PENGARUH CAMPURAN BAHAN BAKAR PREMIUM,
HIDROGEN DAN ETANOL 96% TERHADAP PERFOMANSI
DAN EMISI GAS BUANG MESIN GENSET OTTO
SKRIPSI
Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Martinus Idastanta Tarigan NIM : 090401032
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
M E D A N
Abstrak
Semakin berkurangnya cadangan minyak bumi dan pemakaian bahan bakar fosil yang terus meningkat menyebabkan timbulnya ancaman krisis energi. Mengantisipasi hal tersebut diperlukan pengembangan sumber energi terbarukan sebagai energi alternatif. Pencampuran bahan bakar untuk menghemat penggunaan minyak merupakan salah satu alternatif. Ketersediaan hidrogen dan melimpahnya bahan bakar dari hasil pemurnian fermentasi menempatkan hidrogen dan etanol menjadi salah satu yang bahan bakar yang diunggulkan sebagai bahan bakar alternatif. Selain itu penggunaan bahan bakar hidrogen dan etanol inidapat digunakan pada bebagai mesin, salah satunya adalah pada mesin otto 4-langkah. Walaupun performansi mesin cenderung belum memberikan hasil yang optimal seperti performansi mesin pada saat menggunakan Premium, tetapi bahan bakar campuran hidrogen dan etanol ini tetap mempunyai keuntungan,yaitu ketersediaan bahan baku yang melimpah dan fleksibilitas dari
Internal Combustion Engine ( ICE ).
Abstract
The depletion of oil reserves and fuel consumption that is on the rise cause the onset of the threat of an energy crisis. It is necessary of renewable sources of energy as an alternative energy. Mixing fuel oil usage to save is one alternative. The availability of hydrogen fuel and bountiful from the purification of fermentation, placed hydrogen and ethanol become one of the highlights as an alternative fuel. In addition the use of hydrogen and ethanol can be used on different machines, one of them is on the oot engine 4-step. Although the appropriate machine performance is yet to give optimal results, such us engine performanc while using premium, but the mixed fuel of hydrogen and ethanol are still has advantage, namely the abundent raw material availability and flexibility of Internal Combustion Engine (ICE).
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan
rahmat yang diberikan-Nya, Penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. sehingga
penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan
untuk mencapai gelar sarjana di Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara. Adapun yang menjadi judul skripsi ini yaitu
“PENGARUH CAMPURAN BAHAN BAKAR PREMIUM, HIDROGEN,
DAN ETANOL 96% TERHADAP PERFORMANSI DAN EMISI GAS
BUANG ESIN GENSET OTTO”
Dalam menyelesaikan skripsi ini, penulis mendapat dukungan dari
berbagai pihak. Maka pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima
kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Tulus Burhanuddin Sitorus ST. MT sebagai dosen pembimbing yang
telah meluangkan waktunya untuk memberikan arahan dan bimbingan
kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
2. Bapak Dr.Ing.Ir.Ikwansyah Isranuri, selaku Ketua Departemen Teknik
Mesin Fakultas Teknik USU.
3. Ir. M. Syahril Gultom, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak/Ibu Staff Pengajar dan Pegawai di Departemen Teknik Mesin USU.
4. Laboran Laboratorium Prestasi Mesin Departemen Teknik Mesin Fakultas
Teknik
5. Kedua orang tua penulis, Ayahanda Drs B.A Tarigan dan Ibunda M br
Sinuhaji, yang telah dengan sabar membesarkan penulis serta memberikan
dukungan doa, dana, dan semangat.
6. Kedua saudara penulis, Eka Genta Tarigan dan Nina Karina Tarigan, yang
telah membimbing penulis untuk melewati hal-hal yang sulit.
7. Seluruh kerabat penulis, yang tergabung dalam Keluarga Besar Departemen
Teknik Mesin USU, terkusus rekan-rekan mahasiswa angkatan 2009 yang
tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, terima kasih penulis ucapkan atas
Penulis menyadari masih banyak kekurangan-kekurangan di dalam skripsi
ini. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang
membangun untuk penyempurnaan skripsi ini.Terima kasih.
Medan, Februari 2013
Penulis,
Martinus Idastanta Tarigan
NIM. 090401032
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR GAMBAR ... iv
DAFTAR TABEL ... xii
DAFTAR NOTASI ... xiv
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Tujuan Pengujian ... 2
1.3 Batasan Masalah ... 2
1.4 Metodologi Penulisan ... 3
1.5 Sistematika Penulisan ... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Mesin Otto ... 5
2.1.1 Karburator ... 5
2.1.2 Busi ... 6
2.1.3 Alat Pembangkit Tegangan Tinggi ... 6
2.2 Mesin Otto Empat Langkah ... 9
2.3 Performansi Mesin Otto ... 10
2.3.1 Torsi dan Daya ... 10
2.3.2 Konsumsi Bahan Bakar Spesifik ... 11
2.3.3Perbandingan Udara Bahan Bakar (AFR) ... 11
2.3.4 Efisiensi Thermel Brake ... 12
2.4 Nilai Kalor Bahan Bakar ... 12
2.5 Bahan Bakar Hidrogen ... 14
2.5.1 Sejarah Bahan Bakar Hidrogen ... 14
2.5.2 Sifat-sifat Bahan Bakar Hidrogen ... 15
2.5.3 Hidrolisis Air (H2O) ... 17
2.6 Bahan Bakar Etanol ... 18
2.6.2 Sifat-sifat Bahan Bakar Etanol ... 20
2.6.3 Proses Pembuatan Etanol ... 21
2.7 Emisi Gas Buang ... 23
BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Waktu Dan Tempat ... 25
3.2 Alat Dan Bahan ... 25
3.2.1 Alat ... 25
3.2.1.1 Alat Pendukung Pengujian ... 25
3.2.1.2 Alat Pendukung Proses Pembuatan Bahan Bakar ... 31
3.2.2 Bahan ... 36
3.3 Metode Pengumpulan Data ... 36
3.4 Metode Pengolahan Data ... 36
3.5 Pengamatan Dan Tahap Pengujian ... 36
3.6 Prosedur Pengujian Performansi Mesin ... 37
3.7 Prosedur Pengujian Emisi Gas Buang ... 40
3.8 Prosedur Pengujian Niai Kalor Bahan Bakar ... 41
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Daya ... 43
4.1.1 Besar Daya Dengan Menggunakan Bahan Bakar P 100% ... 43
4.1.2 Besar Daya Dengan Menggunakan Bahan Bakar E 100% ... 44
4.1.3 Besar Daya Dengan Menggunakan Bahan Bakar P50% + E50% ... 45
4.1.4 Besar Daya Dengan Menggunakan Bahan Bakar (P 50% + E 50%)97,5% + H 2,5% ... 46
4.2 Torsi ... 49
4.2.1 Besar Torsi Dengan Menggunakan Bahan Bakar P 100% ... 49
4.2.2 Besar Torsi Dengan Menggunakan Bahan Bakar E 100% ... 50
P50% + E50% ... 52
4.2.4 Besar Torsi Dengan Menggunakan Bahan Bakar (P 50% + E 50%)97,5% + H 2,5% ... 53
4.3 Konsumsi Bahan Bakar Spesifik (sfc) ... 55
4.3.1 Besar SFC Dengan Menggunakan Bahan Bakar P100% ... 56
4.3.2 SFC Yang Dihasilkan Menggunakan Bahan Bakar E100% ... 59
4.3.3 SFC Yang Dihasilkan Menggunakan Bahan Bakar P50%+E50% ... 61
4.3.4 SFC Yang Dihasilkan Menggunakan Bahan Bakar (P 50% + E 50%)97,5% + H 2,5% ... 64
4.4 Efisiensi Thermal ... 67
4.4.1 Efisiensi termal yang dihasilkan bahan bakar P100% ... 68
4.4.2 Efisiensi termal yang dihasilkan bahan bakar E100% ... 70
4.4.3 Efisiensi termal yang dihasilkan bahan bakar P50% + E50% ... 72
4.4.4 Efisiensi termal yang dihasilkan bahan bakar (P50% + E 50%)97,5% + H2,5% ... 74
4.5 Rasio Udara- Bahan Bakar(AFR) ... 83
4.5.1 AFR Yang Dihasilkan Bahan Bakar P 100% ... 83
4.5.2 AFR Yang Dihasilkan Bahan Bakar E (100%) ... 88
4.5.3 AFR Yang Dihasilkan Bahan Bakar P 50% + E 50% ... 93
4.5.4 AFR Yang Dihasilkan Bahan Bakar (P 50% + E 50%)97,5 %+ H 2,5%... 98
4.6 Hasil Pembakaran ... 108
4.7 Pengujian Emisi Gas Buang ... 111
4.7.1 Emisi Gas Buang Bahan Bakar P 100% ... 111
4.7.2 Emisi Gas Buang Bahan Bakar E100% ... 111
