BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Biodiesel
2.1.1 Sejarah Penggunaan Biodiesel
Rudolf Diesel (Gambar 2.1) mendemonstrasikan sebuah mesin diesel yang berjalan dengan bahan bakar minyak kacang tanah (atas permintaan pemerintah Perancis) dibangun oleh French Otto Company pada saat pameran dunia di Paris, Perancis pada tahun 1900. Mesin ini mendapatkan harga tertinggi. Mesin ini dijadikan prototipe Diesel's vision karena menggunakan tenaga minyak kacang tanah. Sebuah bahan bakar yang bukan termasuk biodiesel, karena tidak diproses secara transesterifikasi. Dia percaya bahwa penggunaan bahan bakar dengan biomassa merupakan mesin masa depan. Pada tahun 1912 pidato Diesel mengatakan, "penggunaan minyak nabati untuk bahan bakar mesin terlihat tidak menarik pada saat ini, akan tetapi menjadi hal yang sangat penting setara dengan petroleum dan produk batubara di masa depan."
Gambar 2.1 Rudolf Christian Karl Diesel
dengan 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, misalkan pada Castor Oil). 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 (atau 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.
2.1.2. Penjelasan Biodiesel
Biodiesel terdiri dari asam lemak alkil ester dalam rantai lurus panjang yang diperoleh melalui reaksi transesterifikasi minyak nabati dan lemak hewani dengan alkohol beserta kehadiran katalis yang cocok (Rezaei R., M. Mohadesi G.R. Moradi, 2013). Biodiesel merupakan salah satu bahan bakar alternatif ramah lingkungan, tidak mempunyai efek terhadap kesehatan dan dapat dipakai sebagai bahan bakar kendaraan bermotor serta dapat lebih menurunkan emisi bila dibandingkan dengan minyak diesel. Biodiesel mempunyai sifat pembakaran yang serupa dengan minyak solar, sehingga dapat dipergunakan langsung pada mesin berbahan bakar minyak solar tanpa mengubah mesin. Reaksinya membutuhkan katalis yang umumnya merupakan basa kuat, sehingga akan memproduksi senyawa kimia baru yang disebut metil ester (Gerpen, J.V,2005).
Biodiesel juga merupakan energi terbarukan yang dapat diperbaharui, bersifat biodegradable, ramah lingkungan karena hampir tidak ada membuang gas karbon monoksida (CO), karbon dioksida (CO2), sulfur dioksida (SO2), hidrokarbon (HC) dan partikel-partikel lain yang mengganggu pernafasan (Bowman, M., D. Hilligoss dan S. Rasmussen, 2006). Karakteristik biodiesel itu berbeda-beda tergantung dari sumbernya apakah nabati atau hewani. Hal ini pun berhubungan dengan struktur kimianya, seperti jumlah karbon dan jumlah ikatan karbon rangkap (Conley, Shawn P, 2012).
Namun, biodiesel lebih sering digunakan sebagai penambah untuk diesel petroleum, meningkatkan bahan bakar diesel petrol murni ultra rendah belerang yang rendah pelumas( Luque, Rafael dkk, 2011).
Penggunaan dan produksi biodiesel meningkat dengan cepat, terutama di Eropa, Amerika Serikat, dan Asia, meskipun dalam pasar masih sebagian kecil saja dari penjualan bahan bakar. Pertumbuhan SPBU membuat semakin banyaknya penyediaan biodiesel kepada konsumen dan juga pertumbuhan kendaraan yang menggunakan biodiesel sebagai bahan bakar. Jumlah kendaraan yang beroperasi semakin meningkat dan juga jumlah perindustrian yang semakin bertambah menjadikan biodiesel manjadi bahan bakar yang sangat dibutuhkan dalam jumlah yang semakin bertambah. Di jaman sekarang ini banyak yang melakukan berbagai riset mengenai perkembangan biodiesel itu sendiri, baik dalam hal penemuan biodiesel baru maupun modifikasi atau penelitian dalam hal penggabungan dari berbagai biodiesel untuk mendapatkan biodiesel yang lebih baik lagi.
Biodiesel adalah Bahan Bakar Nabati mesin/motor diesel berupa ester metil asam lemak yang terbuat dari minyak nabati/hewani yang memenuhi standar mutu yang disyaratkan. Di Indonesia Standar dan Mutu (Spesifikasi) Bahan Bakar Nabati (Biofuel) Jenis Biodiesel ditetapkan dan diatur dalam Keputusan Direktur Jenderal energi Baru, Terbarukan dan Konservasi Energi Nomor : 723 K/10/DJE/2013, yang mengacu pada SNI 7182:2012 Biodiesel (Direktorat Jenderal Energi Baru Terbarukan, 2013).
Tabel 2.1. Standarisasi Karakteristik Biodiesel
Parameter Satuan Standar Nasional Indonesia
Biodiesel Standard in ASTM
Angka Asam Mg KOH/g
Air dan
Dengan berbagai riset yang dilakukan dapat mencari solusi untuk mengurangi krisis bahan bakar yang terjadi saat ini. Biodiesel juga memiliki kelebihan dibandingkan dengan solar pada umumnya dalam segi pembakaran maupun ketersediaannya. Hal ini yang menjadi acuan untuk memproduksi biodiesel dalam jumlah yang lebih banyak. Dibandingkan dengan solar, biodiesel memiliki kelebihan diantaranya (Hambali, 2007) :
1. Dapat terurai (biodegradable)
2. Tidak memerlukan modifikasi mesin diesel yang telah ada.
3. Tidak memperparah efek rumah kaca karena siklus karbon yang terlibat pendek.
5. Penggunaan biodiesel dapat memperpanjang usia mesin diesel karena memberikan lubrikasi lebih daripada bahan bakar petroleum.
