FOCUS TEKNIK MESIN UPMI
Volume 1 Nomor 1
e-ISSN : 2746 – 1696
Edisi 2020
PENGARUH KOMPOSISI ANGIN BAN MENGGUNAKAN OKSIGEN (O2)
DIBANDINGKAN DENGAN NITROGEN (N2) TERHADAP EFISIENSI BAHAN
BAKAR MOTOR BENSIN 4 TAK
Ahmad Riza Khoirudin
Dosen Tetap Program Studi Teknik Mesin Universitas Pembinaan Masyarakat Indonesia
Email : ejurnal@upmi.ac.id
Abstrak
Sebelum mengeluarkan Bahan Bakar Minyak (BBM) jenis Pertalite, Pertamina sudah memasarkan beberapa jenis BBM seperti Premium, Pertamax dan Pertamax Plus. Keunggulan dari Pertalite adalah Pertalite dinilai lebih bersih daripada Premium karena memiliki Research Octant Number (RON) di atas 88 yang terkandung dalam Premium. Kemudian harga jual Pertalite yang lebih murah ketimbang Pertamax dengan kadar RON 99. Meskipun sudah disampaikan keunggulannya, namun belum disampaikan hasil riset resmi untuk mengetahui kinerja mesin akibat pemakaian Pertalite. Pengujian ini dilakukan pada kendaraan sepeda motor empat langkah dengan sistem transmisi manual dalam kondisi standar dengan bahan bakar Pertalite dibandingkan dengan Premium dan Pertamax. Pengujian dilakukan dengan variasi putaran mesin, pengujian akselerasi dengan putaran mesin dari 3000 rpm sampai dengan 6000 rpm dan pada pengujian emisi gas buang putaran mesin dari 3000 rpm, 3500 rpm, 4000 rpm, 4500 rpm dan 5000 rpm. Dari hasil pengujian akselerasi penggunaan bahan bakar Pertalite pada putaran engine 3000 – 6000 rpm menujukan akselerasi pada penggunaan bahan bakar Pertalite lebih baik dibandingkan pada penggunaan bahan bakar Premium dan kandungan emisi gas buang Pertalite secara garis besar berkurang pada gas sehingga dapat dikatakan lebih ramah lingkungan dibandingkan dengan bahan bakar Premium.
Kata kunci :Sepeda Motor , Bahan Bakar , Akselerasi
PENDAHULUAN
Kendaraan bermotor merupakan salah satu alat transportasi yang memerlukan mesin sebagai penggerak mulanya, baik untuk kendaraan roda dua maupun untuk kendaraan roda empat. Motor bakar merupakan salah satu mesin yang digunakan sebagai penggerak mula-mula alat transportasi. Motor bakar merupakan suatu mesin konversi energi yang merubah energi kalor menjadi energi mekanik. Dengan adanya energi kalor sebagai suatu penghasil tenaga maka sudah semestinya mesin tersebut memerlukan bahan bakar dan sistem pembakaran yang digunakan sebagai sumber kalor. Motor bakar yang menggunakan bahan bakar bensin disebut dengan motor bensin dan motor bakar torak yang menggunakan bahan bakar solar disebut motor diesel.
FOCUS TEKNIK MESIN UPMI
Volume 1 Nomor 1
e-ISSN : 2746 – 1696
Edisi 2020
Motor bensin memperoleh tenaga dari hasil pembakaran bahan bakar dan udara menghasilkan daya. Pada sepeda motor sebagian besar masih menggunakan karburator yaitu alat yang digunakan untuk mencampur antara bahan bakar bensin dan udara supaya menjadi gas pada motor bensin disebut karburator (Haryono, 1995). Berkembanganya Teknologi menunjukkan kepada banyaknya perubahan atau perbaikan terhadap Teknologi serta ditemukanya berbagai kesimpulan baru untuk lebih menunjukkan kinerja hasil Teknologi tersebut.
Bahan bakar bensin menjadi salah satu persoalan dimasyarakat mengingat jenis sumber daya tersebut merupakan sumberdaya yang tidak dapat diperbaharui hal menuntut kepada kepada pihak otomotif untuk memberikan terobosan tentang bagaimana mengendalikan Teknologi yang dihasilkan dapat mengkonsumsi bahan bakar seefisien mungkin.
METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan pada lintasan jalan raya dengan Rute Jembatan Fly Over Jamin Ginting sampai dengan simpang 4 Tanjung Sari yang didilakukan secara Bolak-balik, untuk menghindari gangguan terhadap penelitian maka perlakuan uji dilakukan pada saat pagi hari, yang dimulai pada pukul 07.00 wib. Penelitian ini akan dilaksanakan selama 1 bulan yaitu pada bulan Januari 2020
Jenis Penelitian
Jenis penelitian pada dasarnya merupakan teknik untuk mendapatkan data dengan tujuan dan kegunaan tertentu. Penelitian ini tergolong pada jenis eksperimen dikarenakan untuk mendapatkan data peneliti melakukan serangkaian uji coba dengan bahan yang dipersiapkan terhadap objek yang diharakan dapat menunjukkan hasil. penelitian eksperimen adalah penelitian yang digunakan untuk mencari pengaruh perlakuan tertentu terhadap yang lain dalam kondisi yang terkendalikan (Sugiyono,2009:72).
Dalam penelitian, perlakuan berupa penggunaan bahan angin pada ban sepeda motor 4 tak yaitu angin biasa dan angin nitrogen yang selanjutnya divariasikan tekanannya kemudian akan dilihat hasilnya tentang penggunaan bahan bakar selama waktu yang ditentukan peneliti.
FOCUS TEKNIK MESIN UPMI
Volume 1 Nomor 1
e-ISSN : 2746 – 1696
Edisi 2020
Variabel Bebas (independent variable)
Variabel bebas merupakan variabel yang mempengaruhi atau menjadi sebab perubahannya atau timbulnya variabel dependen (terikat) (Sugiyono, 2009: 39). Variabel bebas dalam penelitian ini adalah :
a. jenis angin ban sepeda motor
jenis angin yang digunakan dalam penelitian ini terdiri atas dua jenis yaitu angin biasa dan angin Nitrogen, dengan ketentuan setiap pengujian antara ban depan dan ban belakang memiliki jenis angin yang sama.
b. tekanan angin ban
tekanan angin sepeda motor yang digunakan dalam penelitian ini divariasikan untuk memperoleh data yang signifikan
Variabel Terikat (Variabel Respon)
Variabel terikat merupakan variabel yang dipengaruhi atau menjadi akibat karena adanya variabel bebas (Sugiyono, 2009: 39).
Variabel terikat pada penelitian ini adalah Konsumsi Bahan Bakar Sepeda Motor 4 tak 110 cc ( Vario Techno tahun 2011).
Variabel Kontrol
Variabel kontrol merupakan variabel yang dikendalikan atau dibuat konstan sehingga hubungan variabel bebas terhadap variabel terikat tidak dipengaruhi oleh faktor luar yang tidak diteliti (Sugiyono, 2009: 41).
Variabel kontrol dalam penelitian ini ialah: a. Panjang lintasan pengujian 4 km b. Rata-rata Kecepatan 30 Km/Jam
c. Kendaraan yang digunakan Sepeda Motor Jenis Vario Techno tahun 2011 ( 4 tak) d. Jenis Bahan Bakar yang digunakan yaitu Bensin.
e. Beban, beban dalam penelitian ini yaitu berat kendaraan ditambah dengan berat penulis sebagai pengendara
FOCUS TEKNIK MESIN UPMI
Volume 1 Nomor 1
e-ISSN : 2746 – 1696
Edisi 2020
Teknik Pengumpulan Data 1. Studi pustaka atau refernesi
Studi pustaka dilakukan peneliti untuk menemukan literatur yang berhubungan dengan penelitian seperti, efiseiensi bahan bakar, literarur tentang ban kendaraan, tekanan angin ban dan jenis angin ban. Hal inidilakukan untuk menemukan informasi pasti terkait penelitian yang akan dilakukan.
2. Eksperimen ( Melaksanakan Perlakuan )
Eksperimen dimaksudkan dalam penelitian ini yaitu melaksanakan rancangan yang telah dibuat dengan alur yang tepat serta mencatat segala aspek yang akan digunakan atau bermanfaat untuk menjelaskan permasalahan atau menjawab tujuan.
