkungan, gangguan pada kesehatan manusia secara umum serta menurunkan kualitas lingkungan.

Klasifikasi Pencemar Udara : (Putracenternet, 2009).

1. Pencemar primer adalah substansi pencemar yang ditimbulkan langsung dari sumber pencemaran udara. Karbon monoksida adalah sebuah contoh dari pencemar udara primer karena ia merupakan hasil dari pembakaran

2. Pencemar sekunder : pencemar yang terbentuk dari reaksi pencemar-pencemar primer di atmosfer. Contoh: Sulfur dioksida, Sulfur monoksida dan uap air akan menghasilkan asam sulfurik

Emisi gas buang lebih banyak terjadi akibat pembakaran yang tidak sempurna. Pada langkah pembakaran, sebagian dari campuran bahan bakar udara tersebut tidak ikut terbakar akibat pembakaran yang tidak sempurna. Hal ini menimbulkan gas HC yang masih berupa hidrokarbon (CxHy). Pada tahap ini sebagian hidrokarbon bahan bakar yang akan bereaksi dengan udara menjadi gas CO akibat reaksi pada temperatur tinggi dan kekurangan O2. Jika campuran bahan bakar dengan udara berlebih maka gas NO juga akan timbul pada saat temperatur tinggi.

(36)

Tabel 2. Ambang batas emisi gas buang berdasarkan Pergub

Mesin Motor Kandungan

CO HC

2 Tak 4,5% 1200ppm

4 Tak 5,5% 1200ppm

Sumber : Data diolah 2008 (Pergub No. 31/2008)

Sedangkan menurut Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 4 tahun 2009 yang tidak membedakan antara motor mesin 2-tak dan 4-tak, tetapi dalam Permen itu perbedaan hanya dilakukan terhadap motor yang berkapasitas 50 cc, 50-150 cc dan 150 cc ke atas.

Tabel 3. Ambang Batas Emisi gas buang Berdasarkan Permen

Kategori Parameter Nilai ambang batas

(gram/km)

(37)

Keterangan:

L1 : Kendaraan bermotor beroda 2 dengan kapasitas silinder mesin tidak lebih dari

50 cm3 dan dengan desain kecepatan maksimum tidak lebih dari 50 km/jam apapun jenis tenaga penggeraknya.

L2 : Kendaraan bermotor beroda 3 dengan susunan roda sembarang dengan kapasitas silinder mesin tidak lebih dari 50 cm3 dan dengan desain kecepatan maksimum tidak lebih dari 50 km/jam apapun jenis tenaga penggeraknya.

L3 : Kendaraan bermotor beroda 2 dengan kapasitas silinder lebih dari 50 cm3 atau dengan desain kecepatan maksimum lebih dari 50 km/jam apapun jenis tenaga penggeraknya.

2.10. Penyaringan Air Dengan Zeolit

Zeolit berasal dari kata “zeinlithos” yang berarti batuan berbuih. Zeolit

(38)

mineral zeolit semakin meningkat, dari penggunaan dalam industri kecil hingga dalam industri berskala besar. Di negara maju seperti Amerika Serikat, zeolit sudah benar-benar dimanfaatkan dalam industri (Sarno,H.1983).

Karena sifat-sifat yang dimiliki oleh zeolit, maka mineral ini dapat dimanfaatkan dalam berbagai bidang. Zeolit juga banyak digunakan untuk memurnikan air tanah karena Karena secara umum zeolit mampu menyerap, menukar ion dan menjadi katalis sehingga dapat dikembangkan untuk keperluan alternatif pengolah air maupun limbah. Zeolit memiliki kemampuan untuk menyerap kandungan mineral seperti Fe dan Mn dalam air tanah.

Sebagai negara yang alamnya kaya mineral, air tanah di Indonesia sering mengandung besi dan mangan cukup tinggi. Di dalam air kedua logam ini selalu ada bersamasama. Bagi manusia kedua logam adalah esensial tetapi juga toksik. Keberadaannya dalam air tidak saja dapat diditeksi secara laboratoris tetapi juga dapat dikenali secara organoleptik. Dengan konsentrasi Fe atau Mn sedikitnya 1 mg/L, air terasa pahit-asam, berbau tidak enak dan berwarna kuning kecoklatan.

