STUDI KOMPARASI DARI ZAT ADITIF SINTETIK DENGAN ZAT ADITIF ALAMI TERHADAP PEMAKAIAN BAHAN BAKAR DAN EMISI
GAS BUANG PADA MESIN GENSET MOTOR BENSIN 4-LANGKAH
Oleh: MAINDRA
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai Gelar SARJANA TEKNIK
Pada
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Lampung
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG
ABSTRAK
STUDI KOMPARASI DARI ZAT ADITIF SINTETIK DENGAN ZAT ADITIF ALAMI TERHADAP PEMAKAIAN BAHAN BAKAR DAN EMISI
GAS BUANG PADA MESIN GENSET MOTOR BENSIN 4-LANGKAH
Oleh MAINDRA
Kebutuhan listrik yang terus meningkat dan belum diiringi dengan peningkatan pasokan listrik dari PLN (Perusahaan Listrik Negara) sehingga sering terjadi pemadaman listrik. Masyarakat yang menggunakan listrik dari PLN mencari alternatif lain dengan menggunakan genset sebagai sumber pembangkit listrik sementara. Pada umumnya penggunaan genset digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik rumah tangga, kantor dan toko-toko. Mesin genset umumnya menggunakan bahan bakar bensin. Dengan kenaikan harga bahan bakar minyak saat ini, biaya operasional genset menjadi meningkat. Untuk mengatasi hal ini sekarang sudah tersedia jenis zat aditif sintetik dan zat aditif alami. Dengan penambahan zat aditif pada bahan bakar (bensin) dapat meningkatkan angka oktan dan kualitas dari bahan bakar sehingga didapatkan pembakaran yang sempurna. Untuk itu penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh dari pemakaian zat aditif sintetik dengan zat aditif alami terhadap pemakaian bahan bakar dan emisi gas buang pada genset.
Untuk itu dilakukanlah serangkaian pengujian, pada pengujian ini menggunakan mesin genset CAMARO 4-langkah berbahan bakar bensin. Variasi pada pengujian ini meliputi pengujian konsumsi bahan bakar tanpa zat aditif, dengan zat aditif sintetik dan dengan zat aditif alami untuk tanpa beban dan dengan beban 700 watt. Variasi waktu yang digunakan dalam penelitian yaitu selama 10 menit, 20 menit dan 30 menit. Zat aditif yang digunakan dalam penelitian ini yaitu jenis zat aditif sintetik dengan perbandingan 1 (satu) pil/tablet untuk 4 liter bensin premium (1:4) dan untuk jenis zat aditif alami dengan perbandingan 1 (satu) pil/tablet untuk 30 liter bensin premium (1:30). Pada pengujian emisi gas buang bertujuan untuk mengetahui kandungan kadar gas CO, HC dan CO2 yang dihasilkan mesin genset.
CO terbaik yaitu dengan menggunakan zat aditif alami pada kondisi tanpa beban sebesar 5,35 % dan pada beban 700 watt sebesar 9,06 %, untuk penurunan kadar gas HC terbaik yaitu dengan menggunakan zat aditif sintetik pada kondisi tanpa beban sebesar 344 ppm dan pada beban 700 watt sebesar 585 ppm, untuk peningkatan kadar gas CO2 terbaik yaitu dengan menggunakan zat aditif alami pada kondisi dengan beban 700 watt sebesar 6,3 %. Untuk prestasi terbaik pada penggunaan zat aditif sintetik pada kondisi tanpa beban sebesar 15,66 % dan pada beban 700 watt sebesar 16,99 %. Untuk perbandingan biaya bahan bakar lebih murah menggunakan zat aditif sintetik untuk 1 (satu) liter bahan bakar pada kondisi tanpa beban biaya yang dihabiskan sebesar Rp. 6.645,- dan mesin genset dapat beroperasi selama 2,9 jam, untuk 1 (satu) liter bahan bakar pada kondisi dengan beban 700 watt biaya yang dihabiskan sebesar Rp. 6.645,- dan mesin genset dapat beroperasi selama 1,3 jam.
PERNYATAAN PENULIS
SKRIPSI INI DIBUAT SENDIRI OLEH PENULIS DAN BUKAN HASIL PLAGIAT SEBAGAIMANA DIATUR DALAM PASAL 27 PERATURAN AKADEMIK UNIVERSITAS LAMPUNG DENGAN SURAT KEPUTUSAN REKTOR No. 3187/H26/DT/2010.
YANG MEMBUAT PERNYATAAN
MAINDRA
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI ... i
DAFTAR GAMBAR ... v
DAFTAR TABEL ... vii
I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Tujuan Penelitian ... 3
1.3. Batasan Masalah ... 3
1.4. Sistematika Penulisan ... 3
II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Prinsip Kerja Motor Bakar ... 5
2.2. Proses Pembakaran ... 7
2.3. Bahan Bakar Bensin (Premium) ... 9
2.4. Angka Oktan (Octane Number) ... 11
2.5.Emisi Gas Buang ... 12
2.5.1. Karbon Monoksida (CO) ... 13
2.5.2. Nitrogen Oksida (NOx) ... 13
2.5.3. Hidrokarbon (HC) ... 14
ii
2.6. Genset ... 16
2.6.1. Dasar-dasar ketenagalistrikan ... 17
2.6.1.1. Arus listrik ... 17
2.6.1.2. Kuat arus listrik ... 17
2.6.1.3. Rapat arus ... 18
2.6.1.4. Tahanan dan daya hantar ... 18
2.6.1.5. Potensial listrik ... 19
2.6.1.6. Voltage/tegangan listrik... 20
2.6.1.7. Resistance/hambatan listrik ... 20
2.6.1.8. Daya listrik ... 21
2.9.4. MMT (Methylcyclopentadienyl Manganese Tricarbonly) ... 28
2.9.5. Naphtalene (Kapur Barus) ... 29
iii
3.2.Prosedur Pengujian ... 38
3.2.1. Prosedur pengujian konsumsi bahan bakar tanpa zat aditif tanpa beban ... 38
3.2.2. Prosedur pengujian konsumsi bahan bakar dengan zat aditif sintetik tanpa beban ... 39
3.2.3. Prosedur pengujian konsumsi bahan bakar dengan zat aditif alami tanpa beban ... 39
3.2.4. Prosedur pengujian konsumsi bahan bakar tanpa zat aditif dengan beban 700 watt ... 41
3.2.5. Prosedur pengujian konsumsi bahan bakar dengan zat aditif sintetik dengan beban 700 watt ... 42
3.2.6. Prosedur pengujian konsumsi bahan bakar dengan zat aditif alami dengan beban 700 watt ... 42
3.2.7. Prosedur pengujian emisi tanpa beban ... 44
3.2.8. Prosedur pengujian emisi dengan beban 700 watt ... 45
3.3.Lokasi Pengujian ... 47
3.4.Diagram Alir Prosedur Pengujian ... 48
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1.Pengujian Konsumsi Bahan Bakar Tanpa Beban ... 50
4.2.Pengujian Konsumsi Bahan Bakar Dengan Beban 700 Watt ... 55
4.3.Pengujian Emisi Gas Buang Tanpa Zat Aditif, Dengan Zat Aditif Sintetik Dan Dengan Zat Aditif Alami Untuk Tanpa Beban Dan Dengan Beban 700 Watt ... 63
iv 4.3.3. Kadar gas CO2 ... 68
4.4.Prestasi Mesin Genset Dengan Menggunakan Zat Aditif Sintetik
Dan Zat Aditif Alami ... 71
V. SIMPULAN DAN SARAN
5.1. Simpulan ... 74 5.2. Saran ... 76 DAFTAR PUSTAKA
I.PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pertumbuhan pelanggan listrik yang terus naik tiap tahunnya dan tidak diimbangi dengan pembangunan pembangkit listrik oleh PLN. Hal ini menyebabkan sering terjadinya pemadaman listrik secara bergilir pada akhir-akhir ini. Akibat adanya pemadaman listrik yang sering terjadi, masyarakat pengguna PLN mencari alternatif lain sebagai pengganti listrik sementara dari PLN untuk itu banyak masyarakat memanfaatkan Generator Set (Genset) sebagai sumber pembangkit listrik sementara. Genset atau kepanjangan dari generator set adalah sebuah perangkat yang berfungsi menghasilkan daya listrik atau pengertian satu set peralatan gabungan dari dua perangkat berbeda yaitu engine dan generator atau alternator. Mesin sebagai perangkat pemutar sedangkan generator atau alternator sebagai perangkat pembangkit listrik.