6. Memiliki flashpoint yang tinggi, yaitu sekitar2000C, sedangkan bahan bakar petroleum diesel flashpointnya hanya 700C.
7. Bilangan setana(cetane number) yang lebih tinggi daripada petroleum diesel.
2.1.3. Pembuatan Biodiesel
Hampir seluruh minyak nabati dapat diolah menjadi biodiesel. Minyak nabati yang dapat diolah menjadi biodiesel dapat dihasilkan oleh berbagai macam jenis tumbuhan seperti kedelai, kanola, inti sawit, kelapa, jarak pagar, bunga matahari, biji kapuk, jagung dan ratusan tanaman penghasil minyak lainnya. Namun bahan utama pembuatan biodiesel yang sering digunakan adalah minyak jarak pagar karena minyak ini bukan merupakan minyak untuk pangan karena minyak jarak ini memiliki sifat sangat beracun. Jarak pagar (Jatropha curcas) seringkali salah diidentifikasikan dengan tanaman jarak kepyar (Ricinus communis) atau “Castor Bean”. Keduanya tanaman ini dapat diperoleh ekstrak minyak dari bijinya. Hanya saja tanaman jarak Ricinus communis seringkali terkait dengan produksi “ricin” yaitu racun yang berbahaya dan banyak digunakan untuk penelitian terapi penyakit kanker, sedangkan tanaman Jatropha curcas
menghasilkan racun “krusin” tetapi lebih banyak terkait dengan informasi “biodiesel” atau “biofuel”. Kedua tanaman ini berbeda baik dalam bentuk morfologi tanaman maupun minyak yang dihasilkannya(Charloq, 2008)
dalam keadaan dingin semalam. Maka akan diperoleh biodiesel pada bagian atas dengan warna jernih kekuningan dan sedikit bagian bawah campuran antara sabun dari FFA, sisa metanol yang tidak bereaksi dan gliserin sekitar 79 ml.
Biodiesel merupakan cairan kekuningan pada bagian atas dipisahkan dengan mudah dengan menuang dan menyingkirkan bagian bawah dari cairan. Untuk skala besar produk bagian bawah dapat dimurnikan untuk memperoleh gliserin yang berharga mahal, juga sabun dan sisa metanol yang tidak bereaksi. Diagram alir pembuatan biodisel di tunjukkan pada Gambar 2.2 dibawah.
Gambar 2.2 Diagram Alir Biodiesel (Fauzi Odi dan Niamul Huda. 2014)
Pembuatan biodiesel dapat dilakukan dengan cara berikut ini:
1. Proses reaksi kimia
Reaksi kimia dalam pembuatan biodiesel bisa dilakukan dengan 2 cara, yaitu :
1.a. Reaksi Trans-esterifikasi
murah dan reaktifitasnya paling tinggi (sehingga reaksi disebut metanolisis). Jadi, di sebagian besar dunia ini, biodiesel praktis identik dengan ester metil asam-asam lemak (Fatty Acids Metil Ester, FAME). Reaksi trans-esterifikasi di tunjukkan pada Gambar 2.3.
Gambar 2.3 Reaksi Trans-esterifikasi(Gerhard Knothe, Jon Van Gerpen, Jurgen Krahl, 2005)
Tahapan reaksi transesterifikasi pembuatan biodiesel selalu menginginkan agar didapatkan produk biodiesel dengan jumlah yang maksimum. Beberapa kondisi reaksi yang mempengaruhi konversi serta perolehan biodiesel melalui transesterifikasi adalah sebagai berikut (Freedman, B., dan E. H. Pryde, 1982):
a. Pengaruh air dan asam lemak bebas
Minyak nabati yang akan ditransesterifikasi harus memiliki angka asam yang lebih kecil dari 1. Banyak peneliti yang menyarankan agar kandungan asam lemak bebas lebih kecil dari 0.5% (<0.5%). Selain itu, semua bahan yang akan digunakan harus bebas dari air. Karena air akan bereaksi dengan katalis, sehingga jumlah katalis menjadi berkurang. Katalis harus terhindar dari kontak dengan udara agar tidak mengalami reaksi dengan uap air dan karbon dioksida.
konversi 98%. Secara umum ditunjukkan bahwa semakin banyak jumlah alkohol yang digunakan, maka konversi yang diperoleh juga akan semakin bertambah. Pada rasio molar 6:1, setelah 1 jam konversi yang dihasilkan adalah 98-99%, sedangkan pada 3:1 adalah 74-89%. Nilai perbandingan yang terbaik adalah 6:1 karena dapat memberikan konversi yang maksimum.
c. Pengaruh jenis alcohol.
Pada rasio 6:1, metanol akan memberikan perolehan ester yang tertinggi dibandingkan dengaan menggunakan etanol atau butanol.
d. Pengaruh jenis katalis
Alkali katalis (katalis basa) akan mempercepat reaksi transesterifikasi bila dibandingkan dengan katalis asam. Katalis basa yang paling populer untuk reaksi transesterifikasi adalah natrium hidroksida (NaOH), kalium hidroksida (KOH), natrium metoksida (NaOCH3), dan kalium metoksida (KOCH3).Katalis sejati bagi reaksi sebenarnya adalah ion metilat (metoksida) Reaksi transesterifikasi akan menghasilkan konversi yang maksimum dengan jumlah katalis 0,5-1,5%-b minyak nabati. Jumlah katalis yang efektif untuk reaksi adalah 0,5%-b minyak nabati untuk natrium metoksida dan 1%-b minyak nabati untuk natrium hidroksida.
e. Metanolisis Crude dan Refined Minyak Nabati
Perolehan metil ester akan lebih tinggi jika menggunakan minyak nabati refined. Namun apabila produk metil ester akan digunakan sebagai bahan bakar mesin diesel, cukup digunakan bahan baku berupa minyak yang telah dihilangkan getahnya dan disaring.
f. Pengaruh temperature
Reaksi transesterifikasi dapat dilakukan pada temperatur 30 - 65° C (titik didih metanol sekitar 65° C). Semakin tinggi temperatur, konversi yang diperoleh akan semakin tinggi untuk waktu yang lebih singkat.
Esterifikasi adalah tahap konversi dari asam lemak bebas menjadi ester. Esterifikasi mereaksikan minyak lemak dengan alkohol. Katalis-katalis yang cocok adalah zat berkarakter asam kuat, dan karena ini, asam sulfat, asam sulfonat organik atau resin penukar kation asam kuat merupakan katalis-katalis yang biasa terpilih dalam praktek industrial (Soerawidjaja, 2006).
