KARYA AKHIR
ANALISA KARAKTERISTIK BIODIESEL
BERBAHAN BAKU MINYAK KELAPA SAWIT
MARIO JUNIUS NADAPDAP 035202008
KARYA AKHIR YANG DIAJUKAN UNTUK MEMENUHI
SALAH SATU SYARAT MEMPEROLEH
IJAZAH SARJANA SAINS TERAPAN
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI MEKANIK INDUSTRI
PROGRAM DIPLOMA-IV FAKULTAS TEKNIK
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan
penyertaanNya sehingga penulis dapat menyelesaikan Karya Akhir ini.
Penyusunan laporan Karya Akhir ini dilakukan guna untuk menyelesaikan
Studi di Prog. Studi Teknologi Mekanik Industri Universitas Sumatera Utara,
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains Terapan.
Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada :
1. Ir. Tekad Sitepu sebagai dosen pembimbing selaku dosen pembimbing
yang telah meluangkan waktu, pemikiran dan memberikan nasehat
kepada penulis dalam menyelesaikan tugas sarjana ini.
2. Ir. Farida Ariani, MT selaku dosen wali dari penulis.
3. Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri, Ir. Mulfi Hazwi, M.Sc,
Ir. Alfian Hamsi, M.Sc, Tulus Burhanuddin S, ST.MT.
4. Bapak/ ibu staff dan pegawai jurusan Teknik Mesin USU.
Penulis menyadari bahwa tugas sarjana ini masih jauh dari sempurna, untuk
itu penulis mengharapkan saran yang membangun untuk kesempurnaan tugas
sarjana ini, akhir kata penulis mengucapkan banyak terima kasih.
Penulis,
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR DAFTAR ISI
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Tujuan mum ... 5
1.3 Tujuan Khusus ... 5
1.4 Manfaat Penelitian ... 6
1.5 Metode Penelitian ... 6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Bahan Bakar Diesel ... 7
2.2. Sistem Injeksi Bahan Bakar Diesel ... 12
2.3. Sistem Pembuangan Motor Diesel ... 20
BAB III BIODIESEL 3.1 Pembuatan Biodiesel. ... 22
3.2 Peralatan Dan Bahan ... 30
3.3 Langlah-Langkah Pembuatan Biodiesel ... 30
BAB IV PENGUJIAN BAHAN BAKAR DENGAN PERHITUNGAN DAN ANALISA DATA 4.1 Unjuk Kerja Motor.... ... 35
4.3 Prosedur Pengujian ... 41
4.4 Bahan Bakar Uji ... 42
4.5 Data Percobaan ... 43
4.6 Perhitungan Dan Analisa Data ... 43
4.7 Data Pengujian ... 46
4.8 Grafik Pengujian ... 46
4.9 Analisa Data ... 46
BAB V KESIMPULAN
Kesimpulan ... 50DAFTAR PUSTAKA
BAB I PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Motor diesel banyak digunakan oleh masyarakat baik untuk transportasi
maupun untuk industri. Sehingga dibutuhkan bahan bakar sebagai sumber
energinya. Minyak bumi sebagai sumber bahan bakar utama memang sangat
penting. Bahan bakar minyak seperti bensin dan solar adalah bahan bakar yang
tidak dapat diperbarui, artinya bahan bakar minyak tersebut bisa habis pada suatu
waktu.
Tidak lama lagi penambangan minyak akan mencapai puncaknya, karena
hampir semua daerah yang mengandung minyak telah ditemukan. Sedangkan
permintaan akan bahan bakar cair terus naik. Akibatnya harga minyak akan terus
naik dengan tajam menyusul menipisnya cadangan minyak dunia. Bahan bakar
akan menjadi sangat mahal bagi kebanyakan orang untuk membelinya. Semua
bahan bakar yang tidak dapat diperbaharui akan habis pada waktunya, maka dari
itu diperlukan suatu bahan bakar yang dapat diperbarui, sehingga bahan bakar
tersebut dapat diusahakan agar tidak akan pernah habis sepanjang masa serta
Persediaan bahan bakar minyak dunia semakin lama semakin menipis dan
pada saatnya nanti akan habis. Harga bahan bakar juga semakin lama semakin
melambung tinggi dan semakin tidak terjangkau bagi kebanyakan orang. Salah
satu alternatif penyelesaian masalah tersebut adalah menggunakan bahan bakar
biodiesel yang ramah pada lingkungan serta dapat diperbaharui sehingga tidak
TURUNAN BIODIESEL DARI SUMBER ENERGI
TERBARUKAN DAN SIKLUS CO
2
Gambar 1.1. Turunan Biodiesel Dari Sumber Energi Terbarukan
Biodiesel dibuat melalui proses transesterification, yaitu dengan
menambahkan methanol dan KOH pada minyak nabati. Minyak nabati kemudian
akan mengalami perubahan sifat menjadi lebih mendekati karakteristik solar. Jika
biodiesel digunakan pada mesin-mesin pemakai bahan bakar maka biodiesel
memiliki daya, torsi, konsumsi bahan bakar spesifik dan efisiensi thermal yang
hampir sama dengan solar. Setelah melalui pengujian demi pengujian ternyata
biodiesel dapat digunakan sebagai bahan bakar campuran dengan solar, juga dapat
1.2Tujuan umum dari Analisa Karakteristik Biodiesel Berbahan Baku Minyak Kelapa Sawit:
1. Sebagai syarat untuk menyelesaikan mata kuliah karya akhir semester VIII
dan untuk memperoleh gelar Sarjana Sains Terapan (SST).
2. Mengaplikasikan disiplin ilmu yang diperoleh selama duduk dibangku
kuliah.
3. Ikut berpartisipasi dalam menyumbangkan ide yang berbasis teknologi
tepat guna.
4. Untuk memperluas wawasan masyarakat yang ingin mengetahui
bagaimana proses pembuatan biodiesel dan kegunaannya.
1.3Tujuan khusus dari Analisa Karakteristik Biodiesel Berbahan Baku
Minyak Kelapa Sawit:
Untuk menganalisa dan membandingkan bahan bakar solar dengan
biodiesel berdasarkan unjuk kerja motor yang meliputi daya motor, torsi, tekanan
efektif rata-rata, konsumsi bahan bakar spesifik dan efisiensi thermisnya serta
1.4Manfaat dari Analisa Karakteristik Biodiesel Berbahan Baku Minyak Kelapa Sawit:
1. Masyarakat dapat terbantu untuk mengetahui bagaimana pengaruh
biodiesel pada mesin-mesin produksi dan kendaraan sebagai alternatif
bahan bakar minyak bumi.
2. Bagi penulis sendiri, dengan Analisa ini tentu dapat menambah wawasan
dan pengalaman dalam menerapkan ilmu yang telah dipelajari selama
dalam bangku perkuliahan.
3. Agar rekan-rekan mahasiswa yang ingin membahas dan meningkatkan
penelitian biodiesel ini telah memiliki sebahagian ilmu tentang analisa
biodiesel.
1.5Metode Penelitian
Untuk memperoleh data guna penyusunan laporan ini, metode yang
penulis lakukan antara lain adalah :
1. Melakukan studi lapangan di Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS)
Medan dan PT. Superintending Company Of Indonesia.