4.7.3 Emisi Gas Buang Bahan Bakar P 50% + E50% ... 112
4.7.4 Emisi Gas Buang Bahan Bakar (P 50% + E 50%)97,5 %+ H 2,5% ... 112
4.8.1 Analisa Perbandingan Kadar CO2 Dalam Gas Buang ... 113
4.8.2 Analisa Perbandingan Kadar CO Dalam Gas Buang ... 114
4.8.3 Analisa Perbandingan Kadar HC Dalam Gas Buang ... 116
4.8.4 Analisa Perbandingan Kadar O2 Dalam Gas Buang ... 117
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 120
5.2 Saran ... 121
DAFTAR PUSTAKA ... xv
LAMPIRAN ... vxi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Alat Pembangkit Tegangan Tinggi ... 7
Gambar 2.2 P-V dan T-S diagram... 9
Gambar 2.3 Elektrolisis Air ... 18
Gambar 2.4 Bentuk Molekul Etanol ... 21
Gambar 3.1 Bom Kalori Meter ... 25
Gambar 3.2 Genset STARKE Tipe GFH1900LX... 26
Gambar 3.3 Alat uji emisi Sukyong SY-GA 401... 27
Gambar 3.4 Tachometer ... 28
Gambar 3.5 Timbangan Digital... 28
Gambar 3.6 Muti Meter... 29
Gambar 3.7 Stop watch ... 30
Gambar 3.8 Saluran Udara Modifikasi ... 30
Gambar 3.9 Alat Hidrolisi... 31
Gambar 3.10 Wadah Penampung Hidrogen ... 33
Gambar 3.11 Katub Udara... 34
Gambar 3.12 Regulator... 34
Gambar 3.13 Manometer... 35
Gambar 3.14 Diagram Alir Pengujian Performansi Mesin Otto Generator Set... 39
Gambar 3.15 Alir Prosedur Pengujian Emisi Gas Buang... 40
Gambar 4.1 Grafik Daya (watt) VS Beban(@100Watt)... 47
Gambar 4.2 Grafik Daya (watt) vs Putaran (rpm) tiap bahan bakar... 48
Gambar 4.3 Grafik Torsi (Nm) VS Beban (@100 Watt)... 54
Gambar 4.4 Grafik Torsi (N.m) vs Putaran (rpm) tiap bahan bakar ... 55
Gambar 4.5 Grafik SFC (g/kW.h) vs Putaran (rpm) tiap bahan bakar ... 67
Gambar 4.6 Grafik Efisiensi Thermal Brake (%) VS Beban (@100Watt)... 82
Gambar 4.7 Grafik Efisiensi Termal (%) vs Putaran (rpm) tiap bahan bakar .... 82
Gambar 4.8 Grafik AFR vs Beban (@100Watt)... 107
Gambar 4.9 Grafik AFR vs Putaran (rpm) tiap bahan bakar ... 107
Gambar 4.10 Busi yang digunakan dalam pengujian... 108
Gambar 4.11 Busi yang telah digunakan dalam pengujian menggunakan bahan bakar P100% ... 109
Gambar 4.12 Busi yang telah digunakan dalam pengujian menggunakan bahan bakar E100% ... 109
Gambar 4.13 Busi yang telah digunakan dalam pengujian menggunakan bahan bakar P50% + E 50% ... 110
Gambar 4.14 Busi yang telah digunakan dalam pengujian menggunakan bahan bakar (P 50% + E 50%)97,5 %+ H 2,5% ... 110
Gambar 4.16 Grafik kadar CO2 vs Beban ... 113
Gambar 4.17 Grafik Kadar CO2 (%) vs Putaran (rpm) ... 114
Gambar 4.18 Grafik kadar CO vs Beban ... 115
Gambar 4.19 Grafik Kadar CO (%) vs Putaran (rpm) ... 115
Gambar 4.20 Grafik kadar Hidrokarbon vs beban ... 116
Gambar 4.21 Grafik Kadar HC (ppm) vs Putaran (rpm) ... 117
Gambar 4.22 Grafik kadar O2 vs Beban ... 118
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Properties of Hydrogen and Other Fuels... 16
Tabel 4.1 Daya pengujian menggunakan bahan bakar P100% ... 44
Tabel 4.2 Daya pengujian menggunakan bahan bakar E100% ... 45
Tabel 4.3 Daya pengujian menggunakan bahan bakar P 50% + E50% ... 46
Tabel 4.4 Daya pengujian menggunakan bahan bakar (P50% + E50%)97,5% + H2,5% ... 47
Tabel 4.5 Torsi pengujian menggunakan bahan bakar P100% ... 50
Tabel 4.6 Torsi pengujian menggunakan bahan bakar E100% ... 51
Tabel 4.7 Torsi pengujian menggunakan bahan bakar P50% +E50% ... 53
Tabel 4.8 Torsi pengujian menggunakan bahan bakar (P50% +E50%)97,5% + H 2,5%... 54
Tabel 4.9 Sfc pengujian menggunakan bahan bakar P100% ... 58
Tabel 4.10 Sfc pengujian menggunakan bahan bakar E100% ... 61
Tabel 4.11 Sfc hasil pengujian dengan bahan bakar P 50 % + E 50% ... 63
Tabel 4.12 Sfc hasil pengujian dengan bahan bakar (P50% + E50%)97,5 % + H2,5%... 66
Tabel 4.13 Efisiensi thermal hasil pengujian dengan bahan bakar P 100%... 70
Tabel 4.14 Efisiensi thermal hasil pengujian menggunakan bahan bakar E100%... 72
Tabel 4.15 Efisiensi thermal pengujian menggunakan bahan bakar P50%+E50%... 74 Tabel 4.16 Efisiensi thermal hasil pengujian dengan bahan bakar (P50% + E50%)97,5% + H2.5 %... 81 Tabel 4.17 AFR hasil pengujian dengan bahan bakar P 100%... 88
Tabel 4.18 AFR hasil pengujian dengan bahan bakar E (100%)... 93
Tabel 4.19 AFR hasil pengujian dengan bahan bakar P 50% + E50%... 98
Tabel 4.20 AFR hasil pengujian dengan bahan bakar
(P50% + E 50%)+ H2,5%...
Tabel 4.21 Emisi Bahan Bakar P100 % ... 111
Tabel 4.22 Emisi Emisi Bahan Bakar E100% ... 111
Tabel 4.23 Emisi Bahan Bakar P50% + E50% ... 112
DAFTAR NOTASI
SIMBOL KETERANGAN
�� Massa udara kg
SATUAN
AFR Rasio massa udara-bahan bakar
HHV Nilai kalor atas kJ/kg
LHV Nilai kalor bawah kJ/kg
��̇ Laju aliran massa udara kg/s
�� Massa bahan bakar kg
��̇ Laju aliran bahan bakar kg/jam
n Putaran mesin rpm
�� Effisiensi termal brake %
� Daya Watt
Sfc Konsumsi bahan bakar spesifik g/kWh
�� Waktu untuk menghabiskan bahan bakar detik
T Torsi keluaran mesin N.m
Pa Tekanan udara Pa
Ta Temperatur udara K
Vd Volume langkah torak m3
Vc Volume clearance m3
Abstrak
Semakin berkurangnya cadangan minyak bumi dan pemakaian bahan bakar fosil yang terus meningkat menyebabkan timbulnya ancaman krisis energi. Mengantisipasi hal tersebut diperlukan pengembangan sumber energi terbarukan sebagai energi alternatif. Pencampuran bahan bakar untuk menghemat penggunaan minyak merupakan salah satu alternatif. Ketersediaan hidrogen dan melimpahnya bahan bakar dari hasil pemurnian fermentasi menempatkan hidrogen dan etanol menjadi salah satu yang bahan bakar yang diunggulkan sebagai bahan bakar alternatif. Selain itu penggunaan bahan bakar hidrogen dan etanol inidapat digunakan pada bebagai mesin, salah satunya adalah pada mesin otto 4-langkah. Walaupun performansi mesin cenderung belum memberikan hasil yang optimal seperti performansi mesin pada saat menggunakan Premium, tetapi bahan bakar campuran hidrogen dan etanol ini tetap mempunyai keuntungan,yaitu ketersediaan bahan baku yang melimpah dan fleksibilitas dari
Internal Combustion Engine ( ICE ).
Abstract
The depletion of oil reserves and fuel consumption that is on the rise cause the onset of the threat of an energy crisis. It is necessary of renewable sources of energy as an alternative energy. Mixing fuel oil usage to save is one alternative. The availability of hydrogen fuel and bountiful from the purification of fermentation, placed hydrogen and ethanol become one of the highlights as an alternative fuel. In addition the use of hydrogen and ethanol can be used on different machines, one of them is on the oot engine 4-step. Although the appropriate machine performance is yet to give optimal results, such us engine performanc while using premium, but the mixed fuel of hydrogen and ethanol are still has advantage, namely the abundent raw material availability and flexibility of Internal Combustion Engine (ICE).
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Belakangan ini, bahan bakar fosil menjadi satu-satunya sumber energi di
bumi ini. Sehingga tidak heran kalau beberapa tahun belakangan ini wajah dunia
babak belur disebabkan perebutan kuasa atas sumber utama penghasil energi ini.
Penggunaan energi fosil dengan skala besar menimbulkan berbagai masalah.
Ketika pembakaran berlangsung untuk menghasilkan energi, bahan bakar ini
melepaskan karbon dan zat hasil pembakarannya yang dapat merusak ozon.
Masalah dengan bahan bakar fosil ini tidak hanya sampai di situ.