Untuk mendorong agar reaksi bisa berlangsung ke konversi yang sempurna pada temperatur rendah (misalnya paling tinggi 120° C), reaktan metanol harus ditambahkan dalam jumlah yang sangat berlebih (biasanya lebih besar dari 10 kali nisbah stoikhiometrik) dan air produk ikutan reaksi harus disingkirkan dari fasa reaksi, yaitu fasa minyak. Melalui kombinasi-kombinasi yang tepat dari kondisi-kondisi reaksi dan metode penyingkiran air, konversi sempurna asam-asam lemak ke ester metilnya dapat dituntaskan dalam waktu 1 sampai beberapa jam. Reaksi esterifikasi dari asam lemak menjadi metil ester pada Gambar 2.4.
Gambar 2.4. Reaksi Esterifikasi
Hal-hal yang Mempengaruhi Reaksi Esterifikasi
a. Waktu Reaksi
Semakin lama waktu reaksi maka kemungkinan kontak antar zat semakin besar sehingga akan menghasilkan konversi yang besar. Jika kesetimbangan reaksi sudah tercapai maka dengan bertambahnya waktu reaksi tidak akan menguntungkan karena tidak memperbesar hasil.
b. Pengadukan
c. Katalisator
Katalisator berfungsi untuk mengurangi tenaga aktivasi pada suatu reaksi sehingga pada suhu tertentu harga konstanta kecepatan reaksi semakin besar. Pada reaksi esterifikasi yang sudah dilakukan biasanya menggunakan konsentrasi katalis antara 1 - 4 % berat sampai 10 % berat campuran pereaksi. Namun, untuk jumlah katalis yang tinggi, konversi tetap stabil dan hanya menambah biaya produksi(Kiakalaieh, A. Talebian, N.A.S Amin, A. Zarei dan H. Jaliliannosrati, 2013).
d. Suhu Reaksi
Semakin tinggi suhu yang dioperasikan maka semakin banyak konversi yang dihasilkan, hal ini sesuai dengan persamaan Archenius. Bila suhu naik maka harga k makin besar sehingga reaksi berjalan cepat dan hasil konversi makin besar.
2. Proses Lanjutan (Pencucian)
Banyak cara “washing” biodiesel, yang paling banyak digunakan adalah “The Bubblewash Methode”, caranya adalah ditambahkan air seperempat sampai setengah volume oil (campur H3PO410% 10 ml per galon) pada suhu tetap. Masukkan pompa akuarium, nyalakan 24 jam. Lakukan lagi sekitar 3 - 4 kali hingga pH air netral.
2.2. Komposisi Bahan Baku
Berdasarkan asal-usul penyebarannya, petunjuk-petunjuk arkeologi mengarah pada budidaya jagung primitif di bagian selatan Meksiko, Amerika Tengah, sejak tahun 7000 tahun lalu. Sisa-sisa tongkol jagung yang ditemukan di Gua Guila Naquitz, Lembah Oaxaca berusia sekitar 6250 tahun. Tongkol utuh tertua ditemukan di gua-gua dekat Tehuacan, Puebla, Meksiko, berusia sekitar 3450 SM.
Bangsa Olmek dan Maya sudah membudidayakan di seantero Amerika
Tengah sejak 10000 tahun yang lalu dan mengenal berbagai teknik pengolahan
yang lalu, dan mencapai daerah pegunungan di selatan Peru pada 4000 tahun yang
lalu. Pada saat inilah berkembang jagung yang beradaptasi dengan suhu rendah di
kawasan Pegunungan Andes. Sejak 2500 SM, tanaman ini telah dikenal di
berbagai penjuru
Kedatangan orang-orang Eropa sejak akhir abad ke-15 membawa serta
jenis-jenis jagung ke
Benua Amerika.
Eropa maupun Asia. Pengembaraan jagung ke Asia
dipercepat dengan terbukanya jalur barat yang dipelopori oleh armada
pimpinan Ferdinand Magellan melintasi Samudera Pasifik. Di tempat-tempat baru
ini jagung relatif mudah beradaptasi karena tanaman ini memiliki plastisitas
fenotipe
Jagung masuk Nusantara diperkirakan pada abad ke-16 oleh penjajahan
Portugis. Di Indonesia, berbagai macam nama dipakai untuk menyebut jagung.
Kata “jagung” menurut Denys Lombard merpakan penyingkatan dari jawa agung,
yang berarti “jewawut besar”, nama yang digunakan orang Jawa. Beberapa nama
daerah adalah jagong (Sunda, Aceh, Batak, Ambon), jago (Bima), jhaghung
(Madura), rigi (Nias), eyako (Enggano), wataru (Sumba), latung (Flores), fata
(Solor), pena (Timor), gandung (Toraja), kastela (Halmahera), telo (Tidore),
binthe atau binde (Gorontalo dan Buol), dan barelle (Bugis). Dikawasan timur
Indonesia juga dipakai luas istilah milu, yang jelas berasal dari milho berarti
“jagung” dalam bahasa Portugis. yang tinggi.
Jagung yang bahasa latinnya ialah Zea mays ssp. mays merupakan salah satu tanaman pangan penghasil karbohidrat, selain gandum dan padi. Pada masa kini, jagung juga sudah menjadi komponen penting pakan ternak. Penggunaan lainnya adalah sebagai sumber minyak pangan dan bahan dasar tepung maizena. Berbagai produk turunan hasil jagung menjadi bahan baku berbagai produk industri.
Menurut Tjitrosoepomo, 1991 tanaman jagung dalam tata nama atau sistematika (Taksonomi) tumbuh-tumbuhan jagung diklasifikasi sebagai berikut : Kingdom : Plantae
Kelas : Monocotyledoneae Ordo : Graminae
Famili : Graminaceae Genus : Zea
Spesies : Zea mays L.