(39)

(40)

III. METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Alat dan Bahan Pengujian

3.1.1 Spesifikasi motor bensin 4-langkah 115 cc

Dalam penelitian ini, mesin uji yang digunakan adalah motor bensin 4-langkah 115 cc, dengan merk Yamaha New Jupiter Z. Adapun spesifikasi mesin uji yang digunakan adalah sebagai berikut.

Merk dan tipe : Yamaha New Jupiter Z Tipe mesin : 4 langkah, 2 Valve SOHC Sistem pendingin : Pendingin udara

Jumlah silinder : 1 (satu) Diameter silinder : 50,0 mm Langkah piston : 57,9 mm Kapasitas silinder : 113 cc Perbandingan kompresi : 9,3 : 1

Gigi transmisi : Rotary 4 Kecepatan (N-1-2-3-4-N)

Baterai : YTZ5S (MF Batteray)

Kapasitas tangki bahan bakar : 4,2 liter

(41)

Gambar 6. Yamaha New Jupiter Z 115 cc

3.1.2 Alat yang digunakan

Berikut adalah alat-alat yang digunakan selama penelitian beserta keterangannya:

a. Stopwatch

Stopwatch digunakan untuk mengukur waktu pada saat pengujian.

b. Gelas ukur 100 ml

(42)

Gelas ukur 100 ml digunakan untuk mengukur volume bahan bakar. Digunakan sebagai wadah bahan bakar ketika proses pengambilan data. Sehingga tidak menggunakan tangki bahan bakar motor agar lebih mudah dalam proses pengukuran konsumsi bahan bakar.

c. Tachometer

Tachometer yang dipakai dalam penelitian ini digunakan untuk mengetahui putaran mesin (rpm).

Gambar 8. Tachometer

d. Cetakan

Gambar 14. Cetakan

Gambar 9. Cetakan

(43)

e. Perangkat analog

Dalam penelitian ini, Speedometer, odometer, sudah berada dalam satu unit panel analog motor pada dashboard. Speedometer dengan ketelitian 10 km / jam, odometer dengan ketelitian 100 m.

Gambar 10. Perangkat analog

f. Tangki bahan bakar buatan 350 ml

Gambar 11. Tangki bahan bakar buatan 350 ml

Digunakan sebagai wadah bahan bakar ketika proses pengambilan data. Sehingga tidak menggunakan tangki bahan bakar motor agar lebih mudah dalam proses pengukuran konsumsi bahan bakar.

Odometer

(44)

g. Oven

Gambar 12. Oven

Digunakan untuk mengeringkan fly ash yang telah dibentuk pelet dan digunakan untuk aktivasi fisik.

h. Timbangan Digital

Timbangan digital digunakan untuk mengukur berat fly ash sebelum dilakukan pencampuran dalam pembuatan fly ash pelet.

Gambar 13. Timbangan Digital i. Kompor

(45)

Gambar 14. Kompor

j. Kemasan fly ash

Fly ash pelet dikemas dengan menggunakan kawat yang besarnya disesuaikan dengan ruangan pada rumah saringan udara.

Gambar 15. Kemasan Fly ash

3.1.3 Bahan utama

 Fly ash

(46)

 Air aquades dan zeolit

Air ini dipakai untuk mencampur fly ash agar mudah dibentuk menjadi fly ash pe

1. Air Aquades

Air Aquades ini mudah untuk di dapatkan dengan membeli di Laboratorium Fisika Fakultas MIPA Unila

2. Air Zeolit

Air zeolit adalah air sumur yang direndami dengan zeolit. Pada persiapan ini, diberikan perlakuan perendaman zeolit terhadap air sumur dengan tujuan untuk menyerap kandungan mineral yang terdapat dalam air sehingga kadar H2O meningkat. Prosesnya, yaitu pertama, zeolit dicuci bersih, kemudian direbus selama setengah jam. Zeolit direbus agar pengotor yang ada pada zeolit terlepas. Setelah direbus zeolit dicuci kembali hingga bersih. Kedua, zeolit direndam ke dalam air sumur selama maksimal 6 jam. Komposisi zeolit adalah 20% dari volume air sumur. Ketiga, setiap 2 jam diambil sampel untuk di diukur derajat keasamannya dengan mnggunakan pH meter. Air Zeolit yang digunakan adalah yang nilai pH-nya 6,8-7.