Besarnya konsumsi bahan bakar ini dalam seabad terakhir, membuat fakta
menipisnya cadangan bahan bakar ini tidak bisa kita hindari. Sementara itu,
ketika cadangan bahan bakar fosil semakin menipis, kebutuhan atas energi
bukannya turun malah semakin hari semakin tinggi. Karena alasan itulah,
belakangan ini mulai banyak usaha umat manusia untuk mulai memanfaatkan
sumber energi terbarukan dengan lebih maksimal. Sumber energi terbarukan itu
bisa berupa tenaga matahari, angin, air, panas bumi, bio massa bahkan gelombang
laut. Sebenarnya selain berbagai sumber energi terbarukan seperti yang disebut di
atas, masih ada satu sumber energi lain yang sangat potensial menggantikan bahan
bakar fosil sebagai sumber energi utama. Sumber energi alternatif pengganti
bahan bakar fosil ini bernama hidrogen. Dibandingkan semua energi terbarukan
seperti yang disebutkan di atas hidrogen memiliki beberapa keunggulan antara
lain ; bahan bakar hidrogen bersifat mobil seperti bahan bakar fosil yang kita
kenal selama ini. Bedanya, tidak seperti bahan bakar fosil, pembakaran hidrogen
tidak menyebabkan polusi karbon.
Hidrogen adalah unsur yang paling sederhana dari semua unsur yang ada
di alam ini . Tiga perempat dari massa jagat raya ini adalah hidrogen. Di bumi
sendiri bentuk hidrogen yang paling umum dikenal adalah air (H2O).
Kebanyakan dari hidrogen yang diproduksi sampai hari ini adalah
reforming". Tapi yang lebih potensial untuk dilakukan di masa depan adalah
memproduksi hidrogen dari air melalui proses elektrolisis.
Karena bersifat sekunder itulah, untuk tahap awal penggunaan hidrogen
sebagai bahan bakar, kita harus mengkombinasikan penggunaannya dengan bahan
bakar primer (hibrida). Jadi fungsi hidrogen lebih sebagai bahan bakar
pendamping yang berfungsi membantu mesin mengurangi konsumsi bahan bakar
utama. Memadukan teknologi elektrolisis yang menghasilkan hidrogen dari air
dengan teknologi pembakaran menggunakan bahan bakar bensin atau solar kepada
kendaraan ataupun mesin industri terbukti cukup efektif mengurangi konsumsi
bahan bakar fosil .
Selain hidrogen belakangan juga sudah ada bahan bakar alternatif yang
ramah akan lingkungan disebut etanol (C2H5OH). Ethanol adalah salah satu
bent
merupakan bahan kimia yang diproduksi dari bahan baku tanaman yang
mengandung pati seperti ubi kayu, ubi jalar, jagung, dan sagu biasanya disebut
dengan bioethanol. Ubi kayu, ubi jalar, dan jagung merupakan tanaman pangan
yang biasa ditanam rakyat hampir di seluruh wilayah Indonesia, sehingga jenis
tanaman tersebut merupakan tanaman yang potensial untuk dipertimbangkan
sebagai sumber bahan baku pembuatan ethanol Penggunaan bahan bakar
alternatif harus segera dilakukan terutama yang berbentuk cair, karena masyarakat
sudah sangat familiar dengan bahan bakar cair.
1.2 Tujuan Pengujian
1. Untuk mengetahui performansi mesin genset otto menggunakan campuran
bahan bakar premium-etanol-hidrogen.
2. Untuk memperoleh komposisi emisi gas buang mesin otto dengan bahan
bakar premium-etanol-hidrogen.
1.3Batasan Masalah
1. Bahan bakar yang digunakan dalam percobaan adalah premium 100%,
etanol (96%), 100%, premium 50% + etanol (96%) 50% dan premium
50%+ etanol (96%) 50%+ hidrogen 2,5% Mesin otto yang digunakan
2. Performansi mesin yang diteliti berupa: Daya, Torsi, SFC, Efisiensi
Termal, Rasio Udara – Bahan Bakar (AFR) dan Emisi gas buang
3. Alat uji emisi yang digunakan untuk menghitung nilai emisi adalah “Alat
Uji Emisi Sukyjung SY-GA401 Gas Analyzer”.
4. Senyawa gas buang yang dikaji adalah karbon monoksida (CO)
karbondioksida (CO2), hidrokarbon (HC) dan oksigen (O2).
1.4 Metodologi Penulisan
Metodologi penulisan yang digunakan pada penulisan skripsi ini adalah
sebagai berikut :
a. Studi literatur, berupa studi kepustakaan, kajian dari buku-buku dan
tulisan-tulisan yang terkait.
b. Browsing internet, berupa studi artikel-artikel, gambar-gambar dan
buku elektronik (e-book) serta data-data lain yang berhubungan.
c. Metode studi lapangan, yaitu dengan mengambil data dari hasil
pengujian yang dilakukan di laboratorium fakultas teknik.
d. Diskusi, berupa tanya jawab dengan dosen pembimbing yang ditunjuk
oleh Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara.
1.5 Sistematika Penulisan
Agar penyusunan skripsi ini dapat tersusun secara sistematis dan
mempermudah pembaca memahai tulisan ini, maka dilakukan pembagian bab
berdasarkan isinya. Tulisan ini akan disusun dalam lima bab, bab I pendahuluan,
berisi latar belakang , tujuan, batasan masalah, metodologi penulisan, dan
sistematika penulisan. Bab II tinjauan pustaka, berisi landasan teori yang
diperoleh dari literatur untuk mendukung pengujian. Bab III metodologi
penelitian, berisi metode yang akan digunakan untuk menyelesaikan penulisan
skripsi. Pada bab ini juga akan di bahas mengenai langkah-langkah pengujian,
pengolahan dan analisa data yang akan digunakan untuk menyelesaikan teori
dari topik yang akan diangkat. Bab IV analisa data dan pembahasan, pada bab
pengujian yang telah dilakukan. Bab V kesimpulan dan saran, berisi kesimpulan
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Mesin Otto
Motor bakar Otto adalah mesin atau pesawat yang menggunakan energi
termal untuk melakukan kerja mekanik, yaitu dengan cara merubah energi kimia
dari bahan bakar menjadi energi panas, dan menggunakan energi tersebut untuk
melakukan kerja mekanik. Energi termal diperoleh dari pembakaran bahan bakar
pada masin itu sendiri. Dimana mesin pengkonversi ini memiliki ruang bakar
yang dilengkapi dengan busi yang menghasilkan lecutan listrik/api yang
berfungsi sebagai pembakar mula campuran bahan bakar yang telah mencapai
takanan yang sesuai untuk mengalami pembakar. Mesin otto dilengkapi dengan
sebuah karburator. Karburator ini berfungsi untuk mengatur percampuran antar
bahan bakar dengan udara kemudian menyemprotkan hasil campuran tersebut
kedalam ruang bakar.
Mesin bensin memiliki perbandingan kompresi sekitar 8 : 1 sampai 11 : 1
jauh lebih rendah dibandingkan dengan mesin diesel yang memiliki
perbandingan kompresi sekitar 12 : 1 hingga 24 : 1.
2.1.1 Karburator
Karburator pada dasarnya merupakan pipa terbuka dikedua ujungnya,
dalam pipa ini udara bergerak menuju
mesin/ruang bakar. Pipa ini berbentuk venturi, yaitu dari satu ujung
permukaannya lebar lalu menyempit dibagian tengah kemudian melebar lagi di
ujung satunya. Bentuk ini menyebabkan kecepatan aliran udara meningkat
ketika melewati bagian yang sempit.
Pada tipe venturi tetap, diujung karburator dilengkapi dengan katup
udara berbentuk kupu-kupu yang disebut sebagai katup gas (throttle valve), yaitu
semacam cakram yang dapat berputar untuk menutup dan membuka pergerakan
yang masuk dalam ruang bakar. Banyaknya campuran udara/bahan bakar inilah
yang menentukan besar tenaga dan/atau kecepatan gerak mesin. Pedal gas, atau
pada sepeda motor, grip gas dihubungkan langsung dengan katup ini melalui
kabel.
2.1.2 Busi
Busi (bougie) adalah suatu suku cadang yang dipasang
pada
dipasang untuk membakar
cara kerja busi itu sendiri iyalah busi tersambung ke tegangan yang besarnya
ribuaignition coil). Tegangan listrik
dari koil pengapian menghasilkan beda tegangan antara elektrode di bagian
tengah busi dengan yang di bagian samping.
bensin dan udara yang ada di celah merupakan isolator, namun semakin besar
beda tegangan, struktur gas di antara kedua elektrode tersebut berubah. Pada saat
tegangan melebihi
mengalami proses
konduktor.
Setelah ini terjadi, arus elektron dapat mengalir, dan dengan mengalirnya
elektron, suhu di celah percikan busi naik drastis, sampai 60.000
sangat tinggi ini membuat gas yang terionisasi untuk memuai dengan cepat,
seperti ledakan kecil. Inilah percikan busi, yang pada prinsipnya mirip
denga
2.1.3 Alat Pembangkit Tegangan Tinggi
dan bahan bakar di dalam silinder. Pada motor bensin, loncatan bunga api pada
busi diperlukan untuk menyalakan campuran udara dan bahan bakar yang telah di
kompresikan ole
Karena pada
bunga api pada busi, maka diperlukan suatu sistem yang berfungsi menghasilkan
menghasilkan arus tegangan tinggi yang diperlukan untuk proses pembakaran.
Sistem pengapian (ignition sistem) pada automobile berfungsi untuk menaikkan
tegangan baterai menjadi 10KV atau lebih dengan mempergunakan ignition coil
dan kemudian oleh distributor di bagi bagi ke busi melalui kabel tegangan tinggi.
Sistem pengapian konvensional adalah salah satu sistem pengapian baterai
pada motor bensin yang masih menggunakan platina untuk memutus hubungkan
arus primer koil, yang nantinya bertujuan untuk menghasilkan induksi tegangan
tinggi pada kumparan skunder yang akan disalurkan ke masing masing busi.
Adapun sistem pembakaran konvensional terdiri dari :
a.