Biji jagung kaya akan karbohidrat. Sebagian besar berada pada endospermium. Kandungan karbohidrat dapat mencapai 80% dari seluruh bahan kering biji. Karbohidrat dalam bentuk pati umumnya berupa campuran amilosa dan amilopektin. Pada jagung ketan, sebagian besar atau seluruh patinya merupakan amilopektin. Perbedaan ini tidak banyak berpengaruh pada kandungan gizi, tetapi lebih berarti dalam pengolahan sebagai bahan pangan. Jagung manis diketahui mengandung amilopektin lebih rendah tetapi mengalami peningkatan fitoglikogen dan sukrosa. Untuk ukuran yang sama, meski jagung mempunyai kandungan karbohidrat yang lebih rendah, namum mempunyai kandungan protein yang lebih banyak. Jagung merupakan tanaman semusim (annual). Satu siklus hidupnya diselesaikan dalam 80-150 hari.
Diantara beberapa varietas tanaman jagung memiliki jumlah daun rata-rata 12 - 18 helai. Varietas yang dewasa dengan cepat mempunyai daun yang lebih sedikit dibandingkan varietas yang dewasa dengan lambat yang mempunyai banyak daun. Panjang daun berkisar antara 30 - 150 cm dan lebar daun dapat mencapai 15 cm. beberapa varietas mempunyai kecenderungan unutk tumbuh dengan cepat. Kecenderungan ini tergantung pada kondisi iklim dan jenis tanah (Berger, 1962 ).
Batang tanaman jagung padat, ketebalan sekitar 2 – 4 cm tergantung pada varietasnya. Genetik memberikan pengaruh yang tinggi pada tanaman. Tinggi tanaman yang sangat bervariasi ini merupakan karakter yang sangat berpengaruh pada klasifikasi karakter tanaman jagung (Singh, 1987).
baru untuk pertumbuhan dan perkembangan menjadi tanaman jagung (Johnson,1991).
Gambar 2.5 Jagung
Tanaman jagung ialah tanaman semusim (annual) yang dalam budidaya menyelesaikan satu daur hidupnya dalam 80-150 hari. Istilah "seumur jagung" menggambarkan usia rata-rata jagung yang berkisar tiga sampai empat bulan. Sekitar paruh pertama dari daur hidup merupakan tahap pertumbuhan vegetatif dan paruh kedua untuk tahap reproduktif. Sebagian jagung merupakan tanaman hari pendek yang pembungaannya terjadi jika mendapat penyinaran di bawah panjang penyinaran matahari tertentu, biasanya 12,5 jam.
Tinggi tanaman jagung sangat bervariasi. Rata-rata dalam budidaya mencapai 2,0 sampai 2,5 m, meskipun ada kultivar yang dapat mencapai tinggi 12 m pada lingkungan tumbuh tertentu. Tinggi tanaman biasa diukur dari permukaan tanah hingga ruas teratas sebelum rangkaian bunga jantan (malai). Meskipun ada yang dapat menghasilkan anakan (seperti padi), pada umumnya jagung tidak memiliki kemampuan ini. Tangkai batang beruas-ruas dengan tiap ruas kira-kira 20 cm. Dari buku melekatlah pelepah daun yang memeluk tangkai batang. Daun tidak memiliki tangkai. Helai daun biasanya lebar 9 cm dan panjang dapat mencapai 120 cm. Kandungan karbohidrat dapat mencapai 80% dari seluruh bahan kering biji. Karbohidrat dalam bentuk pati umumnya berupa campuran amilosa dan amilopektin. Kandungan gizi Jagung per 100 gram bahan adalah:
Tabel 2.2. Kandungan Gizi Jagung (Dahyaningsih, Endah,dkk. 2010)
Kandungan Gizi Nilai Satuan
Kalori 355 Kalori
Sebagai salah satu daerah yang memiliki potensi alam yang baik dalam sektor pertanian, Indonesia menjadi tempat yang cocok untuk pembudidayaan jenis tumbuhan ini. Sebagai suatu kepulauan yang terletak di daerah tropis sekitar khatulistiwa, Indonesia memiliki beragam jenis tahan yang mampu menyuburkan tanaman, sinar matahari yang konsisten sepanjang tahun, konsisi alam yang memenuhi persyaratan tumbuh tanaman, dan curah hujan rata-rata per tahun yang cukup tinggi, semua kondisi itu merupakan faktor-faktor ekologis yang baik untuk membudidayakan tanaman perkebunan.
Minyak jagung adalah minyak yang diekstraksi atau diperas dari biji jagung, bersifat setengah kering, berwarna kekuningan dan digunakan untuk membuat sabun, dan pelumas. Minyak ini mulai mengeluarkan asap pada kisaran suhu 204 °C - 213 °C. Karena tahan dalam suhu tinggi tanpa mengeluarkan asap, minyak jagung cocok digunakan untuk memasak banyak jenis makanan dan nilai gizinya sangat tinggi yaitu 250 kilo kalori/ons. Minyak jagung seringkali digunakan sebagai alternatif pengganti minyak sawit karena diduga memiliki kandungan asam lemak jenuh yang lebih rendah minyak jagung juga memiliki rasa yang hampir hambar.
mengandung ubiquinon, alfatokoferol tinggi dan gamma-tokoferol yang tinggi sehingga dapat menghindarkan dari "ketengikan" oksidatif. Nutrisi penting lain dalam minyak jagung yang tidak kalah penting adalah vitamin E yang sangat baik untuk meningkatkan sistem kekebalan tubuh dan juga bertindak sebagai antioksidan dengan mencegah kerusakan akibat radikal bebas.
Minyak jagung diperoleh dari bagian bakal biji dari butiran-butiran jagung. Di pabrik, biji jagung direndam dalam air panas selama satu atau dua hari. Setelah selesai dari tahap perendaman, dilakukan penggilingan kasar untuk melepaskan bakal buahnya. Bakal tanaman kemudian dipisahkan dengan cara diapungkan lalu dipres untuk menghasilkan minyak jagung. Minyak ini menyediakan asam lemak esensial dan energi. Asam linoleat dalam minyak jagung merupakan asam lemak esensial yang digunakan untuk integritas kulit, membran sel, sistem kekebalan dan untuk sintesis icosanoid. Icosanoid merupakan unsur yang penting untuk unsur-unsur reproduksi, kardiovaskuler, ginjal, pencernaan dan ketahanan terhadap penyakit. Mengkonsumsi minyak jagung efektif untuk menurunkan kadar kolesterol darah. Untuk mendapatkan manfaat yang optimal, perlu dipilih minyak jagung yang berbahan jagung non-transgenik.