 Tepung Tapioka

(47)

3.2 Persiapan Pengujian

3.2.1. Bahan

Setelah bahan utama dipersiapkan, maka terlebih dahulu fly ashdan tepung tapioka ditimbang dengan menggunakantimbangan digital sesuai komposisi dari konsentrasi yang diinginkan untuk tiap spesimen pelet. Untuk pencetakan fly ash pelet ini mengunakan campuran komposisi 66 gram fly ash dengan variasi 30 dan 40 gram air (aquades dan zeolit) dan tapioka 12 gram. Pertama-tama campuran air mineral dengan tapioka dimasak kurang lebih 5 menit hingga campuran tersebut berbentuk seperti lem. Lalu campuran tersebut diaduk dengan fly ash hingga merata. Setelah merata bisa dilakukan pencetakan fly ash pelet dengan ukuran diameter lebar 10 mm dan tebal 3 mm.

(48)

Gambar. 16. Fly Ash Kelapa Sawit

Gambar. 17. Tepung dan Air yang di masak

Gambar. 18. Mengaduk Campuran Air, Tepung dan Fly Ash

Gambar. 19. Adonan yang siap cetak

(49)

3.2.2 Alat

Selanjutnya, sepeda motor yang digunakan pada pengujian di servis rutin tune up terlebih dahulu sebelumnya agar mempunyai kondisi yang prima. Sebelum dilakukan pengujian berikut pengambilan data, kemudian mesin dipanaskan beberapa menit lalu pengujian dilakukan. Dalam pengujian ini menggunakan tangki bahan bakar motor buatan. Selama dilakukannya proses pengujian, sepeda motor diservis rutin dalam rentang waktu tertentu untuk menjaga kondisinya agar selalu prima pada setiap pengujian.

3.2.3 Prosedur Pengujian

1. Pengujian prestasi mesin dengan kondisi motor tanpa menggunakan fly ash.

2. Pengujian konsumsi bahan bakar (road test) dengan kondisi motor menggunakan fly ash pelet dengan tebal 0,3 cm dan diameter 1 cm campuran tepung tapioka yang teraktivasi fisik. Pengujian dimulai dengan mencari massa, temperatur aktivasi, komposisi air dan jenis air campuran terbaik dalam pelet fly ash cangkang dan serabut kelapa sawit.

3.2.4. Prestasi Mesin

(50)

stasioner adalah data konsumsi bahan bakar (liter) pada kecepatan konstan (50 km/jam) untuk jarak 5 km dengan bukaan gas yang sama dan data akselerasi dari keadaan diam (detik).

1. Konsumsi bahan bakar

a) kecepatan konstan 50 km/jam

(51)

Tabel 4. Format data Variasi Massa, Temperatur Aktivasi, Komposisi dan Jenis Air pada Fly Ash Pelet Terhadap Konsumsi Bahan Bakar Kecepatan Rata-Rata (50 Km/Jam) Dengan Jarak 5 km.

No. Massa

(52)

Tabel 6. Format Data Variasi Massa, Temperatur Aktivasi, Komposisi Air dan Jenis Air Pada Fly Ash Pelet Terhadap Konsumsi Bahan Bakar Kondisi Stasioner.