Menyediakan arus listrik tegangan rendah (biasanya 12 volt) untuk
ignation coil.
b. Ignition Coil
Menaikan tegangan yang di terima dari baterai menjadi tegangan tinggi
yang diperlukan untuk pengapian di dalam silinder. Lebih spesifiknya ignition
coil berfungsi untuk merubah arus listrik 12 volt yang diterima dari baterai
menjadi tegangan tinggi (10 KV atau lebih) untuk menghasilkan loncatan bunga
api yang kuat pada busi.
c. Distributor
Berfungsi membagikan (mendistribusikan) arus tegangan tinggi yang
dihasilkan oleh kumparan skunder pada ignation coil ke busi pada tiap-tiap
selinder sesuai dengan urutan pengapian(firing order).
Adapun komponen dari alat pembangkit teganggan tinggi dapat kita lihat
pada gambar di bawah ini :
Gambar 2.1 Alat Pembangkit Tegangan Tinggi
Bagian-bagian tersebut terdiri dari:
- Cam (nok)
Membuka Kontak point platina (breaker point) pada sudut
- Platina (breaker point)
Berfungsi Memutuskan hubungkan arus listrik yang mengalir melalui
kumparan primer (arus primer) dari ignation coil, yang bertujuan untuk
menghasilkan induksi tegangan tinggi pada kumparan skunder ignition coil,
yang diperlukan untuk pengapian di masing masing silinder.
- Capasitor (condensor)
Menyerap lompatan bunga api yang terjadi antara pada platina (breaker
point) pada saat membuka dengan tujuan menaikan tegangan coil skunder.
- Centrifugal Governor advancer
Berfungsi untuk memajukan saat pengapian sesuai dengan pertambahan
putaran mesin. Bagian ini terdiri dari governor weight dan governor spring.
- Vacuum Advancer
Memajukan atau mengundurkan saat pengapian sesuai dengan beban
mesin (vacuum Intake manifold) yang bertambah atau berkurang.
- Rotor
Membagikan arus listrik tegangan tinggi yang di hasilkan oleh ignation
coil ke tiap-tiap busi.
- Distributor Cap
Berfungsi membagikan arus listrik tegangan tinggi yang telah
dibangkitkan di kumparan skunder dari rotor ke kabel tegangan tinggi untuk
masing- masing selinder sesuai dengan urutan pengapian.
d. Kabel tegangan tinggi
Mengalirkan arus listrik tegangan tinggi dari ignition coil ke busi. Kabel
tegangan tinggi harus mampu mengalirkan arus listrik tegangan tinggi yang
dihasilkan oleh ignition coil ke busi melalui distributor tanpa adanya kebocoran.
T 3
4 2
1
S
untuk menghindari adanya kebocoran arus listrik tegangan tinggi. Isolator karet
tersebut, kemudian dilapisi oleh pembungkus (sheath).
e. Busi
Berfungsi untuk mengeluarkan arus listrik tegangan tinggi menjadi
loncatan bunga api melalui elektrodanya. Arus listrik tegangan tinggi dari
distributor menimbulkan bunga api dengan temperatur tinggi di antara elektroda
tengah dan massa dari busi untuk menyalakan campuran udara dan bahan bakar
yang sebelumnya telah di kompresikan.
2.2 Mesin Otto Empat Langkah
Motor bensin dapat dibedakan atas 2 jenis yaitu motor bensin 2-langkah
dan motor bensin 4-langkah. Pada motor bensin 2-langkah, siklus terjadi dalam
dua gerakan torak atau dalam satu putaran poros engkol. Sedangkan motor
bensin 4-langkah, pada satu siklus tejadi dalam 4-langkah dalam dua putaran
poros engkol.
Gambar 2.2 P-V dan T-S diagram[ Lit. 17]
Langkah Isap (0-1): Piston bergerak dari Titik Mati Atas(TMA)
menuju Ke Titik Mati Bawah(TMB) dengan katup In membuka,
Langkah Kompresi (1-2) : Piston bergerak dari TMB menuju
TMA dengan kedua katup menutup. Udara dan bahan bakar
ditekan sehingga kompresi menjadi tinggi, kemudian busi
memercikkan bunga api.
Langkah Usaha (3-4): Piston bergerak dari TMA menuju Ke TMB
karena dorongan daya ledakan dari percikan bunga api busi.
Langkah Buang (4-1-0): piston bergerak dari TMB menuju Ke
TMA dengan Katup Ex membuka, gas sisa pembakaran didorong
keluar ke saluran pembuangan.
2.3Performansi Mesin Otto
2.3.1 Torsi dan Daya
Multi meter adalah alat pengukur
sebagai VOM (Volt-Ohm meter) yang dapat mengukur besar tegangan,
hambatan, maupun kuat arus. Sementara tachometer adalah sebuah alat
pengujian yang dirancang untuk mengukur kecepatan rotasi dari sebuah objek,
seperti alat pengukur dalam sebua
menit (RPM) dari poros engkol mesin. Dengan menggunakan multimeter,
voltase dan kuat arus dapat diketehui sehingga daya yag keluar dapat dihitung
dengan rumus dibawah ini.
�� =��... (2.1) Dimana :
V = Tegangan (volt)
I= Kuat Arus (ampere)
Sedangkan dengan mnegunakan alat ukur tachometer dapat diketahui
jumlah putaran mesin sehngga besar torsi dapat dihitung dengan menggunakan
rumus berikut :
PB =
2 . � . �
60 .�... ... (2.2) [Lit. 3 hal 46]
Dimana: PB = Daya keluaran (Watt)
� = Torsi (N.m)
2.3.2 Konsumsi Bahan Bakar Spesifik
Konsumsi bahan bakar spesifik (specific fuel consumption,sfc) adalah
parameter unjuk kerja mesin yang berhubungan langsung dengan nilai ekonomis
sebuah mesin, karena dengan mengetahui hal ini dapat dihitung jumlah bahan
bakar yang dibutuhkan untuk menghasilkan sejumlah daya dalam selang waktu
tertentu.
Bila daya rem dinyatakan dalam satuan kW dan laju aliran massa bahan
bakar (��)dalam satuan kg/jam, maka :
Sfc = �� . 103
�� ... ... (2.3)
dimana: Sfc = Konsumsi bahan bakar spesifik (g/kW.h).
mf = Laju aliran massa bahan bakar (kg/jam)
Besarnya laju aliran massa bahan bakar (mf) dihitung dengan persamaan berikut:
mf = �
. �� . 10−3
�� x 3600 ... (2.4)
dimana: � = masa jenis bahan bakar
V� = Volume bahan bakar yang diuji
�� = Lama waktu menghabiskan bahan bakar uji (s).
2.3.3 Perbandingan udara bahan bakar (AFR)
Untuk memperoleh pembakaran sempurna, bahan bakar harus dicampur
dengan udara dengan perbandingan tertentu. Perbandingan udara bahan bakar ini
disebut dengan Air Fuel Ratio (AFR), yang dirumuskan sebagai berikut:
AFR = ��
�� ... ... (2.5)
�
�=
��(���.�+���)... ... (2.6)dimana: �� = massa udara di dalam silinder per siklus
.
.
.
�� = massa bahan bakar di dalam silinder per siklus
ṁ� = laju aliran udara didalam mesin
ṁ� = laju aliran bahan bakar di dalam mesin
�� = tekanan udara masuk silinder
�� = temperatur udara masuk silinder
� = konstanta udara
�� = volume langkah (displacement)
�� = volume sisa
2.3.4 Efisiensi Thermal Brake
Kerja berguna yang dihasilkan selalu lebih kecil dari pada energi yang di
bangkitkan piston karena sejumlah energi hilang akibat adanya kerugian
mekanis (mechanical losses). Dengan alasan ekonomis perlu dicari kerja
maksimum yang dapat dihasilkan dari pembakaran sejumlah bahan bakar.
Efisiensi ini sering disebut sebagai efisiensi termal brake (brake thermal
efficiency, ηb).
�� = ������������������ ������������������ ... ... (2.7) [Lit .6 hal 59]
Laju panas yang masuk Q, dapat dihitung dengan rumus berikut:
Qin = mf QHVηc ... (2.8)
dimana: mf = laju aliran bahan bakar (kg/h)
QHV = Nilai kalor bahan bakar (kJ/kg)
ηc = efisiensi pembakaran (dalam pengujian diambil 0,97)
2.4Nilai kalor Bahan Bakar
Reaksi kimia antara bahan bakar dengan oksigen dari udara
menghasilkan panas. Besarnya panas yang ditimbulkan jika satu satuan bahan
bakar dibakar sempurna disebut nilai kalor bahan bakar (Calorific Value, CV).
Berdasarkan asumsi ikut tindaknya panas laten pengembunan uap air dihitung
sebagai bagian dari nilai kalor bahan bakar, maka nilai kalor bahan bakar dapat
dibedakan menjadi nilai kalor atas dan nilai kalor bawah.
Nilai kalor atas (High Heating Value) HHV, merupakan nilai kalor yang
diperoleh secara eksperimen dengan menggunakan bom kalorimeter dimana
hasil pembakaran bahan bakar didinginkan sampai suhu kamar sehingga
sebagian besar uap air yang terbentuk dari pembakaran hidrogen mengembun
dan melepaskan panas latennya. Data yang diperoleh dari hasil pengujian bom
kalorimeter adalah temperatur air pendingin sebelum dan sesudah penyalaan. .