2. Melakukan konsultasi dengan dosen pembimbing.
3. Mengadakan studi literatur diperpustakaan Universitas Sumatera Utara.
4. Mengadakan studi literatur diperpustakaan Pusat Penelitian Kelapa Sawit
(PPKS) Medan.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Bahan bakar diesel
Kebanyakan orang mengira bahwa semua motor diesel menggunakan
bahan bakar diesel (diesel fuel oil) karena beberapa jenis motor diesel
menggunakan bahan bakar campuran (dual fuel). Motor ini menggunakan gas
natural dan minyak diesel dan ada yang menggunakan gas saja.
A. Produksi bahan bakar diesel
Minyak diesel atau solar diproduksi dari minyak mentah (crude oil).
Minyak mentah adalah senyawa hidrokarbon (senyawa kimia yang memiliki
unsur hidrogen dan karbon) seperti: benzin, pentan, heksan, heptan, toluene,
propan dan butan. Untuk memisahkan hidro karbon, minyak mentah
dipanaskan dan hidrokarbon yang berbeda akan diambil berupa uap yang
memiliki titik didih terendah akan diambil uapnya dahulu.
Setelah memisahkan gas natural dari minyak mentah, temperatur minyak
mentah dinaikkan suhunya sampai ketemperatur didih tertinggi dari
hidrokarbon berikutnya. Ini adalah gasoline dengan kadar oktan tinggi. Setelah
memisahkan bensin kadar oktan tinggi selesai, selanjutnya temperatur
dinaikkan lagi untuk memperoleh hidrokarbon yang memiliki titik didih
berikutnya, dan seterusnya sehingga diperoleh semua gasoline komersial,
kerosin, solar, minyak pemanas domestik, minyak bakar industri, paraffin,dan
seterusnya, sampai sisa akhir yaitu coke dan aspal.
B. Karakteristik bahan bakar diesel
1. Nilai Pembakaran Atau Nilai Panas.(Heat Value).
Nilai panas merupakan indikasi beberapa panas yang dihasikan apabila
bahan bakar tersebut dibakar habis. Nilai panas suatu bahan bakar dapat
dihitung dengan alat yang disebut kalorimeter. Satuan nilai panas atau nilai
2. Berat jenis.
Berat jenis dari suatu cairan seperti minyak diesel, adalah perbandingan
berat minyak diesel terhadap berat air pada volume yang sama. Diukur
menggunakan alat yang disebut higrometer. Berat jenis dari minyak bahan
bakar diesel mempengaruhi penetrasi semprotan ketika bahan bakar
diinjeksikan kedalam ruang bakar atau ruang silinder motor. Hal ini
berpengaruh pula kepada nilai kandungan panas dari minyak bahan bakar.
Minyak dengan berat jenis yang besar mempunyai nilai panas yang lebih
tinggi.
3. Titik Sambar ( Flash Point).
Titik sambar suatu minyak bakar adalah temperatur minyak dimana
minyak itu harus dipanaskan, hingga ia mengeluarkan uap minyak yang cukup
untuk menyalakannya jika berhubungan dengan api.
Titik nyala lebih tinggi dari titik sambar, temperatur minyak dimana uap
minyak akan terus terbakar setelah dinyalakan. Titik sambar menjadi indikasi
dari bahan bakar terhadap bahaya kebakaran. Titik sambar minyak diesel type
1-D adalah 37,7°C atau 100°F. untuk minyak diesel type 2-D titik sambarnya
51,6°C atau 125°F dan untuk minyak diesel type 4-D titik sambarnya 54,4°C
4. Titik Kabut Dan Titik Lumer (Cloud Point Dan Pour Point).
Titik kabut minyak diesel adalah temperatur minyak diesel, dimana pada
temperatur itu komponen hidrokarbon dari minyak diesel tidak dapat larut
lagi.
Titik lumer adalah temperatur minyak disel dimana minyak diesel
tersebut menjadi tidak dapat larut yang mencegahnya dari mengalir pada
keadaan itu.
5. Kekentalan (Viskosity).
Kekentalan atau viskositas adalah sifat dari cairan yang menghambat
gaya yang menyebabkan cairan dapat mengalir. Aliran diukur dengan alat
yang disebut viscometer. Viscositas dari minyak diesel mempengaruhi bentuk
pengabutan. Minyak diesel dengan viscositas rendah akan menghasilkan
pengabutan yang halus sedangkan minyak diesel dengan viskositas yang besar
akan menghasilkan pengabutan yang kasar.
6. Volatility.
Volatility dari suatu cairan bahan bakar adalah kemampuan berubah
menjadi uap. Volatility dari suatu cairan dinyatakan dengan perbandingan uap
udara yang dapat dibentuk pada temperatur tertentu. Pada minyak diesel
volantility dinyatakan dalam 90 % temperatur distilasi, yaitu temperatur
Jika volatility turun, kotoran karbon dalam beberapa motor, keausan
meningkat. Beberapa motor akan mengeluarkan asap lebih banyak jika
volatility turun.
7. Kualitas penyalaan.
Kualitas penyalaan minyak diesel, yaitu kemudahan minyak diesel
menyala atau terbakar, dan sifat sari pembakarannya, dinyatakan dengan
angka setan diperoleh dengan membandingkan bahan bakar dengan setan
(cetane) . Semakin tinggi angka setan semakin pendek saat antara waktu
pengabutan dengan saat mulai penyalaan.
8. Sisa karbon (carbon residu).
Sisa karbon menunjukkan jumlah karbon atau kotoran karbon yang
tertinggal didalam ruang bakar setelah proses pembakaran campuran udara
dengan bahan bakar. Sisa karbon dapat diukur dengan alat kontainer tertutup.
9. Kandungan belerang.
Kandungan belerang didalam minyak diesel akan mengakibatkan
peningkatan keausan pada ring piston dan dinding silinder. Kandungan
belerang pada minyak diesel juga mengakibatkan terjadinya zat yang
mengakibatkan korosi pada permukaan logam dan juga menimbulkan zat-zat
kimia yang tidak diinginkan pada knalpot.
Minyak diesel yang mempunyai kandungan belerang yang tinggi juga
sering mengandung campuran nitrogen, yang menimbulkan keausan yang
10.Oksidasi dan kandungan air.
Problem yang sering dihadapi oleh saringan bahan bakar adalah ia
sering tersumbat oleh partikel-partikel mekanis, debu dan kontaminasi air
yang terdapat atau larut dalam minyak diesel.
Kandungan air, partikel mekanis, debu dan oksidasi dalam minyak
dikarenakan system penyimpanan yang kurang memadai.
Minyak diesel harus dilindungi dari kotoran-kotoran mekanis dan debu
agar bisa dikurangi pembentukan oksid partikel besi dalam tanki
penyimpanan, dalam pipa-pipa yang kotor berdebu dan dalam pompa injeksi
ketika motor dalam kecepatan ideal.
2.2 Sistem injeksi bahan bakar diesel
Sistem injeksi bahan bakar diesel adalah cara bagaimana bahan bakar
diesel diinjeksikan atau dimasukkan kedalam ruang bakar atau dalam silinder
motor.