Teknik Analisis data
Teknik analisis data yang digunakan dalam penelitian ini yaitu hasil eksperimen yang dilakukan oleh peneliti akan disajikan dalam tabel yang telah dirancang sebelumnya dan selanjutnya dengan menggunakan bantuan komputer penulisakan mengolah data tersebut kedalam grafik yang dapat menunjukkan pengaruh masing-masing variabel bebas terhadap variabel terikat. Grafik tersebut penulis akan terangkan dalam bentuk kalimat agar mempermudah memahaminya dan meraik kesimpulanya.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Efisiensi bahan bakar pada Angin Nitrogen Tekanan 31/36 psi
Tekanan ban sebesar 31/36 psi dengan bahan bakar yang diisikan sebanyak 2000 ml. Sepeda motor dengan spesifikasi tersebut dijalankan laju kendaraan 30 km/jam sepanjang jalur 4 km lintasan. Pengujian tersebut memberikan data hasil pengujian pertama sebesar 1919, sementara pengujian kedua diperoleh data sebesar 1842 ml dan pengujian ke-tiga sebesar 1763 ml. Rata –rata konsumsi bahan bakar pada tekanan angin nitrogen 31/36 psi sebesar 79 ml. Percobaan pertama : Volume awal – volume sisi pertama
: 2000 ml – 1919 ml = 81 ml Percobaan Kedua : Volume sisa pertama – volume sisi kedua : 1919 ml – 1842 ml = 77 ml Percobaan ketiga : Volume sisa Kedua – Volume Sisa Ketiga
FOCUS TEKNIK MESIN UPMI
Volume 1 Nomor 1
e-ISSN : 2746 – 1696
Edisi 2020
: 1842 ml – 1763 ml = 79 ml
Rata-rata Konsumsi Bahan Bakar : 81 ml + 77 ml + 79 ml : 3 = 79 ml
Gambar 1 Konsumsi Bahan Bakar angin nitrogen tekanan 31/36 psi laju 30 km/jam Tekanan 28/33 psi
Tekanan ban sebesar 28/33 psi dengan bahan bakar yang diisikan sebanyak 2000 ml. Sepeda motor dengan spesifikasi tersebut dijalankan laju kendaraan 30 km/jam sepanjang jalur 4 km lintasan. Pengujian tersebut memberikan data hasil sisa bahan bakar pertama sebesar 1923, sementara pengujian kedua diperoleh data sebesar 1843 ml dan pengujian ke-tiga sebesar 1761 ml. Rata –rata konsumsi bahan bakar pada tekanan angin nitrogen 28/33 psi sebesar 80 ml. Percobaan pertama : Volume awal – volume sisi pertama
: 2000 ml – 1923 ml = 77 ml
Percobaan Kedua : Volume sisa pertama – volume sisi kedua : 1923 ml – 1843 ml = 80 ml
Percobaan ketiga : Volume sisa Kedua – Volume Sisa Ketiga : 1843 ml – 1761 ml = 82 ml
Rata-rata Konsumsi Bahan Bakar : 77 ml + 80 ml + 82 ml : 3 = 80 ml
Gambar 2 Konsumsi Bahan Bakar angin nitrogen tekanan 28/33 psi laju 30 km/jam Tekanan 25/30 psi
Tekanan ban sebesar 25/30 psi dengan bahan bakar yang diisikan sebanyak 2000 ml. Sepeda motor dengan spesifikasi tersebut dijalankan laju kendaraan 30 km/jam sepanjang jalur 4
3
Perco2baan
1 75
85
Konsumsi Bahan Baker
konsumsi… 80 3 Perco2baan konsumsi… 1
konsumsi bahan bakar
84 82 80 78 76 74 Ko n su m si B ah an B ak ar (m l) Ko n su m si B ah an B ak ar (m l)
FOCUS TEKNIK MESIN UPMI
Volume 1 Nomor 1
e-ISSN : 2746 – 1696
Edisi 2020
km lintasan. Pengujian tersebut memberikan data hasil sisa bahan bakar pertama sebesar 1919, sementara pengujian kedua diperoleh data sebesar 1833 ml dan pengujian ke-tiga sebesar 1748 ml. Rata –rata konsumsi bahan bakar pada tekanan angin nitrogen 25/30 psi sebesar 80 ml. Percobaan pertama : Volume awal – volume sisi pertama
: 2000 ml – 1919 ml = 87 ml
Percobaan Kedua : Volume sisa pertama – volume sisi kedua : 1919 ml – 1833 ml = 92 ml
Percobaan ketiga : Volume sisa Kedua – Volume Sisa Ketiga : 1833 ml – 1748 ml = 78 ml
Rata-rata Konsumsi Bahan Bakar : 87 ml + 92 ml + 78 ml : 3 = 84 ml
Gambar 3 Konsumsi Bahan Bakar angin nitrogen tekanan 25/30 psi laju 30 km/jam.