Secara teoritis, besarnya nilai kalor atas (HHV) dapat dihitung bila diketahui
komposisi bahan bakarnya dengan menggunakan persamaan Dulong :
HHV = 33950C + 144200 (H2-�2
8) + 9400 S………...(2.9)[Lit. 1]
Dimana: HHV = Nilai kalor atas (kJ/kg)
C = Persentase karbon dalam bahan bakar
H2 = Persentase hidrogen dalam bahan bakar
O2 = Persentase oksigen dalam bahan bakar
S = Persentase sulfur dalam bahan bakar
Nilai kalor bawah Low Heating Value, (LHV), merupakan nilai kalor bahan
bakar tanpa panas laten yang berasal dari pengembunan uap air. Umumnya
kandungan hidrogen dalam bahan bakar cair berkisar 15 % yang berarti setiap
satu satuan bahan bakar 0,15 bagian merupakan hidrogen . Pada proses
pembakaran sempurna, air yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar adalah
setengah dari jumlah mol hidrogen.
Selain berasal dari pembakaran hidrogen, uap yang terbentuk pada proses
pembakaran dapat pula berasal dari kandungan air yang memang sudah ada
didalam bahan bakar (moisture).
Dalam perhitungan efisiensi panas dari mesin bakar, dapat
menggunakan nilai kalor bawah (LHV) dengan asumsi pada suhu tinggi saat gas
buang meninggalkan mesin tidak terjadi pengembunan uap air. Namun dapat
juga menggunakan nilai kalor atas ( HHV) karena nilai tersebut umumnya lebih
cepat tersedia. Peraturan pengujian berdasarkan ASME (American Society of
Mechanical Enggineers) menentukan penggunaan nilai kalor atas (HHV),
sedangkan peraturan SAE (Society of Automotive Engineers) menentukan nilai
kalor bawah (LHV). Besarnya nilai kalor bawah (LHV) dapat dihitung
LHV = HHV – 2400 (M + 9 H2)………(2.10)[Lit. 1]
2.5 Bahan Bakar Hidrogen
Hidrogehydrogenium, darihydro:
air, genes: membentuk) adalah
simbol H da
berwarna, tidak berbau, bersifat
merupaka
2.5.1 Sejarah Bahan Bakar Hidrogen
Gas hidrogen, H2, pertama kali dihasilkan secara artifisial oleh T. Von
Hohenheim (dikenal juga sebagai
pencampura
terbakar yang dihasilkan oleh
Pada tahun,
antara
diskret dengan mengidentifikasikan gas tersebut dari
"udara yang mudah terbakar". Pada tahun 1781 dia lebih lanjut menemukan
bahwa gas ini menghasilkan air ketika dibakar. Pada tahun 1783,
hydro yang artinya air dan genes yang artinya membentuk) ketika dia
da
pembakaran hidrogen menghasilkan air.
Hidrogen pertama kali dicairkan oleh
dengan menggunakan penemuannya,
hidrogen padat setahun kemudian.
Desember oleh
deuterium menggantikan hidrogen biasa, ditemukan oleh Urey dkk. pada tahun
udara yang aman dan pada tahun 1
yang diangkat oleh hidrogen. Bangsawan Jerman
hidrogen dan kemudian dinamakan
tahun 1900. Penerbangan yang terjadwal dimulai pada tahun 1910 dan sampai
pecahnya
insiden yang serius.
Penerbangan tanpa henti melewati samudra atlantik pertama kali
dilakukan kapal udara Britania
udara dipulihkan pada tahun 1920 dan penemuan cadangan
pemerintah Amerika Serikat menolak menjual gas tersebut untuk digunakan
dalam penerbangan. Oleh karenanya, gas H2 digunakan di pesawat
yang pada akhirnya meledak di langit
Insiden ini ditayangkan secara langsung di radio dan direkam. Banyak yang
menduga terbakarnya hidrogen yang bocor sebagai akibat insiden tersebut,
namun investigasi lebih lanjut membuktikan sebab insiden tersebut karena
terbakarnya salut fabrik oleh
keragu-raguan atas keamanan penggunaan hidrogen muncul.
2.5.2 Sifat-sifat Bahan Bakar Hidrogen
Hidrogen merupakan unsur pertama dalam tabel periodik. Dalam kondisi
normal, hidrogen merupakan gas yang tidak berbau dan tidak berwarna yang
dibentuk oleh molekul diatomik, H2.
Atom hidrogen, simbol H, dibentuk oleh inti dengan satu unit muatan
positif dan satu elektron. Nomor atom hidrogen adalah 1 dan berat atom 1,00797
g/mol. Hidrogen merupakan salah satu unsur utama dalam air dan semua bahan
organik serta tersebar luas tidak hanya di bumi tetapi juga di seluruh alam
semesta.
Terdapat tiga isotop hidrogen yaitu protium, massa 1, ditemukan di lebih
0,015%; dan tritium, massa 3, yang muncul dalam jumlah kecil di alam, tetapi
dapat diproduksi secara artifisial oleh berbagai reaksi nuklir.
Hidrogen memiliki berat molekul 2,01594 g. Dalam bentuk gas, hidrogen
memiliki kerapatan 0,071 g/l pada 0 ºC dan 1 atm.
Kepadatan relatif hidrogen dibandingkan udara adalah 0,0695. Hidrogen
adalah yang paling mudah terbakar dari semua zat yang dikenal.
Atom hidrogen adalah agen reduktif kuat, bahkan pada suhu kamar.
Unsur ini bereaksi dengan oksida dan klorida untuk menghasilkan logam bebas.
Tabel 2.1 Properties of Hydrogen and other fuels [Lit 7]
Description Hidrogen Gasoline Methana Etanol LPG Biogas
Density kg/m3 0.081 4.4 0.6512 789 2.24 1.1
Mol. Wt 2.016 107 16.043 46.07 44.1 25.46
Auto ignition temp OC 500 257 537 423 493-549 700
Boiling Point ( OC) at 1 atm -252 25-225 -162 78 -42
Ignition energy in Air (MJ) 0.02 0.24 NA
Flame temp in air ( OC) 2045 2197 1918 1980 1911
Lower flammability limit
(vol% in air)
4 1.4 5 4.3 2.2 7.7
Upper flammability (vol%
in air)
74 7.6 15 19 9.5 23
Buoyancy: Gas or vapor
density relative to air
0.07 2-4% 0.6 1.51 1.51 0.863
Carbon Constituent NA 85-88 75 50-52 82
Hydrogen Constituent 100 12-15% 25 13-15 18
Lower heat of combustion
(MJ/kg)
119.93 44.5 50.02 26.9 46
Burning Velocity in air
(m/sec)
2.65-3.25 0.37 NA
Specific Heat Ratio of NTP
gas
Diffusion coefficient in NTP
air (cm2 /sec)
0.61 0.005 0.16 0.11
Karakteristik lainnya dari api hidrogen adalah nyala api cenderung
menghilang dengan cepat di udara, sehingga kerusakan akibat ledakan hidrogen
lebih ringan dari ledakan hidrokarbon. Dalam kasus kecelakaan Hidenburg, dua
pertiga dari penumpang pesawat selamat dan kebanyakan kasus meninggal
disebabkan oleh terbakarnya bahan bakar diesel yang bocor.
H2 bereaksi secara langsung dengan unsur-unsur oksidator lainnya. Ia
bereaksi dengan spontan dan hebat pada suhu kamar dengan klorin dan fluorin,
menghasilkan hidrogen halida berupa hidrogen klorida dan hidrogen fluorida.
2.5.3 Hidrolisis Air (H2O)
Elektrolisis air adalah peristiwa pengurain senyawa air (H2O) menjadi
oksigen (O2) dan hidrogen dalam bentuk gas dengan menggunakan arus listrik
yang dialirkan kedalam air tersebut. Pada katode, dua molekul air bereaksi
dengan menangkap dua2 dan ion hidrokida
(OH-). Sementara itu pada anode, dua molekul air lain terurai menjadi
gas2), melepaskan 4 ion H+ serta mengalirkan elektron ke katode. Ion
H+dan OH- mengalami netralisasi sehingga terbentuk kembali beberapa molekul
air. Reaksi keseluruhan yang setara dari elektrolisis air dapat dituliskan sebagai
berikut.
2H
2O (
l
)
→
2H
2(
g
) + O
2(
g
)
Gas hidrogen dan oksigen yang dihasilkan dari reaksi ini membentuk
gelembung pada
dimanfaatkan untuk menghasilkan hidrogen dan hidrogen peroksida (H2O2) yang
dapat digunakan sebagai bahan bakar kendaraan hidrogen.
Gambar 2.3 Elektolisis Air [ Lit 12 ]
2.6 Bahan Bakar Etanol
Bahan bakar etanol adalah
ditemukan pada
Etanol seringkali dijadikan bahan tambahanbiofuel.
Produksi etanol dunia untuk bahan bakar transportasi meningkat 3 kali lipat
dalam kurun waktu 7 tahun, dari 17 miliar liter pada tahun 2000 menjadi 52
miliar liter pada tahun 2007. Dari tahun 2007 ke 2008, komposisi etanol pada
bahan bakar bensin di dunia telah meningkat dari 3.7% menjadi 5.4%. Pada
tahun 2010, produksi etanol dunia mencapai angka 22,95 miliar galon AS (86,9
miliar liter), dengan Amerika Serikat sendiri memproduksi 13,2 miliar galon AS,
atau 57,5% dari total produksi dunia. Etanol mempunyai nilai
Etanol digunakan secara luas di
negara ini memproduksi 88% dari seluruh jumlah bahan bakar etanol yang
diproduksi di dunia. Kebanyakan mobil-mobil yang beredar di Amerika Serikat
saat ini dapat menggunakan bahan bakar dengan kandungan eta
penggunaan bensin yang dicampur dengan etanol, dan sejak tahun 2007,
campuran yang legal adalah berkisar
bulan Desember 2010 Brasil sudah mempunyai 12 juta
menggunakan bahan bakar etanol murni
bent
dibuat dari tanaman-tanaman yang umum, misalnya
da
menggantikan bensin yang ada saat ini. Kekhawatiran mengenai produksi dan
adanya kemungkinan naiknya harga makanan yang disebabkan karena
dibutuhkan lahan yang sangat besar, ditambah lagi energi dan polusi yang
dihasilkan dari keseluruhan produksi etanol, terutama tanaman jagung.