(53)

dimasukkan 25 ml bahan bakar. Selanjutnya pada putaran 3500 rpm dimasukkan 50 ml dan 75 ml pada putaran 3500 rpm. Setelah itu dilakuakn pengujian tanpa fly ash dari 1500, 3500 dan 500rpm. Kemudian dilakuakan pengujian dengan menggunakan pelet fly ash. Pada pengujian baik menggunakan atau tanpa fly ash, pelet diletakkan pada saringan udara, setelah itu mesin dihidupkan dengan menghitung waktu pengujian menggunakan stopwatch (5 menit). Setelah waktu pengujian selesai, mesin dimatikan serta stopwatch dinon-aktifkan. Kemudian menuangkan sisa bahan bakar di tangki buatan ke dalam gelas ukur 25 ml. Setelah itu dikurangkan bahan bakar yang dimasukkan ke gelas ukur dengan volume yang terbaca di gelas ukur setelah pengujian.

2. Pengujian Akselerasi

a) Akselerasi dari keadaan diam 0 – 80 km/jam (detik)

(54)

pengujian. Tabel 5 menampilkan format data akselerasi pada pengujian.

Tabel 5. Format Data Variasi Massa, Temperatur Aktivasi, Komposisi Air dan Jenis Air Pada Fly Ash Pelet, Akselerasi 0–80 Km/Jam Dan 40-80 km/jam

Pengujian ke

Variasi massa fly ash

Tanpa fly

ash 18 gram 15 gram 13 gram

Temperatur Aktivasi

Jenis Air Campuran

Komposisi Air (g)

Waktu (detik)

1

2

(55)

Knalpot

Fuel Gas Analizer

b) Akselerasi dari keadaan berjalan 40 – 80 km/jam (detik)

Parameter fly ash yang digunakan dan langkah-langkahnya sama seperti pada pengambilan data akselerasi dari keadaan diam, hanya saja stopwatch mulai diaktifkan ketika kecepatan awal yaitu 40 km/jam hingga kecepatan akhir yang diinginkan (80 km/jam) melakukan perpindahan perseneling dari gigi 3 sampai gigi 4. Pada Tabel 5 ditampilkan salah satu jenis pengujian data akselerasi. Tabel ini menampilkan data akselerasi pengujian kecepatan 40 hingga 80 km/jam.

3.2.5 Pengujian Emisi

Pengujian emisi dilakukan untuk mengetahui pengaruh penggunaan fly ash terhadap emisi gas buang. Berikut ini skema pengujian emisi gas buang pada sepeda motor :

Mesin

Gambar 21. Skema peralatan

(56)

1. Pemanasan Mesin

Tujuan dilakukannya pemanasan mesin adalah untuk mempersiapkan mesin pada kondisi kerja.

2. Kalibrasi Gas Analizer

Setelah mesin berada pada kondisi kerja kemudian dilakukan kalibrasi gas analizer. Kalibrasi ini dilakukan secara otomatis.

3. Pengujian tanpa menggunakan fly ash.

Data yang didapatkan dari hasil pengukuran ini digunakan sebagai pembanding dengan data pada pengukuran menggunakan fly ash. Langkah-langkah pengukuran sebagai berikut:

 Mesin dalam keadaan menyala dalam kondisi idle 1500 rpm dan

probe sensor sudah dimasukkan dalam knalpot.

 Nilai pada fuel gas analizer diprint datanya setelah 5 menit motor

dihidupkan.

 Kemudian dengan langkah yang sama pula, pengukuran dilakukan

kembali untuk putaran mesin yang berbeda yaitu 3500 rpm. 4. Pengujian menggunakan fly ash

Setelah pengukuran pertama selesai maka pengukuran kedua dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut:

 Setelah mesin dimatikan kemudian fly ash dipasang di Filter udara  Setelah fly ash terpasang, mesin dihidupkan kembali lalu pengukuran

diulang kembali sesuai urutan pengukuran pertama.

(57)

Tabel 6. Format Data Emisi Gas Buang Dengan Variasi Massa, Temperatur Aktivasi, Komposisi Air dan Jenis Air Pada Fly Ash Pelet.

(58)

3.3. Diagram Alir Penelitian

Untuk diagram alir pada penelitian ini ditunjukkan oleh Gambar sebagai berikut.

Persiapan bahan, alat uji & ukur

Data fly ash &

fly ash pelet dengan variasi massa, temperatu aktivasi, komposis air dan jenis air campuran.