Produk utama jagung adalah bijiannya. Bijian sebenarnya adalah buah dan biji yang menyatu. Massa bijian terbesar diisi oleh endosperma yang kaya oleh karbohidrat. Dari bijian yang dihasilkan, jagung menjadi sumber pangan pokok manusia ketiga setelah gandum dan beras/padi. Bijian jagung dimanfaatkan sebagai pakan hewan, baik untuk unggas maupun ternak besar. Serapan terbesar di Indonesia sekarang adalah sebagai sumber pakan ternak. Olahan bijian juga diserap dalam industri pangan, farmasi, kosmetika, dan industri kimia.
Produk jagung lainnya adalah tongkol jagung. Setelah hasil pemisahan biji jagung, tongkol yang sudah terpisah dari bijinya juga masih dapat digunakan untuk berbagai jenis produksi, baik untuk pakan ternak ataupun pembuatan minyak dari tongkol jagung. Selain itu, jagung tongkol juga dapat dipanen dalam usia sekitar tiga minggu setelah penyerbukan untuk dijadikan sayuran atau direbus serta dibakar. Jagung manis biasanya mengisi pangsa ini. Tongkol jagung yang masih muda dan belum berkembang penuh dipanen sebagai sayuran segar yang dikenal sebagai jagung semi atau babycorn. Tanaman jagung yang masih hijau atau tidak layu masih dapat dijadikan sebagai pakan ternak sapi dan kerbau. Kadungan protein yang tinggi menjadi kelebihan tanaman ini sehingga baik dijadikan untuk pakan ternak.
2.3. Solar Akra Sol
Solar Akra Sol ialah salah satu Bahan Bakar Minyak dari perusahaan bernama PT.AKR Corporindo Tbk atau sering juga disebut AKR. PT.AKR Corporindo Tbk menjadi salah satu distributor swasta terbesar untuk bahan kimia dasar, Bahan Bakar Minyak (BBM), logistik dan solusi rantai pasokan di Indonesia. PT.AKR Corporindo Tbk mengalokasikan bahan bakar minyak ke daerah Smatera Utara, Lampung, Jakarta, Kalimantan Selatan dan Kalimantan Timur. Pengalokasian terdiri dari 625000 KL diesel dan 20000 KL bensin premium.
Gambar 2.7. SPBU P.T AKR Corporindo Tbk
Bakar Minyak (BBM) yang telah disetujui oleh BPH Migas. Perseroan juga melihat ke dalam pengembangan distribusi pelayanan untuk Bahan Bakar Minyak (BBM) nonsubsidi ke berbagai lokasi. Produk BBM retail AKR adalah High Speed Diesel di bawah nama merek MINYAK SOLAR AKRA SOL dan BENSIN PREMIUM AKRA 88 dengan nama merek BENSIN PREMIUM AKRA 88. SPBN outlet nelayan menawarkan MINYAK SOLAR AKRA SOL. Selain itu, AKRA baru-baru ini memperkenalkan produk barunya BENSIN AKRA 92. Berikut karakteristik dari Solar Akra Sol.
Gambar 2.8. Karakteristik Solar Akra Sol
2.4. Mesin Diesel
Mesin diesel juga disebut “Motor Penyalaan Kompresi” oleh karena penyalaannya dilakukan dengan menyemprotkan bahan bakar ke dalam udara yang telah bertekanan dan bertemperatur tinggi sebagai akibat dari proses kompresi di dalam ruang bakar. Agar bahan bakar diesel dapat terbakar dengan sendirinya, maka perbandingan kompresi mesin diesel harus berkisar antara 15 – 22, sedangkan tekanan kompresinya mencapai 20 – 40 bar dengan suhu 500 – 700
0
Aplikasi dari motor diesel banyak pada industri-industri sebagai motor stasioner ataupun untuk kendaraan-kendaraan dan kapal laut dengan ukuran yang besar. Hal ini dikarenakan motor diesel mengkonsumsi bahan bakar ± 25% lebih rendah dari motor bensin, lebih murah dan perawatannya lebih sederhana (Kubota, S., dkk, 2001).
Mesin diesel menghasilkan tekanan kerja yang tinggi, itu sebabnya konstruksi motor diesel lebih kokoh dan lebih besar. Disamping itu, mesin diesel menghasilkan bunyi yang lebih keras, warna dan bau gas yang kurang menyenangkan. Namun dipandang dari segi ekonomi, bahan bakar serta polusi udara, motor diesel masih lebih disukai (Mathur, 1980).
Siklus diesel (ideal) pembakaran tersebut dimisalkan dengan pemasukan panas pada volume konstan (Y. A. Çengel and M. A. Boles, Thermodynamics: An Engineering Approach, 5th ed, McGraw-Hill, 2006.). Siklus diesel tersebut ditunjukkan pada gambar 2.9 dan 2.10 berikut ini.
Gambar 2.9. Diagram P-v(Y. A. Cengel and M. A. Boles, 2006)
Keterangan Gambar:
P = Tekanan (atm)
V = Volume Spesifik (m3
T = Temperatur (K)
/kg)
Diagram T-S
Gambar 2.10. Diagram T-S(Y. A. Cengel and M. A. Boles, 2006)
Keterangan Grafik:
1-2 Kompresi Isentropik
2-3 Pemasukan Kalor pada tekanan Konstan 3-4 Ekspansi Isentropik
4-1 Pengeluaran Kalor pada Volume Konstan
2.4.1 Prinsip Kerja Mesin Diesel
Prinsip kerja mesin diesel 4 tak sebenarnya sama dengan prinsip kerja mesin otto, yang membedakan adalah cara memasukkan bahan bakarnya. Pada mesin diesel bahan bakar di semprotkan langsung ke ruang bakar dengan menggunakan injektor(Nakoela Soenarta dan Shoichi Furuhama, 1995). Dibawah ini adalah langkah dalam proses mesin diesel 4 langkah :
1. Langkah Isap
2. Langkah kompresi
Pada langkah ini piston bergerak dari TMB menuju TMA dan kedua katup tertutup. Karena udara yang berada di dalam silinder didesak terus oleh piston, menyebabkan terjadi kenaikan tekanan dan temperatur, sehingga udara di dalam silinder menjadi sangat panas. Beberapa derajat sebelum piston mencapai TMA, bahan bakar di semprotkan ke ruang bakar oleh injektor yang berbentuk kabut. 3. Langkah Usaha
Pada langkah ini kedua katup masih tertutup, akibat semprotan bahan bakar di ruang bakar akan menyebabkan terjadi ledakan pembakaran yang akan meningkatkan suhu dan tekanan di ruang bakar. Tekanan yang besar tersebut akan mendorong piston ke bawah yang menyebkan terjadi gaya aksial. Gaya aksial ini dirubah dan diteruskan oleh poros engkol menjadi gaya radial (putar).
