DAFTAR PUSTAKA
1. Adi, Wibishono. 2013. Industri Minyak Sawit dan Biodiesel Sebagai Upaya Mengurangi Penggunaan Bahan Bakar Fosil. Teknologi Industri Pertanian.
2. Arifin, Zainal dan Suhartanta. 2008. Pemanfaatan Minyak Jarak Pagar Sebagai Bahan Bakar Alternatif Mesin Diesel. Jurnal Penelitian Saintek. Vol. 13. No. 1. 19-46
3. Arismunandar, Wiranto. 2002. Penggerak Mula Motor Bakar Torak. Edisi kelima. Bandung : ITB
4. Aziz, Isalmi. Uji Performance Mesin Diesel Menggunakan Biodiesel Dari Minyak Goreng Bekas. Jurnal Sains dan Teknologi. 4-6
5. Ahmad,Mushtaq dkk.2013.Practical Handbook on Biodiesel Production and Properties. New York : CRC press
6. http://Emisi gas buang.co.id/ jenis/ pengaruh/dampak pada lingkungan/ kesehatan 7. Hambali, Erliza dkk. 2007. Teknologi Bioenergi. Jakarta : Agromedia Pustaka
8. Luque, Rafael dkk.2011.Handbook of biofuels production processes and technologies, New Delhi: Woodhead Publishing
9. Kubota S dan Takigawa. 2001. Diesel engine Performance. Prentice Hall, New Jersey. 10.Mathur, ME.DR.AM, 1980, A Course in Internal Combustion Engine, Dhampat Roi and
Sons, 1682, Nai sarah, Delhi.
11.Heywood, John B.1988.Internal Combustion Engine Fundamentals, New York: McGraw-Hill, Inc.
12.Peraturan Menteri Lingkungan Hidup No. 21 Tahun 2008 Tentang Emisi Gas Buang Mesin Pembangkit Stasioner
13.Pranowo, D. 2009. Bunga Rampai Kemiri Sunan Penghasil Biodiesel, Solusi Masalah Energi Masa Depan. Teknologi Perbenihan. Balai Penelitian Tanaman Rempah dan
Aneka Tanaman industri.
14. Pulkrabek, Willard W. Engineering Fundamentals Of The Internal Combustion Engine. New Jersey : Prentice Hall
15.Rashi,umer dkk. Production of sunflower oil methyl esters by optimized alkali-catalyzed methanolysis.Biomass and Energy vol 32.(2008) 1202-1205
17.Susila, I Wayan. 2010. Kinerja Mesin Diesel Memakai Bahan Bakar Biodiesel Biji Karet dan Analisa Emisi Gas Buang. Jurnal Teknik Mesin. Vol. 12. No.1. 43-60
18. TD 110-115 Test Bed And Instrumentation For Small Engines. TQ Education And Training Ltd,2000
19.Vassen dan Umali. 2001. Anonim. Sumedang. BALITTRI
20.Y. A. Çengel and M. A. Boles, Thermodynamics: An Engineering Approach, 5th ed, McGraw-Hill, 2006.).
-!
LampirnnI
' - '{!ti
-.Arl*fyErr 1);te & trrf}rr ilq+ Heme
Vi*M
$prc#S t{nme S#ftF{F t{} f$t{np*s i tYs f/tFcf,ofi Vfi+rfl#
ili$uti lnw{xr4# S{*dxxr F *ri/.rr Ss?€b *rtx:itltlt
L4r#{# *#*l*s*tls
{.}ripa# ##p H*trr6
*adl,ed l*sfti#
dUf*d tt*ree ffiMt q$tl1*
{d$*eris** "&*NwFd tu?Bf""f)1", 1 i? bl f*q
*dfrsr!
I
tf?;' *{*t* l'*rtr# ftJ&*a, UF{r{.frffi r
I Ja* er;drf1
1S
I
7 Nl{.t 1 tdlr
i:'d3*prqxm*:*t*r**** t#*M,llf;f,f **** t*mrxdff g*q # ffi*s**sls**tx*A*U t**{.rtt4itff}? **sx* ip;Ml 6M { W4*rsxxlc!**A**#eil{ {.tr#*t{b*rn#t *E!* Sfi}ls
C .**;**;*t**rned3${$i',4.$*J,{ l.{&6t$l{'A6.erti rernal $rq# S**
tf?itrsity
14ffii
$clffi,
1$SS&SS ,fffi&!,
?*SS*SS i
trf,ssffi; 1't5*ffi I
rl$ffii
r#sffi
j1*ffii
s*ffi,
6ffi6$
*#ffi,
sffiw* ,
?s)ffi*. ?*SSffi, s*s*$s.
ffiffi1
$s*{3ff* i
w*sffi l 4SQ$** j 4*f)fi**' *ss$*s :
rcffi,
*$ffi#
,fw*'
'rffil
tsffi#s, ss*ffi .
*
1",s
'
-' -*'}Fr t4ts,
{tF & ... 3{} ,. t { * I * +i
6*' $ d6 j: 'v {$, .i,, 1i '.' :,::'. s &#
llr#
I trrS***
1 4*
{
Sdt.Ts?1* 1#***
t
.tu{ffi*}*& I
tssdffirF
f;:{2.t}
S :-** tS
IS"#
;
w*?
:l#;S
-l
tarnpiran
2
PTJSAT
PNNELITIAN
KNLAPA SAWIT
du"f#r,uff*::,q',t{dgf {-,}}rf d}***fp,r,f f#{'-r;,{,;,e^*:l*
f;;t,*rj;r;g;,,,
Jl. Brigien Katamso 51, Medan 20158 lndonesia Phone: +62-61 7862477 Fax. +62-61 ZB6?48B
[-mail ; [email protected] httpf/www.iopri.org
JENIS SAMPEL
TANGGAL PENERIi'AAN
TAI'IGGAL PEHGUJIAITI
KONDI$I$AMPEL
PEtlGtRlM
ALAMAT
LABORATORruM PFKS
SERTIFIKAT ANALISI$
No. Seri : 113/0.1lSerulllz016
: Biodieset Biji Bunga Matahari :25 ianuari 201ti
: 25 Januari - 05 Februari 2016
: 1 {satu} sampelcialam botol
: RtKt HEilDRA PURBA' ALBERTO LUBIS
: Kampus USU, Teknik Mesin
Hasil"Uii
MEDAN, 05 Februari2016
,,ni:'ijanjono Herawan
.rManagerlah PPKS
{
Parameter Satuan HasilUji Metode Uji
MethylEster ol^
Lampiran 3
PUSAT
PXI{ELITIAN
KELAPA
SAWIT
f
rud*rc*sian
oit
P{r{m
*.ese#refs
fns
titwte
Jt. Brigjen Katamso 5'1, Medan 20158 lndonesia phone ; +62-61 7g624Z7 Fax, +62-61 7g0248g E,mail : [email protected] hfp#xnirnr.iopli.org
JENIS SAMPEL
TANGSAL PEHERII'IAAN
TANGGAT PFHGUJTAI'
KOiIOI$ SAMPEL
PE$GTRIi{
ALAMAT
LABORATORIUM PPKS
SERTIFIKAT AI{ALISIS
No. Seli : 1497/0. tJSertIXt/Z015
: Siadiesel Biii BungaMatahari
: 2S Oktober 2015
; lS Okbber- 04 Noventber 20f5
: 1 {satu}sampeldalam botol
r Rllfi HEIIDRA RIRBA, ALBERTO LUBIS : Departemen Teknik Mesin - USU
HasilUij
MEDAN, 04 Noyember2015
l-ierawan
i
l
Paraneter Satuan Hasil Uji MetodeUji
Bilangan Asam fi€ Kffilo, 0,23
AOCS Cd 3d - 63
Cloud Point oC -2
AOCS Cc 62 - 5
Sutfur ol*
0.009 Glavunehr
nocsccgc-si
Flash Point oQ
180
-$
X*.";
Lab. PPK9ftLampiran d
sNt 04-7182-2$06
3.8
uji Halphen
pengujian untuk mengetahui asam lemak dengan gugus sikloprophenoid di dalam biodiesel
4
$yarat mutu$yarat mutu biodiesel ester alkil tertera pada Tabel 1 berikut ini.
Tabel
1
$yarat mutu biodieselester alkilItlo Parameter Satuan Nilai
1 Massa ienis nada 40 "C kslm' 850
-
8902 Viskositas kinenratik pd 40'C mm'is {c$t) 2,3 * 6,0
3 Anoka setana min,51
4 Titik nyata {mangkok tertutup) "c min. 100
5 Titik kabut L maks. 18
6 Korosi lempeng tembaga {3 jam pada 50 "c)
maks. no 3
7 Residu karbon
- dalam contoh asli
- dalam 10 % ampas distilasi
%-massa
maks 0,05
B Air dan sedimen %-vcl. maks.0,05n
0 Ternperatur distilasi 90 % "C
maks.360
10 Abu tersulfatkan Y"'maSSa rnaks.0,02
11 Belerang ppm-m {mglkg) maks. 100
12 Fosfor pprn-m {mglkg) maks. 10
13 Angka asam mg-KSHlg maks.0.8
14 Gliserol bebas %-massa maks. 0,02
15 Gliseroltotal %-massa maks. S,24
16 Kadar ester alkil Yo-massa min.96,5
17 Angka iadium Yo-maSsa
{q-121100 o)
maks. 1 15
18 UjiHalphen Negatif
sNl04-?182-2006
5
Metoda ujiMetoda uji mutu biodieseltertera pada Tabel 2 berikut di bawah ini.