Pengaruh penggunaan Angin Oksigen (O2) dan Tekanan angin terhadap Konsumsi bahan
bakar
untuk mengetahui pengaruh penggunaan angin Oksigen (O2) dan tekanan angin terhadap
Efisiensi bahan bakar maka diuji dengan eksperimen menjalankan. Data yang diperoleh dari hasil penelitiana dapat dimasukan dalam tabel. Adapun yang masuk dalam tabel tekanan angin adalah tekanan angin dalam satuan psi, untuk konsumsi bahan bakar, dan rata – rata perjamnya, Menggunakan satuan mlagar lebih mudah menghitung setiap pengikisan bannya, dengan laju kendaraan yang sudah ditentukan menggunakansatuan Km/Jam .
3
ob Perc 2 aan
1
konsumsi bahan bakar
88 konsumsi… 86 84 82 80 78 Kon su m si B ah an B ak ar (m l)
FOCUS TEKNIK MESIN UPMI
Volume 1 Nomor 1
e-ISSN : 2746 – 1696
Edisi 2020
Tabel 1
hasil pengujian Angin ban Nitrogen
Laju Kendaraan (km/jam) Tekanan Angin (psi) Beban (kg) Volume Bahan Bakar (ml)
Volume Bahan Bakar setelaha pengujian (ml) Rata- rata 1 2 3 30 31/36 173 2000 1906 1804 1707 98 28/33 1902 1807 1704 99 25/30 1896 1803 1697 101 55 31/36 173 2000 1896 1789 1688 104 28/33 1897 1799 1692 103 25/30 1902 1792 1688 104 80 31/36 173 2000 1883 1763 1654 115 28/33 1888 1766 1653 116 25/30 1877 1760 1647 118
Efisiensi bahan bakar pada Angin Oksigen (O2) pada Laju 30 km/jam
Tekanan 31/36 psi
Tekanan ban sebesar 31/36 psi dengan bahan bakar yang diisikan sebanyak 2000 ml. Sepeda motor dengan spesifikasi tersebut dijalankan laju kendaraan 30 km/jam sepanjang jalur 4 km lintasan. Pengujian tersebut memberikan data hasil pengujian pertama sebesar 1906, sementara pengujian kedua diperoleh data sebesar 1804 ml dan pengujian ke-tiga sebesar 1707 ml. Rata –rata konsumsi bahan bakar pada tekanan angin oksigen 31/36 psi sebesar 85 ml.
Percobaan pertama : Volume awal – volume sisi pertama : 2000 ml – 1906 ml = 94 ml
Percobaan Kedua : Volume sisa pertama – volume sisi kedua : 1906 ml – 1804 ml = 102 ml
Percobaan ketiga : Volume sisa Kedua – Volume Sisa Ketiga : 1804 ml – 1707 ml = 97 ml
FOCUS TEKNIK MESIN UPMI
Volume 1 Nomor 1
e-ISSN : 2746 – 1696
Edisi 2020
Gambar 4 Konsumsi Bahan Bakar angin Oksigen tekanan 31/36 psi laju 30 km/jam Tekanan 28/33 psi
Tekanan ban sebesar 28/33 psi dengan bahan bakar yang diisikan sebanyak 2000 ml. Sepeda motor dengan spesifikasi tersebut dijalankan laju kendaraan 30 km/jam sepanjang jalur 4 km lintasan. Pengujian tersebut memberikan data hasil sisa bahan bakar pertama sebesar 1902, sementara pengujian kedua diperoleh data sebesar 1807 ml dan pengujian ke-tiga sebesar 1704. Rata –rata konsumsi bahan bakar pada tekanan angin oksigen 28/33 psi sebesar 80 ml.