A. Sistem Injeksi Bahan Bakar.
Alat untuk memasukkan bahan bakar kedalam silinder disebut pompa
injeksi. Fungsi lain dari pompa injeksi adalah mengatur jumlah bahan bakar
yang diinjeksikan dalam silinder sesuai kebutuhan motor. Pompa injeksi yang
Bosch pompa injeksi Robert Bosch ukurannya sangat mini karena itu tidak
memakan banyak tempat selain itu konstruksinya juga sangat sederhana.
Pompa injeksi Bosch terdiri atas komponen utama : rumah pompa yang
didalamnya terdapat susunan element pemompaan. Plunyer, memiliki alur
miring berfungsi sebagai penekan minyak, diluarnya adalah sleev. Diluarnya
lagi adalah kontrol sleev yang bergerigi dan berhubungan dengan rack
pengontrol. Pada bagian bawahnya terdapat komponen pemegang plunyer,
antara lain dudukan pegas dan pegas pengembali yang keduanya berfungsi
memegang dan mengembalikan plunyer ke posisi bawah suplai bahan bakar
melalui lubang masuk (inlet port). Pada bagian atas terdapat klep deliveri,
pada saat pemompaan terbuka sedangkan pada saat tidak memompa ia duduk
rapat pada dudukannya, menahan minyak berada pada tekanan tinggi.
Pompa ini dioperasikan oleh nok yang terdapat pada poros nok pompa,
digerakkan oleh poros engkol dengan pemindahan roda gigi. Posisi plunyer
terhadap sleev diubah dengan pengaturan rack kontrol.
Dibawah ini adalah urutan pompa injeksi pompa Bosch :
Ketika lubang masuk terbuka bahan bakar masuk kedalam ruang injeksi
diatas plunyer. Penginjeksian, dimana karena tekanan pemompaan maka katup
deliveri terangkat dan minyak diinjeksikan kedalam silinder. Ketika sisi tekan
dan sisi masuk berhubungan karena alur dan pada plunyer telah
menghubungkannya sehingga tidak adalagi penekanan minyak oleh plunyer .
Pada pompa injeksi jenis sebaris, tiap silinder motor mempunyai pompa
silinder sendiri. Hasil penginjeksian tiap silinder harus sama agar di peroleh
tenaga motor yang sama. Untuk itu, perlu kalibrasi dari pompa injeksi yang
harus dikerjakan dengan mesin untuk menyamakan hasil penginjeksian tiap
silinder pompa.
Jenis pompa injeksi yang lain adalah jenis distributor. Pada jenis ini, satu
pompa dipergunakan untuk semua silinder motor, sehingga jenis ini tidak
mengalami gangguan kalibrasi. Contoh pompa injeksi jenis distributor adalah
pompa injeksi rosamaster. Poros penggerak pada pompa ini berhubungan
dengan rotor distributor dalam kepala hidrolik. Ujung penggerak rotor
mempunyai lubang geometric yang berisi 2 plunyer. Kedua plunyer bekerja
satu dengan lainnya bersama-sama karena adanya nok ring internal melalui
roler dan sepatu yang dibawa dalam lubang slot dalam ujung sayap dalam
rotor.
Pompa trasfer yang terletak pada ujung yang berlawanan dari rotor dari
silinder pemompaan, adalah jenis pemindahan positif,jenis pompa kipas.
Pompa ini ditutup dengan plat tutup.
Bahan bakar pada proses kerja dari pompa injeksi distributor dialirkan
dari tangki ke pompa melalui saluran masuk menggunakan pompa transfer
jenis pompa kipas. Oleh karena kemampuan pompa transfer melebihi yang
dibutuhkan oleh pompa injeksi maka sejumlah bahan bakar dengan prosentase
Posisi pemutaran dari klep pengatur yang diatur oleh governor mengatur
aliran minyak ke ring pengisian yang berhubungan dengan lubang pemasukan.
Ketika rotor berputar, lubang pengisian tunggal berhubungan dengan salah
satu dari lubang pemasukan dari kepala hidrolik dan bahan bakar minyak
dengan tekanan dari pompa transfer mengalir melalui saluran bersudut ke
ruang pemompaan. Minyak tersebut mendesak plunyer menjauh yang nantinya
akan di injeksikan pada langkah berikutnya. Langkah plunyer dibatasi oleh
penyetelan pegas daun. Pada saat pengisian diantara dua plunyer dengan
minyak, roler berada pada bagian lembah dari ring penekan roler.
Putaran berikutnya dari rotor membawa lubang keluar pada rotor
berhubungan pada lubang keluar pada kepala yang saat itu roler pada posisi
ditekan oleh nok dari ring penekan sehingga plunyer pompa dalam keadaan
saling mendekat yang berarti menekan bahan bakar minyak dipompakan
kesalah satu saluran pompa injeksi.
B. Pengabut dan Pengabutan
Fungsi dari pengabut adalah untuk memasukkan bahan bakar dalam
bentuk yang halus dalam ruang pembakaran. Pengabutan atau atomisasi
adalah cara bagaimana bahan bakar cair dipecahkan kedalam bentuk
sekecil-kecilnya sehingga mudah bercampur dengan udara untuk proses pembakaran.
Adapun jenis tipe pengabut yaitu tipe pintle, tipe ini menggunakan
lubang tunggal dan digunakan pada motor diesel dengan pengabutan tidak
pembakaran diatas permukaan piston motor. Dipergunakannya jenis pengabut
lubang tunggal karena didalam ruang pembakaran terdapat pusaran ataupun
turbulensi udara pada langkah kompresi sehingga bahan bakar diinjeksikan
kedalam ruang pembakaran akan bercampur dengan udara dan terbakar
dengan sempurna. Jenis lain dari injector adalah jenis berlubang ganda.
2.3 Sistem pemasukan pada motor diesel
Sistem pemasukkan motor diesel haruslah dapat menyuplai kebutuhan
udara yang bersih dengan volume dan temperatur yang sesuai untuk
pembakaran. Pembakaran bahan bakar dalam silinder harus sempurna agar
tenaga panas maksimal untuk proses kerja motor.
Pada motor diesel 4 tak tanpa penambahan udara menggunakan blower.
Sistem pemasukkan terdiri atas : saringan udara, saringan awal, saluran masuk
dan pipa penghubung. Pada motor 2 tak system termasuk blower untuk udara
pembilasan dan pembakaran.
Pada motor diesel dengan turbo charger sitem pemasukkan biasanya
digerakkan menggunakan gas buang. Pada motor dengan super charger
pemasukkan udara menggunakan blower dan digerakkan secara mekanis dari
putaran yang diambil dari putaran poros engkol. Sistem pemasukkan udara
dilengkapi klep penutup yang sewaktu-waktu diperlukan untuk menutup udara
Sebuah intercooler dan aftercooler digunakan sebagai kelengkapan dari
system pemasukkan pada motor diesel. Intercooler dipasang untuk
mendinginkan udara masuk setelah melewati sisi keluar dari blower masuk ke
saluran masuk sebelum memasuki silinder. Aftercooler dipasang pada blok
motor dari motor diesel 2 tak sehingga ia akan mendinginkan udara masuk
setelah keluar dari blower sebelum memasuki lubang masuk silinder.