Tabel
2
Metoda uji mutu biodiesel ester alkilParameter Metoda uji
hlassa jenis pada 40 "C ASTM D 1298 /iskositas kinematik pd 40 'C ASTM D 445
\naka setana ASTM D 613
fitik nvala (manqkok tertutup) ASTM D 93
fitik kabut ASTM D 25OO
(orosi lempeng tembaga i3 jam pada
i0 "c) ASTM D 130
Residu karbon {mikro)
.dalam contoh asli
.dalam 10 % ampas distilasi ASTM D 4530
{ir dan sedimen ASTM D 2709 atau
ASTM D-1796
femperatur distilasi 90 % ASTM D 1160
\bu tersulfatkan ASTM D 874
3elerang ASTM D 5453 atau
ASTM D-1266
:osfor AOCS Ca 12-55
\ngka asam AOCS Cd 3d-63 atau
ASTM D-664
Sliserol bebas AOCS Ca 14-56 atau
ASTM D-6584
3liseroltotal AOCS Ca 14-56 aiau
ASTM D-6584
(adar ester alkil Dihitung"
\ngka iodium AOCS Cd 1-25
Jji Halphen AOCS Cb 1-25
100(.4 -,4o-4,57G,,t)
atatan Kadarester{%-massa}=
ff
rngan pengertian:
,
adalah angka penyabunan yang ditentukan dengan metoda AOCS Cd g-2S,mg KOHIg briodiesel
u
adalah angka asam yang ditentukan dengan metoda AOCS Cd 3-63 atau , D-664, mg KOH/g biodiesel,BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat
Persiapan bahan baku dilakukan di laboratorium PIK (Proses Industri Kimia )Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera utara selama lebih kurang 4 minggu. Pengujian dilakukan di laboratorium motor bakar Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara selama lebih kurang 4 minggu.
3.2 Alat dan Bahan
3.2.1 Alat
Alat yang dipakai dalam penelitian ini terdiri dari: 1. Mesin Diesel Small engine Test TD111-MKII
Gambar 3.1 Mesin Diesel Small engine Test TD111-MKII Spesifikasi:
Model : TD115-MKII
Type : 1 Silinder, 4 Langkah, dan Horizontal
Max output : 4.2 kW
39 2. Engine Smoke meter dan Gas Analyzer yang disambungkan ke Star Gas
Analyzer untuk megetahui emisi gas buang motor
Gambar 3.2 Engine Smoke meter dan Gas Analyzer
Spesifikasi engine Smoke Meter
Model No : HD – 410
Measuring Range : 0.00 – 100%
Absorption Coeff : 0.00 – 21.42 m-1
RPM : 0 – 8000 RPM
Oil Temp : 0 - 150oC
Operation Temp : -10 – 40oC
Spesifikasi Gas Analyzer (HC dan CO)
Model No : HG – 510
Measuring Range CO : 0.00 – 9.99 %
HC : 0 - 9999 ppm
Operation temperature : 0oC – 40oC
Power : 220 V
Serial No : 2G9C0101
3. Tec Equpment TD-114
Tec equipment TD-114 digunakan untuk melihat data keluaran yang akan digunakan untuk perhitungan performansi mesin. Data keluaran yang diambil antara lain; Putaran (RPM), Torsi (Nm), Suhu Exhaust (oC), dan Tekanan Udara (mmH2O). Tec Equipment TD-114 ditunjukkan pada
Gambar 3.3 Tec Equipment TD-114 3.2.2. Persiapan bahan baku
Pengolahan bahan baku dimulai dengan pengadaan minyak goreng hasil ekstraksi biji bunga matahari yang dapat dibeli di brastagi swalayan dengan merk produk “naturel sun flower oil”. Minyak goreng biji bunga matahari ditunjukkan pada gambar 3.4 di bawah ini.
Gambar 3.4 minyak biji bunga matahari
41 kedalam minyak yang selanjutnya di titrasi dengan menggunakan NaOH 0,1 Seperti ditunjukkan pada gambar 3.5 dibawah.
Gambar 3.5 Proses mengukur nilai FFA
Setelah dilakukan pengujian kadar FFA dan didapatkan nilai kadar FFA yang rendah maka proses pengolahan dapat langsung di lanjutkan ke proses transesterifikasi, dilakukan dengan mereaksikan minyak goreng biji bunga matahari dengan methanol dengan perbandingan fraksi mol tertentu. Dalam reaksi digunakan katalis KOH. Proses transesterifikasi ditunjukkan pada gambar 3.6 dibawah ini.
Selanjutnya minyak hasil proses transesterifikasi dipisahkan dari gliserol yang terbentuk selama reaksi dengan menggunakan corong pemisah. Pemisahan minyak hasil transesterifikasi dari gliserol ditunjukkan pada gambar 3.7 dibawah ini.
Gambar 3.7 Proses pemisahan minyak dengan gliserol
Minyak hasil transesterifikasi yang sudah dipisahkan dari gliserol, sudah berupa biodiesel kotor, selanjutnya dilakukan proses pencucian dengan menggunakan akuades pada suhu tertentu sampai kadar asam biodiesel normal dan bahan pengotor habis dari biodiesel. Proses pencucian dapat dilihat pada gambar 3.8 dibawah ini.
43 Setelah proses pencucian selesai biodiesel kemudian dipanaskan di dalam oven untuk menghilangkan kadar air, sehingga didapat biodiesel biji bungamatahari seperti pada gambar 3.9 di bawah ini.
Gambar 3.9 Biodiesel biji bunga matahari
Setelah proses transesterifikasi selesai dan diperoleh biodiesel biji bunga matahari, selanjutnya dilakukan uji kelayakan biodiesel tersebut, yaitu uji kadar FFA, Nilai Viskositas, Kadar metilester, dan densitas minyak.
Secara mendetail proses transesterifikasi akan di jelaskan pada sub bab berikut
3.2.2.1Transesterifikasi
Proses transesterifikasi adalah sebagai berikut:
1. Kadar FFA, densitas, dan viskositas minyak hasil esterifikasi dianalsis
2. Minyak hasil ester dengan berat tertentu dimasukkan ke dalam labu leher tiga dan dipanaskan dengan hot plate hingga mencapai suhu 60oC
� =�� 32 � 6 870.5097
dimana:
i. G = massa methanol yang diperlukan
ii. M = massa bahan baku yang akan di transesterifikasi
4. Larutan dimasukkan kedalam labu yang telah berisi minyak dan dihomogenkan dengan magnetic stireer
5. Dibiarkan bereaksi selama 75 menit dan dijaga suhu 60oC 6. Diangkat dari peralatan rekasi, dimasukkan kedalam corong
pisah untuk memisahkan biodiesel dari gliserol
7. Dicuci dengan menggunakan air dengan suhu 40 – 50oC beberapa kali sampai air bekas cucian bening
3.2.3. Bahan Baku
Bahan yang menjadi objek pengujian ini adalah bahan bakar Pertamina dex, Pertamina dex + Biodiesel Biji Bunga matahari 5%, Solar + Biodiesel Biji Bunga Matahari 10%, Pertamina dex + Biodiesel Biji Bunga matahari 15%, dan Pertamina dex + Biodiesel Biji Bunga matahari 20%. Biodiesel Biji Bunga Matahari tersebut diperoleh dari pengolahan minyak goreng biji bunga matahari yang sudah dijual di pasar.
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. Efisiensi Thermal Brake Aktual 5. Effesiens volumetric
6. Heat Loss
7. Persentase Heat Loss 8. Emisi gas buang
47 2. Pengujian mesin diesel menggunakan bahan bakar Pertamina dex +
Biodiesel Biji Bunga Matahari 5%
3. pengujian mesin diesel menggunakan bahan bakar Pertamina dex + Biodiesel Biji Bunga Matahari 10%
4. Pengujian mesin diesel menggunakan bahan bakar Pertamina dex + Biodiesel Biji Bunga Matahari 15%
5. Pengujian mesin diesel menggunakan bahan bakar Pertamina dex + Biodiesel Biji Bunga matahari 20%
3.6 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.
● Pengatur penyalaan (skalar), untuk menghubungkan arus listrik ke tangkai penyala pada tabung bom.
● Cawan, untuk tempat bahan bakar di dalam tabung bom.
● Pinset untuk memasang busur nyala pada tangkai, dan cawan pada dudukannya.
Adapun tahapan pengujian yang dilakukan adalah sebagai berikut : 1. Mengisi cawan bahan bakar dengan bahan bakar yang akan diuji.
3. Menempatkan cawan yang berisi bahan bakar pada ujung tangkai penyala, serta mengatur posisi kawat penyala agar berada tepat diatas permukaan bahan bakar yang berada didalam cawan dengan menggunakan pinset. 4. Meletakkan tutup bom yang telah dipasangi kawat penyala dan cawan
berisi bahan bakar pada tabungnya serta dikunci dengan ring “O” sampai rapat.
5. Mengisi bom dengan oksigen (30 bar).
6. Mengisi tabung kalorimeter dengan air pendingin sebanyak 1250 ml. 7. Menempatkan bom yang telah terpasang kedalam tabung kalorimeter. 8. Menghubungkan tangkai penyala penutup bom ke kabel sumber arus
listrik.