Pengembangan terbaru dengan munculnya
selulosa, komponen utama pada dinding sel di semua tumbuhan, dapat
digunakan untuk memproduksi etanol.
2.6.1 Sejarah Bahan Bakar Etanol
Etanol telah digunakan manusia sejak zaman prasejarah sebagai bahan
pemabuk dalam
peninggalan
menunjukkan bahwa minuman beralkohol telah digunakan oleh
manusia
Etanol dan alkohol membentuk larutan
etanol yang mengandung air dengan cara penyulingan biasa hanya mampu
menghasilkan etanol dengan kemurnian 96%. Etanol murni (absolut) dihasilkan
pertama kali pada tahun
menyaring alkohol hasil distilasi melalui
dari
(1858)
adalah salah satu senyawa kimia yang pertama kali ditemukan rumus kimianya.
Etanol pertama kali dibuat secara sintetik pada tahun 1826 secara
terpisah oleh Henry Hennel dari Britania Raya dan S.G. Sérullas dari Perancis.
Pada tahun 1828,
hidrasi
etanol industri modern.
Etanol telah digunakan sebagai bahan bakar lampu di Amerika Serikat
sejak tahun 1840, namun pajak yang dikenakan pada alkohol industri
sem
Pajak ini dihapuskan pada tahun 1906 , dan sejak tahun 1908 otomobil
pelarangan minuman beralkohol pada tahun 1920, para penjual bahan bakar
etanol dituduh berkomplot dengan penghasil minuman alkohol ilegal, dan bahan
bakar etanol kemudian ditinggalkan penggunaannya sampai dengan akhir abad
ke-20.
2.6.2 Sifat-sifat Bahan Bakar Etanol
Etanol adalah cairan tak berwarna yang mudah menguap dengan aroma
yang khas. Ia terbakar tanpa asap dengan lidah api berwarna biru yang
kadang-kadang tidak dapat terlihat pada cahaya biasa.
Sifat-sifat fisika etanol utamanya dipengaruhi oleh keberadaan
gugus
berpartisipasi ke dalam ikatan hidrogen, sehingga membuatnya cair dan lebih
sulit menguap dari pada senyawa organik lainnya dengan massa molekul yang
sama.
Etanol adalah pelarut yang serbaguna, larut didalam air dan pelarut bagi
organik lainnya, diantaranya asam asetat,
da
seperti
Campuran etanol-air memiliki volume yang lebih kecil daripada jumlah
kedua cairan tersebut secara terpisah. Campuran etanal dan air dengan volume
yang sama akan menghasilkan campuran yang volumenya hanya 1,92 kali
jumlah volume awal. Pencampuran etanol dan air bersifat
energi sekitar 777 J/mol dibebaskan pada 298 K.
Campuran etanol dan air akan membentuk
perbandingkan kira-kira 89 mol% etanol dan 11 mol% air. Perbandingan ini juga
dapat dinyatakan sebagai 96% volume etanol dan 4% volume air pada tekanan
normal dan T = 351 K. Komposisi azeotropik ini sangat tergantung pada suhu
dan tekanan. Ia akan menghilang pada temperatur di bawah 303 K.
Gambar 2.4 Bentuk Molekul Etanol [Lit 13]
Ikatan hidrogen menyebabkan etanol murni sangat
sedemikiannya ia akan menyerap air dari udara. Sifat gugus hidroksil yang polar
menyebabkannya dapat larut dalam banyak senyawa ion, utamanya
karbon nonpolar, ia juga larut dalam senyawa nonpolar, meliput
kebanyaka
Penambahan beberapa persen etanol dalam air akan
menurunkan
yang lebih dari 50% etanol bersifat mudah terbakar dan mudah menyala.
Campuran yang kurang dari 50% etanol juga dapat menyala apabila larutan
tersebut dipanaskan terlebih dah
2.6.3 Proses Pembuatan Etanol
Pada awalnya Langkah dasar yang dibutuhkan untuk memproduksi
etanol adalah
Sebelum dilakukan fermentasi, beberapa tanaman
membutuhka
Hidrolisis selulosa disebut sebagai
amilum menjadi gula. Berikut merupakan langkah-langkah proses produksi
bahan bakar etanol.
1. Fermentasi
Etanol diproduksi dengan cara
mikroba saat ini hanya bisa dilakukan langsung pada gula. 2 komponen utama
dalam tanaman,
diubah menjadi gula melalui fermentasi. Sekarang ini, hanya gula (contohnya
tebu) dan amilum (contohnya jagung) yang masih bernilai ekonomis jika
dikonversi.
2. Distilasi
Jika etanol ingin digunakan sebagai bahan bakar, maka sebagian besar
kandungan airnya harus dihilangkan dengan cara
etanol setelah didistilasi masih sekitar 95-96%. (masih ada kandungan airnya
3-4%). Campuran ini dinamakan etanol hidrat dan bisa digunakan sebagai bahan
bakar, tapi tidak bisa dicampur sama sekali dengan bensin. Jadi, biasanya
kandungan air dalam etanol hidrat dibuang habis terlebih dahulu dengan
pengolahan lainnya sehingga baru bisa dicampurkan dengan bensin.
3. Dehidrasi
Pada dasarnya ada 5 tahap proses dehidrasi untuk membuang kandungan
air dalam campuran etanol
yang sudah digunakan di banyak pabrik etanol sejak dulu, adalah proses yang
disebut
menambahka
ditambahkan, maka akan membentuk campuran azeotropik heterogen. Hasil
sikloheksana/benzena. Ketika dikondensasi, uap ini akan menjadi cairan. Metode
lama lainnya yang digunakan adalah
dengan cara menambahkan komponen terner dalam etanol hidrat sehingga akan
meningkatkan ketidakstabilan relatif etanol tersebut. Ketika campuran terner ini
nantinya didistilasi, maka akan menghasilkan etanol anhidrat.
Saat ini penelitian juga sedang mengembangkan metode pemurnian
etanol dengan menghemat energi. Metode yang saat ini berkembang dan mulai
banyak digunakan oleh pabrik-pabrik pembuatan etanol adalah
penggunaa
ini, uap etanol bertekanan melewati semacam tatakan yang terdiri dari butiran
saringan molekul. Pori-pori dari dari saringan ini dirancang untuk menyerap air.
Setelah beberapa waktu, saringan ini pun divakum untuk menghilangkan
kandungan air di dalamnya. 2 tatakan biasanya digunakan sekaligus sehingga
ketika satu sedang dikeringkan, yang satunya bisa dipakai untuk menyaring
etanol.
2.7 Emisi Gas Buang
Emisi gas buang adalah polutan yang mengotori udara yang dihasilkan
oleh gas buang mesin itu sendiri. Polutan yang lazim terdapat pada gas buang
yaitu carbonmonoksida (CO), hydrocarbon (HC), dan nitrogen oksida (NO x )
serta partikel – partikel lainnya.
1. CO (Carbon Monoksida)
CO adalah gas yang tidak berbau, tidak berasa, dan sukar larut dalam air.
Gas CO dihasilkan dari proses pembakaran bahan bakar yang terjadi akibat
kekurangan oksigen atau udara dari jumlah yang diperlukan.gas CO ini bersifat
racun bagi tubuh karena bila masuk ke dalam darah, CO dapat bereaksi dengan
Hemoglobin (Hb) untuk membentuk karboksihemoglobin (COHb). Bila reaksi
tersebut terjadi, maka kemampuan darah mengangkut O2 untuk kepentingan
pembakaran dalam tubuh akan menjadi berkurang hal ini disebabkan
kemampuan Hb untuk mengikat CO jauh lebih besar dibandingkan kemampuan
Hb untuk mengikat O 2 . Persentase CO sebanyak 0,3 % sudah merupakan racun
menerus dapat mengakibatkan kematian. Selain itu kandungan COHb dalam
darah dapat mengakibatkan terganggunya sistem urat syaraf dan fungsi tubuh
pada konsentrasi rendah (2 – 10 %) antara lain : penampilan agak tidak normal,
mempengaruhi sistem syaraf sentral, reaksi panca indera tidak normal, benda
kelihatan agak kabur, perubahan fungsi jantung dan pulmonari. Jika terdapat
konsentrasi tinggi COHb dalam darah (> 10 %) dapat mengakibatkan kematian.