A. Udara masuk dari saringan udara.
Udara yang masuk kedalam silinder harus udara murni yang bersih dari
debu dan kotoran lainnya. Selain itu juga berpengaruh terhadap proses
pembakaran yang berakibat kotoran karbonnya bertambah dan akan melekat
pada piston, katup, dinding silinder bagian atas dan pada klep dari manifol
buang.
Juga akan berpengaruh terhadap konsumsi oli pelumas. Jenis penyaring
udara yang termasuk prasaringan adalah tipe saringan kering dan tipe saringan
basah. Pra saringan ini dipasangkan pada sisi masuk dari saringan udara.
Bentuk sederhana dari saringan ini kap saringan yang dipasangkan pada
puncak sisi masuk saringan udara.
Pra saringan yang lain adalah drum spiral dari ruang yang memaksa dan
mendorong debu lebih berat akan keluar. Debu akan jatuh melalui saluran
pembilasan yang berhubungan dengan saluran pembuangan yang selanjutnya
Saringan kering mempunyai satu atau beberapa elemen saringan yang
dapat diganti yang terdiri atas saringan primer dan sekunder atau saringan
pengaman. Baling-baling dapat menjadi bagian dari saringan awal atau
menjadi bagian dari elemen saringan.
Jenis saringan kering yang berupa rel dipakai dalam industri. Elemen
saringan pada rel dipasangkan pada bagian atas dan mengakumulasi
debu-debu yang bergerak sepanjang permukaan saringan. Elemen saringan digulung
dan terletak pada bagian bawah dari unit saringan. Pada saringan basah udara
dialirkan melalui oli sehingga debu akan tertangkap oleh oli yang selanjutnya
mengalir melalui elemen penyaring sehingga udara yang masuk benar-benar
bersih.
B. Saluran masuk.
Saluran masuk terbuat dari besi tuang yang fungsinya untuk
menngarahkan masuknya udara kedalam silinder. Saluran masuk dilengkapi
katup penutup darurat.
Katup ini digunakan apabila dalam keadaan darurat perlu mematikan
motor yaitu dengan menutup katup tersebut sehingga udara tidak dapat masuk
C. Saluran masuk dengan turbo carger.
Untuk mendapatkan udara yang cukup sebagian motor diesel
menggunakan turbo carger yang digerakkan oleh gas buang. Gas buang
dialirkan untuk menggerakkan turbin pada sisi lain. Dari porosnya
dipasangkan kipas yang mengalirkan udara masuk kedalam silinder dengan
tekanan diatas atmosfir sehingga diperoleh jumlah udara yang cukup untuk
2.4 Sistem pembuangan motor diesel
Sistem pembuangan moderen didesain untuk meredam suara tanpa
dampak tekanan balik terhadap motor tanpa terjadi penyalaan yang mungkin
timbulL.Sistem pembuangan motor diesel dirancang untuk memanfaatkan
energi gas buang untuk menggerakkan turbo carger. Sedangkan untuk
keperluan industir dan keperluan kapal laut sering digunakan untuk penguapan
air untuk memperoleh air segar dan untuk keperluan pemanasan.
Pada penggunaan industri transport tersebut sistem pembuangan sangat
sederhana terdiri atas salurang buang, pipa buang, kenalpot, dan ujung pipa
buang. Sistem pembuangan yang menggunakan pipa fleksibel antara kenalpot
dan sisi masuk gas buang berguna untuk mengurangi pemindahan getaran dan
pengembangan karena suhu. Beberapa sistem pembuangan menggunakan
resonator yang berfungsi mengurangi suara dengan pembelokan. Jika
diperlukan pembengkokan pipa maka radius bengkokan 4 kali diameter pipa.
Pada sistem pembuangan motor diesel dikapal laut, diperlukan sistem
pendinginan air pada sistem buang yang berguna untuk mencegah kebakaran.
Pemanfaatan gas buang disamping untuk menggerakkan turbo carger
juga digunakan untuk menghalau kotoran dan debu dari saringan udara.
Pada beberapa jenis truk gas buang juga dimanfaatkan untuk
menggerakakn mekanik pembongkara beban / material / bak truk. Sementara
buang juga dimanfaatkan untuk mengoprasikan klep pengontrol system
pengereman gas buang.
Pada sistem pembuangan vertical sebuah tutup mungkin dipakai untuk
mencegah masuknya air hujan, kalau tidak pada ujung pipa buang dibuat
horizontal. Tutup kenalpot itu dibuat otomatis menutup bila motor dimatikan.
Sistem pembuangan juga harus memiliki kapasitas yang cukup untuk
membuang gas bekas / gas buang yang dihasilkan oleh motor pada semua
jenis kecepatan dan pembebanan motor. Hambatan-hambatan karena
kerusakan internal dan eksternal akan mempengaruhi kemampuan /
performenc motor.
Secara keseluruhan sistem pembuangan memiliki saluran buang,
pipa-pipa buang, sambungan turbocarjer dan knalpot harus diperiksa terhadap
kerusakan eksternal yang memliputi kebocoran, keretakan, keropos dan
lain-lainnya.
Sistem pembuangan juga harus diperiksa tekanan baliknya menggunakan
manometer air atau manometer air raksa. Tes ini untuk melihat seberapajauh
hambatan internal dari sistem pembuangan. Jika tekanan balik sistem
pembuangan telah melebihi batas-batas yang diperbolehkan maka dilakukan
BAB III BIODIESEL
Minyak nabati mengandung energi yang dipancarkan langsung dari
matahari. Tanaman-tanaman penghasil minyak nabati seperti kelapa sawit dan
kelapa mengumpulkan tenaga matahari tersebut. Lain halnya dengan minyak bumi
yang terbentuk dalam waktu berjuta-juta tahun, tanaman-tanaman ini hanya
membutuhkan waktu beberapa bulan saja untuk menghasilkan minyak nabati.
Biodiesel adalah salah satu bahan bakar cair. Biodiesel tersebut dari 80-90 %
minyak nabati. 10-20 % alcohol, dan 0,35-1,5 % katalis.
Konsep penggunaan minyak nabati sebagai bahan bakar bukan konsep
baru Dr. Rudolf Diesel pertama kali membuat motor diesel pada tahun 1895
dengan maksud menggunakannya pada berbagai macam bahan bakar termasuk
minyak nabati. Diesel memperagakan motornya pada world exhibition di Paris
pada tahun 1900 dengan menggunakan minyak kacang (peanut oil) sebagai bahan
bakar. Pada tahun 1911 Diesel mengatakan “the diesel engine can befed with
vegetable oils and would help considerably in the development of agriculture of
the countries which use if”.
Pada 1912 Diesel juga mengatakan “the use of vegetable oils for engine
fuels may seem insignificant today. But such oil may become in course of time as
importantas petroleum and the coal tar products of the present time”. Sejak saat
Penggunaan biodiesel semakin banyak beberapa tahun terakhir . Sekarang
ini di Amerika Serikat biodiesel digunakan oleh jasa pos, departemen energy dan
pertanian, bis sekolah dan truk sampah. Biaya pembuatan biodiesel berkisar antara
$ 1 sampai $ 2 per gallon dan dapat bersaing dengan solar. Biodiesel disetujui
oleh Environmental Protection Agency (EPA) di Amerika Serikat untuk dijual
bebas. Biodiesel juga disetujui oleh departemen energy Amerika sebagai bahan
bakar alternative. Biodiesel mempunyai sifat pelumasan yang baik dan angka
3.1 Pembuatan biodiesel
Proses pembuatan dari minyak nabati disebut transesterification.