9. Menutup kalorimeter dengan penutupnya yang telah dilengkapi dengan pengaduk.
10.Menghubungkan dan mangatur posisi pengaduk pada elektromotor. 11.Menempatkan termometer melalui lubang pada tutup kalorimeter.
12.Menghidupkan elektromotor selama 5 (lima) menit kemudian membaca dan mencatat temperatur air pendingin pada termometer.
13.Menyalakan kawat penyala dengan menekan saklar.
14.Memastikan kawat penyala telah menyala dan putus dengan memperhatikan lampu indikator selama elektromotor terus bekerja.
15.Membaca dan mencatat kembali temperatur air pendingan setelah 5 (lima) menit dari penyalaan berlangsung.
16.Mematikan elektromotor pengaduk dan mempersiapkan peralatan untuk pengujian berikutnya.
17.Mengulang pengujian sebanyak 5 (lima) kali berturut-turut.
49 Gambar 3.11 Pengujian Nilai Kalor Bahan Bakar
3.7 Prosedur Pengujian Performansi Mesin Diesel
Prosedur pengujian performansi motor dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut :
1. Kalibrasi Instrumentasi mesin diesel sebelum digunakan
2. Mengoperasikan mesin dengan cara memutar poros engkol mesin, kemudian memanaskan mesin selama 10 menit
3. Mengatur putaran mesin pada 1800 RPM menggunakan tuas kecepatan dan melihat data analog pada instrument
4. Menentukan konsumsi bahan bakar yang akan diuji
5. Menimbang bahan bakar yang habis setelah 5 menit pengujian
Gambar 3.12 Diagram Alir Pengujian Performansi Mesin 3.8 Prosedur Pengujian Emisi Gas Buang
Pengujian emisi gas buang yang dilakukan dalam penelitian ini menggunakan alat otc tecnotest smokemeter. Selain itu dalam pengujian ini juga digunakan alat katalitic konverter untuk membandingkan hasil emisi gas buang tampa menggunakan Katalitik Konverter pada pengujian sebelumnya. Prosedur
Kesimpulan
Selesai
Bahan Bakar Ditimbang dahulu sebelum digunakan.
Putaran mesin: n rpm
Beban: 3.5 dan 4.5 kg
Mencatat torsi, temperatur exhaust dan tekanan udara masuk
Mencatat waktu yang habis terpakai untuk pemakaian 8 ml bahan bakar
Mengulang pengujian dengan beban dan putaran yang berbeda
Menganalisa data hasil pengujian Kalibrasi Instrumentasi Mesin Diesel
51 Gambar 3.13 Diagram Alir Prosedur Pengujian Emisi Gas Buang
3.9. Set Up Alat
Pelaksanaan set-up alat akan ditampilkan pada gambar aliran pengerjaan pada gambar 3.14 di bawah ini:
Mulai
Selesai Kesimpulan
Menyambungkan perangkat uji emisi HESBON
Tekan tombol power yang ada di belakang alat
Tekan tombol select sampai muncul “Ready code smokemeter”
Pasang probe tester ke ujung knalpot mesin dan tunggu sampai datanya stabil dan kemudian print hasil pengujian
Mengulang pengujian dengan beban dan putaran yang berbeda
Gambar 3.14 Set Up Alat Keterangan Gambar:
1. Flow Meter Bahan Bakar 2. Tacho meter (RPM) 3. Torsi meter (Nm)
4. Exhaust Temperature (oC) 5. Tombol ON/OFF
6. Manometer (mmH2O)
7. Medin TD-111 8. Dynamometer 9. Exhaust Muffler
Secara lebih real urutan pengujian akan diperlihatkan pada gambar 3.15 di bawah ini.
2 3
4
6 5 1
7 8
53
1 2 3 4
8 7
6 5
9 10 11
13
12
Gambar 3.15 Set-up pengujian performansi mesin diesel
Keterangan:
1. Mengisi bahan bakar yang akan di uji 2. Mengalirkan bahan bakar ke mesin 3. Mengatur posisi gas
4. Menghidupkan mesin TD-111 dengan menarik tuas engkol 5. Membuka kran air pendingin
6. Mengatur laju aliran air pendingin 7. Memasang kabel Tec-equipment TD 115 8. Menghidupkan Tec-equipment TD-115
9. Mengatur posisi jarum pengukur torsi pada posisi nol 10.Memberikan beban pada lengan beban
11.Mencatat hasil pembacaan RPM (putaran) 12.Menutup kran bahan bakar
13.Mencatat waktu menghabiskan 8 ml bahan bakar. 14.Mencatat hasil pembacaan torsi (Nm)
15.Mencatat hasil pembacaan temperatur gas buang. 16.Mencatat hasil pembacaan tekanan udara
17.Memasukkan sensor engine smoke meter kedalam kenalpot 18.Mencatat hasil pembacaan opacity
19.Memasukkkan sensor Gas Analyser kedalam knalpot 20.Mencatat hasil pembacaan HC dan CO
55 BAB IV
HASIL DAN ANALISA PENGUJIAN
4.1 Biodiesel Biji Bunga Matahari
Berikut hasil dan spesifikasi biodiesel biji bunga matahari dibandingkan dengan SNI (lampiran 1):
Tabel 4.1 Karateristik Biodiesel Biji bunga matahari Parameter Satuan Hasil Uji Standar Metode Uji
Bilangan asam
mg KOH/gr 0.23 Maks 0.8 AOCS Cd 2d - 63
Sulfur Ppm-m (mg/kg) 90 Maks 100 Gravimetri
Cloud Point oC -2 Maks 18 AOCS Ce 6 – 25
Flash Point oC 180 Min 100 AOCS Cc 9c-95
Kadar Ester % 92.96 96.5 Gascromatography
Densitas Kg/m3 875 850 - 890 Uji Lab PIK
Viskositas cSt 5.43 2.3 - 6 Uji Lab PIK
Gliserol bebas % massa 0.02 0.02 Gascromatography
Internal % massa 0.7055 Gascromatography
Gliserol total %massa 0 0.02 Gascromatography
4.2 Hasil Pengujian Bom Kalori Meter
Pengujian bom kalorimeter dilakukan untuk mendapatkan nilai kalor daripada bahan bakar. Nilai kalor bahan bakar didapat dengan melihat perbedaan suhu air sebelum dan sesudah proses pengeboman bahan bakar berlangsung, atau dapat dituliskan dalam persamaan:
HHV= (t2 - t1 - tkp) x Cv
dimana:
HHV = High Heating Value (Nilai Kalor Atas) t2 = Suhu air setelah penyalaan (oC)
t1 = Suhu air sebelum penyalaan (oC)
tkp = Kenaikan temperature akibat kawat penyala ( 0.05oC)
Cv = Panas jenis bom kalorimeter (73529.6 kj/kg oC)
Hasil yang didapat ini masih merupakan nilai bruto kalori bahan bakar maka untuk nilai netto kalori bahan bakar yang kita gunakan kita gunakan nilai LHV (Low Heating value) dari bahan bakar yaitu:
LHV = HHV – 3240 kj/kg
57 Tabel 4.2 Hasil Pengujian Bom Kalorimeter
Bahan
Bakar Pengujian T1 T2 HHV LHV
LHV Rata-Rata
Pertamina dex
1 25.21 26.09 61029.57 57789.57
56466.04 2 26.29 27.12 57353.09 54113.09
3 27.52 28.39 60294.27 57054.27 4 28.5 29.38 61029.57 57789.57 5 25.25 26.1 58823.68 55583.68 Pertamina
dex + 5 %
biodiesel
1 28.55 29.38 57353.09 54113.09
53818.97 2 25.28 26.09 55882.5 52642.5
3 26.34 27.2 59558.98 56318.98 4 27.41 28.22 55882.5 52642.5 5 28.32 29.14 56617.79 53377.79 Pertamina
dex + 10% biodiesel
1 27.39 28.17 53676.61 50436.61
52054.26 2 25.19 26 55882.5 52642.5
3 26.27 27.1 57353.09 54113.09 4 27.23 28.02 54411.9 51171.9 5 28.32 29.12 55147.2 51907.2 Pertamina
dex + 15% Biodiesel
1 27.29 28.06 52941.31 49701.31
51318.96 2 28.15 28.95 55147.2 51907.2
3 25 25.82 56617.79 53377.79 4 26.12 26.9 53676.61 50436.61 5 27.15 27.94 54411.9 51171.9 Pertamina
dex + 20% Biodiesel
1 26.22 26.97 51470.72 48230.72
48966.02 2 27.19 27.97 53676.61 50436.61
3 28.12 28.88 52206.02 48966.02 4 28.94 29.7 52206.02 48966.02 5 25.34 26.09 51470.72 48230.72
4.3 Hasil Pengujian Engine Tes Bed TD -111
4.3.1 Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Pertamina dex
Hasil pembacaan instrumen alat ukur untuk Pertamina dex adalah seperti pada tabel 4.3 di bawah sebagai berikut:
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Pertamina dex Beban Putaran Torsi Waktu
(s)
mmH2O T
(exhaust)
3.5
1800 7 133 13 125
2000 7.2 126 14 140
2200 7.5 116 16 150
2400 7.6 112 17 170
2600 7.7 105 18 175
2800 7.9 100 20 180
4.5
1800 9.65 130 13 135
2000 10.5 120 15 140
2200 10.7 107 16 150
2400 10.8 102 17 155
2600 10.9 97 18 170
2800 10.9 90 20 190
4.3.2. Hasil Pengujian dengan Bahan Bakar Pertamina dex + Biodiesel Biji bunga matahari 5%
Hasil pembacaan instrumen alat ukur untuk Pertamina dex + Biodiesel biji bunga matahari 5%, seperti pada tebel 4.4 di bawah adalah sebagai berikut:
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Pertamina dex + Biodiesel Biji Bunga matahari 5%
Beban Putaran Torsi Waktu mmH2O T (exhaust)
3.5
1800 6.1 140 9.5 110
2000 6.5 130 10.5 120
2200 6.5 124 12.5 130
2400 6.5 118 14 135
2600 6.7 105 14.5 150
2800 7.7 100 15 155
59
2200 8.1 120 11.5 125
2400 8.3 111 13 140
2600 8.3 102 14 150
2800 8.4 95 15 160