Pengaruh konsentrasi gas CO di udara sampai dengan 100 ppm terhadap
tanaman
hampir tidak ada, khususnya pada tanaman tingkat tinggi. Bila konsentrasi gas
CO di udara mencapai 2000 ppm dan waktu kontak lebih dari 24 jam, akan
mempengaruhi fiksasi nitrogen oleh bakteri bebas yang ada pada lingkungan
terutama yang terdapat pada akar tanaman. Besarnya emisi gas CO untuk mesin
bensin yang menggunakan karburator berkisar antara 1,5% – 3,5% dan untuk
mesin yang menggunakan EFI (Electronic Fuel Injection) berkisar antara 0,5% -
1,5%. Gas ini akan dihasilkan bila karbon yang terdapat dalam bensin terbakar
tidak sempurna karena kekurangan oksigen. Hal ini terjadi apabila campuran
udara dan bahan bakar lebih gemuk dari campuran stoichiometric, dan dapat
terjadi selama idling, pada beban rendah dan output maksimum
2. HC (Hydrocarbon)
HC adalah gas yang merupakan ikatan unsur dari carbon dan hydrogen.
Sumber penghasil utama gas HC pada kendaraan bermotor adalah uap bahan
bakar yang belum terbakar sempurna dan hidrokarbon yag hanya bereaksi
sedikit dengan oksigen yang ikut keluar bersama dengan gas buang. Jika
campuran udara bahan bakar tidak terbakar sempurna didekat dinding silinder
dimana apinya lemah dan suhunya rendah. Hidrokarbon dapat keluar tidak hanya
kalau campuran udara bahan bakarnya gemuk, tetapi bisa saja kalau
campurannya kurus seperti
grafik di atas. Kepekatan gas buang yang sangat tinggi dapat merusak system
pernapasan manusia.
3. NO x (Nitrogen Oksida)
NO x adalah emisi yang dihasilkan oleh pembakaran yang terjadi pada
kompresi tinggi dan campuran bahan bakar dengan udara yang kurus. NO x
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat
Pengujian dilakukan di Laboratorium Motor Bakar Departemen Teknik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara dan bengkel Toyota
Auto2000 SM Raja selama kurang lebih 3 bulan.
3.2 Alat dan Bahan
3.2.1 Alat
3.2.1.1 Alat Pendukung Pengujian
Alat yang dipakai dalam penelitian ini terdiri dari:
1. Bom Kalori Meter
Gambar 3.1 Bom Kalori Meter
Bom kalorimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur jumlah
kalor (nilai kalori) yang dibebaskan pada pembakaran sempurna (O2 berlebih)
2. Genset STARKE Tipe GFH1900LX
Gambar 3.2 Genset STARKE Tipe GFH1900LX
Spesifikasi :
• Capacity : 900 Watts/ 220V/ 50Hz
• Tank Capacity : 6 L
• DC Current : 12V/ 8.3A
• Starter : Manual
• Peak Power : 1,3 KW
• Rate Power : 1,0 KW
• Power Faktor : 1,0
• Noise Level 7 m distance : 63 dB
• Mesin : 3.0 Hp air Cooled OHV/ 3600 rpm
• Bore: 55 mm
• Stroke: 40 mm
• Vd : 95 × 10−6 �3 • Vc : 10 × 10−6 �3 • Rasio kompresi: 10,5 : 1
• Jumlah Silinder: 1 Silinder
• Operation Time : 7 Hours
• Weight : 26 Kg
3. Alat uji emisi Sukyong SY-GA 401
Gambar 3.3 Alat uji emisi Sukyong SY-GA 401
Spesifikasi:
• Model No : SY-GA401
• Measuring Range : CO : 0.00 – 9.99%
HC : 0-9999 ppm
CO2 : 0.0- 20.0 %
O2 : 0.0- 25.0 %
λ : 0- 2.000
AFR: 0.0 – 99.0
• Operating Temp : 0- 40 oC
4. Tachometer
Gambar 3.4 Tachometer
Tachometer merupakan alat untuk mengukur jumlah putaran yang akan di
hasilkan mesin.
Spesifikasi:
• Display Counts : 99.999 counts LCD
• Range rpm : 5 to 99.999
• Ft/min : 0.2 to 6560
• M/min : 0.05 to 1999.9
• Basic Accuracy : ±0.05% ±1d • Max RPM Resolution (rpm) : 0.1
5. Timbangan Digital
Timbangan digital digunakan untuk mengukur massa dari bahan bakar yang
akan di uji.
6. Multi meter
Gambar 3.6 Multi meter
Spesifikasi:
• Power Supply : 2 x AA 1.5V Battery
• Dimension : 180 x 89 x 51.1mm
AC Volts : 400mV / 4V / 40V / 400V / 1000V, +/-3.0+3, 0.1Mv to
1,000V
• DC Volts : 400mV / 4V / 40V / 400V / 1000V, +/-1.0+10, 0.1Mv to 1,000V
• AC Current : 400uA / 4000uA / 40mA / 400mA / 4A / 10A, +/-1.5%+3
,0.1UA to 10A
• DC Current : 400uA / 4000uA / 40mA / 400mA / 4A / 10A, +/-1.5%+3
0.1UA to 10A
• Capacitance : 50nF/ 200Nf / 2Uf / 20Uf / 200Uf / 20Mf ,+/-2%+5, 0.01nF
• Resistance :400 / 4K / 40K / 400K / 4M / 40M Ohm, +/-0.5%+3, 0.1
ohm
Gambar 3.7 Stop Watch
Stop watch digunakan untuk menghitung lama waktu yang dibutuhkan
untuk menghabiskan 30 gram bahan bakar dari setiap variasi bahan uji yang
sudah disediakan.
8. Bola lampu pijar 100 watt
Bola lampu pijar 100 Watt sejumlah 12 buah lampu digunakan sebagai
beban ketika proses pengujian berlangsung.
9. Saluran udara modifikasi
Adapun tujuan pengunaan alat ini adalah untuk mencegah larinya atau
lepasnya bahan bakar hidrogen ke lingkugan sebelum masuk ke ruang bakar.
Sehinga sesuai dengan harapan kita, udara dan bahan bakar hidrogen dapat
masuk secara bersama-sama melalui saluran hawa.
3.2.1.2 Alat Pendukung Proses Pembuatan Bahan Bakar
Adapun alat pendukungdalam proses pembuatan adalah :
1. Alat Hidrolisis
Gambar 3.9 Alat Hidrolisis
Adapun perinsip kerja alat hidrolisis ini adalah dengan mengalirkan
listrik searah ke lempengan katoda dan lempengan anoda dalam wadah atau
bejana yang berisi air sehinga terjadi reaksi redoks yaitu pemisahan air (H2O)
menjadi unsur H2 dan O2. Unsur inilah yang di tangkap untuk digunakan
sebagai bahan bakar.
Adapun bagian-bagian dari alat hidrolisis adalah :
1. Tabung hidrolisis
Tabung ini diharapkan mampu terhadap tekanan dan tahan terhadap
panas karena ketika proses elektrolisis berlangsung tabung akan terisi
oleh tekanan dari gas itu seniri dan temperatur air juga akan
2. Elektroda
Elektroda terbagi atas dua kutub, kutub anoda dan kutub katoda pada
dua kutub inilah nantinya akan dialirkan arus searah untuk
mengelektolisis air. Untuk menghasilkan plat anoda dan plat katoda
yang mampu tahan terhadap korosi sebaiknya digunakan bahan dari
stainless steel.
3. Kabel Tunggal
Fungsi dari kabel ini adalah untuk menghubungkan elektroda dengan
sumber arus. Pengunaan kabel tunggal digunakan untuk mencegah
terjadinya terbakarnya kabel karena besarnya arus yang akan
dihantarkan kabel tersebut.
4. Ring, Mur, dan Karet isolator
Ring dan mur berfungsi sebagai terminal elektroda sedangkan karet
isolator digunakan untuk mencegah terjadinya arus pendek.
5. Selang Bertekanan
Alat ini berfungsi sebagai saluran untuk memindahkan hidrogen dari
tabung elektrolisis kedalam tabung mineral sebagai wadah
penyimpanya.
6. Katub udara
Katub ini berfungsi sebagai pemutus dan penyambung tabung
elektrolisis dengan wadah tempat penyimpan hidrogen.
7. Air dan Soda Kue ( Natrium Karbonat)
Adapun fungsi dari air adalah sebagai media yang dieletrolisis
sedangkan fungsi dari soda kue atau natrium karbonat adalah sebagai
katalis( mempercepat proses elektrolisis air).
8. Batrai charger
Fungsi dari alat ini dalah sebagai alat penyedia arus searah yang
digunakan ketika proses elektrolisis berlangsung.
1. Plat stainless stell diukur dan dipotong sesuai dengan panjang dan
lebar diameter tabung.
2. Ke-empat sisi plat saitnless stell dilubangi sehingga baut bisa
masuk sebagai pengikat rangkaian plat stainless stell.
3. Plat stainless stell dirangkai sesuai dengan funsinya sebagai anoda
dan katoda mengunakan mur, baut, dan karet isolator
4. Tutup tabung dilubangi sesuai dengan lebar diameter elbow dan
diameter kabel tunggal.
5. Tutup yang sudah dipasang elbow dan kabel tunggal diberi lem
agar hidrogen yang dihasilkan tidak lepas ke udara.
6. Plat stainless steel yang sudah di rakit dihubungkan dengan kabel
tunggal yang sudah merekat dengan tutup tabung.
7. Tinggi plat stainless steel diatur agar tidak bersentuhan dengan sisi
tabung.
8. Elbow yang sudah dipasang pada tutup tabung dihubungkan
dengan selang bertekanan.
9. Selang bertekanan yang terhubung dengan elbow diikat dengan
kleman agar hidrogen yang dihasilkan tidak lepas ke lingkungan.
10.Tabung elektrolisis diisi dengan air sesuai dengan batas paling atas
plat stainless steel.
11.Air pada tabung dicampur dengan soda kue (natrium karbonat).