Transesterification adalah perubahan dari suatu tipe ester ke tipe ester yang lain.
Ester adalah rantai hidrokarbon yang akan terikat dengan molekul yang lain.
Molekul minyak nabati terdiri dari tiga ester yang menempel pada suatu molekul
yang lain. Molekul minyak nabati terdiri dari tiga ester yang menempel pada suatu
molekul gliserin. Gliserin pada minyak nabati yang menyebabkan minyak nabati
mempunyai viskositas yang tinggi dan berubah-ubah terhadap temperatur.
Pada proses transesterification, gliserin dipisahkan dari minyak nabati
untuk menurunkan viskositas dari minyak nabati. Ester merupakan komponen
utama dari biodiesel pada proses transesterification gliserin digantikan
kedudukannya oleh alcohol. Alcohol yang dapat digunakan adalah methanol dan
ethanol. Untuk membuat biodiesel diperlukan tiga komponen utama:
1. Minyak nabati.
2. Alkohol.
Gambar 3.1. Alat pencampur / mixer yang dapat digunakan
pada pembuatan biodiesel.
3.1.1. Minyak Nabati.
Minyak nabati biasa disebut iriglyceride, glycerol esters atau asam lemak
(Fatty acids) karena bersifat asam. Minyak nabati berwarna kuning. Tidak
mempunyai bau dan tidak mempunyai rasa. Minyak nabati tidak dapat bercampur
dengan air. Minyak nabati yang telah digunakan untuk menggoreng akan menjadi
lebih asam dan akan menghasilkan asam lemak bebas (free fatty acids). Asam
lemak bebas dapat menempel pada apapun yang bersifat basa. Ketika membuat
biodiesel, asam lemak bebas harus dihilangkan. Untuk menghilangkan asam
lemak bebas digunakan lebih banyak katalis pada reaksi pembuatan biodiesel.
Banyak katalis yang digunakan tergantung seberapa asam minyak nabati tersebut.
Minyak nabati memiliki berat jenis 0,94 pada 20°C.
3.1.2. Alkohol.
Alkohol yang biasa digunakan adalah methanol dan ethanol. Methanol
mempunyai keuntungan lebih mudah bereaksi atau lebih stabil dibandingkan
ethanol. Kerugian dari methanol adalah methanol merupakan zat yang beracun
dan berbahaya. Methanol sangat mudah terbakar bahkan lebih mudah terbakar
dibandingkan bensin. Methanol juga biasa disebut methyl alcohol. Sedangkan
ethanol biasa juga disebut ethyl alcohol. Methanol berwarna bening seperti air
mudah menguap, mudah terbakar dan mudah rercampur dengan air. Methanol dan
ethanol yang dapat digunakan hanya yang murni 100 %. Methanol merupakan
alcohol yang paling banyak digunakan untuk pembuatan biodiesel. Ethanol lebih
Pemisahan gliserin dengan menggunakan ethanol lebih sulit dari methanol, jika
tidak berhati-hati akan berakhir dengan emulsi. Memiliki berat jenis 0,7915.
Sedangkan ethanol memiliki berat jenis 0,79.
3.1.3. Katalis.
Unutk memecahkan minyak nabati diperlukan penambahan katalis. Katalis
adalah zat yang akan mempercepat reaksi antar zat-zat lain. Katalis yang mungkin
dipakai adalah Sodium Hydroxide (NaOH) dan Potassium Hydroxide (KOH).
NaOH biasa juga disebut dengan caustic soda atau natrium hidroksida. KOH biasa
juga disebut dengan caustic potash atau kalium hidroksida. Baik NaOH maupun
KOH berupa flake atau granule. NaOH dan KOH juga sangat berbahaya dan dapat
melukai kulit, mata dan paru-paru juga berbahaya jika tertelan. KOH merupakan
alkali kuat yang korosif. KOH menyerap air dan CO dari udara dan berubah
menjadi potassium carbonate (K2CO3). KOH larut dalam air dengan
perbandingan 1:1, alcohol dengan perbandingan 1:3, dan gliserin dengan
perbandingan 1:2,5. NaOH juga menyerap air dari udara. NaOH hampir larut
dalam air dengan perbandingan 1:1, sangat larut dalam alcohol dan gliserin.
Katalis akan memecahkan minyak nabati dan melepaskan ester. Begitu ester bebas
mereka akan menempel pada alcohol. Sedangkan katalis dan gliserin akan
Jumlah katalis yang digunakan harus tepat. Pemakaian katalis yang terlalu
banyak akan menyebabkan campuran mengemulsi, sedangkan pemakaian katalis
yang terlalu sedikit akan menyebabkan minyak nabati dan alcohol tidak bereaksi.
NaOH dan KOH yang digunakan hanya yang murni 100 %. NaOH dan KOH
mudah bereaksi dengan udara. NaOH dan KOH yang telah bereaksi dengan udara
akan menjadi tidak berguna.
3.1.4. Gliserin.
Gliserin adalah larutan yang berwarna jernih, tidak memiliki bau, kental
dan menyerap air. Gliserin memiliki rasa manis, hamper 0,6 kali manis sukrosa.
Gliserin mudah bercampur dengan air dan alokohol. Gliserin memiliki titik nyala
176°C dan titik didih 290°C. Gliserin memiliki berat molekul 92,09 gr/mol.
Gliserin yang dihasilkan pada reraksi pembuatan biodiesel dapat digunakan
sebagai bahan dasar sabun. Gliserin dapat langsung dibuang ke tanah dan akan
diserap oleh bakteri dan mikroba. Gliserin tidak beracun dan mudah terurai juga
tidak membahayakan binatang dan tanaman. Gliserin murni 100% dapat dibuat
untuk berbagai macam produk dan harganya sangat mahal. Tetapi gliserin hasil
pembuatan biodiesel mengandung berbagai kotoran seperti katalis, alcohol, air,
dan sisa-sisa makanan. Untuk menghilangkan alcohol dari gliserin dilakukan
dengan cara pemanasan agar alcohol dapat menguap. Jika memakai methanol,
gliserin harus dipanaskan sampai 148°F (65°C). Jika memakai ethanol gliserin
harus dipanaskan sampai 175°F (79°C). untuk menghilangkan air dari gliserin,
3.2 Peralatan dan bahan
Peralatan-peralatan serta bahan-bahan yang dipergunakan untuk proses
pembuatan biodiesel adalah:
• Timbangan digital dengan ketelitian minimal 0,1 gram.
• Kertas lakmus atau PH meter.
• Hydrometer.
• NaOH atau KOH.
• Methanol atau ethanol.
• Minyak nabati.
• Pompa kecil. • Gelas ukur 100 ml.
• Gelas ukur 500 ml.