Aktivasi fisik pada fly ash

Pemasangn fly ash pada saringan udara

(59)

V. SIMPULAN DAN SARAN

5.1. Simpulan

Berdasarkan data hasil pengujian yang diperoleh (data konsumsi bahan bakar pada pengujian berjalan dengan kecepatan rata-rata 50 km/jam dan jarak 5 km, data konsumsi bahan bakar pada akseslerasi dan stasioner serta data uji emisi gas buang) pada motor bensin uji New Jupiter Z 115 cc, didapat beberapa simpulan sebagai berikut:

1. Penggunaan pelet fly ash yang diaktivasi fisik pada pengujian road test (berjalan), akselerasi dan stasioner (diam) secara keseluruhan dapat menghemat konsumsi bahan bakar.

2. Massa Pelet fly ash yang paling baik yang digunakan dalam penelitian ini adalah 15 gram. Penghematannya mencapai 15,13% pada ujian berjalan, kemudian 15,59% pada uji akselerasi 0-80 km/jam. Sedangkan pada uji akselerasi 40-80 km/jam bisa lebih hemat sampai 9,28%. Kemudian bisa menghemat samapi 17,39% pada uji Stasioner.

(60)

4. Adonan pembuatan pelet fly ash yang terbaik dalam penelitian ini adalah dengan komposisi adonan 66 gram fly ash, 12 gram tapioka 40 gram air aquades dan kondisi aktivasi pada temperatur 1750C dengan massa pelet fly ash 15 gram. Pelet ini masih mengalami penyerbukan, tetapi masih dapat digunakan bersama pelet yang diaktivasi pada temperatur 1500C. Penghematan bahan bakar yang terjadi, hingga 17,23% pada road test dan 20,06% pada pengujian stasioner serta mempercepat akselerasi sebesar 17,59% pada kecepatan 0-80 km/jam dan sebesar 13,44% pada kecepatan 40-80 km/Jam.

5. Penggunaan pelet fly ash terbukti dapat mereduksi emisi gas buang kendaraan bermotor karena oksigen yang masuk ke ruang bakar menjadi lebih banyak. Sehingga dapat menurunkan kadar CO sebesar 79,02% pada putaran mesin 1500 rpm dan kadar HC sebesar 7,53% pada putaran mesin 3500 rpm. Selain itu dapat meningkatkan kadar CO2 sebesar 15,63%. Sehingga pembakaran yang terjadi di ruang bakar menjadi lebih sempurna pada kondisi putaran mesin tersebut.

5.2. Saran

Adapun beberapa saran yang ingin disampaikan penulis agar penelitian ini dapat lebih dikembangkan lagi adalah sebagai berikut:

1. Perlu dilakukan pengujian dengan variasi komposisi perekat (tapioka) pelet fly ash untuk melihat pengaruhnya terhadap prestasi mesin motor karburator 4-langkah.

(61)

3. Dalam penelitian selanjutnya, perlu dilakukan uji kekerasan pelet fly ash dalam menerima tekanan udara yang masuk ke dalam saringan udara

(62)

DAFTAR PUSTAKA

Dippenda 2011. 2015 Bandar Lampung Menyamai Jakarta. Bandar lampung

Marinda, P. – abu-terbang-batubara-sebagai-absorben

http://majarimagazine.com/2008/06abu-terbang-batubara-sebagai-adsorben.html diakses 23 September 2012

Nawawi, Khadijah B. 2005. Penggunaan Abu Kelapa Sawit Sebagai Bahan Pengisi Dalam Campuran Panas Kongkrit Berasfalt. Universitas Tekhnologi Malaysia. Malaysia

Niwatana Sonic.2011. ApliksiZeolitPeletPerekat Yang DiaktivasiBasa-FisikUntukMengamatiPrestasiMesinSepeda Motor Bensin 4-Langkah Dan Emisi Gas Buangnya.JurusanTeknikMesin – Universitas Lampung.

Bandar Lampung.