Pada penelitian sebelumnya yang dilakukan Andriyanto (2008) dengan menggunakan zat aditif sintetik, dengan kadar (0,05%) diperoleh penurunan konsumsi bahan bakar terbaik sebesar 21,01% (9,67 ml) dibandingkan dengan bensin tanpa aditif (46 ml). Hasil terbaik yang didapatkan pada pengujian berjalan konsumsi bahan bakar dengan menempuh jarak 8 km adalah dengan kadar (0,05%) zat aditif sintetik kedalam bensin, diperoleh penurunan konsumsi bahan bakar rata-rata sebesar 11,61 % (16,33 ml) dibandingkan dengan bensin tanpa zat aditif (140,67 ml). Secara umum, prestasi sepeda motor 4-langkah 110 CC meningkat rata-rata 13,78 %, yaitu dengan penambahan zat aditif sintetik dengan kadar (0,05 %).
Pada penelitian yang dilakukan Saputra (2012) dengan menggunakan zat aditif alami dengan konsentrasi 1:6 merupakan konsentrasi yang terbaik yaitu dapat menurunkan konsumsi bahan bakar sebesar 23,31% (136 ml), dibandingkan dengan bensin tanpa zat aditif alami (177,333 ml). Pengujian konsumsi bahan bakar stasioner pada 1.000 rpm selama 5 menit didapat prestasi terbaik pada konsentrasi 1:8 yaitu sebesar 33,91 % (12,667 ml) sedangkan pada stasioner 3.000 rpm prestasi terbaik didapat pada konsentrasi 1:10 yaitu 30,71 % (14,334 ml). Pada perbandingan 1:6 didapat penurunan emisi gas buang dengan kadar CO dapat diturunkan sebesar 14,24% pada putaran 1.000 rpm dan 9,51% pada putaran 5.000 rpm. Penurunan kadar HC yang dihasilkan dari proses pembakaran pada putaran 1.000 rpm adalah 53,84% dan pada putaran 5.000 rpm adalah 8,82%.
penghemat bahan bakar serta memperbaiki emisi gas buang yang dihasilkan dari proses pembakaran. Untuk itu dalam penelitian ini akan dibahas mengenai perbandingan penggunaan zat aditif sintetik dengan zat aditif alami terhadap pemakaian bahan bakar dan emisi gas buang pada mesin genset motor bensin 4-langkah.
1.2. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh pemakaian zat aditif sintetik dengan zat aditif alami terhadap pemakain bahan bakar dan emisi gas buang pada genset.
1.3. Batasan Masalah
Dalam penelitian ini batasan masalah yang diambil adalah sebagai berikut:
1. Jenis mesin yang digunakan adalah jenis mesin genset CAMARO 4-langkah dengan kapasitas 850 watts yang berbahan bakar bensin.
2. Zat aditif yang digunakan adalah zat aditif sintetik dan zat aditif alami.
1.4. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan pada penelitian ini adalah sebagai berikut: BAB I PENDAHULUAN
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Pada tinjauan pustaka ini berisi tentang teori-teori dasar yang sesuai dengan penelitian yang akan dibahas.
BAB III METODE PENELITIAN
Pada metode penelitian ini berisi tentang tahap persiapan sebelum pengambilan data/pengujian, prosedur pengujian, dan diagram alir pengujian pada penelitian ini. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada hasil dan pembahasan ini berisi tentang pembahasan data-data dari hasil pengujian/pengamatan, perhitungan, dan evaluasi dari pembahasan yang telah dibahas.
BAB V SIMPULAN DAN SARAN
Pada simpulan dan saran ini berisi tentang simpulan dari hasil pembahasan dan saran yang dapat diberikan dari peneliti.
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Prinsip Kerja Motor Bakar
Motor bensin dan motor diesel bekerja dengan gerakan torak bolak-balik (bergerak naik turun pada motor tegak) sedangkan pada motor wankel bekerja dengan torak atau rotor yang berputar. Motor bensin dan diesel bekerja menurut prinsip 4-langkah (4 tak) dan 2-langkah (2 tak). Yang dimaksud dengan istilah “langkah” disini adalah perjalanan torak dari titik mati atas (TMA) ke titik mati bawah (TMB).
Motor bensin 4-langkah adalah mesin yang pada setiap empat langkah torak penuh atau dengan dua putaran engkol sempurna akan menghasilkan satu tenaga kerja. Prinsip kerja motor bensin 4-langkah adalah sebagai berikut:
- Langkah pemasukan/hisap
- Langkah kompresi
Pada langkah kompresi ini torak telah berada di TMB dan torak bergerak ke TMA. Katup masuk dan katup buang tertutup, campuran bahan bakar dan udara dikompresikan dan terjadi kenaikan temperatur dan tekanan. Bilamana torak telah mencapai TMA campuran bahan bakar dan udara yang telah dikompresikan, 8 drajat sebelum torak menuju TMA busi memercikan bunga api.
- Langkah usaha
Bila torak telah mencapai TMA campuran bahan bakar dan udara dibakar oleh bunga api (dari busi) sehingga mengakibatkan tekanan pembakaran naik dan torak didorong ke bawah. Pada saat langkah usaha ini katup masuk dan katup buang masih tertutup.
- Langkah buang
TMA
TMB Kepala
piston
Poros engkol
Batang engkol busi
Gambar 1. Siklus operasi motor bakar 4-langkah (Heywood, 1988).
2.2. Proses Pembakaran
reaksi cukup oksigen: C + O2 → CO 2 + 393 .5 kJ
reaksi kurang oksigen: C+12O2→CO+110.5 kJ
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 ideal dapat dilihat di bawah ini:
C8H18 + 12,5(O2 + 3,773N2) 8 CO2 + 9 H2O+ 12,5 (3,773 N2)
Dari reaksi di atas dapat dilihat bahwa N2 tidak ikut dalam reaksi pembakaran. Reaksi pembakaran di atas adalah reaksi pembakaran ideal.
Sedangkan reaksi pembakaran sebenarnya atau aktual dapat berupa seperti dibawah ini (Heywood,1988 dalam Saputra, 2012):
CxHy + (O2 + 3,773N2) CO2 + H2O +N2 + CO + NOx + HC
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 dalam Saputra, 2012).