• Gelas ukur 1500 ml. • Filter atau saringan.
3.3 Langkah-langkah pembuatan biodiesel
Langkah-langkah pembuatan biodiesel adalah sebagai berikut:
1. Menentukan jumlah katalis yang diperlukan.
2. Mengukur jumlah KOH, Minyak nabati dan methanol.
3. Mencampur KOH kedalam methanol.
4. Mencampur potassium methoxide dengan minyak nabati.
5. Membiarkan gliserin untuk mengendap.
3.3.1 Menentukan jumlah katalis yang diperlukan.
Dalam menentukan jumlah katalis dilakukan dengan cara trial and error.
Langkah ini dilakukan hanya jika minyak nabati yang digunakan adalah minyak
nabati bekas. Apabila minyak nabati yang digunakan adalah minyak nabati yang
belum digunakan, katalis yang digunakan sebanyak 9 gram KOH untuk 1 liter
minyak nabati.
Trial and error dilakukan dengan cara sebagai berikut:
• Mencampur 0,9 gram KOH kedalam 20 ml methanol.
• Mengaduk campuran selama kurang lebih 1 menit. • Menambahkan 100 ml minyak nabati kedalam campuran.
• Mengaduk campuran selama kurang lebih 5-15 menit.
• Membiarkan selama 30 menit samapai 2 jam, apakah terjadi pemisahan
yang jelas? Jika terjadi, gunakan 9 gram KOH pada 1 liter minyak nabati.
Tetapi jika tidak, ulangi langkah di atas dengan menambah jumlah KOH
menjadi 1 gram, 1,1 gram dan seterusnya sampai terjadi pemisahan.
3.3.2 Mengukur jumlah KOH, Minyak nabati dan methanol.
Untuk minyak nabati baru digunakan:
• 1 liter minyak nabati.
• 200 ml methanol.
Untuk minyak nabati bekas digunakan:
• 1 liter minyak nabati. • 200 ml methanol.
• X gram KOH.
3.3.3 Mencampur KOH kedalam methanol.
Memasukkan 9 gram KOH kedalam 200 ml methanol dan mengaduk
selama kurang lebih 5 menit. KOH dan methanol akan membentuk potassium
methoxide yang mempunyai sifat basa sangat tinggi. Setelah potassium methoxide
terbentuk harus segera dicampur dengan minyak nabati.
3.3.4 Mencampur potassium methoxide dengan minyak nabati.
Memasukkan minyak nabati kedalam potassium methoxide dan mengaduk
selama kurang lebih 15 menit.
3.3.5 Membiarkan gliserin untuk mengendap.
Pengendapan gliserin membutuhkan waktu sekitar 8 jam. Tetapi karena
sekitar 75% pemisahan terjadi pada satu jam pertama. Maka hasilnya akan dapat
dilihat dengan segera. Setelah 8 jam akan terbentuk pemisahan, bagian atas adalah
biodiesel dan bagian bawah adalah gliserin. Bagian atas berwarna lebih terang
3.3.6 Memisahkan gliserin dan biodiesel.
Dalam memisahkan gliserin dan biodiesel harus dilakukan dengan sangat
berhati-hati. Biodiesel yang berada pada bagian atas tidak boleh langsung
dituangkan keluar karena gliserin yang berada pada bagian bawah juga dapat ikut
keluar bersama dengan biodiesel. Untuk memisahkan biodiesel dan gliserin
sebaiknya menggunakan pompa untuk memompa biodiesel keluar. Tidak apa-apa
untuk membiarkan sedikit biodiesel tinggal dengan gliserin.
Gambar 3.4. Pemisahan Gliserol
3.3.7 Membersihkan ruang kerja.
Bahan-bahan yang masih tersisa dapat disimpan untuk digunakan lagi
pada tempat yang sejuk dan kering. Semua peralatan harus dibersihkan.
Pada langkah-langkah pembuatan biodiesel diatas menggunakan KOH dan
methanol. Apabila akan menggunakan NaOH, jumlah NaOH yang digunakan
sebanyak 3,5 gram untuk 1 liter minyak nabati. Pada trial and error, jumlah NaOH
yang digunakan sebanyak 0,35 gram dan naik menjadi 0,45 gram, 0,55 gram dan
seterusnya. Apabila akan menggunakan ethanol, jumlah ethanol yang digunakan
sebanyak 300 ml untuk 1 liter minyak nabati. Untuk meningkatkan dan
mempercepat reaksi, biasanya pembuatan biodiesel dilakukan pada temperature
BAB IV
PENGUJIAN BAHAN BAKAR
DENGAN
PERHITUNGAN DAN ANALISA DATA
4.1 Unjuk kerja motor.
Ada beberapa faktor unjuk kerja yang umum untuk semua motor
penggerak mula, diantaranya adalah daya, torsi, konsumsi bahan bakar spesifik
dan efisiensi termis dari motor. Untuk mengukur torsi dan daya dari motor
digunakan peralatan yang disebut dengan dinamometer.
Gambar 5. Prinsip kerja Dinamometer.
Terdapat beberapa macam dinamometer seperti dinamometer listrik,
dinamometer rem air, dan dinamometer rem gesek. Walaupun terdapat berbagai
Poros dari rotor dihubungkan dengan poros dari motor yang akan diuji. Rotor
tersebut dikopel dengan stator secara elektris, hidraulis maupun mekanis.
Dalam satu siklus dari poros motor, titik tertentu yang berada pada
diameter terluar dari rotor akan bergerak sepanjang 2 x
π
x r melawan gayakopel,f,
sehingga kerja per siklus dapat dinyatakan dengan:
Kerja = 2 x
π
x r xƒ (1)Kerja ini diimbang oleh kerja yang diakibatkan oleh momen luar
{2 x
π
x R x P }, sehingga dihasilkan kesetimbangan momen:r xƒ = P x R (2)
Jadi, dalam satu siklus poros motor. Kerja = 2 x
π
x R x P, dan jika mesinberputar dengan n rpm, maka kerja per menit = 2 x
π
x R x P xn.
Pengujian bahan bakar solar dengan biodiesel pada motor diesel
berdasarkan unjuk kerja motor yang meliputi daya motor, torsi, tekanan efektif
rata-rata, konsumsi bahan bakar spesifik dan efisiensi thermisnya serta
berdasarkan sifat-sifat lainnya dari bahan bakar tersebut. Pengujian unjuk kerja
Daya motor merupakan daya yang diberikan ke porospenggerak oleh
motor dan biasanya dinyatakan dalam satuan daya kuda (HP). Besar dari daya
motor dapat dinyatakan dengan menggunakan persamaan:
4.1.1.Brake Horse Power.
BHP =
Dimana: BHP = Brake Horse Power (BHP)
P = Gaya aksial pada dinamometer (N)
R = Panjang lengan dinamometer (m) = 0,9738 m
Ντ = Putaran motor (rpm)
Atau dapat juga dinyatakan dengan hasil kalibrasi dinamometer:
BHP =
Torsi yang dihasilkan oleh motor dihitung dengan persamaan:
4.1.2.Torsi.