4. Langkah Buang
Pada langkah ini, gaya yang masih terjadi di flywheel akan menaikkan kembali piston dari TMB ke TMA, bersamaan itu juga katup buang terbuka sehingga udara sisa pembakaran akan di dorong keluar dari ruang silinder menuju
exhaust manifold dan langsung menuju knalpot
Begitu seterusnya sehingga terjadi siklus pergerakan piston yang tidak berhenti. Siklus ini tidak akan berhenti selama faktor yang mendukung siklus tersebut tidak ada yang terputus. Untuk lebih jelas, prinsip kerja mesin diesel dapat dilihat pada gambar 2.11.
Langkah isap Langkah kompresi Langkah usaha Langkah Buang
2.4.2 Performansi Mesin Diesel A. Nilai 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 tidaknya panas laten pengembunan uap air dihitung sebagai bagian dari nilai kalor suatu 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 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. Secara teoritis Menurut William H, Crouse(2002), besarnya nilai kalor atas (HHV) dapat dihitung bila diketahui komposisi bahan bakarnya dengan menggunakan persamaan Dulong yang ditunjukkan pada persamaan 2.1 di bawah ini:
= Persentase hidrogen dalam bahan bakar
2
S = Persentase sulfur dalam bahan bakar = Persentase oksigen 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 hidrogennya.
tekanan parsial 20 kN/m2
LHV = HHV – 2400 (M + 9 H
(tekanan yang umum timbul pada gas buang) adalah sebesar 2400 kJ/kg, sehingga besarnya nilai kalor bawah (LHV) dapat dihitung berdasarkan persamaan 2.2. berikut :
2
Dimana: LHV = Nilai Kalor Bawah (kJ/kg)
) ………..…….(2.2)
M = Persentase kandungan air dalam bahan bakar (moisture)
Dalam pengujian bahan bakar dengan Bom Kalori Meter, hasil HHV yang didapatkan masih merupakan nilai bruto kalori bahan bakar maka untuk nilai netto kalori bahan bakar yang kita gunakan nilai LHV (Low Heating value) dari bahan bakar dengan persamaan :
LHV = HHV – 2400 ( 0 + 9 x 0,15) sehingga didapat
LHV = HHV – 3240 kj/kgoC………..….(2.3)
Dalam perhitungan efisiensi panas dari motor 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 of Mechanical Enggineers) menentukan penggunaan nilai kalor atas (HHV), sedangkan peraturan SAE (Society of Automotive Engineers) menentukan penggunaan nilai kalor bawah (LHV).
B. Daya Poros
daya yang dapat ditimbulkannya. Semakin tinggi frekuensi putar motor makin tinggi daya yang diberikan hal ini disebabkan oleh semakin besarnya frekuensi semakin banyak langkah kerja yang dialami pada waktu yang sama. Menurut Manual Book of TD 110-115 Test Bed Instrument for Small Engines (2000) dengan demikian besar daya poros itu ditunjukkan pada persamaan 2.4 :
�
�=
2�.(60�.�) ……….………...(2.4)Dimana : PB
T = torsi ( Nm ) = daya ( W )
n = putaran mesin ( Rpm ) C. Torsi
Torsi adalah perkalian antara gaya dengan jarak. Selama proses usaha maka tekanan-tekanan yang terjadi di dalam silinder motor menimbulkan suatu gaya yang luar biasa kuatnya pada torak. Gaya tersebut dipindahkan kepada pena engkol melalui batang torak, dan mengakibatkan adanya momen putar atau torsi pada poros engkol. Untuk mengetahui besarnya torsi digunakan alat
dynamometer. Biasanya motor pembakaran ini dihubungkan dengan dynamometer
dengan maksud mendapatkan keluaran dari motor pembakaran dengan cara menghubungkan poros motor pembakaran dengan poros dynamometer dengan menggunakan kopling elastik. Menurut Manual Book of TD 110-115 Test Bed Instrument for Small Engines (2000) untuk mencari daya dan torsi ditunjukkan oleh persamaan 2.5 dan 2.6 di bawah ini.
P
BT =
��.602�.�………..………..(2.6)
=
2�.( �.� )60 ………....(2.5)
D. Konsumsi Bahan Bakar Spesifik (SFC)
kuda yang dihasilkan. Menurut Manual Book of TD 110-115 Test Bed Instrument for Small Engines(2000) untuk mencari konsumsi bahan bakar spesifik ditunjukkan oleh persamaan 2.7 di bawah ini:
SFC =
�̇ �� 103
�� ………..………..(2.7)
Dengan :
SFC = konsumsi bahan bakar spesifik (kg/kw.h) PB
ṁf= konsumsi bahan bakar
= daya (W)
sgf = spesicific gravity
t = waktu (jam)
E. Laju Aliran Bahan Bakar (mf)
Laju aliran bahan bakar merupakan banyaknya bahan bakar yang habis terpakai selama satu jam pemakaian, menurut Manual Book of TD 110-115 Test Bed Instrument for Small Engines(2000) dapat dihitung dengan persamaan di bawah ini.