4.3.3 Hasil Pengujian dengan Bahan Bakar Pertamina dex + Biodiesel Biji Bunga Matahari 10%
Hasil pembacaan instrumen alat ukur untuk Pertamina dex + Biodiesel Biji Bunga Matahari 10%, seperti pada tabel 4.5 di bawah adalah sebagai berikut:
Tabel 4.5 Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Pertamina dex + Biodiesel Biji Bunga Matahari 10%
Beban Putaran Torsi Waktu mmH2O T (exhaust)
3.5
1800 5.8 142 8 105
2000 6.1 134 9.5 110
2200 6.24 125 10 125
2400 6.3 117 11 140
2600 6.5 107 13 150
2800 6.7 108 14 160
4.5
1800 7.2 140 8.5 106
2000 7.45 132 9 115
2200 7.7 127 10 130
2400 7.9 116 11.5 140
2600 8 107 12 150
2800 8.3 99 13 165
4.3.4 Hasil Pengujian dengan Bahan Bakar Pertamina dex + Biodiesel Biji Bunga Matahari 15%
Tabel 4.6 Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Pertamina Dex + Biodiesel Biji Bunga Matahari 15%
Beban Putaran Torsi Waktu mmH2O T
(exhaust)
3.5
1800 5.5 145 8 110
2000 5.65 134 9.5 115
2200 5.65 126 10 125
2400 5.7 119 11 145
2600 5.75 108 12 155
2800 6.2 101 12.5 160
4.5
1800 7.2 143 8 110
2000 7.4 133 9 115
2200 7.7 124 9.5 130
2400 7.8 115 11 145
2600 7.9 109 12 155
2800 8.2 100 12.5 160
4.2.5 Hasil Pengujian dengan Bahan Bakar Pertamina dex + Biodiesel Biji Bunga Matahari 20%
[image:31.595.147.481.113.349.2]Hasil pembacaan instrumen alat ukur untuk Pertamina dex + Biodiesel Biji Bunga Matahari 20%, seperti pada tabel 4.7 di bawah adalah sebagai berikut:
Tabel 4.7 Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Pertamina Dex + Biodiesel Biji Bunga Matahari 20%
Beban Putaran Torsi Waktu mmH2O T
(exhaust)
3.5
1800 5.45 145 7.5 110
2000 5.5 135 9 120
2200 5.6 127 10 130
2400 5.65 119 10.5 145
2600 5.7 110 11 145
2800 5.8 103 12 155
4.5
1800 7.2 144 7.5 110
2000 7.2 135 8.5 120
2200 7.2 129 9.5 130
2400 7.4 116 10.5 140
2600 7.6 109 11 145
61 4.4 Pengujian Performansi Motor Bakar Diesel
Data yang diperoleh dari pembacaan langsung alat uji mesin diesel 4 langakah 1 silinder TD – 111 melalui alat pembaca TD – 115 selanjutnya akan diproses dan dikalkulasi untuk mendapatkan besar performansi dari mesin diesel tersebut.
4.4.1 Daya
Besarnya daya dari masing-masing pengujian dan tiap variasi beban dihitung dengan menggunakan persamaan 2.3:
Untuk pengujian dengan bahan bakar pertamina dex: Beban : 3.5 Kg
Putaran mesin : 1800 rpm
� = 2 60
� = 2 � � 1800
60 � 7
= 1.3188 kW
Dengan perhitungan yang sama dapat diketahui besarnya daya yang dihasilkan dari masing-masing pengujian baik dalam semua variasi persentase biodiesel, dan kondisi pembebanan dan putaran mesin seperti ditunjukkan dalam tabel 4.8 berikut ini:
Tabel 4.8 Data Perhitungan Untuk Daya
Beban Putaran Daya (kW)
pertadex Biodiesel 5%
Biodiesel 10%
Biodiesel 15%
Biodiesel 20%
3.5
1800 1.3188 1.14924 1.09272 1.0362 1.02678
2000 1.5072 1.360667 1.276933 1.182733 1.15133
2200 1.727 1.496733 1.436864 1.301007 1.28949
2400 1.90912 1.6328 1.58256 1.43184 1.41928
2600 2.095427 1.823293 1.768867 1.564767 1.55116
4.5
1800 1.81806 1.39416 1.35648 1.35648 1.35648
2000 2.198 1.6328 1.559533 1.549067 1.5072
2200 2.463853 1.86516 1.773053 1.773053 1.65792
2400 2.71296 2.08496 1.98448 1.95936 1.85888
2600 2.966253 2.258707 2.177067 2.149853 2.06821
2800 3.194427 2.46176 2.432453 2.403147 2.24196
Pada pembebanan 3.5 kg daya terendah terjadi pada pengujian dengan menggunakan bahan bakar biodiesel 20%, putaran mesin 1800 rpm sebesar 1.02 kW sedangkan daya tertinggi terjadi pada pengujian dengan menggunakan bahan bakar pertamina dex pada putaran mesin 2800 rpm sebesar 2.31522 kW.
Pada pembebanan 4.5 kg daya terendah terjadi pada pengujian dengan menggunakan bahan bakar biodiesel 15%dan biodiesel 20% pada putaran mesin 1800 rpm sebesar 1.5072 kW sedangkan daya tertinggi terjadi pada pengujian dengan menggunakan bahan bakar pertamina dex pada putaran mesin 2800 rpm sebesar 3.42 kW.
Daya terendah terjadi ketika menggunakan bahan bakar biodiesel 20% pada beban 3.5 kg dengan putaran mesin 1800 rpm yaitu 0.46158 kW dan daya terbesar terjadi ketika menggunakan bahan bakar pertamina dex pada beban 4.5 kg dengan putaran mesin 2800 rpm yaitu 3.4288 kW.
Daya terbesar terjadi pada penggunaan pertamina dex rpm karena nilai kalor yang paling besar yang terdapat pada pertamina dex yaitu sebesar 56466.04 kJ/kgoC
63 Gambar 4.1 Grafik Daya vs Putaran mesin untuk beban 3.5 kg
Gambar 4.2 Grafik Daya vs Putaran untuk beban 4.5 kg
Dari grafik dapat dilihat bahwa daya tertinggi terjadi pada penggunaan pertamina dex sedangkan daya terendah terjadi pada penggunaan pertamina dex + biodiesel Biji Bunga matahari 20%
0 0.5 1 1.5 2 2.5
1800 2000 2200 2400 2600 2800
D
A
Y
A
Putaran (Rpm)
DAYA Pada Pembebanan 3,5 kg
pertadex Biodiesel 5% Biodiesel 10% Biodiesel 15% Biodiesel 20% 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
1800 2000 2200 2400 2600 2800
D
A
Y
A
Putaran (Rpm)
DAYA pada Pembebanan 4,5 kg
pertadex
Biodiesel 5%
Biodiesel 10%
Biodiesel 15%
[image:34.595.150.513.351.572.2]4.4.2. Laju Aliran Bahan Bakar (mf)
Laju aliran bahan bakar didapat adalah banyaknya bahan bakar yang habis terpakai selama satu jam pemakaian
Dengan menggunakan harga sgf, dan tf yang didapat dari percobaan, maka
dengan menggunakan persamaan 2.7 didapatlah laju aliran bahan bakar menggunakan pertamina dex:
Beban : 3,5 kg Putaran mesin : 1800 rpm
= �� �10
−3
� 3600
= �� �10
−3
� 3600
= 0.186788571kg/jam
Dengan cara yang sama untuk setiap pengujian pada putaran mesin dan beban yang bervariasi dan pada setiap variasi persentase biodiesel maka hasil perhitungan mf untuk kondisi tersebut dapat dilihat pada tabel 4.9 di bawah ini:
Tabel 4.9 Laju Aliran Bahan Bakar
Beban Putaran Mf (Kg/jam)
Pertadex Biodiesel 5%
Biodiesel 10%
Biodiesel 15%
Biodiesel 20%
3.5
1800 0.186789 0.176914 0.174423 0.170814 0.17081
2000 0.197166 0.190523 0.184836 0.184836 0.18347
2200 0.214163 0.199742 0.198144 0.196571 0.19502
2400 0.221811 0.209898 0.211692 0.208134 0.20813
2600 0.236599 0.235886 0.231477 0.229333 0.22516
2800 0.248429 0.24768 0.229333 0.245228 0.24047
4.5 1800 0.191099 0.174423 0.176914 0.173203 0.172
65 2200 0.232176 0.2064 0.195024 0.199742 0.192
2400 0.243558 0.223135 0.213517 0.215374 0.21352
2600 0.253499 0.242824 0.231477 0.227229 0.22723
2800 0.276032 0.260716 0.250182 0.24768 0.24282
Pada pembebanan 3.5 kg, mf terendah terjadi pada saat menggunakan biodiesel 20% pada putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 0.1708 kg/jam sedangkan mf tertinggi pada saat menggunakan pertamina dex pada putaran mesin 2800 yaitu sebesar 0.2484 kg/jam
Pada pembebanan 4.5 kg, mf terendah terjadi pada saat menggunakan biodiesel 20% pada putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 0.172 kg/ jam. sedangkan mf tertinggi pada saat menggunakan pertamina dex pada putaran mesin 2800 rpm yaitu sebesar 0.276 kg/jam
[image:36.595.130.495.416.632.2]Perbandingan masing-masing nilai mf pada setiap pembebanan dengan variasi bahan bakar dan variasi putaran mesin dapat dilihat pada gambar grafik 4.3 dan 4.4 di bawah ini:
Gambar 4.3 Grafik mf vs putaran mesin untuk beban 3.5 kg
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3
1800 2000 2200 2400 2600 2800
Mf
Putaran (Rpm)
Mf Pada Pembebanan 3,5 kg
pertadex
Biodiesel 5%
Biodiesel 10%
Biodiesel 15%
Gambar 4.4 Grafik mf vs putaran mesin untuk beban 4.5 kg
Dapat dilihat dari trend grafik diatas laju aliran bahan bakar tinggi pada penggunaan pertamina dex sedangkan laju aliran bahan bakar terendah terjadi pada penggunaan pertamina dex + biodiesel Biji bunga matahari20%
4.4.3 Rasio udara bahan bakar (AFR)
Rasio udara bahan bakar (AFR) dari masing-masing jenis pengujian dihitung berdasarkan rumus berikut:
� =
dimana:
AFR = air fuel ratio
ma = laju aliran massa udara.