T = P x R (Nm) (6)
Dimana: P = Gaya aksi dinamometer (N)
T = Torsi (Nm)
Proses pembakaran campuran udara-bahan bakar menghasilkan tekanan
yang bekerja pada torak sehingga melakukan langkah kerja. Besar tekanan
tersebut berubah-ubah sepanjang langkah torak tersebut. Jika diambil suatu
tekanan yang berharga konstan yang bekerja pada torak dan menghasilkan kerja
yang sama, maka tekanan tersebut disebut dengan tekanan efektif rata-rata, yang
didefinisikan sebagai kerja per siklus per volume langkah torak. Besar Brake
Mean Effective Pressure (BMEP) dinyatakan dengan persamaan:
4.1.3.Brake Mean Effective Pressure.
BMEP =
Dimana: BMEP = Brake Mean Effective Pressure (kg/m²)
Konsumsi bahan bakar spesifik menyatakan ukuran pemakaian bahan
bakar oleh suatu motor pada umumnya dinyatakan dalam satuan massa bahan
bakar per satuan keluaran daya, atau juga dapat didefinisikan dengan jumlah
bahan bakar yang dikonsumsi oleh motor untuk menghasilkan tenaga 1 HP selama
satu jam. Besarnya konsumsi bahan bakar spesifik dapat ditentukan berdasarkan
persamaan: SFC =
4.1.4.Specific Fuel Consumption.
Dimana: SFC = Specific Fuel Consumption (kg / HP jam)
m = Massa bahan bakar yang dikonsumsi (kg)
m =
ρ
.v
(dimanaρ
= rapat massa bahan bakar)BHP = Daya yang dihasilkan motor (HP)
t = Waktu yang dibutuhkan oleh motor untuk mengkonsumsi
bahan bakar sebanyak m kg (detik)
Effisiensi Thermis didefinisikan sebagai effisiensi pemanfaatan kalor dan
bahan bakar untuk diubah menjadi energi mekanis. Effisiensi thermis dapat
dinyatakan dengan persamaan:
Jika 1 kalori = 4,186 Joule, dan 1 HP = 746 Watt = 746 Joule/detik
Jika untuk menghasilkan daya (BHP) sebesar N (HP) jumlah bahan bakar
yang dikonsumsi adalah G (kg/jam) dan nilai kalor pembakaran bawah, LHV
bahan bakar adalah H(kkal/kg), maka efisiensi thermis motor tersebut adalah:
η
th =Nilai kalor pembakaran bawah dihitung berdasarkan persamaan:
LHV = 16610+40.°API(Btu/lb) (13)
Karena 1 Btu = 1054Joule, 1 Kalori = 4,186Joule dan 1 lb = 0,4536kg, maka:
Sehingga: LHV = {16610+40×°API}×555,361552 kkal/kg (14)
Dengan: SG = Spesific Gravity
SG = 0,8596 (60°F) untuk biodiesel, atau
ρ
biodiesel = 0,8596 gr/cm³SG = 0,815 (60°F) untuk solar, atau
ρ
solar = 0,815 gr/cm³4.2. Peralatan pengujian
Peralatan yang digunakan dalam pengujian meliputi motor diesel dan
dinamometer. Data spesifikasi dari motor diesel dan dinamometer yang digunakan
untuk pengujian dapat dilihat pada lampiran 2 dan 3.
4.3 Prosedur pengujian
Beberapa hal yang perlu dilakukan sebelum melakukan pengujian:
• Memeriksa minyak pelumas, air radiator, baut penghubung, bahan bakar
dan semua perlengkapan pengujian lainnya.
• Menghidupkan motor pada putaran idlenya sekitar 900 rpm selama 5
menit agar motor mencapai kondisi kerjanya.
• Menghidupkan semua pompa air dan mengatur ketinggian permukaan air
pada bak penampung.
• Membuka katup pemasukan air ke dinamometer dengan tekanan air
• Mencatat beban yang ditunjukkan pada dinamometer, waktu yang
digunakan untuk mengkonsumsi 50 ml bahan bakar pada gelas ukur satu
dan return flow bahan bakar pada gelas ukur dua.
• Menaikkan putaran motor sampai 3000 rpm.
• Menaikkan beban pengereman secara bertahap sampai putaran motor
mencapai 2800 rpm.
• Mengulangi langkah diatas yaitu: menaikkan beban pengereman secara
bertahap sampai putaran motor mencapai 2600 rpm, 2400 rpm, dan
seterusnya sampai putaran 1800 rpm.
• Mencatat beban pada dinamometer, putaran motor, waktu untuk
mengkonsumsi bahan bakar, return flow bahan bakar, dan suhu air
radiator.
• Mematikan motor dan pompa air.
4.4 Bahan bakar uji
Dalam percobaan kali ini akan dilakukan pengujian pada campuran bahan
bakar biodiesel-solar 20%, 30%, 40% karena campuran biodiesel solar tersebut
yang paling banyak digunakan, sebagai pembanding digunakan bahan bakar solar.
Selain itu, pengujian juga dilakukan pada kondisi injeksi bahan bakar yang
berbeda, yaitu pada kondisi normal (12° sebelum TMA untuk solar dan campuran
biodiesel-solar) serta kondisi optimum untuk campuran biodiesel-solar 20%, 30%,
4.5 Data Percobaan
Data hasil percobaan pada motor diesel dan dinamometer dapat dilihat
pada lampiran.
4.6 PERHITUNGAN DAN ANALISA DATA
4.6.1 Contoh perhitungan
Contoh perhitungan motor diesel dengan bahan bakar solar pada putaran
3000 rpm adalah sebagai berikut:
1. Brake Horse Power (BHP).
Daya motor dapat diketahui dari persamaan (5)
BHP =
Torsi dapat diketahui dari persamaan (6)
T = P x R (Nm)
T = 40 x 0,9738 (Nm)
3. Brake Mean Effective Pressure (BMEP).
Untuk mengetahui BMEP, perlu dicari terlebih dahulu luasan penampang
torak (A).
BMEP dapat diketahui dari persamaan (8)
BMEP =
4. Specific Fuel Consumption (SFC).
Sebelum mencari SFC, harus diketahui massa bahan bakar yang
dikonsumsi terlebih dahulu.
m =
ρ
.v
m = 0,815 x (50-31)
melalui persamaan (9) dapat diketahui sfc adalah:
LHV dari bahan bakar dapat diketahui melalui dua persamaan berikut ini:
°API = 131,5
Effisiensi Thermis dapat diketahui dari persamaan (12)
4.7 Data pengujian
Data pengujian dapat dilihat dari lampiran
4.8 Grafik pengujian
Grafik pengujian dapat dilihat dari lampiran
4.9 Analisa data
Dari data dan grafik hasil pengujian dapat dilakukan analisa pada bahan bakar
yang meliputi grafik daya fungsi putaran, grafik torsi fungsi putaran, grafik
konsumsi bahan bakar spesifik fungsi putaran dan grafik effisiensi thermal fungsi
putaran, baik pada kondisi injeksi bahan bakar 12° sebelum TMA maupun kondisi
optimum untuk campuran biodiesel-solar. Pada percobaan dapat diketahui bahwa
kondisi optimum untuk campuran biodiesel-solar 20%, 30%, 40% adalah 10°
4.9.1 Daya fungsi putaran
Dari grafik daya fungsi putaran hasil pengujian pada kondisi injeksi 10°
sebelum TMA dapat dilihat bahwa bahan bakar solar memiliki daya sedikit lebih
tinggi dari pada campuran biodiesel-solar pada perbandingan 20%, 30%, 40%.