12.Tabung elektrolisis ditutup dengan tutup tabung.
13.Tabung elektrolisis diuji apakah mengalami kebocoran atau tidak.
Gambar 3.10 Wadah Penampungan Hidrogen
Gas hidrogen yang dihasilkan oleh tabung elektrolisis terlebih dahulu
ditampung dalam wadah yang terbuat dari wadah bekas air mineral ukuran 150
ml. Hal ini bertujuan agar ketika proses pengujian berlangsung bahan bakar
hidrogen dapat segera digunakan tanpa harus menunggu proses elektrolisis itu
sendiri yang memakan waktu yang cukup lama. Selain itu wadah yang kita
gunakan haruslah wadah yang tahan terhadap tekanan 1 bar dan ukuran 150 ml.
Adapun bagian-bagian dari wadah penampungan itu adalah sebagai
berikut :
1. Botol mineral 150 ml
Botol yang digunakan sebagai wadah adalah botol mineral bekas dengan ukuran
150 ml dan tahan terhadap tekanan 1 bar.
2. Katup Udara
Gambar 3.11 Katup Udara
Fungsi dari katup udara inilah untuk memutus dan menyambungkan
wadah penampungan dengan tabung elektrolisis tanpa harus ada terbuangnya gas
3. Regulator
Gambar 3.12 Regulator
Regulator berfungsi untuk mengatur tekanan keluaran hidrogen dari
tempat penampungan menuju intake manifold.
Spesifikasi :
• Tipe : AR20-02 Steins fluida gas
• Ukuran maksimum : 150 psi
• Ukuran minimum pengukuran : 0 psi
4. Manometer
Gambar 3.13 Manometer
Manometer digunakan untuk mengetahui tekanan hidrogen dalam wadah
penampungan. manometer juga dapat menjadi acuan terisi atau kosongnya
hidrogen dalam wadah tempat penampungan.
3.2.2 Bahan
Bahan yang menjadi objek pengujian ini adalah bahan bakar premium,
etanol 96% dan gas hidrogen. Dengan komposisi :
etanol (96%) 100%
premium 50% + etanol(96%) 50%
(premium 50% + etanol(96%) 50%)97.5% + Hidrogen 2,5%
Untuk mempermudah proses pembacaan maka bahan bakar diatas
dilakukan peyimbolan. Untuk bahan bakar premium disimbolkan menjadi P
sedangkan bahan bakar etanol dengan kemurnian 96% disimbolkan menjadi E,
dan untuk bahan bakar hidrogen disimbolkan dengan H.
3.3 Metode Pengumpulan Data
Data yang dipergunakan dalam pengujian ini meliputi :
1. Data primer, merupakan data yang diperoleh langsung dari pengukuran
dan pembacaan pada unit instrumentasi dan alat ukur pada masing –
masing pengujian.
2. Data sekunder, merupakan data tentang karakteristik bahan bakar yang
digunakan dalam pengujian
3.4 Metode Pengolahan Data
Data yang diperoleh dari hasil pengujian diolah menggunakan rumus yang ada,
kemudian hasil dari peritungan disajikan dalam bentuk tabulasi dan grafik.
3.5 Pengamatan dan Tahap Pengujian
Parameter yang akan ditinjau dalam pengujian ini adalah :
1. Torsi motor ( T )
2. Daya motor ( N )
3. Konsumsi bahan bakar spesifik ( sfc )
4. Rasio udara bahan bakar (AFR)
5. Efisiensi thermal
6. Emisi gas buang
Prosedur pengujian dibagi menjadi beberapa tahap, yaitu :
1. Pengujian nilai kalor bahan bakar
2. Pengujian mesin otto menggunakan bahan bakar Premium 100%
3. Pengujian mesin otto menggunakan bahan bakar Etanol 100%
4. Pengujian mesin otto menggunakan bahan bakar Premium50% +
5. Pengujian mesin otto menggunakan bahan bakar campuran (Premium 50%
+ Etanol 50%) 97,5% + Hidrogen 2,5%
3.6 Prosedur Pengujian Performansi Mesin
Prosedur pengujian performansi motor dilakukan dengan langkah-langkah
sebagai berikut :
Pada pengujian ini akan diteliti performansi mesin otto serta komposisi emisi gas
buang. Pengujian ini dilakukan dalam 6 variasi jumlah lampu, yaitu : 2 lampu, 4
lampu, 6 lampu, 8 lampu, 10 lampu dan 12 dengan menghabiskan 30 gr bahan
bakar.
Pengujian dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut:
1. Mengoperasikan mesin dengan cara menarik starter penyalaan mesin,
kemudian memanaskan mesin selama 5 menit.
2. Setelah mesin beroperasi dengan baik, mesin dipadamkan dan bahan bakar
ditimbang sebanyak 30 gr.
3. Memulai pengujian dengan menghidupkan rilai 2 lampu sebagai variasi
beban awal (pengujian pertama).
4. Menghidupkan stopwatch dan menghitung waktu pengujian sampai bahan
bakar 30 gr habis.
5. Mengukur putaran mesin dengan menggunakan tachometer.
6. Mencatat tegangan dan kuat arus menggunakan multi meter.
7. Mencatat waktu yang diperlukan dalam menghabiskan bahan bakar.
8. Mengulang pengujian untuk variasi jumlah lampu berikutnya adapun
variasi pembebanan jumlah lampu berikutnya yaitu, 4, 6, 8, 10, dan 12
lampu.
9. Mengulang pengujian dengan bahan bakar premium 100%, etanol (96%)
100%, premium50% + etanol(96%)50%, (premium50% + etanol(96%)
Sementara untuk campuran yang mengandung hidrogen langkah pengujian adalah
sebagai berikut:
1. Mengoperasikan mesin dengan cara menarik starter penyalaan mesin,
kemudian memanaskan mesin selama 5 menit.
2. Setelah mesin beroperasi dengan baik, mesin dipadamkan dan bahan bakar
cair ditimbang dengan timbangan digital seberat 29,27 gr.
3. Mengatur keluaran hidrogen lewat regulator.
4. Memulai pengujian dengan menghidupkan rilei 2 lampu sebagai variasi
beban awal (pengujian pertama) dan secara bersamaan membuka katup
keluaran hidrogen.
5. Menghidupkan stopwatch dan menghitung waktu pengujian sampai bahan
bakar habis.
6. Mengukur putaran mesin dengan menggunakan tachometer.
7. Mencatat tegangan dan kuat arus menggunakan multi meter.
8. Mencatat waktu yang diperlukan dalam menghabiskan bahan bakar.
9. Mengulang pengujian untuk variasi jumlah lampu berikutnya adapun
variasi pembebanan jumlah lampu berikutnya yaitu, 4, 6, 8, 10, dan 12
lampu.
10.Mengulang pengujian dengan bahan bakar premium 100%, etanol (96%)
100%, premium50% + etanol(96%)50%, (premium50% + etanol(96%)
Untuk lebih ringkasnya prosedur pengujian performansi yang dilakukan dapat dilihat melalui melalui diagram alir di bawah ini :
Gambar 3.14 Diagram alir pengujian performansi mesin otto generator set
3.7 Prosedur Pengujian Emisi Gas Buang
Pengujian emisi gas buang yang dilakukan dalam penelitian ini menggunakan
alat Sukyong SY-GA 401. Pengujian ini dilakukan dengan tujuan agar gas buang
yang dihasilkan mesin diketahui kadar emisinya. Prosedur pengujian dapat
dilihat melalui diagram alir berikut ini : Mulai
• Jumlah beban lampu: n lampu
• Massa bahan bakar = 30 gr
Mengulang pengujian dengan beban jumlah lampu yang berbeda
selesai Kesimpulan
• Mencatat putaran
• Mencatat tegangan
• Mencatat kuat arus
Gambar 3.15 Diagram Alir Prosedur Pengujian Emisi Gas Buang
3.8 Prosedur Pengujian Nilai Kalor Bahan Bakar
Alat yang digunakan dalam pengukuran nilai kalor bahan bakar ini adalah alat
uji “Bom Kalorimeter”.
Peralatan yang digunakan meliputi :
● Kalorimeter, sebagai tempat air pendingin dan tabung bom
● Tabung bom, sebagai tempat pembakaran bahan bakar yang diuji. ● Tabung gas oksigen.
● Alat ukur tekanan gas oksigen, untuk mengukur jumlah oksigen yang dimasukkan ke dalam tabung bom.
● Termometer, dengan akurasi pembacaan skala 0.010
C.
● Elektromotor yang dilengkapi pengaduk untuk mengaduk air pendingin. ● Spit, untuk menentukan jumlah volume bahan bakar.
• Mengulang pengujian dengan variasi beban jumlah lampu yang berbeda
Selesai
• Tekan tombol power yang ada di belakang
Kesimpulan
• Pilih opsi official test
• Tunggu sampai “auto zero” mengkalibrasi alat dan layar menunjukkan tampilan ECC TST
• Pasang probe tester ke ujung knalpot
![Tabel 2.1 Properties of Hydrogen and other fuels [Lit 7]](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/123dok/97634.8346/32.595.112.552.290.722/tabel-properties-hydrogen-fuels-lit.webp)
![Gambar 2.3 Elektolisis Air [ Lit 12 ]](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/123dok/97634.8346/34.595.225.446.105.318/gambar-elektolisis-air-lit.webp)
![Gambar 2.4 Bentuk Molekul Etanol [Lit 13]](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/123dok/97634.8346/37.595.120.512.298.464/gambar-bentuk-molekul-etanol-lit.webp)