Percobaan pertama : Volume awal – volume sisi pertama : 2000 ml – 1902 ml = 98 ml
Percobaan Kedua : Volume sisa pertama – volume sisi kedua
: 1902 ml – 1807 ml = 95 ml
Percobaan ketiga : Volume sisa Kedua – Volume Sisa Ketiga
: 1898 ml – 1704 ml = 103 ml
Rata-rata Konsumsi Bahan Bakar : 98 ml + 95 ml + 103 ml : 3 = 99 ml
Gambar 5 Konsumsi Bahan Bakar angin Oksigen tekanan 28/33 psi laju 30 km/jam 3 Perco2baan 1 90 konsumsi… 95
105
konsumsi bahan bakar
100 3 Perco2baan 1 90 95 100konsumsi bahan bakar
konsumsi… 105 Ko n su m si B ah an B ak ar (m l) Ko n su m si B ah an B ak ar (m l)
FOCUS TEKNIK MESIN UPMI
Volume 1 Nomor 1
e-ISSN : 2746 – 1696
Edisi 2020
Tekanan 25/30 psi
Tekanan ban sebesar 25/30 psi dengan bahan bakar yang diisikan sebanyak 2000 ml. Sepeda motor dengan spesifikasi tersebut dijalankan laju kendaraan 30 km/jam sepanjang jalur 4 km lintasan. Pengujian tersebut memberikan data hasil sisa bahan bakar pertama sebesar 1896, sementara pengujian kedua diperoleh data sebesar 1803 ml dan pengujian ke-tiga sebesar 1697 ml. Rata –rata konsumsi bahan bakar pada tekanan angin oksigen 25/30 psi sebesar 101 ml. Percobaan pertama : Volume awal – volume sisi pertama
: 2000 ml – 1896 ml = 104 ml
Percobaan Kedua : Volume sisa pertama – volume sisi kedua
: 1896 ml – 1803 ml = 93 ml
Percobaan ketiga : Volume sisa Kedua – Volume Sisa Ketiga
: 1803 ml – 1697 ml = 106 ml
Rata-rata Konsumsi Bahan Bakar : 104 ml + 93 ml + 106 ml : 3 = 101 ml
Gambar 6 Konsumsi Bahan Bakar angin Oksigen tekanan 25/30 psi laju 30 km/jam
Perbandingan Konsumsi Bahan Bakar Angin Nitrogen (N) dengan angin Oksigen (O2)
Kelebihan maupun kekurangan antara Angin Nitrogen dan Angin Oksigen berdasarkan penggunaanya dalam memperkecil kebutuhan bahan bakar ayau lebih disebut pengefisienan bahan bakar.
Berikut perbandingan konsumsi bahan bakar antara ban menggunakan angin nitrogen dan ban menggunakan angin oksigen dengan ketentuan beban konstant dan laju kendaraan sama.
3 Perco2baan 1 100 95 90 85
konsumsi bahan bakar
konsumsi… 110 105 Ko n su m si B ah an B ak ar (m l)
FOCUS TEKNIK MESIN UPMI
Volume 1 Nomor 1
e-ISSN : 2746 – 1696
Edisi 2020
Perbandingan pada laju 30 km/jam
Gambar 7 Perbandingan Konsumsi Bahan Bakar pada laju 30 km/jam
Berdasarkan gambar diatas menjelskan bahwa perbandingan konsumsi bahan bakar sepeda motor Vario Techno 110 cc dengan menggunakan angin Nitrogen dibandingkan dengan angin oksigen pada laju 30 km/jam dengan tekanan angin yang divariasikan. Secara keseluruhan dari tekanan angin yang divariasikan bahwa angin nitrogen lebih efisien dalam pengiritan BBM pada penggunaan sepeda motor Vario Techno 110 cc. Pada pengujian tekanan 31/36 psi angin nitrogen lebih efisien dengan selisih 19 ml, tekanan 28/33 psi angin nitrogen lebih efisien dengan selisih 19 ml dan tekanan 25/30 psi nitrogen lebih efisien dengan selisih 17 ml.