2.3. Bahan Bakar Bensin (Premium)
Bahan bakar minyak yang digunakan pada motor bakar bensin adalah jenis premium (bensin) yang mempuntai angka oktan 88. Bensin ini merupakan hasil dari proses distilasi minyak bumi. Selain premium, jenis bahan bakar lain yang mempunyai angka oktan 92 dikenal dengan nama pertamax. Sedangkan bensin dengan angka oktan 95 biasa disebut pertamax plus (Fitrianto, 2008 dalam Andriyanto, 2008).
Bahan bakar bensin didapat dari hasil penyulingan minyak tanah yang kotor, dengan berat jenis dari 0,68 sampai 0,72. Bensin merupakan campuran dari hasil-hasil penyulingan yang ringan dan paling berat berat jenisnya dan titik didih terakhir dari 190°C. Bahan bakar bensin yang baik memiliki beberapa syarat utama yaitu (Daryanto, 1999):
1. Jernih, tidak berwarna, netral 2. Bebas dari belerang
3. Bebas dari endapan
4. Nilai pembakaran 10.000 kkal/kg 5. Mempunyai sifat menyala yang baik
Menurut (Sudarmadi, 2001 dalam Saputra, 2012) karakteristik bensin yang perlu diperhatikan adalah:
a. Sifat penguapan (Volatility)
Sifat volatilitas (kemampuan menguap) dari bahan bakar merupakan faktor utama yang harus dipenuhi berdasarkan spesifikasi bahan bakar yang ditetapkan. Faktor ini dibutuhkan agar untuk terbakar dengan normal di dalam ruang bakar, bahan bakar harus dapat menguap dengan teratur sesuai dengan laju yang dikehendaki, dan harus membuat campuran yang homogen dan terdistribusi merata dalam silinder ruang bakar.
b. Stabilitas terhadap oksidasi dan komposisi kimia bensin
Stabilitas kimia bensin masa kini pada umumnya makin rendah akibat perlunya penyesuaian terhadap naiknya rasio kompresi dari mesin-mesin generasi baru. Untuk memenuhi kebutuhan angka oktan , kilang-kilang terpaksa menggunakan HOMC (High Octane Mogas Component) yang kebanyakan mempunyai kadar olefins dan heavy aromatic yang tinggi. Jenis- jenis hidrokarbon tersebut sering disebut “Dirty Octane” yaitu oktan yang kotor terhadap mesin maupun lingkungan. Senyawa-senyawa tersebut memiliki ikatan-ikatan karbon tak jenuh yang sangat reaktif. Hasil reaksi oksidasi dan polimerisasi dari senyawa-senyawa tersebut adalah gum (getah). Endapan getah menjadi deposit yang mengotori karburator, injector serta saluran masuk.
dari mesin serta meningkatnya emisi gas buang beracun sebagai hasil pembakaran tak sempurna yaitu, CO, NOx, dan UHC (Unburned Hydrocarbon). Selanjutnya reaksi NOx dan UHC dapat menimbulkan racun-racun udara lainnya yaitu O3, PM10, bahkan PM2.5 yang sangat berbahaya bagi kesehatan.
2.4. Angka Oktan (Octane Number)
Angka oktan adalah suatu angka yang menyatakan kemampuan bahan bakar dalam menahan tekanan kompresi untuk mencegah bahan bakar terbakar sebelum busi menyala yang dapat menyebabkan terjadinya detonasi di dalam ruang bakar (Kirana, 2005). Dengan kata lain nilai oktan adalah kemampuan dari suatu bensin untuk mencegah detonasi/knocking (Arifianto, 2004). Di dalam mesin, campuran udara dan bensin (dalam bentuk gas) ditekan oleh piston sampai dengan volume yang sangat kecil dan kemudian dibakar oleh percikan api yang dihasilkan busi. Karena besarnya tekanan ini, campuran udara dan bensin juga bisa terbakar secara spontan sebelum percikan api dari busi keluar. Jika campuran gas ini terbakar karena tekanan yang tinggi (dan bukan karena percikan api dari busi), maka dapat terjadi knocking atau ketukan di dalam mesin. Knocking ini dapat menyebabkan mesin cepat rusak, sehingga harus dihindari (Wikipedia, 2007 dalam Andriyanto, 2008). Knocking ini akan menyebabkan (Arifianto, 2004):
1. Timbulnya bunyi yang menggangu 2. Hilangnya sebagian tenaga
3. Motor menjadi panas
5. Rusaknya komponen-komponen motor seperti piston, batang penggerak, poros engkol dan busi.
Nama oktan berasal dari oktana (C8), karena dari seluruh molekul penyusun bensin, oktana yang memiliki sifat kompresi paling bagus. Oktana dapat dikompres sampai volume kecil tanpa mengalami pembakaran spontan, tidak seperti yang terjadi pada heptana, misalnya, yang dapat terbakar spontan meskipun baru ditekan sedikit (Saputra, 2012). Bensin dengan angka oktan 88, berarti bensin tersebut memiliki kemampuan mencegah knocking sama dengan campuran yang terdiri atas 88 % isooktana dan 12 % n-heptana (Fitrianto, 2008 dalam Andriyanto, 2008). Angka oktan yang sesuai dengan rasio kompresi dapat dilihat pada tabel 1 (Admin, 2008 dalam Andriyanto, 2008):
Tabel 1. Rasio kompresi dan angka oktan.
2.5. Emisi Gas Buang
Polusi udara benar-benar merupakan keadaan darurat untuk kesehatan masyarakat tidak saja di Indonesia, namun juga di seluruh dunia. Pemakaian bahan bakar
khususnya untuk bahan bakar minyak (solar, bensin) akan mempengaruhi udara sekitar (Daryanto, 1995).
Sumber polusi yang utama berasal dari transportasi, di mana hampir 60% dari polutan yang dihasilkan terdiri dari karbon monoksida dan sekitar 15% terdiri dari hidrokarbon. Polutan yang utama adalah karbon monoksida yang mencapai hampir setengahnya dari seluruh polutan udara yang ada (Fardiaz, 1992).
2.5.1. Karbon monoksida (CO)
Karbon monoksida (CO) adalah suatu komponen tidak berwarna, tidak berbau dan tidak mempunyai rasa yang terdapat dalam bentuk gas pada suhu diatas 192oC. Komponen ini mempunyai berat sebesar 96,5% dari berat air dan tidak larut dalam air. Karbon monoksida yang terdapat di alam terbentuk dari salah satu proses sebagai berikut:
a. Pembakaran tidak lengkap terhadap karbon atau komponen yang mengandung karbon.
b. Reaksi antara karbon dioksida dan komponen yang mengandung karbon pada suhu tinggi.
2.5.2. Nitrogen Oksida (NOx)
tajam. Pembentukan NOx dirangsang hanya pada suhu tinggi, konsentrasi NOx di udara di daerah perkotaan biasanya 10-100 kali lebih tinggi dari pada di daerah pedesaan. Konsentrasi NOx di udara daerah perkotaan dapat mencapai 0,5 ppm (500 ppb). Seperti halnya CO, emisi nitrogen oksida dipengaruhi oleh kepadatan penduduk dan kebanyakan disebabkan oleh kendaraan. Sebagian besar emisi NOx yang dibuat manusia berasal dari pembakaran arang, minyak, gas alam dan bensin.