Besarnya laju aliran udara (ma) diperoleh dengan membandingkan besarnya tekanan udara masuk yang telah diperoleh melalui pembacaan air flow manometer terhadap kurva viscous flow mete calibration seperti pada gambar 4.5
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3
1800 2000 2200 2400 2600 2800
Mf
Putaran (Rpm)
Mf pada Pembebanan 4,5 kg
pertadex
Biodiesel 5%
Biodiesel 10%
Biodiesel 15%
67 Gambar 4.5 Viscous Flow Meter
Pada pengujian ini dianggap tekanan udara sebesar 100 kPa dan temperatur udara 27oC. Kurva kalibrasi dikondisikan untuk pengujian pada tekanan 101.3 kPa dan temperatur 20oC. maka besarnya laju aliran udara yang diperoleh harus dikalikan dengan faktor pengali berikut:
� = 3654�� � + 1442.5
� = 3654�1� 27 + 273 + 114 27 + 273 2.5
Cf = 0.946531125
Untuk pengujian dengan menggunakan pertamina dex, beban 3.5 kg dan putaran mesin 1800 rpm tekanan udara masuk didapati 13 mmH2O, dengan
ma = 13 x 0.946531125 = 13.75254 kg/jam
Dengan cara yang sama maka didapat nilai ma untuk masing-masing pengujian, maka dapat dihitung besarnya AFR.
Untuk pengujian dengan menggunakan solar pada putaran 1800 rpm dan beban 3.5 kg maka didapatkan besar AFR:
� =13.75254
0.186789
AFR = 73.62
Hasil perhitunganAFR untuk masing-masing pengujian pada tiap variasi beban, putaran mesin dan persentase biodiesel dapat dilihat pada tabel 4.10 dibawah ini:
Tabel 4.10 Air Fuel Ratio
Beban Putaran AFR
Pertadex Biodiesel 5%
Biodiesel 10%
Biodiesel 15%
Biodiesel 20%
3.5
1800 73.626241 56.806794 48.5206904 49.54577537 46.449164
2000 75.116651 58.30171 54.3722173 54.37221728 51.894929
2200 79.0343 66.203407 53.3898442 53.8169629 54.244082
2400 81.07829 70.560018 54.9701835 55.90984479 53.368488
2600 80.482126 65.02883 59.4122186 55.35459042 51.681369
2800 85.166271 64.067813 64.5803555 53.92374259 52.791878
4.5
1800 71.965499 54.585777 50.8271316 48.86238537 46.128825
2000 76.649644 55.952557 50.7417079 51.12611476 49.011877
2200 72.902328 58.942388 54.2440817 50.31458913 52.343403
2400 73.839157 61.633236 56.9776417 54.03052228 52.023064
2600 74.350155 60.992558 54.8420479 55.86713292 51.211539
2800 76.649644 60.864422 54.9701835 53.38984415 52.279335
69 AFR tertinggi terjadi pada penggunaan pertamina dex putaran mesin 2800 rpm yaitu 85.166
Pada pembebanan 4.5 kg AFR terendah terjadi pada saat menggunakan biodiesel 20% pada putaran mesin 1800 rpm yaitu 46.1288, sedangkan AFR tertinggi terjadi pada penggunaan pertamina dex putaran mesin 2800 rpm yaitu 76.649
[image:40.595.131.493.277.494.2]Perbandingan harga AFR masing-masing pengujian pada setiap variasi beban dan putaran dapat dilihat pada gambar 4.6 dan 4.7 berikut:
Gambar 4.6 Grafik AFR vs putaran mesin pada pembebanan 3.5 kg
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
1800 2000 2200 2400 2600 2800
A
FR
Putaran (Rpm)
AFR Pada Pembebanan 3,5 kg
pertadex
Biodiesel 5%
Biodiesel 10%
Biodiesel 15%
Gambar 4.7 Grafik AFR vs putaran mesin pada pembebanan 4.5 kg
Dapat dilihat dari grafik diatas terlihat bahwa pertamina dex memiliki nilai AFR tertinggi dan AFR terendah terjadi pada pertamina dex +biodiesel 20%
4.4.4 Efisiensi Volumetris
Efisiensi volumetris untuk motor bakar 4 langkah dihitung dengan persamaan berikut:
� = 2 60
1
�
dimana:
ma = laju aliran udara (kg/jam)
ρa = Kerapatan udara (kg/m3)
Vs = volume langkah torak (m3) = 0.00023 (berdasarkan spesifikasi mesin)
Diasumsikan udara sebagai gas ideal sehingga massa jenis udara dapat diperoleh dengan persamaaan berikut:
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
1800 2000 2200 2400 2600 2800
AFR
Putaran (Rpm)
AFR pada Pembebanan 4,5 kg
pertadex
Biodiesel 5%
Biodiesel 10%
Biodiesel 15%
71
ρa = �
Dimana: R = Konstanta gas (untuk udara = 287 J/kg K)
Dengan memasukkan harga tekanan dan temperatur udara yaitu sebesar100 kPa dan suhu 27oC, maka diperoleh massa jenis udara sebesar:
ρa = 100000 287� 27+273
= 1.161440186 kg/m3
Dengan diperolehnya massa jenis udara, maka dapat dihitung besarnya efisiensi volumetrik untuk masing-masing pengujian dengan variasi persentase biodiesel, putaran mesin dan beban.