Prahasto, Tony dan Sugiyanto. 2007.Efek Penggunaan Fly Ash sebagai Bahan Cetakan Pada Proses Pengecoran Besi Ditinjau Dari Kekerasan dan Struktur Mikro. Fakultas Teknik – Universitas Diponegoro.

Rahman, Adhie M. 2007. Mempelajari Karakteristik Kimia dan Fisik Tepung Tapioka dan Mocal Sebagai Penyalut Kacang Pada Produk Kacang Salut.

Fakultas Teknologi Pertanian – Institut Pertanian Bogor.

Rilham, Dimas. 2012. Pengaruh Aplikasi Fly Ash Bentuk Pelet Perekat yang

Diaktivasi Fisik terhadap prestasi Mesin Dan Emisi Gas Buang Sepeda

(63)

Pencemaran Lingkungan. Fakultas Teknik – Universitas Diponegoro. Semarang.

Wardono, H. 2004. Modul Pembelajaran Motor Bakar 4-Langkah. Jurusan TeknikMesin – Universitas Lampung. Bandar Lampung.

Blogspot – filter-udara-kertas-dan-busa

http://tafri22.wordpress.com/2012/05/21/filter-udara-kertas-dan-busa.html

diakses tanggal 23 September 2012

Blogspot - pemanfaatan-fly-ash-abu-terbang-dari

http://dafi017.blogspot.com/2009/03/pemanfaatan-fly-ash-abu-terbang-dari.html diakses tanggal 4 september 2012

Blogspot – komposisi-udara-dan-susunan-lapisan

http://funny-mytho.blogspot.com/2010/12/komposisi-udara-dan-susunan-lapisan.htmldiakses tanggal 27 oktober 2012

(id.wikipedia.org/wiki/Kelapa_sawit) diakses tanggal 2 Februari 2013

Tamzil, N.H – teknologi-baru-mengatasi-polusi-udara-perkotaan

http://edukasi.kompasiana.com/2012/08/03/teknologi-baru-mengatasi-polusi-udara-perkotaan-di-indonesia/27 oktober 2012

(64)

No.

Waktu Pelaksanaan : Selasa 29 Oktober 2013

Pukul : 09.00 -15.00 WIB

Tempat : Jalur Dua Kopri

Kondisi Cuaca : Cerah

2. Tabel Pengujian Berjalan (Fly Ash) Menentukan Massa Pelet Terbaik dengan Menggunakan Jenis Air Campuran Zeolit

No.

Waktu Pelaksanaan : Selasa 29 Oktober 2013

Pukul : 09.00 -15.00 WIB

(65)

No. Perlakuan Pengujian

Waktu Pelaksanaan : Rabu 30 Oktober 2013

Pukul : 13.00 -16.00 WIB

Tempat : Jalur Dua Sampaing Kampus IAIN Raden Intan Kondisi Cuaca : Cerah

4. Tabel Pengujian Akselerasi (0-80 km/jam) Menentukan Massa Pelet Terbaik dengan Menggunakan Jenis Air Campuran Zeolit

Waktu

Pukul : 13.00 -16.00 WIB

(66)

Pukul : 13.00 -16.00 WIB

6. Tabel Pengujian Akselerasi (40-80 km/jam) Menentukan Massa Pelet Terbaik dengan Menggunakan Jenis Air Campuran Zeolit

Waktu

Pukul : 13.00 -16.00 WIB

(67)

Pukul : 08.00 -11.30 WIB

8. Tabel Pengujian Stasioner (fly Ash) Menentukan Massa Pelet Terbaik Dengan Air Campuran Zeolit

Pengujian

Massa pellet (g)

Konsumsi BB (ml) Rata-rata (ml) Pengurangan konsumsi BB

1500 rpm 3500 rpm 5000 rpm 1500 rpm 3500 rpm 5000 rpm 1500 rpm 3500 rpm 5000 rpm

Pukul : 08.00 -11.30 WIB

(68)

Waktu Pelaksanaan : Kamis 31 Oktober 2013

Pukul : 08.00 -11.30 WIB

10. Tabel Pengujian Berjalan (Fly Ash) Menentukan Temperatur aktivasi Terbaik dengan Menggunakan Jenis Air Campuran Zeolit

No.