2.5.3. Hidrokarbon (HC)
Sesuai dengan namanya, komponen hidrokarbon hanya terdiri dari elemen hidrogen dan karbon. Beribu-ribu komponen hidrokarbon terdapat di alam, dimana pada suhu kamar terdapat tiga bentuk yaitu gas, cair dan padat. Hidrokarbon yang banyak dihasilkan oleh manusia berasal dari transportasi, sedangkan sumber lainya misalnya dari pembakaran gas, minyak, arang dan kayu. Bensin yang merupakan suatu campuran kompleks antara hidrokarbon-hidrokarbon sederhana dengan sejumlah kecil bahan tambahan nonhidrokarbon-hidrokarbon, bersifat segera menguap dan terlepas di udara. Pelepasan hidrokarbon dari kendaraan bermotor juga disebabkan oleh emisi minyak bakar yang belum terbakar di dalam buangan.
2.5.4. Sulfur Oksida (SOx)
atmosfer merupakan hasil aktifitas manusia. Transportasi bukan merupakan sumber utama polutan SOx, tetapi pembakaran bahan bakar pada sumbernya merupakan sumber utama polutan SOx, misalnya pembakaran minyak bakar, gas, kayu, dan sebagainya.
2.5.5. Partikel
yang ditentukan dari ukuran dan densitas partikel serta aliran udara (Fardiaz, 1992 dalam Saputra, 2012).
2.6.Genset
Genset atau kepanjangan dari generator set adalah sebuah perangkat yang berfungsi menghasilkan daya listrik. Disebut sebagai generator set dengan pengertian adalah satu set peralatan gabungan dari dua perangkat berbeda yaitu mesin penggerak dan generator atau alternator. Mesin penggerak sebagai perangkat pemutar sedangkan generator atau alternator sebagai perangkat pembangkit listrik.
Mesin penggerak dapat berupa perangkat mesin diesel berbahan bakar solar atau mesin berbahan bakar bensin, sedangkan generator atau alternator merupakan kumparan atau gulungan tembaga yang terdiri dari stator ( kumparan statis ) dan rotor (kumparan berputar). Genset dapat dibedakan dari jenis mesin penggeraknya, dimana kita kenal tipe-tipe mesin penggerak yaitu mesin diesel dan mesin non diesel/bensin. Mesin diesel dikenali dari bahan bakarnya berupa solar, sedangkan mesin non diesel berbahan bakar bensin premium.
phasa yang dihasilkan untuk aplikasi rumah tangga adalah 380 Volt, sedangkan pada kapasitas 1 phasa adalah 220 Volt (Raharjo, 2009).
2.6.1. Dasar-Dasar Ketenagalistrikan 2.6.1.1. Arus Listrik
adalah mengalirnya elektron secara terus menerus dan berkesinambungan pada konduktor akibat perbedaan jumlah elektron pada beberapa lokasi yang jumlah elektronnya tidak sama. Arus listrik bergerak dari terminal positif (+) ke terminal negatif (-), sedangkan aliran listrik dalam kawat logam terdiri dari aliran elektron yang bergerak dari terminal negatif (-) ke terminal positif (+), arah arus listrik dianggap berlawanan dengan arah gerakan electron (http://dasar-teknik-elektro.blogspot.com).
Rumus arus listrik adalah:
I = Q/t (1)
Dimana: I = Besarnya arus listrik yang mengalir, Ampere (A) Q = Besarnya muatan listrik, Coulomb (C)
t = Waktu, Detik
2.6.1.2. Kuat Arus Listrik
Adalah arus yang tergantung pada banyak sedikitnya elektron bebas yang pindah melewati suatu penampang kawat dalam satuan waktu (http://dasar-teknik elektro.blogspot.com). Rumus-rumus untuk menghitung banyaknya muatan listrik, kuat arus dan waktu:
I = Q/t (3)
t = Q/I (4)
Dimana : Q = Banyaknya muatan listrik, Coulomb (C) I = Kuat Arus dalam satuan, Ampere (A) t = Waktu, Detik
2.6.1.3. Rapat Arus
Rapat arus ialah besarnya arus listrik tiap-tiap mm² luas penampang kawat. Rumus-rumus dibawah ini untuk menghitung besarnya rapat arus, kuat arus dan penampang kawat (http://dasar-teknik-elektro.blogspot.com).
(5)
Dimana : S = Rapat arus, Ampere/mm² I = Kuat arus, Ampere (A) q = luas penampang kawat, mm²
2.6.1.4. Tahanan dan daya hantar
(6)
Dimana: R = Tahanan kawat listrik, Ohm (Ω) G = Daya hantar arus, Mho (Y)
Tahanan penghantar besarnya berbanding terbalik terhadap luas penampangnya. Bila suatu penghantar dengan panjang l , dan penampang q serta tahanan jenis ρ (rho), maka tahanan penghantar tersebut adalah :
(7)
Dimana: R = Tahanan kawat, (Ω/ohm) l = Panjang kawat, (meter/m)
ρ = Tahanan jenis kawat, (Ωmm²/meter) q = Penampang kawat, (mm²)
Faktot-faktor yang mempengaruhi nilai resistance, karena tahanan suatu jenis material sangat tergantung pada panjang tahanan, luas penampang konduktor, jenis konduktor dan temperatur.
2.6.1.5. Potensial listrik
V = W/Q (8) Dimana: V = Beda potensial atau tegangan, Volt
W = Usaha, Nm atau Joule Q = Muatan listrik, Coulomb
2.6.1.6. Voltage/Tegangan listrik
Tegangan listrik (disebut sebagai Voltase) adalah perbedaan potensial listrik antara dua titik dalam rangkaian listrik, dan dinyatakan dalam satuan volt (http://electric-mechanic.blogspot.com).
V = I x R (9)
Dimana: V = Beda potensial pada kedua ujung rangkaian, Volt (V)
I = Kuat arus listrik yang mengalir pada sutu rangkaian, Ampere(A) R = Besarnya hambatan dalam sebuah rangkaian, Ohm (Ω)
2.6.1.7. Resistance/Hambatan Listrik.
Hambatan listrik adalah perbandingan antara tegangan listrik dari suatu komponen elektronik (misalnya resistor) dengan arus listrik yang melewatinya. Hambatan listrik yang mempunyai satuan Ohm(http://electric-mechanic.blogspot.com).
R = V / I (10)
2.6.1.8. Daya Listrik
Daya listrik didefinisikan sebagai laju hantaran energi listrik dalam sirkuit listrik. Satuan International Daya Listrik adalah watt yang menyatakan banyaknya tenaga listrik yang mengalir per satuan waktu (joule/detik) (http://dasar-teknik-elektro.blogspot.com).
P = V . I (11)
Dimana: P = Daya, Watt (W) I = Arus, Ampere (A)
V = Perbedaan potensial, Volt (V)
2.7. Zat Aditif
Zat aditif merupakan ikatan atom senyawa yang dicampur dalam bahan bakar untuk meningkatkan bilangan oktan. Kandungan kimia zat aditif akan beroksidasi dengan rantai ikatan atom bahan bakar untuk membentuk rantai ikatan atom yang lebih bercabang, sehingga meningkatkan bilangan oktan bahan bakar (Andriyanto, 2008).
Dengan pencampuran zat aditif ke dalam bahan bakar dengan perbandingan yang sesuai, ikatan hidrogen dan molekul bensin dapat dipecahkan menjadi bagian yang lebih kecil yaitu atom, sehingga massa dan keseimbangan kandungan dari bahan bakar dapat ditingkatkan untuk menciptakan pembakaran yang lebih baik serta mencegah timbulnya kerak pada dinding ruang bakar. Ketika hal ini terjadi, maka atom-atom akan bercampur lebih sempurna dengan oksigen untuk mendapatkan pembakaran yang lebih efisien. Dengan demikian energi yang dihasilkan lebih maksimal yaitu tenaga bertambah dan pemborosan bahan bakar menjadi minimal (Arifianto, 2004).