ṁ
f=
���� 8 � 10−3
�
�
3600 ...(2.8)
Dengan : SFC = konsumsi bahan bakar spesifik (kg/kw.h) PB
ṁf = konsumsi bahan bakar
= daya (W)
Sgf = spesicific gravity t = waktu (jam)
F. Rasio udara bahan bakar (AFR)
���= ��
��……….………...(2.9)
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 meter calibration seperti pada Gambar 2.12 berikut.
Gambar 2.12. 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 20o
��= 3654�1�(27 + 273 + 114) (27 + 273)2.5
Cf = 0.94
G. Efisiensi Volumetris
Menurut Manual Book of TD 110-115 Test Bed Instrument for Small Engines
(2000) Efisiensi volumetris untuk motor bakar 4 langkah dihitung dengan persamaan berikut:
�� =260��� ��1��……….…….…..(2.11)
dimana:
ma = laju aliran udara (kg/jam)
ρa = Kerapatan udara (kg/m3
Vs = volume langkah torak (m )
3
Diasumsikan udara sebagai gas ideal sehingga massa jenis udara dapat diperoleh dengan persamaaan berikut:
) = 0.00023 (berdasarkan spesifikasi mesin)
ρa = ��
���……..………...(2.12)
Dimana: R = Konstanta gas (untuk udara = 287 J/kg K)
Dengan memasukkan harga tekanan dan temperature udara yaitu sebesar100 kPa dan suhu 27o
ρa = 100000
287�(27+273 )
C, maka diperoleh massa jenis udara sebesar:
H. Daya Aktual
Daya aktual didapat dengan mengalikan daya hasil pembacaan dengan efisiensi termal actual, efisiensi volumetris dan efisiensi mekanikal, sehingga menurut Manual Book of TD 110-115 Test Bed Instrument for Small Engines(2000) didapat persamaan 2.13 berikut:
Pa = Wb x ηv x ηa x
ηm……..
dimana: besar efisiensi mekanis (η
….………..…...(2.13)
m)
I. Efisiensi Termal Aktual
adalah 0.75 – 0.95 untuk mesin diesel dan yang diambil untuk perhitungan ini adalah 0.85
Menurut Manual Book of TD 110-115 Test Bed Instrument for Small Engines
(2000) Efisiensi termal aktual adalah perbandingan antara daya aktual dengan laju panas rata-rata yang dihasilkan bahan bakar, yang dapat dihitung dengan persamaan berikut:
�� = ��
�� ����….………...(2.14)
dimana:
ηa
LHV = nilai kalor pembakaran (kJ/kg) = efisiensi termal aktual
Dengan nilai LHV untuk masing-masing sesuai dengan variasi persentase biodiesel yang didapat melalui percobaan bom kalori meter.
J. Heat Loss dan Persentase Heat Loss
Menurut Y. A. Çengel and M. A. Boles (2006), besarnya Heat Loss dapat dihitung dengan menggunakan persamaan di bawah ini.
Heat Loss = (ma x mf)x (Te – Ta )………...(2.15)
dimana:
Te = suhu gas keluar exhaust manifold
Ta = Suhu lingkungan (27o
Untuk mengetahui persentase heat loss, maka dilakukan perbandingan antara besarnya heat loss dengan energi yang dihasilkan dalam pembakaran bahan bakar dimana ditunjukkan pada persamaan berikut
C)
% Heat Loss = (ma x mf )x (Te – Ta )
�� ���� ……….…….…(2.16)
2.5. Supercharger
Supercharger adalah suatu mesin mekanisme untuk menyuplai udara dengan kepadatan yang melebihi kepadatan udara atmosfer ke dalam silinder pada langkah hisap. Udara yang lebih padat ini akan tinggal dalam silinder untuk ditekan pada langkah kompressi. Akibat udara yang densitasnya lebih tinggi maka lebih banyak bahan bakar yang dapat terbakar sehingga daya output mesin dapat meningkat. Tekanan udara dalam silinder sewaktu awal kompresi biasanya 6 psi.
Mekanisme supercharger berbeda dengan langkah pembilasan dalam mesin 2 langkah, dimana mekanisme supercharger bertujuan untuk meningkatkan kepadatan udara segar dalam silinder dan dapat digunakan untuk mesin 2 langkah dan 4 langkah. Sedangkan penggunaan blower pada langkah pembilasan semata-mata menggunakan hembusan udara untuk mengeluarkan gas hasil pembakaran (gas bekas) yang masih berada dalam silinder dan menggantinya dengan udara segar yang tekanannya relatif sama dengan tekanan atmosfer. Akan tetapi dalam semua sistem superchargering terdapat sekaligus pembilasan dan super chargering.
pada waktu lagkah hisap. Tekanan udara masuk silinder bersekitar antara 1,2-2,2 kg/cm2. Motor 2 tak dengan supercharger akan menaikkan sekaligus tekanan isap dan tekanan buang.
Tujuan utama pemakaian supercharger adalah untuk menambah daya akibat perubahan ketinggian tempat operasi (kepadatan udara rendah), ataupun untuk meningkan daya yang dapat diperoleh dari mesin tanpa supercharger, mengurangi biaya bahan bakar, dan mengurangi berat atau ruang konstruksi pada suatu daya tertentu. Peningkatan daya output yang dapat diperoleh dari suatu mesin yang dilengkapi dengan supercharger tergantung oleh beberapa faktor, tetapi yang terpenting adalah tekanan superchargering.
Peningkatan daya output yang diperoleh dapat mencapai 40-100, tetapi dengan disain khusus peningkatan yang lebih besardapai dicapai. Mesin yang dilengkapi dengan supercharger seperti yang dikatakan sebelumnya juga menghemat bahan bakar karena daya yang diperolah dengan mengunakan supercharger meningkat dengan cepat dibandingkan dengan losses-losses akibat gesekan yang relatif tetap dan juga disebabkan oleh kecepatan udara yang tinggi me nyebabkan aliran turbulen dalam ruangan bakar sehingga proses pencampuran udara + bahan bakar dapat lenih cepat dan lebih baik mutunya.