Untuk pengujian menggunakan solar beban 3.5 kg pada putaran mesin 1800 rpm maka didapatkan nilai efisiensi volumetrik:
� =2 13.75254 60 1800
1
1.161440186 0.00023
= 93.72374%
Harga efisiensi volumetrik untuk masing-masing pengujian dapat dihitung dengan melakukan perhitungan yang sama dengan perhitungan di atas dengan variasi beban, putaran mesin, dan biodiesel dengan beberapa variasi seperti ditunjukkan pada tabel:
Grafik 4.11 Efisiensi Volumetris
Beban Putaran Efisiensi Volumetris
pertadex Biodiesel 5%
Biodiesel 10%
Biodiesel 15%
Biodiesel 20%
3.5
1800 93.723737 68.490423 57.6761458 57.67614583 54.071387
2000 90.83993 68.129947 61.6413809 61.64138085 58.397098
2400 91.921357 75.699941 59.4785254 59.47852538 56.774956
2600 89.841689 72.372471 64.8856641 59.89445913 54.903254
2800 92.693806 69.520354 64.8856641 57.93362862 55.616283
4.5
1800 93.723737 64.885664 61.2809049 57.67614583 54.071387
2000 97.328496 64.885664 58.3970976 58.39709765 55.152814
2200 94.379148 67.835012 58.9869673 56.03761896 56.037619
2400 91.921357 70.292803 62.1820947 59.47852538 56.774956
2600 89.841689 69.876869 59.8944591 59.89445913 54.903254
2800 92.693806 69.520354 60.2509738 57.93362862 55.616283
Efisiensi volumetrik terendah terjadi pada penggunaan biodiesel 20% pada pembebanan 3.5 kg dengan putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 54.07139% sedangkan efisiensi volumetrik tertinggi terjadi pada penggunaaan pertamina dex pada pembebanan 4.5 kg pada putaran mesin 2800 rpm yaitu sebesar 97.3285%
Efisiensi volumetrik dipengaruhi oleh laju konsumsi udara, dan besar putaran mesin. Selain itu nilai kalor bahan bakar juga mempengaruhi besar efisiensi volumetrik. Semakin tinggi nilai kalor bahan bakar maka konsumsi udara akan semakin rendah dan sebaliknya semakin rendah nilai kalor bahan bakar maka semakin tinggi nilai konsumsi udara, yang dapat dilihat pada penurunan effisiensi volumetrik pada biodiesel biji bunga matahari 20%
73 Gambar 4.8 Grafik effisiensi volumetrik vs putaran mesin pada beban 3.5 kg
Gambar 4.9 Grafik efisiensi volumetrik vs putaran mesin pada beban 4.5 kg
Dari grafik terlihat bahwa nilia efisiensi volumetris tertinggi debgab menggunakan bahan bakar pertamina dex dan paling rendah menggunakan bahan bakar biodiesel 20%
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
1800 2000 2200 2400 2600 2800
e ff v o lu m e tr is Putaran (Rpm)
Efisiensi Volumetris Pada Pembebanan 3,5 kg
pertadex Biodiesel 5% Biodiesel 10% Biodiesel 15% Biodiesel 20% 0 20 40 60 80 100 120
1800 2000 2200 2400 2600 2800
E ff v o lu m e tr is Putaran (Rpm)
Efisiensi Volumetris pada Pembebanan 4,5 kg
pertadex
Biodiesel 5%
Biodiesel 10%
Biodiesel 15%
[image:44.595.138.488.353.573.2]4.4.5 Daya Aktual
Daya aktual didapat dengan mengalikan Daya hasil pembacaan dengan efisiensi mekanikal dan efisiensi volumetrik, sehingga didapat:
� = � �� �� ��
dimana: besar ηm adalah 0.7 – 0.8 untuk mesin diesel dan yang diambil untuk
perhitungan ini adalah 0.7
Untuk beban 3.5 kg putaran mesin 1800 dengan bahan bakar solar maka didapat daya aktual:
Pa =1.3188 x0.4501x 0.9372 x 0.7 = 0.417286 kW
[image:45.595.117.527.464.705.2]Dengan menggunakan cara yang sama untuk setiap variasi putaran mesin, beban dan bahan bakar maka didapat hasil seperti pada tabel 4.12 dibawah ini:
Tabel 4.12 Grafik Daya Aktual
Beban Putaran Daya Aktual
pertadex Biodiesel 5%
Biodiesel 10%
Biodiesel 15%
Biodiesel 20%
3.5
1800 0.4172861 0.2565174 0.20479479 0.190742025 0.1840214
2000 0.5004537 0.3321409 0.28205263 0.245440264 0.2326512
2200 0.628483 0.4148719 0.3187968 0.267227185 0.2773167
2400 0.7222303 0.4823708 0.36499169 0.308241503 0.3029828
2600 0.7972361 0.5116974 0.45492445 0.336437621 0.3235057
2800 0.9563405 0.7170736 0.56581116 0.410358385 0.3684733
4.5
1800 0.7751472 0.3627436 0.3305952 0.322369568 0.318959
2000 1.086054 0.4590114 0.39261878 0.395893253 0.3765488
2200 1.179952 0.5735942 0.49319644 0.464023458 0.4423587
2400 1.328245 0.6870158 0.59488544 0.557803824 0.5066354
2600 1.4758456 0.7365305 0.63610737 0.640952416 0.5698929
2800 1.638528 0.810708 0.7391028 0.710699915 0.6347985
75 sedangkan daya terendah terjadi pada penggunaan bahan bakar biodiesel 20% pada putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 0.184 kW
Pada pembebanan 4.5 kg daya aktual terbesar terjadi pada penggunaan pertamina dex pada putaran mesin 2800 rpm yaitu sebesar 1.6385 kW sedangkan daya aktual terkecil terjadi pada penggunaan biodiesel 20% putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 0.3189 kW
Besarnya daya ditentukan oleh besarnya nilai kalor bahan bakar dan besarnya putaran. Semakin tinggi nilai kalor maka nilai daya yang dapat dibangkitkan akan semakin tinggi begitu pula sebaliknya, demikian pula dengan putaran semakin tinggi putaran mesin maka nilai daya akan semakin besar.
[image:46.595.128.494.379.599.2]Melalui grafik hubungan antara daya aktual dan putaran mesin pada gambar 4.10 dan 4.11 di bawah ini.
Gambar 4.10 Grafik Daya aktual vs putaran mesin pada pembebanan 3.5 kg
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
1800 2000 2200 2400 2600 2800
D
a
y
a
a
k
tu
a
l
Putaran (Rpm)
Daya aktual Pada Pembebanan 3,5 kg
pertadex
Biodiesel 5%
Biodiesel 10%
Biodiesel 15%
Gambar 4.11 Grafik Daya aktual vs putaran mesin pada pembebanan 4.5 kg
Dari grafik dapat dilihat bahwa pertamina dex memiliki nilai daya aktual yang terbesar dari semuavariasi bahan bakar yang ada, ini desebabkan nilai Pertamina dex yang paling tinggi dari semua variasi yang ada.
4.4.6 Efisiensi Termal Aktual Brake
Efisiensi termal brake aktual adalah perbandingan antara daya aktual dengan laju panas rata-rata yang dihasilkan bahan bakar, yang dapat dihitung dengan persamaan berikut:
� = �
� ��
dimana:
ηa = efisiensi termal aktual
LHV = nilai kalor pembakaran (kJ/kg)
Dengan nilai LHV untuk masing-masing sesuai dengan variasi persentase biodiesel yang didapat melalui percobaan bom kalori meter.
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8
1800 2000 2200 2400 2600 2800
D a y a a k tu a l Putaran (Rpm)
Daya aktual pada Pembebanan 4,5 kg
pertadex
Biodiesel 5%
Biodiesel 10%
Biodiesel 15%
77 Maka dengan memasukkan nilai-nilai ke persamaan untuk beban 3.5 kg putaran mesin 1800 rpm menggunakan solar didapatkan nilai effisiensi termal:
� = 0.3894
0.281026 � 56466.04
= 13.29339 %
[image:48.595.114.522.353.599.2]Dengan menggunakan cara yang sama maka didapatkan besar effisiensi termal aktual untuk variasi putaran mesin, pembebanan, dan bahan bakar seperti pada tabel 4.13 di bawah:
Tabel 4.13 Effisiensi termal actual
Beban Putaran
Efisiensi termal brake aktual
pertadex Biodiesel 5%
Biodiesel 10%
Biodiesel 15%
Biodiesel 20%
3.5
1800 13.293394 9.052276 7.57878023 7.311136324 7.392475
2000 15.103749 10.883752 9.84979095 8.694029303 8.7014676
2200 17.462315 12.967275 10.3852279 8.900648963 9.757381
2400 19.375104 14.34749 11.1291218 9.696356338 9.988918
2600 20.050562 13.543019 12.6857198 9.605031659 9.8588941
2800 22.906717 18.074932 15.9252892 10.95607956 10.514698
4.5
1800 24.136697 12.983778 12.0619255 12.18598295 12.724796
2000 31.216413 15.156807 13.5063207 13.91874995 14.083433
2200 30.241158 17.34998 16.3235915 15.21010153 15.809487
2400 32.451043 19.222181 17.9838797 16.9570312 16.281974
2600 34.289643 18.93668 17.7380661 18.46812387 17.2097
2800 35.322114 19.413373 19.0691837 18.78697059 17.938643
Pada pembebanan 4.5 kg efisiensi termal aktual tertinggi terjadi pada penggunaan pertamina dex putaran mesin 2800 rpm yaitu sebesar 35.3221% sedangkan effisiensi termal aktual terendah mesin terjadi pada penggunaan biodiesel 10 % putaran 1800 rpm yaitu sebesar 12.061%
Efisiensi cenderung tinggi pada penggunaan bahan bakar pertamina dex pada putaran mesin yang tinggi, hal tersebut dikarenakan nilai kalor bahan bakar yang tinggi dari pertamina dex dibandingkan biodiesel, sedangkan efisiensi terendah terjadi pada penggunaan biodiesel 20% karena memiliki nilai kalor terkecil dari semuanya.
[image:49.595.128.494.362.578.2]Perbandingan nilai efisiensi termal aktual untuk setiap variasi pembebanan, bahan bakar dan putaran dapat dilihat pada gambar 4.12 dan 4.13 di bawah ini.