Kandungan oksigen yang dimiliki zat aditif juga dapat memperbaiki hasil pembakaran yang dihasilkan. Hal ini disebabkan bahan bakar akan lebih banyak mengikat oksigen untuk menghasilkan daya yang lebih besar, lebih hemat bahan bakar, dan mengurangi jumlah emisinya (Kristanto, 2002). Dimana panas kompresi yang dibangkitkan saat langkah kompresi akan memutuskan rantai ikatan atom zat aditif yang menghasilkan atom-atom karbon dan oksigen yang radikal, sehingga kandungan oksigen dalam ruang bakar bertambah banyak dan membantu proses oksidasi membentuk ikatan CO2 yang lebih banyak dan mengurangi pembentukan ikatan CO dan HC (Kristanto, 2002).
2.8. Kegunaan Zat Aditif
a. Membersihkan karburator/injektor pada saluran bahan bakar.
Endapan yang terjadi pada karburator umumnya terjadi karena adanya kontaminasi pada bahan bakar. Kontaminasi ini bisa terjadi misalnya karena tercampur dengan minyak tanah, tercampur dengan logam maupun senyawa lain yang disebabkan oleh proses kimia tertentu di saluran bahan bakar. Disengaja atau tidak, proses kimia ini dapat menghasilkan residu dan mengendap saat berada di saluran bahan bakar. Ketika kendaraan sedang tidak digunakan, maka tidak terjadi aliran bahan bakar ke ruang bakar. Dalam karburator/injector, kondisi diam ini memberi kesempatan residu dan deposit untuk mengendap. Bahkan dalam jangka waktu yang lama dapat melekat pada dinding-dinding karburator dan saluran bahan bakar, sehingga walau bahan bakar sudah mengalir, deposit ini tidak terbawa ke ruang bakar.
b. Mengurangi karbon/endapan senyawa organik pada ruang bakar.
Karbon/endapan senyawa organik terjadi ketika bahan bakar tidak terbakar sempurna. Semakin sering terjadi pembakaran yang tidak sempurna, karbon ini akan melekat dan semakin tebal. Kita mengetahuinya dengan bentuk kerak yang melekat pada ruang bakar. Jika kerak ini sudah begitu tebal dan keras, bukan tidak mungkin akan bergesekan dengan piston atau ring piston. Secara tidak langsung akan berpengaruh pada rasio kompresi, karena volume ruang bakar berubah atau kompresi yang bocor.
c. Menambah tenaga mesin
maksimal jika bahan bakar mengalami penurunan kualitas. Kualitas udara juga berpengaruh, tapi kita asumsikan semua komponen dalam kondisi normal, jadi udara bersih bisa didapatkan setelah melalui saringan udara. Seperti telah dijelaskan, penurunan kualitas bahan bakar terjadi karena adanya kadar air yang berlebih dan atau terkontaminasinya bahan bakar dengan senyawa lain.
d. Mencegah korosi.
terbakar sempurna. Selain menghasilkan korosi kadar air ini dapat meninggalkan gum (senyawa berbentuk seperti lumut kecoklatan) yang menempel pada dinding tangki.
e. Menghemat BBM dan mengurangi emisi gas buang.
2.9. Zat Aditif Sintetik
Angka oktan bisa ditingkatkan dengan menambahkan zat aditif bensin. Zat aditif merupakan bahan yang di tambahkan pada bahan bakar kendaraan bermotor, baik mesin bensin maupun mesin diesel. Zat aditif digunakan untuk memberikan peningkatan sifat dasar tertentu yang telah dimilikinya seperti aditif anti knocking untuk bahan bakar mesin bensin. Angka oktan bisa ditingkatkan dengan menambahkan zat aditif bensin. Misalnya dengan menambahkan TEL (tetraethyl lead, Pb(C2H5)4 ), senyawa oksigenet, MTBE (Methyl Tertiary Butyl Ether, C5H11O), MMT (Methylcyclopentadienyl Manganese Tricarbonly), etanol, dan naftalena (Admin, 2008 dalam Andriyanto, 2008).
2.9.1. TEL (Tetraethyl Lead)
memiliki sensitvitas tinggi dalam meningkatkan angka oktan, setiap tambahan 0.1 gram timbal per liter bensin mampu menaikan angka oktan sebesar 1.5 - 2 satuan angka oktan. Selain itu, timbal merupakan komponen dengan harga yang sangat relatif murah dibandingkan dengan menggunakan senyawa lain.
Reaksi radikal etil dengan TEL dapat menghasilkan alkana, alkena, hidrogen dan juga radikal Pb-trietil. Yang bertindak sebagai bahan anti ketuk adalah Pb-oksida, dimana Pb-oksida berada dalam bentuk radikal-radikal yang tersebar dalam ruang bakar dan sebagian akan melekat pada dinding silinder membentuk endapan, dan sebagian lagi keluar ke atmosfer bersama-sama dengan gas sisa pembakaran. Pb-oksida yang dibebaskan ke atmosfer, hal inilah yang sangat berbahaya bagi lingkungan, sehingga perlu dicarikan bahan subsitusi untuk menggantikan TEL sebagai aditif peningkat oktan.
Kerugian pemakaian timbal pada mesin adalah timbulnya kerak sisa pembakaran yang menumpuk pada sistem pembuangan maupun pada ruang pembakaran (combustion chamber). Apabila kerak ini semakin banyak maka dapat menurunkan kinerja mesin (Andriyanto, 2008).
2.9.2. Senyawa Oksigenat
Methanol memiliki angka oktan yang tinggi dan mudah didapat. Penggunaannya sebagai zat aditif bensin tidak menimbulkan pencemaran udara. Namun perbedaan struktur molekul methanol yang sangat berbeda dari struktur hidrokarbon bensin menimbulkan permasalahan dalam penggunaannya, antara lain kandungan oksigen yang sangat tinggi. Nilai bakar methanol hanya 45 % dari bensin. Methanol merupakan cairan alcohol yang tak berwarna dan bersifat racun. Namun penggunaan etanol dinilai relatif lebih aman dibanding methanol (Andriyanto, 2008).
2.9.3. MTBE (Methyl Tertiary Butyl Ether)
Methyl Tertiary Butyl Ether (MTBE) merupakan salah satu senyawa organik yang mengandung logam dan mampu bercampur secara baik dengan hidrokarbon. Senyawa ini terdiri dari gugusan Methyl dan Buthyl tertier dengan rumus molekul CH3OC4H9 atau C5H12O, sedangkan rumus bangunnya adalah sebagai berikut (Kristanto, 2002 dalam Andriyanto, 2008):
Gambar. 2. Bentuk rumus bangun MTBE.
meningkatkan angka oktan bensin. Disamping itu karena titik didihnya yang rendah, maka MTBE bersifat mudah menguap, maka ada batasan konsentrasi volume tertentu jika senyawa tersebut digunakan untuk menigkatkan angka oktan bensin. Pembatasan ini perlu dilakukan untuk menghindari penguapan yang berlebihan dari bahan bakar secara sia-sia, Disamping itu juga untuk menghidari terjadinya vapour lock (macetnya aliran bensin karena adanya gelembung udara) sehingga menyumbat saluran udara masuk karburator (Kristanto, 2002 dalam Andriyanto, 2008).