Dilihat dari konstruksinya dan harganya, motor diesel di bawah 100 PS tidak ekonomis menggunakan supercharger. Tetapi apabila mesin harus bekerja pada ketinggian lebih dari 1500 meter diatas laut, supercharger mempunyai arti penting dalam usaha mengatasi kerugian daya yang disebabkan berkurangnya kepadatan udara atmosfer di tempat tersebut. Mesin dengan daya diantara 100 PS dan 200 PS yang banyak dipakai pada kendaraan laut tidak memperlihatkan pembatasan yang tegas, banyak juga yang menggunakan supercharger. Dalam hal tersebut kapal laut kebanyakan memakai motor diesel tanpa supercharger.
Diatas 250 PS, motor diesel untuk kendaraan darat dan kapal laut biasanya menggunakan supercharger. Unit stasioner di bawah 1000 PS, karena ukuran dan berat tidak merupakan faktor yang terlalu menentukan pada umumnya jarang menggunakan supercharger.
itu terbuka kemungkinan untuk menggunakan bahan bakar dengan menggunakan bahan bakar dengan bilangan setana yang lebih rendah. Akan tetapi jangan hendaknya melupakan tekanan dan temperatur gas pembakaranya karena hal tersebut akan menyangkut persoalan pendinginan, konstruksi, kekuatan material serta umur.
Untuk mencegah terjadinya tekanan maksimum yang terlalu tinggi ada kecenderungan untuk mengurangi perbandingan kompresi yang sekaligus memperingan start mesin. Karena supercharger dapat memasukkan udara lebih banyak, dapat diharapkan menjadi lebih baik. Saat ini banyak motor diesel yang semulanya dirancang untuk bekerja tanpa supercharger dilengkapi dengan supercharger untuk mencapai tujuan tersebut.
Pemakaian bahan bakar spesifik dari motor bensin yang memakai supercharger biasanya menjadi lebih besar. Hal ini disebabkan karena perbandingan kompresinya harus diperkecil untuk mencegah denotasi juga karena banyak bahan bakar yang keluar dari dalam silinder sebelum digunakan. Pemakaian supercharger pada motor bensin haruslah mencakup unsur antara efisiensi dan kebutuhan misalnya pada mesin pesawat terbang dan mobil balap.
Pada mesin pesawat terbang, supercharger digunakan untuk memperoleh daya sebesar –besarnya pada waktu tinggal landas dan untuk memampas berkurangnya kepadatan udara pada ketinggian yang lebih tinggi. Boleh dikatakan, kecuali pada motor bensin yang kecil, semua pesawat terbang selalu menggunakan supercharger.
Gambar 2.13. Supercharger
2.5.1 Jenis- jenis Supercharger
Berdasarkan kompressor yang digunakan untuk menggerakkan supercharger maka supercharger dapat dibagi atas :
a) Supercharger, yang menggunakan positive displacement rotary compressor, dapat dibagi atas:
1. Impeler dengan 2 lobes 2. Impeler dengan 3 lobes
b) Supercharger yang menggunakan centrifugal compressor.
Sedangkan berdasarkan cara penggerakkan kompressor maka supercharger dapat dibagi atas :
1. Kompressor yang digerakkan dari crankshaft mesin itu sendiri
2. Kompressor yang digerakkan dari sumber daya luar
3. Kompressor yang digerakkan turbin dengan pemanfatan gas buang (Turbocharger) yang dapat dibagi atas :
a. Turbocharger 2 tingkat (Two Stage Turbochargering)
b. Turbocharger majemuk (compound Turbochargering)
Jenis-jenis kompressor
Positve displacement rotary compressor yang digunakan dalam supercharger biasanya berasal dari tipe “ROOT” yang terdiri atas dun rotor (impeler) yang bergerak secara berlawanan. Impeler dipasang pada kedua poros yang paralel dan memiliki dua atau tiga kuping (lobes) yang saling berpasangan seperti roda gigi ketika impeler ini berputar. Udara yang masuk pada awalnya akan terjebak pada ruang antara rumah dan lembah pada lobes
yang saling berdekatan, yang kemudian dibawa ke saluran keluar dan udara dipaksa memasuki ruang silinder.
Untuk impeler dengan 2 kuping (lobes) memiliki sifat-sifat sebagai berikut:
1. Menghasilkan kapasitas udara yang paling maksimum
2. Mengkonsumsi energi yang paling sedikit
3. Pemasukan udara yang tidak kontiniu
4. Sangat berisik terutama jika bentuk lobenya lurus
Sedangkan untuk imepeler dengan 3 lobes yang berbentuk spiral, merupakan tipe root kompressor yang lebih baik dibandingkan dengan 2
lobes karena tidak besrisik dan terutama karena aliran udara lebih merata (kontiniu)
2. Centrifugal kompressor
Sentrifugal kompressor merupakan tipe kompressor yang menggunakan rada kecepatan tinggi yang dilengkapi sudu-sudu dan ditiup dengan casing
berbentuk valve. Udara memasuki casing melalui saluran masuk, kemudian melalui sudu-sudu roda tersebut seolah-olah dilemparkan dengan gaya sentrifugal kesaluran kompressor. Udara yang dilempar dengan kecepatan tinggi ini masuk saluran buang diubah energi kinetiknya menjadi energi tekanan melalui diffuser. Biasanya putaran 4000-5000 rpm. Keunggulan
Positive displacement rotary compressor secara praktis akan melapaskan udara dalam jumlah yang sama setiap putaran mesin tanpa memperhatikan kecepatan ataupun tekanan kerja dalam silinder. Tetapi untuk kompressor sentrifugal jumlah udara yang dimasukkan ke dalam silinder tiap putaran mesin akan selslu berubah-ubah karena tergantung pada kuadrat kecepatan roda putarnhya sehingga kapasitas pemasukkan udaranya akan jauh lebih sedikit dibandingkan dengan positive displacement rotary compressor terutaman pada putaran rendah.
Supercharger mirip dengan turbocharger, tetapi turbocharger ditenagai oleh arus gas keluaran mesin (exhaust) yang mendorong turbin. Supercharger dapat menyerap sebanyak sepertiga tenaga crankshaft mesin dan dalam banyak aplikasi kurang efisien daripada turbocharger.