(69)

No.

Pukul : 14.00 -16.30 WIB

12. Tabel Pengujian Akselerasi (0-80 km/jam) Menentukan Temperatur Aktivasi Terbaik dengan Menggunakan Jenis Air Campuran Zeolit

No.

Pukul : 14.00 -16.30 WIB

(70)

No.

Pukul : 14.00 -16.30 WIB

14. Tabel Pengujian Akselerasi (40-80 km/jam) Menentukan Temperatur Aktivasi Terbaik dengan Menggunakan Jenis Air Campuran Zeolit

No.

Pukul : 14.00 -16.30 WIB

(71)

Pengujian

temperatur Pengovenan

(C)

Pukul : 11.00 -13.00 WIB

16. Tabel Pengujian Stasioner (fly Ash) Menentukan Temperatur Aktivasi Terbaik Dengan Air Campuran Zeolit

Pengujian

temperatur Pengovenan

(C)

Waktu Pelaksanaan : Kamis, 31 Oktober 2013

Pukul : 11.00 -13.00 WIB

(72)

No.

Waktu Pelaksanaan : Jumat, 1 November 2013

Pukul : 08.30 -10.30 WIB

18. Tabel Pengujian Berjalan (Fly Ash) Menentukan Komposis Air Campuran Terbaik dengan Menggunakan Jenis Air Campuran Zeolit

No.

Pukul : 08.30 -10.30 WIB

(73)

No.

Waktu Pelaksanaan : Sabtut, 2 November 2013

Pukul : 09.00 -11.30 WIB

20. Tabel Pengujian Akselerasi (0-80 km/jam) Menentukan Kompisisi Air Campuran Terbaik dengan Menggunakan Jenis Air Campuran Zeolit

No.

Waktu Pelaksanaan : Sabtu, 2 November 2013

Pukul : 09.00 -11.30 WIB

(74)

No.

Pukul : 09.00 -11.30 WIB

22. Tabel Pengujian Akselerasi (40-80 km/jam) Menentukan Kompisisi Air Campuran Terbaik dengan Menggunakan Jenis Air Campuran Zeolit

No.

Pukul : 09.00 -11.30 WIB

(75)

Pengujian

Komposisi Air (g)

Pukul : 13.00 -16.00 WIB

24. Tabel Pengujian Stasioner (Fly Ash) Menentukan Kompisisi Air Campuran Terbaik dengan Menggunakan Jenis Air Campuran Zeolit

Pengujian

Komposisi Air (g)

Pukul : 13.00 -16.00 WIB

(76)

No. Jenis Air Pengujian

Waktu Pelaksanaan : Minggu, 3 November 2013

Pukul : 08.30 -10.00 WIB

26. Tabel Pengujian Akselerasi (0-80 km/jam) Menentukan Jenis Air Campuran Terbaik

Pukul : 14.00 -16.30 WIB

(77)

Pukul : 14.00 -16.30 WIB

Tempat : Jalur Dua Samping Kampus IAIN Raden Intan Kondisi Cuaca : Cerah

28. Tabel Pengujian Stasioner (Fly Ash) Menentukan Jenis Air Campuran Terbaik

Pengujian

Komposisi Air (g)

Pukul : 11.00 -12.30 WIB

(78)

Perlakuan

Emisi Gas Buang Pada 1500 rpm

Pukul : 14.00 -16.30 WIB

(79)

Motor uji Peletakan tanki buatan pada motor uji

Peletakan tachometer pada motor uji Pelet fly ash

Rangkaian pelet fly ash Peletakan rangkaian pelet fly ash pada saringan udara

(80)

Lokasi start dan finish pada pengujian berjalan

Tikungan pada jalur pengujian

(81)

Pelet fly ash 100 mesh pencampuran arang, tapioka, dan air

Penjemuran pelet Pencetakan pelet

Pengovenan pelet Pendinginan pelet