2.9.4. MMT (Methylcyclopentadienyl Manganese Tricarbonly)
Methylcyclopentadienyl Manganese Tricarbonly (MMT) adalah senyawa organolgam dengan logam dasar (basic metal) Mn yang digunakan sebagai pengganti bahan aditif TEL. Nilai penguapan MMT relatif rendah sehingga emisi uap selama operasi dan penggunaan bahan bakar pada kendaraan bermotor berkurang. Bentuk rumus bangun MMT adalah seperti pada Gambar 3.
Gambar. 3. Bentuk rumus bangun MMT.
dibandingkan dengan senyawa oksigenat. Dalam penerapannya MMT memiliki tingkat toksisitas yang lebih rendah daripada TEL (Andriyanto, 2008).
2.9.5. Naphtalene (Kapur Barus)
Naphtalene merupakan rangkaian hidrokarbon jenis aromatic, bahkan dapat juga disebut polyaromatik dengan struktur kimia berbentuk cincin benzena yang bersekutu dalam satu ikatan atau dua orto lingkungan benzena dimana pada proses penggabungan tersebut kehilangan dua atom C dan empat atom H sehingga rumus kimianya menjadi C10H8. Bentuk struktur Naphtalene adalah seperti pada Gambar 4.
Gambar. 4. Bentuk rumus bangun Naphtalene.
2.9.6. Ferrocene Fe(C5H5)2
Ferrocene dapat diguanakan sebagai zat aditif bensin. Ferrocene yang sering digunakan sebagai zat aditif bensin mempunyai warna orange gelap dan biasanya berbentuk serbuk. Bentuk rumus bangun dari senyawa Ferrocene adalah seperti yang ditunjukan Gambar 5 (Andriyanto, 2008).
Gambar. 5. Bentuk rumus bangun Ferrocene.
Dengan penambahan Ferrocene sebanyak 30 ppm dapat menigkatkan angka oktan 1.6 –2 satuan angka oktan, sedangkan batasan maksimum penambahan Ferrocene ke dalam bahan bakar adalah 200 ppm (Andriyanto, 2008).
2.9.7. Toluene (C7H8)
Toluene merupakan hidrokarbon pekat (C7H8) yang juga dapat disebut senyawa aromatic. Toluene mempunyai angka oktan (RON) 121. Penambahan toluene 0.87 g/ml menaikan angka oktan 0.72–0.74 satuan angka oktan (Andriyanto, 2008).
untuk membeli zat aditif sintetik ini tidak terlalu mahal yaitu dengan harga Rp. 7000,- per lempeng yang berisi 12 pil (tablet), 1 pil (tablet) digunakan untuk 4 liter bensin murni. Zat aditif sintetik seperti yang ditunjukan Gambar 6.
Gambar. 6. Zat Aditif Sintetik.
2.10. Zat Aditif Alami
Zat aditif alami ini adalah produk dari Amerika, merupakan aditif bahan bakar multi fungsi dalam bentuk tablet menggunakan 100% bahan aktif karbon alam, tidak mengandung bahan yang dapat merusak mesin dan suku cadang lainnya. Zat aditif alami ini cocok untuk mesin bensin dan diesel, larut sempurna dalam bahan bakar. Zat aditif alami ini bekerja segera setelah larut. Zat aditif alami akan larut sempurna dalam waktu kurang dari 1 (satu) jam tergantung suhu, jenis bahan bakar, pergerakan kendaraan dan kondisi lainnya.
tenaga dan alat pengukur polusi lainnya. Untuk biaya pembelian zat aditif alami ini seharga Rp. 120.000,- per Box. Untuk kemasan zat aditif alami ini 1 box isi 10 pil (tablet) dengan anjuran pemakaian 1 pil (tablet) dapat digunakan untuk 30 liter bensin atau solar (http://products.php/index.com, 2013). Zat aditif alami seperti yang ditunjukan Gambar 7.
Gambar. 7. Zat Aditif Alami. Keunggulan zat aditif alami ini adalah:
1. Menghemat penggunaan bahan bakar 2. Meningkatkan tenaga
3. Meningkatkan kualitas bahan bakar 4. Meningkatkan oktan
5. Mengurangi endapan karbon 6. Mengurangi emisi
III. METODE PENELITIAN
3.1. Alat dan Bahan Penelitian
Adapun alat-alat dan bahan yang digunakan didalam penelitian ini adalah:
3.1.1. Spesifikasi Genset
Untuk spesifikasi genset yang digunakan selama penelitian adalah sebagai berikut: a. Merk : CAMARO Gasoline Generator CR2500 b. Daya rata-rata : 850 Watt
c. Daya maksimum : 1000 Watt
d. Phase/Voltage : Single/220 V/50 Hz e. Kapasitas tangki bahan bakar : 4 Liter
f. Tipe mesin : 4-Langkah OHV (Over Head Valve) g. Sistem penyalaan : Recoil starter
h. Power Factor/Cos φ : 1.0
Gambar 8. Mesin Genset CAMARO Gasoline Generator CR2500.
3.1.2. Alat yang digunakan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah: a. Stopwatch
Digunakan untuk mengukur waktu operasi mesin uji pada waktu beroperasi. Stopwatch yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 9 dibawah ini.
Gambar 9. Stopwatch. b. Gelas ukur
Gambar 10. Gelas ukur. c. Bensin
Bensin yang digunakan adalah jenis bensin premium yang berwarna kekuningan yang jernih.
d. Lampu Pijar 100 Watt
Lampu pijar digunakan sebagai variasi beban dan untuk mengetahui nyala dari lampu pijar tersebut. Seperti pada gambar 11 dibawah ini.
Gambar 11. Lampu Pijar. e. Zat Aditif
Gambar 12. Zat Aditif Sintetik
Zat aditif sintetik yang digunakan pada penelitian ini adalah zat aditif berbentuk pil (tablet). Untuk harga zat aditif sintetik ini adalah Rp. 7000,- per lempeng yang berisi 12 pil (tablet), 1 pil (tablet) digunakan untuk 4 liter bensin murni.
Gambar 13. Zat Aditif Alami
f. Tang Ampere
Tang ampere digunakan untuk mengkur arus listrik dan tegangan listrik yang mengalir pada kabel listrik, dengan cara di jepitkan pada sebuah kabel. Seperti pada gambar 14 dibawah ini.
Gambar 14. Tang Ampere g. Tangki bahan bakar buatan
Tangki bahan bakar buatan digunakan untuk tempat bahan bakar dan untuk mempermudah dalam proses pengukuran konsumsi bahan bakar. Seperti pada gambar 15 dibawah ini.
h. Alat uji emisi gas buang (Fuel Gas Analyzer)
Fuel gas analyzer ini di gunakan untuk mengukur gas buang hasil pembakaran. Seperti pada gambar 16 dibawah ini.
Gambar 16. Fuel gas analyzer.
3.2. Prosedur Pengujian
3.2.1. Prosedur pengujian konsumsi bahan bakar tanpa zat aditif tanpa beban.
3.2.2. Prosedur pengujian konsumsi bahan bakar dengan zat aditif sintetik tanpa beban.
Untuk mengetahui jumlah pemakaian bahan bakar yang terpakai pada pengujian menggunakan zat aditif sintetik tanpa beban. Sebelumnya bahan bakar yang akan diukur telah di campur dengan zat aditif sintetik dengan perbandingan 1 tablet zat aditif untuk 4 liter bensin premium. Pengujian selanjutnya menghidupkan mesin genset, setelah 10 menit berjalan matikan mesin genset tersebut, kemudian diukur volume sisa bahan bakar setelah digunakan dengan gelas ukur. Pengujian selanjutnya setalah 20 menit berjalan matikan meesin genset tersebut, kemudian diukur volume sisa bahan bakar setalah digunakan dengan gelas ukur. Pengujian selanjutnya setelah 30 menit berjalan matikan mesin genset tersebut, kemudian diukur volume sisa bahan bakar setalah digunakan dengan gelas ukur. Pengujian dilakukan sebanyak tiga kali pengulangan.