Gambar 4.12 Efisiensi termal aktual vs putaran mesin pada pembebanan 3.5 kg
0 5 10 15 20 25
1800 2000 2200 2400 2600 2800
e
ff
t
h
e
rm
a
l
b
ra
ke
Putaran (Rpm)
Efisiensi Thermal Pada Pembebanan 3,5 kg
pertadex
Biodiesel 5%
Biodiesel 10%
Biodiesel 15%
79
Gambar 4.13 Efisiensi Termal Aktual vs Putaran mesin pada pembebanan 4.5 kg
4.4.7 Konsumsi Bahan Bakar Spesifik (SFC)
Konsumsi bahan bakar spesifik dari masing-masing pengujian pada tiap-tiap variasi beban, putaran dan bahan bakar dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:
= �10
3
�
Dengan diperolehnya besar laju aliran bahan bakar pada subbab 4.4.2 maka untuk pengujian dengan menggunakan bahan bakar solar dengan beban 3.5 kg pada putaran mesin 1800 rpm didapat nilai SFC:
=0.186789 �10
3
0.3894
Sfc = 479.6 (gr/kWh)
Dengan menggunakan cara yang sama untuk variasi beban, bahan bakar, dan putaran mesin maka didapatkan hasil perhitungan SFC seperti pada tabel 4.14 di bawah ini:
0 5 10 15 20 25 30 35 40
1800 2000 2200 2400 2600 2800
e ff t h e rm a l b ra ke Putaran (Rpm)
efisiensi thermal pada Pembebanan 4,5 kg
pertadex
Biodiesel 5%
Biodiesel 10%
Biodiesel 15%
Tabel 4.14 Konsumsi Bahan Bakar Spesifik
Beban Putaran
SFC
pertadex Biodiesel 5%
Biodiesel 10%
Biodiesel 15%
Biodiesel 20%
3.5
1800 447.62712 689.67758 851.694194 895.5225968 928.22787
2000 393.97394 573.62127 655.32387 753.0786426 788.59127
2200 340.76143 481.45442 621.536973 735.5966754 703.25237
2400 307.12008 435.13894 579.992137 675.2317631 686.95142
2600 296.7739 460.98671 508.824349 681.6518694 696.01126
2800 259.77024 345.40389 405.317795 597.5940346 652.6009
4.5
1800 246.53264 480.84247 535.138701 537.2802352 539.25433
2000 190.62035 411.90415 477.909806 470.3933765 487.23214
2200 196.76771 359.83625 395.427876 430.4565471 434.03693
2400 183.36802 324.78893 358.921614 386.1104994 421.44162
2600 173.53588 329.68565 363.895539 354.518295 398.72289
2800 168.4634 321.59026 338.493939 348.501519 382.52066
Pada pemebebanan 3.5 kg SFC tertinggi terjadi pada penggunaan biodiesel 20% putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 928.227gr/kWh dan SFC terendah terjadi pada penggunaan bahan bakar pertamina dex putaran mesin 2800 rpm yaitu sebesar 259.77 gr/kWh
Pada pembebanan 4.5 kg SFC tertinggi terjadi pada penggunaan biodiesel 20% putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 539.25433gr/kWh dan SFC terendah terjadi pada penggunaan bahan bakar pertamina dex pada putaran mesin 2800 yaitu sebesar 168.46 /kWh
81 Gambar 4.14 SFC vs Putaran mesin pada pembebanan 3.5 kg
Gambar 4.15 SFC vs Putaran mesin pada pembebanan 4.5 kg
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
1800 2000 2200 2400 2600 2800
S
FC
Putaran (Rpm)
SFC Pada Pembebanan 3,5 kg
pertadex Biodiesel 5% Biodiesel 10% Biodiesel 15% Biodiesel 20% 0 100 200 300 400 500 600
1800 2000 2200 2400 2600 2800
S
FC
Putaran (Rpm)
SFC pada Pembebanan 4,5 kg
pertadex
Biodiesel 5%
Biodiesel 10%
Biodiesel 15%
[image:52.595.146.479.352.571.2]4.4.8 Heat Loss
Heat loss dapat dihitung dengan menggunakan persamaan di bawah ini
� = +
3600 ×� × −
Dimana:
Te = Suhu exhaust (oC)
Ta = Suhu ambient/ suhu udara luar (asumsi 27oC)
� = Panas spesifik
Dimana besar � udara pada temperatur 27oC adalah 1.005 [lit23] Untuk beban 3.5 kg, putaran 1800 rpm bahan bakar pertamina dex maka heat loss dapat dihitung:
� =(13.7525 + 0.186789)
3600 × 125−27 × 1.005
= 0.3696kW
Selanjutnya dengan perhitungan yang sama untuk pembebanan, variasi nilai LHV sesuai dengan persentase biodiesel, dan putaran yang bervariasi maka didapat heat losses seperti pada tabel 4.15 di bawah ini.
Tabel 4.15 Heat Loss
Beban Putaran Heat Loss
Pertadex Biodiesel 5%
Biodiesel 10%
Biodiesel 15%
Biodiesel 20%
3.5
1800 0.3696826 0.2283996 0.18084817 0.192824115 0.181011
2000 0.4608582 0.2838709 0.22857651 0.242862545 0.2438245
2200 0.5742023 0.3747349 0.28581559 0.285773879 0.3007714 2400 0.7115474 0.4402833 0.36384638 0.380270626 0.3632893
83
4.5
1800 0.4087229 0.2029977 0.19453477 0.19287747 0.1810375
2000 0.4936469 0.2705446 0.2303776 0.230344125 0.2305347
2200 0.5748057 0.3281186 0.3007714 0.28613677 0.2859206
2400 0.636069 0.4291697 0.3801454 0.380503043 0.3476594
2600 0.7542337 0.5042839 0.43302533 0.450919844 0.3808837
2800 0.9573758 0.5853494 0.5277276 0.48889508 0.4334055
Pada pembebanan 3.5 kg Heat Loss tertinggi terjadi pada penggunaan pertamina dex putaran mesin 2800 rpm yaitu sebesar 0.8963839kW, sedangkan Heat Losses terendah terjadi pada penggunaan biodiesel 10% putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 0.18kW
Pada pembebanan 4.5 kg Heat Loss tertinggi terjadi pada penggunaan Pertamina dex pada putaran mesin 2800 yaitu sebesar 0.9573kW sedangkan Heat loss terendah terjadi pada penggunaan biodiesel 20% pada putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 0.181kW
Heat Loss yang tinggi pada pertamina dex diakibatkan suhu exhaust yang dikeluarkan pada penggunaan solar relatif lebih tinggi, hal ini terjadi karena nilai kalor bahan bakar solar murni yang paling tinggi dari semua bahan bakar yang tersedia, selain itu heat loss tertinggi juga terjadi pada putaran yang tinggi karena adanya kecenderungan peningkatan suhu exhaust pada putaran yang lebih tinggi
Gambar 4.16 Heat Loss vs Putaran mesin pada pembebanan 3.5 kg
Gambar 4.17 Heat Loss vs Putaran mesin pada pembebanan 4.5 kg 4.4.9 Persentase Heat Loss
Panas yang masuk ke mesin diberikan oleh persamaan di bawah ini Q = mf x LHV
Maka besarnya persentase panas yang terbuang dari mesin dapat dihitung
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
1800 2000 2200 2400 2600 2800
h e a t lo ss Putaran (Rpm)
heat loss Pada Pembebanan 3,5 kg
pertadex Biodiesel 5% Biodiesel 10% Biodiesel 15% Biodiesel 20% 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
1800 2000 2200 2400 2600 2800
H e a t lo ss Putaran (Rpm)
Heat loss pada Pembebanan 4,5 kg
pertadex
Biodiesel 5%
Biodiesel 10%
Biodiesel 15%
[image:55.595.165.497.350.576.2]85 % � � = (ma + mf) × (Te –Ta) × Cp
× �� �100%
Dengan memasukkan nilai Te dan LHV untuk pertamina dex pada putaran 1800 rpm, pembebanan 3.5 kg maka didapat % Heat Loss sebagai berikut:
% � � =(13.75254 + 0.281026) x (200 –27)
0.281026 � 56466.04 �100%
= 12.55532%
Dengan menggunakan perhitungan yang sama pada variasi nilai LHV untuk setiap persetase biodiesel, dan putaran maka didapat nilai persentase heat loss seperti ditunjukkan pada tabel 4.16 di bawah ini.
Tabel 4.16 Persentase Heat Loss
Beban Putaran Presentase Heat Loss
pertadex Biodiesel 5% Biodiesel 10% Biodiesel 15% Biodiesel 20% 3.5
1800 12.618098 8.6357399 7.17063702 7.918867296 7.7909391
2000 14.902224 9.966448 8.5524725 9.217200936 9.7707477 2200 17.093702 12.549371 9.97587973 10.19827669 11.338537 2400 20.451966 14.031058 11.8866425 12.81661848 12.83265 2600 21.028538 14.796041 13.9963829 13.7951849 12.434438 2800 23.004208 15.188221 16.4598891 13.98272095 13.8006
4.5
1800 13.635956 7.7849463 7.60467311 7.811802467 7.7383409
2000 15.202356 9.5716413 8.49120782 8.676858131 9.2381906 2200 15.784037 10.633796 10.6658518 10.04914403 10.948433 2400 16.65013 12.865546 12.3129755 12.39337783 11.970954 2600 18.775474 13.891575 12.9375597 13.9206515 12.323543 2800 22.112517 15.0181 14.5881522 13.8467988 13.12234
Pada pembebanan 3.5 kg persentase heat loss tertinggi terjadi pada penggunaan pertamina dex putaran mesin 2800 yaitu sebesar 23% sedangkan persentase Heat Loss terendah terjadi pada pemakaian Biodiesel 10% putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 7.17%
sedangkan Persentase Heat Loss terendah terjadi pada penggunaan biodiesel 10% putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 7.604%
[image:57.595.129.494.191.411.2]Hasil dari persentase heat loss untuk masing-masing bahan bakar, pembebanan dapat dilihat pada gambar grafik 4.18 dan 4.19 di bawah ini.
Gambar 4.18 Persentase Heat Loss vs Putaran mesin pada pembebanan 3.5 kg
Gambar 4.19 Persentase Heat Loss vs Putaran mesin pada pembebanan 4.5 kg
0 5 10 15 20 25
1800 2000 2200 2400 2600 2800
% h e a t lo ss Putaran (Rpm)
%heat loss Pada Pembebanan 3,5 kg
pertadex Biodiesel 5% Biodiesel 10% Biodiesel 15% Biodiesel 20% 0 5 10 15 20 25
1800 2000 2200 2400 2600 2800
H e a t Lo ss Putaran (Rpm)
Heat loss pada Pembebanan 4,5 kg
pertadex
Biodiesel 5%
Biodiesel 10%
Biodiesel 15%
[image:57.595.143.480.460.680.2]87 4.4.10 Emisi Gas Buang
Emisi gas buang yang diukur adalah opacity, HC, dan CO yang diukur dengan menggunakan smoke meter dan gas analyzer.