Pada campuran biodiesel-solar 20%, 30% terjadi penurunan daya antara 2-5%.
Daya solar yang lebih tinggi disebabkan karena nilai kalor solar yang lebih tinggi
dari biodiesel. Biodiesel memiliki keunggulan pada komposisi kimianya, karena
dalam biodiesel terdapat atom-atom oksigen. Hal ini tidak terdapat pada solar
yang terdiri dari C16H34. biodiesel juga memiliki angka setana yang lebih tinggi
dari solar menyebabkan meningkatnya effisiensi pembakaran. Sedangkan pada
kondisi injeksi 12° sebelum TMA, terjadi penurunan daya pada semua campuran
biodiesel-solarpada semua putaran motor. Hal ini disebabkan karena biodiesel
memiliki angka setana yang lebih tinggi dari solar sehingga memperpendek waktu
penyalaan, maka waktu injeksi bahan bakar harus dimajukan untuk mendapatkan
daya yang optimum. Secara umum semakin tinggi biodiesel dalam campuran,
maka daya yang diperoleh akan semakin turun.
4.9.2 Torsi fungsi putaran
Grafik Torsi fungsi putaran memiliki karakter yang sama dengan grafik
daya fungsi putaran. Dari grafik torsi fungsi putaran hasil pengujian pada kondisi
injeksi 10° sebelum TMA dapat dilihat bahwa bahan bakar solar memiliki torsi
yang lebih tinggi dari biodiesel. Pada campuran biodiesel-solar 20% terjadi
dan 40% terjadi penurunan torsi masing-masing antara1-4% dan 2-5%. Hal ini
disebabkan karena solar memiliki nilai kalor yang lebih tinggi dari biodiesel.
Sedangkan pada kondisi injeksi 12° sebelum TMA, campuran biodiesel-solar
mengalami penurunan torsi pada semua campuran bahan bakar pada semua
putaran motor. Hal ini disebabkan karena biodiesel memiliki angka setana yang
lebih tinggi dari solar, sehingga waktu injeksi harus dimajukan.semakin tinggi
biodiesel dalam campuran, maka torsi yang dihasilkan semakin turun.
4.9.3 Konsumsi bahan bakar spesifik fungsi putaran
Dari grafik Konsumsi bahan bakar spesifik fungsi putaran hasil pengujian
pada kondisi injeksi 10° sebelum TMA dapat dilihat bahwa bahan bakar solar
mengkonsumsi lebih sedikit bahan bakar dibandingkan biodiesel.pada campuran
biodiesel-solar 20%, konsumsi bahan bakar spesifik dapat dikatakan sama dengan
bahan bakar solar. Sedangkan pada campuran biodiesel-solar 30% dan 40 %
terjadi peningkatan konsumsi bahan bakar spesifik sekitar 5%. Sedangkan pada
kondisi injeksi 12° sebelum TMA, campuran biodiesel-solar mengkonsumsi
bahan bakar lebih banyak dari kondisi injeksi 10° sebelum TMA. Hal ini terjadi
karena pembakaran terjadi sebelum piston sampai ke TMA, sehingga konsumsi
bahan bakar spesifiknya akan menjadi lebih tinggi. Semakin rendah campuran
4.9.4 Effisiensi Thermal Fungsi Putaran
Dari grafik Effisiensi Thermal Fungsi Putaran hasil pengujian pada
kondisi injeksi 10° sebelum TMA dapat dilihat bahwa bahan bakar solar memiliki
effisiensi sedikit lebih tinggi dari biodiesel. Pada campuran bidiesel-solar 20%
terjadi penurunan effisiensi thermal antara 1-3%. Sedangkan pada campuran
biodiesel-solar 30% dan 40% terjadi penurunan effisiensi thermal masing-masing
antara 2-4% dan 5%. Sedangkan pada kondisi injeksi 12° sebelum TMA,
effisiensi yang dihasilkan lebih rendah dari kondisi injeksi 10° sebelum TMA.
Semakin banyak campuran biodiesel, maka effisiensi thermal akan semakin turun.
Meskipun konsumsi bahan bakar spesifik biodiesel sedikit lebih tinggi dari solar
karena energi yang dikandungnya, tetapi effisiensi thermal kedua bahan bakar
BAB V KESIMPULAN
Dari hasil penelitian dan analisa yang telah dilakukan dapat diambil
beberapa kesimpulan, yaitu:
• Penambahan methanol dan KOH pada minyak nabati telah mengubah
karakteristik minyak nabati menjadi lebih mendekati karakteristik solar.
Penambahan methanol dan KOH telah menurunkan viskositas dan berat
jenis minyak nabati dan menaikkan nilai kalor dan angka setana dari
minyak nabati sehingga dapat digunakan pada motor diesel direct
injection.
• Anatara solar dan biodiesel memiliki karakteristik yang hampir sama. Sifat
yang membedakan antara solar dan biodiesel terletak pada angka setana
yang lebih tinggi pada biodiesel. Viskositas yang lebih baik pada biodiesel
dan nilai kalor yang lebih tinggi pada solar.
• Dari pengujian bahan bakar campuran biodiesel-solar 20%, 30%, 40%
pada kondisi injeksi 12° sebelum TMA, menghasilkan unjuk kerja motor
yang lebih rendah dan kondisi injeksi 10° sebelum TMA. Biodiesel
memiliki angka setana yang lebih tinggi dari solar, sehingga waktu
penyalaan bahan bakar akan lebih cepat. Agar didapatkan unjuk kerja yang
• Dari pengujian bahan bakar solar dan campuran biodiesel-solar pada
perbandingan 20%, 30%, 40%, pada kondisi injeksi 10° sebelum TMA,
menghasilkan unjuk kerja motor sedikit lebih rendah dibandingkan solar.
Solar memiliki daya, torsi, konsumsi bahan bakar spesifik dan effisiensi
sedikit lebih baik dari biodiesel. Secara umum semakin banyak biodiesel
dalam campuran biodiesel-solar, maka unjuk kerja motor akan semakin
DAFTAR PUSTAKA
1. Alfuso S.et.al
The Effect Methyl Ester of Rapeseed oil on Combustion
and Emissions of Diesel Engine
2.
. SAEpaper 932801,1983.
Alternatif Fuels Data Center
3. Arismunandar, W. Penggerak mula: Motor Bakar Torak. Edisi 3.
Bandung: Penerbit ITB, 1980.
4. Arismunandar, W. and Tsuda K. Motor Diesel Putaran Tinggi
Pradnya Paramita, 1983.
. Jakarta:
5. Biodiesel
6.
. <http://www.biodiesel.org>
Diesel Technical Guidance
7. Isuzu. Buku Pedoman Perbaikan Mesin Diesel Isuzu Model 4JA1. . Toyota-Astra Motor
Edisi Pertama. Jakarta: Pantja Motor, 1996.
8. Enhancing Oil Palm Industry development through environmentally