3.2.3. Prosedur pengujian konsumsi bahan bakar dengan zat aditif Alami tanpa beban.
gelas ukur. Pengujian selanjutnya setelah 30 menit berjalan matikan mesin genset tersebut, kemudian diukur volume sisa bahan bakar setalah digunakan dengan gelas ukur. Pengujian dilakukan sebanyak tiga kali pengulangan.
Tabel 4. Format data jumlah pemakaian bahan bakar dengan zat aditif alami tanpa
3.2.4. Prosedur pengujian konsumsi bahan bakar tanpa zat aditif dengan beban 700 Watt.
3.2.5. Prosedur pengujian konsumsi bahan bakar dengan zat aditif sintetik dengan beban 700 Watt.
Beban yang digunakan adalah lampu pijar. Untuk mengetahui jumlah pemakaian bahan bakar yang terpakai pada pengujian menggunakan zat aditif sintetik dengan beban 700 Watt. Sebelumnya bahan bakar yang akan diukur telah di campur dengan zat aditif sintetik dengan perbandingan 1 tablet zat aditif untuk 4 liter bensin premium. Pengujian selanjutnya menghidupkan mesin genset, setelah 10 menit berjalan matikan mesin genset tersebut, kemudian diukur volume sisa bahan bakar setelah digunakan dengan gelas ukur. Pengujian selanjutnya setalah 20 menit berjalan matikan meesin genset tersebut, kemudian diukur volume sisa bahan bakar setalah digunakan dengan gelas ukur. Pengujian selanjutnya setelah 30 menit berjalan matikan mesin genset tersebut, kemudian diukur volume sisa bahan bakar setalah digunakan dengan gelas ukur. Pengujian dilakukan sebanyak tiga kali pengulangan.
3.2.6. Prosedur pengujian konsumsi bahan bakar dengan zat aditif Alami dengan beban 700 Watt.
selanjutnya setelah 30 menit berjalan matikan mesin genset tersebut, kemudian diukur volume sisa bahan bakar setalah digunakan dengan gelas ukur. Pengujian dilakukan sebanyak tiga kali pengulangan.
Tabel 7. Format data jumlah pemakaian bahan bakar dengan zat aditif alami
3.2.7. Prosedur pengujian emisi tanpa beban.
Pada pengujian emisi gas buang ini yaitu untuk mengetahui kandungan polutan atau gas sisa hasil pembakaran apakah melebihi ambang batas dari standar emisi gas buang yang telah ditetapkan. Pada pengujian emisi gas buang ini tidak menggunakan beban listrik artinya mesin hidup dalam kondisi normal. Untuk pengujian emisi gas buang langkah pertama adalah dengan memanaskan mesin genset terlebih dahulu, agar mesin bekerja secara optimal. Langkah kedua adalah mengkalibrasi alat uji emisi gas buang.
Pengujian emisi gas buang tanpa beban ini meliputi pengujian tanpa menggunakan zat aditif, menggunakan zat aditif sintetik, dan menggunakan zat aditif alami. Pengujian dilakukan sebanyak tiga kali pengulangan untuk masing- masing pengujian.
Tabel 8. Format data emisi gas buang tanpa zat aditif tanpa beban.
Variasi Ke- Kadar CO, (%) Kadar HC, (ppm) Kadar CO2, (%)
Tanpa zat aditif 1. 2. 3.
Tabel 9. Format data emisi gas buang dengan zat aditif sintetik tanpa beban.
Variasi Ke- Kadar CO, (%) Kadar HC, (ppm) Kadar CO2, (%)
Tabel 10. Format data emisi gas buang dengan zat aditif alami tanpa beban.
Variasi Ke- Kadar CO, (%) Kadar HC, (ppm) Kadar CO2, (%)
3.2.8. Prosedur pengujian emisi dengan beban 700 Watt.
gas buang langkah pertama adalah dengan memanaskan mesin genset terlebih dahulu, agar mesin bekerja secara optimal. Langkah kedua adalah mengkalibrasi alat uji emisi gas buang.
Untuk pengambilan data emisi gas buang dengan beban langkah selanjutnya adalah menghidupkan mesin genset, kemudian dari knalpot genset dihubungkan ke alat uji emisi gas buang, dan setelah kurang lebih 5 menit mesin genset dimatikan untuk pengambilan data print hasil uji emisi gas buang tersebut.
Pengujian emisi gas buang dengan beban ini meliputi pengujian tanpa menggunakan zat aditif, menggunakan zat aditif sintetik, dan menggunakan zat aditif alami. Pengujian dilakukan sebanyak tiga kali pengulangan untuk masing-masing pengujian.
Tabel 13. Format data emisi gas buang dengan zat aditif alami dengan beban 700 Watt.
Variasi Ke- Kadar CO, (%) Kadar HC, (ppm) Kadar CO2, (%)
Bensin + zat aditif alami
1. 2. 3.
Berikut ini skema pengujian emisi gas buang pada mesin genset motor bensin 4-langkah:
Gambar 17. Skema Pengujian Emisi Gas Buang.
3.3. Lokasi Pengujian
3.4. Diagram Alir Prosedur Pengujian
Gambar 18. Diagram Alir Kerja Penelitian
V. SIMPULAN DAN SARAN
5.1. Simpulan
Berdasarkan hasil pengujian dan pembahasan yang telah dilakukan maka didapat kesimpulan sebagai berikut:
1. Penggunaan genset memerlukan biaya lebih dari biaya PLN terlebih lagi dengan pasca kenaikan harga bahan bakar minyak seperti premium pada saat ini.
2. Dari pengujian konsumsi bahan bakar tanpa beban untuk tanpa zat aditif selama 1 (satu) jam konsumsi bahan bakar yang diperlukan sebesar 366,66 ml, untuk zat aditif sintetik selama 1 (satu) jam konsumsi bahan bakar yang diperlukan sebesar 336,66 ml dan untuk zat aditif alami selama 1 (satu) jam konsumsi bahan bakar yang diperlukan sebesar 350 ml.
3. Pada pengujian konsumsi bahan bakar dengan beban 700 watt tanpa zat aditif selama 1 (satu) jam konsumsi bahan bakar yang diperlukan sebesar 876,66 ml, untuk zat aditif sintetik selama 1 (satu) jam konsumsi bahan bakar yang diperlukan sebesar 756,66 ml dan untuk zat aditif alami selama 1 (satu) jam konsumsi bahan bakar yang diperlukan sebesar 783,32 ml. 4. Perbandingan biaya yang lebih murah yang menggunakan zat aditif
Rp. 6.645,-, yang membedakan adalah waktu operasi mesin genset untuk yang tanpa beban dan dengan beban 700 watt adalah selama 2,9 jam dan 1,3 jam.
5. Tegangan listrik yang dihasilkan mesin genset untuk pengujian dengan beban 700 watt tidak sebesar 220 volt dikarenakan tegangan listrik berkurang karena kabel yang digunakan cukup panjang, pemakaian banyaknya beban listrik yang digunakan yaitu sebesar 700 watt dan waktu tempuh atau lamanya mesin genset beroperasi.