KESIMPULAN
1. Selisih konsumsi bahan bakar nitrogen terhadap angin oksigen Pada pengujian laju 30 km/jam Sepeda Motor Honda Vario Techno 110 cc yaitu, tekanan 31/36 psi angin nitrogen lebih efisien dengan selisih 19 ml, tekanan 28/33 psi angin nitrogen lebih efisien dengan selisih 19 ml dan tekanan 25/30 psi nitrogen lebih efisien dengan selisih 17 ml.
2. Pada pengujian laju 55 km/jam Sepeda Motor Honda Vario Techno 110 cc yaitu, tekanan 31/36 psi angin nitrogen lebih efisien dengan selisih 18 ml, tekanan 28/33 psi angin nitrogen lebih efisien dengan selisih 19 ml dan tekanan 25/30 psi nitrogen lebih efisien dengan selisih 18 ml.
Tekanan Angin (psi)
25/30 28/33 31/36 0 10 Nitrogen Oksigen 20 30 40 50 60 70 80 84 80 79 90 100 101 99 98 110
Konsumsi Bahan Bakar Laju 30
km/Jam
Ko n su m si B ah an B ak ar (m l)FOCUS TEKNIK MESIN UPMI
Volume 1 Nomor 1
e-ISSN : 2746 – 1696
Edisi 2020
3. Pada pengujian laju 80 km/jam Sepeda Motor Honda Vario Techno 110 cc yaitu, tekanan 31/36 psi angin nitrogen lebih efisien dengan selisih 30 ml, tekanan 28/33 psi angin nitrogen lebih efisien dengan selisih 32 ml dan tekanan 25/30 psi nitrogen lebih efisien dengan selisih 33 ml.
4. Pengaruh penggunaan angin nitrogen pada sepeda motor memberikan dampak yang sangat terukur yaitu mengirit penggunaan bahan bakar, serta menunjukkan selisih yang besar dengan penggunaan angin oksigen pada sepeda motor Vario Techno 110 cc.
SARAN
1. Penggunaan angin nitrogen hendaknya di marakkan, karena sangat mendukung dalam pengiritan bahan bakar, khususnya pada sepeda motor sebagai objek penelitian.
2. Penting dilakukan penelitian lebih detail terutama pada keseluruhan jenis kendaraan sepeda motor tentang pengaruh penggunaan angin nitrogen dalam rangka menasionalkan pengiritkan bahan bakar.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 1995. “New Step I Training Manual”. Jakarta : PT. Toyota Astra Motor. Anonim, 1996. “new step II Training Manual”. Jakarta : PT. Toyota Astra Motor. Daryanto, 1999.Teknik Pemeliharaan Mobil. Jakarta : PT. Bumi Aksara
Fandi Ahmad, I Made Arsana. 2014. perencanaan sistem aliran fluida pada rancang bangun alat penguji kapasitas radiator. Surabaya. Jurnal Teknik Mesin. Vol.2, No.1:48-54
Frank Kreith dan Arko Prijono, 1991:4. dasar – dasar perpindahan panas.
Holman, J.P. 1994. perpindahan kalor edisi keenam. alih bahasa E. Jasjfi.Jakarta:Erlangga Incropera, Frank P. And Dewitt, David P. 1996. fundamental of heat and mass transfer. fourt
edition. Amerika : School of Mechanical Engineering Purdue University.
FOCUS TEKNIK MESIN UPMI
Volume 1 Nomor 1
e-ISSN : 2746 – 1696
Edisi 2020
Zuhdi Ma’sum, Made Arsana, Fathrurrahman Malik, Wahyudi Priyono, Ali Althway. 2012. Analisa Perpindahan Panas Dengan Konveksi Bebas dan Radiasi Pada Penukar Panas Jenis Pipa dan Kawat. Surabaya. Jurnal Teknik Kimia. Vol.7, No.1:1-7