Hasil pengukuran gas buang dapat dilihat pada tabel 4.17; 4.18; dan 4.19 di bawah ini:
Tabel 4.17 Opacity
Beban 3,5 kg
No Bahan bakar Value 1 Value 2 Value 3 average
1 Pertamina dex 12.1 12.9 11.8 12.27
2 Biodiesel 5% 10.6 10.4 11.5 10.83
3 Biodiesel 10% 10.9 10.6 10.2 10.57
4 Biodiesel 15% 10.7 10.3 12 11
5 Biodiesel 20% 10.3 11 10.5 10.6
Beban 4,5 kg
No Bahan bakar Value 1 Value 2 Value 3 average
1 Pertamina dex 14.8 13 12.8 13.53
2 Biodiesel 5% 11.9 12.1 11.5 11.83
3 Biodiesel 10% 9.9 10.1 9.6 9.867
4 Biodiesel 15% 12.2 11.5 10.4 11.37
Tabel 4.19 HC
Tabel 4.18 CO
Beban 3,5 kg
No Bahan bakar Value 1 Value 2 Value 3 average
1 Pertamina dex
0.05 0.05 0.04 0.047
2 Biodiesel 5% 0.05 0.05 0.05 0.05
3 Biodiesel 10%
0.04 0.04 0.05 0.043
4 Biodiesel 15%
0.04 0.04 0.04 0.04
5 Biodiesel 20%
0.04 0.05 0.05 0.047
Beban 3,5 kg
No Bahan bakar Value 1 Value 2 Value 3 average
1 Pertamina dex
17 16 15 16
2 Biodiesel 5% 15 19 18 17.33
3 Biodiesel 10%
15 15 16 15.33
4 Biodiesel 15%
16 15 18 16.33
5 Biodiesel 20%
18 19 16 17.67
Beban 4,5 kg
No Bahan bakar Value 1 Value 2 Value 3 average
1 Pertamina dex
18 18 20 18.67
2 Biodiesel 5% 18 18 20 18.67
3 Biodiesel 10%
14 17 17 16
4 Biodiesel 15%
18 17 18 17.67
5 Biodiesel 20%
89
Beban 4,5 kg
No Bahan bakar Value 1 Value 2 Value 3 average
1 Pertamina dex
0.05 0.05 0.05 0.05
2 Biodiesel 5% 0.04 0.05 0.05 0.047
3 Biodiesel 10%
0.05 0.05 0.05 0.05
4 Biodiesel 15%
0.05 0.04 0.04 0.043
5 Biodiesel 20%
0.05 0.05 0.04 0.047
Nilai Opacity terbesar terjadi pada pembebanan 4.5 kg Pertamiona dex yaitu sebesar 13,53% sedangkan Opacity terendah terjadi pada pembebanan 4.5 kg biodiesel 20% yaitu sebesar 9,233%
Nilai HC terbesar terjadi pada saat 4.5 kg bahan bakar Pertamina dex yaitu sebesar 18,67 ppm sedangkan nilai HC terendah terjadi pada pembebanan 4.5 biodiesel 10% yaitu sebesar 16 ppm
Nilai CO terebesar terjadi pada pembebanan 4.5 kg Pertamina dex, beban 4,5 biodiesel 10% dan beban 3.5 kg biodiesel 5% yaitu sebesar 0.05% sedangkan Nilai CO terendah terjadi pada saat beban 3,5 kg bahan bakar biodiesel 10% yaitu sebesar 0.043%
4.4.11 Kondisi Injektor
[image:61.595.113.484.171.592.2]Untuk mengetahui hasil pembakaran pada ruang bakar maka diperlukan untuk mengetahui kondisi injector.
Gambar 4.20 Kondisi injektor Keterangan:
1. Kondisi awal injector
2. Kondisi injector setelah pembakaran bahan bakar pertamina dex
3. Kondisi injector setelah pembakaran bahan bakar pertamina dex + Biodiesel biji bunga matahari 5%
4. Kondisi injector setelah pembakaran bahan bakar pertamina dex + Biodiesel biji bunga matahari 10%
1 2 3 4
91 5. Kondisi injector setelah pembakaran bahan bakar pertamina dex +
Biodiesel biji bunga matahari 15%
6. Kondisi injector setelah pembakaran bahan bakar pertamina dex + Biodiesel biji bunga matahari 20%
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. Dari hasil pengujian didapat bahwa secara umum perubahan karakteritik mesin diesel dengan menggunakan campuran bahan bakar pertamina dex dengan biodiesel biji bunga matahari adalah
Daya (Brake power) menurun 23%-35%
Konsumsi Bahan bakar Spesifik (Specific Fuel Consumption) meningkat 79%-110%
Efisiensi Volumetris menurun 32%-42%
Efisiensi Termal Brake (Thermal Brake Efficiency) menurun 5.9%-17.3%
Persen Heat Loss menurun 5%-11%
Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa semakin banyak campuran bahan bakar biodiesel biji bunga matahari yang di campurkan dengan bahan bakar pertamina dex maka performansi mesin diesel semakin menurun dan semakin boros dalam penggunaan bahan bakar.
2. Dari hasil penelitian diperoleh bahwa penambahan biodiesel biji bunga matahari terhadap bahan bakar pertamina dex mengakibatkan turunnya emisi gas buang yang menunjukkan bahwa bahan bakar biodiesel merupakan bahan bakar yang ramah lingkungan.
3. Opacity terbesar pada penggunaan bahan bakar pertamina dex dengan pembebanan 4,5 kg yakni sebesar 13,53%. Kadar HC Tertinggi pada penggunaan bahan bakar pertamina dex pembebanan 4,5 kg yakni sebesar 18,67 ppm dan nilai CO terbesar pada penggunaan pertamina dex dengan pembebanan 4,5 kg yakni 0,05%.
93 tertinggal dalam ruang bakar hal ini disebabkan oleh bahan bakar tidak terbakar dengan sempurna.
5.2 Saran
1. Menggunakan biodiesel dari bahan baku yang berbeda seperti minyak biji papaya, minyak biji wijen, dll.
2. Mengembangkan pengujian ini menggunakan dengan Variasi Campuran bahan bakar yang berbeda
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Biodiesel
2.1.1 Sejarah Biodiesel
Biodiesel pertama kali dikenalkan di Afrika selatan sebelum perang dunia II sebagai bahan bakar kendaraan berat.
Konsep penggunaan minyak tumbuh-tumbuhan sebagai bahan pembuatan bahan bakar sudah dimulai pada tahun 1895 saat Dr, Rudolf Cristian Karl Diesel (Jerman, 1858-1913) mengembangkan mesin kompresi pertama yang secara khusus dijalankan dengan minyak tumbuh-tumbuhan. Mesin diesel atau biasa juga disebut Compression Ignition Engine yang ditemukannya itu merupakan suatu mesin motor penyalaan yang mempunyai konsep penyalaan di akibatkan oleh kompresi atau penekanan udara hingga mencapai kondisi titik nyala bahan bakar, sehingga ketika bahan bakar di semprotkan terjadi ledakan pada ruang bakar.
[sumber:www.handelszeitung.ch]
Gambar 2.1 Rudolf Christian Karl Diesel
Biodiesel merupakan metil/etil ester yang diproduksi dari minyak tumbuhan atau hewan dan memenuhi kualitas untuk digunakan sebagai bahan bakar di dalam mesin diesel. Sedangkan minyak yang didapatkan langsung dari pemerahan atau pengempaan biji sumber minyak (oilseed) yang kemudian disaring dan dikeringkan (untuk mengurangi kadar air), disebut sebagai minyak lemak mentah.
Minyak lemak mentah yang diproses lanjut guna menghilangkan kadar posfor (degumming) dan asam-asam lemak bebas dengan netralisasi dan steam refining disebut denngan refined fatty oil atau straight vegetable oil (SVO), SVO
didominasi oleh trigliserida sehingga memiliki viskositas dinamik yang sangat tinggi dibandingkan dengan solar (bisa mencapai 100 kali lipat). Oleh karena itu, penggunaan SVO secara langsung di dalam mesin diesel umumnya memerlukan modifikasi/tambahan peralatan khusus pada mesin, misalnya penambahan pemanas bahan bakar sebelum sistem pompa dan injektor bahan bakar untuk menurunkan harga viskositas. Viskositas (kekentalan) bahan bakar yang sangat tinggi akan menyulitkan pompa bahan bakar dalam mengalirkan bahan bakar ke ruang bakar. Aliran bahan bakar yang rendah akan menyulitkan terjadinya atomisasi bahan bakar yang baik. Buruknya atomisasi berkorelasi langsung dengan kualitas pembakaran, daya mesin dan emisi gas buang.
Pemanasan bahan bakar sebelum memasuki sistem pompa dan injeksi bahan bakar merupakan satu solusi yang paling dominan untuk mengatasi permasalahan yang mungkin timbul pada penggunaan SVO secara langsung pada mesin diesel. Pada umumnya orang lebih memilih untuk melakukan proses kimiawi pada minyak mentah atau refined fatty oil /SVO untuk menghasilkan metal ester asam lemak (fatty acid methyl ester- FAME) yang memiliki berat molekul lebih kecil dan viskositas setara dengan solar sehingga bisa langsung digunakan dalam mesin diesel konvensional. Biodiesel umumnya diproduksi dari refined vegetabl