6. Penurunan kadar gas CO terbaik yaitu dengan menggunakan zat aditif alami untuk yang tanpa beban sebesar 5,35 % dan untuk yang dengan beban 700 watt sebesar 9,06 %, untuk penurunan kadar gas HC terbaik yaitu dengan menggunakan zat aditif sintetik untuk yang tanpa beban sebesar 344 ppm dan untuk yang dengan beban 700 watt sebesar 585 ppm, untuk peningkatan kadar gas CO2 terbaik yaitu dengan menggunakan zat aditif alami untuk yang dengan beban 700 watt sebesar 6,3 %.
7. Untuk penggunaan zat aditif sintetik menghasilkan penghematan konsumsi bahan bakar yang lebih baik, untuk penggunaan zat aditif alami menghasilkan kadar emisi gas buang yang lebih baik dan dengan penambahan zat aditif kedalam bensin murni terbukti dapat menghemat pemakaian bahan bakar dan dapat mengurangi kadar emisi gas buang. 8. Prestasi terbaik pada penggunaan zat aditif sintetik dan zat aditif alami
5.2. Saran
Setelah melakukan penelitian, beberapa saran yang bisa penulis sampaikan adalah sebagai berikut:
1. Untuk penelitian selanjutnya perlu dilakukan penelitian pengaruh waktu pencampuran bahan bakar dengan zat aditif.
2. Penambahan zat aditif yang dicampurkan kedalam bensin dapat memberikan kualitas bahan bakar menjadi lebih baik sehinga dapat membersihkan ruang bakar dan dapat membuat umur mesin menjadi lebih lama namun pada penelitian ini belum dilakukan sehingga pada penelitian selanjutnya perlu dilakukan.
DAFTAR PUSTAKA
Admin. 2008. Asal-Usul Angka Oktan. Honda Supra X 125 Community. http://honda-suprax25.org. Diakses tanggal 27 Maret 2008.
Andriyanto. 2008. Pengaruh Penambahan Zat Aditif Pada Bensin Terhadap Prestasi Sepeda Motor 4- Langkah 110 CC. Jurusan Teknik Mesin- Universitas Lampung. Bandar Lampung.
Arifianto, F, M. 2004. Pengaruh Penambahan Zat Aditif Pada Bahan Bakar Terhadap Prestasi Motor Bensin Empat Langkah Satu Silinder. Jurusan Teknik Mesin- Universitas Lampung. Bandar Lampung.
Daryanto, Drs. 1995. Masalah Pencemaran. Tarsito. Bandung. Daryanto, Drs. 1999. Teknik Otomotif. Bumi Aksara. Jakarta.
Fardiaz, S. 1992. Polusi Air Dan Udara. Kanisius (Anggota IKAPI). Yogyakarta. Fitrianto. 2008. Mitos di Balik Oktan. Surya Online. http://www.surya.co.id/web.
Diakses tanggal 12 Maret 2012.
Heywood, J, B. 1988. Internal Combustion Engine Fundamentals. McGraw-Hill Book Company Inc. New York.
4-Kristanto, P. 2002. Oksigenat Methyl Tertiary Buthyl Ether Sebagai Aditif Octane Booster Bahan Bakar Motor Bensin. Jurusan Teknik Mesin-Universitas Kristen Petra. http;//puslit.petra.ac.id/journals/mechanical/. Diakses tanggal 2 Oktober 2002.
Raharjo. 2009. Genset Caterpillar Indonesia. http://raharjoyakin.blogspot.com/. Diakses tanggal 12 Maret 2012.
Saputra, E, W. 2012. Pengaruh Penambahan Zat Aditif Alami Pada Bensin Terhadap Prestasi, Emisi Gas Buang Dan Pembentukan Kerak Pada Mesin
Sepeda Motor 4- Langkah. Jurusan Teknik Mesin-Universitas Lampung. Bandar Lampung.
Sudarmadi, P. 2001. Angka Oktan dan Pencemaran Udara. Jakarta http://www.kbpp.org/web. Diakses tanggal 27 Maret 2012.
Tirtoatmodjo, R. 2001. Pengaruh Naphtalene Terhadap Perubahan Angka Oktan Bensin, Unjuk Kerja Motor dan Gas Buangnya. Jurusan Teknik Mesin-Universitas Kristen Petra. http;//puslit.petra.ac.id/journals/mechanical/. Diakses tanggal 4 April 2012.
Wardono, H. 2004. Modul Pembelajaran Motor Bakar 4- Langkah. Jurusan Teknik Mesin – Universitas Lampung. Bandar Lampung.
. 2014. Dasar Teknik Elektro. http://dasar-teknik-elektro.blogspot.com. Diakses tanggal 18 Januari 2014.
Diakses tanggal 1 November 2007. . 2012. Pengertian Zat Aditif.
http://repository.usu.ac.id. Diakses: 13 Maret 2012. . 2013. Product K-Fuel Saver.
TANPA BEBAN DAN DENGAN BEBAN 700 WATT. 1. TANPA ZAT ADITIF (Tanpa Beban)
Bahan Bakar Waktu Ke- Konsumsi Bahan Bakar (ml) Rata-Rata (ml)
2. TANPA ZAT ADITIF (Dengan Beban 700 Watt)
Bensin + Zat
4. ZAT ADITIF SINTETIK (Dengan Beban 700 Watt)
Bensin + Zat
6. ZAT ADITIF ALAMI (Dengan Beban 700 Watt)
1. TANPA ZAT ADITIF (Dengan Beban 700 Watt)
1.
Tanpa Beban
1. 6,08 373 5,2
2. 5,98 344 5,2
3. 6,09 380 5,3
2.
Dengan Beban 700 Watt
1. 9,28 618 6,0
2. 9,15 585 6,0
3. 9,41 611 6,1
3. ZAT ADITIF ALAMI
No. Variasi Ke- Kadar CO, (%) Kadar HC, (ppm) Kadar CO2, (%) 1.
Tanpa Beban
1. 5,36 369 4,3
2. 5,38 382 4,3
3. 5,35 350 4,3
2.
Dengan Beban 700 Watt
1. 9.06 656 6,0
2. 9,55 687 6,3
Bakar (%)
1 2 3
1.
Tanpa Zat Aditif
CO (%) 10 10 10 10 0 0
HC (ppm) 765 808 817 796,66 0 0 CO2 (%) 7,4 7,3 7,2 7,3 0 0 2.
Zat Aditif Sintetik
CO (%) 9,28 9,15 9,41 9,28 0,72 7,2 HC (ppm) 618 585 611 604,66 192 24,10
CO2 (%) 6,0 6,0 6,1 6 1,3 17,80
3.
Zat Aditif Alami
Bakar Bakar (ml) (ml) (ml) (%)
1 2 3
1.
Tanpa Zat Aditif
10 Menit 170 160 170 166,66 0 0 20 Menit 295 280 290 288,33 0 0 30 Menit 420 445 450 438,33 0 0 2.
Zat Aditif Sintetik
10 Menit 135 140 140 138,33 28,33 16,99 20 Menit 260 250 270 260 28,33 9,82
30 Menit 380 370 385 378,33 60 13,68
3.
Zat Aditif Alami
Gambar pengujian konsumsi bahan bakar tanpa baban.
Gambar pengujian konsumsi bahan bakar dengan beban 700 Watt.
Gambar perubahan warna pada bensin sebelum dan setelah diberi zat aditif.
Gambar pengujian emisi gas buang tanpa beban.
Gambar pengujian emisi gas buang dengan beban 700 Watt. Tanpa Zat
aditif
Dengan Zat Aditif Sintetik
