Kajian Performansi Mesin Diesel Satu Silinder Dengan Bahan Bakar Solar Akrasol dan Campuran Solar Akrasol dengan Minyak Jagung Chapter III V

(1)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat

Persiapan bahan baku dilakukan di laboratorium PIK (Proses Industri Kimia ) Fakultas Teknik Universitas Sumatera utara selama lebih kurang 5 minggu. Pengujian dilakukan di laboratorium motor bakar Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara selama lebih kurang 2 minggu.

3.2 Alat dan Bahan

3.2.1 Alat

Alat yang dipakai dalam penelitian ini terdiri dari: 1. Bom Kalorimeter

Bom Kalorimeter, Gambar 3.1, adalah alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor (nilai kalori) yang dibebaskan pada pembakaran sempurna (dalam O2 berlebih) suatu senyawa, bahan makanan, bahan bakar. Sejumlah

sampel ditempatkan padatabung beroksigen yang tercelup dalam medium penyerap kalor (kalorimeter), dan sampel akan terbakar oleh api listrik dari kawat logam terpasang dalam tabung. Bom Kalorimeter terdiri dari tabung baja tebal dengan tutup kedap udara.

Sejumlah tertentu zat yang akan diuji ditempatkan dalam cawan platina dan sebuah kumparan besi yang diketahui beratnya (yang juga akan dibakar) ditempatkan pula pada cawan platina sedemikian sehingga menempel pada zat yang akan diuji. Kalorimeter bom kemudian ditutup dan tutupnya lalu dikencangkan. Setelah itu bom diisi dengan O2 hingga tekanannya

(2)

air. Setelah semuanya tersusun, sejumlah tertentu aliran listrik dialirkan ke kawat besi dan setelah terjadi pambakaran, kenaikan suhu diukur.

Gambar 3.1 Bom Kalorimeter

2. Mesin Diesel Small engine Test TD115-MKII

Mesin diesel juga disebut Motor Penyalaan Kompresi, Gambar 3.2, oleh karena penyalaannya dilakukan dengan menyemprotkan bahan bakar ke dalam udara yang telah bertekanan dan bertemperatur ringgi sebagai akibat dari proses kompresi di dalam ruang bakar.

(3)

Spesifikasi:

Model : TD115-MKII

Type : 1 Silinder, 4 Langkah, dan Horizontal

Max output : 4.2 kW

Rated output : 2.5 kW

Max speed : 3750 rpm

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 di bawah ini:

Gambar 3.3 Tec Equipment TD-114

3.2.2. Bahan

(4)

Gambar 3.4 Minyak Jagung

Minyak jagung terlebih dahulu diukur nilai kadar free fatty acid

(FFA) dengan cara penambahan methanol 96% dan indicator penoptaline kedalam minyak yang selanjutnya di titrasi dengan menggunakan KOH 0,1 Seperti ditunjukkan pada Gambar 3.5 dibawah.

(5)

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 jagung dengan methanol dengan perbandingan fraksi mol tertentu yang bertujuan untuk menghasilkan biodiesel. Dalam reaksi digunakan katalis KOH. Proses transesterifikasi ditunjukkan pada Gambar 3.6 dibawah ini.

Gambar 3.6 Proses Transesterifikasi

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.

(6)

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.

Gambar 3.8 Proses Pencucian Biodiesel dengan Air

Setelah proses pencucian selesai biodiesel kemudian dipanaskan di dalam oven untuk menghilangkan kadar air, sehingga didapat biodiesel jagung seperti pada Gambar 3.9 di bawah ini.

(7)

Setelah proses transesterifikasi selesai dan diperoleh biodiesel biji jagung, 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.

3.2.2.1.Esterifikasi

Prosedur esterifikasi adalah sebagai berikut:

1. Peralatan esterifikasi dirangkai, dimasukkan etanol dengan perbandingan sebagai berikut:

dimana:

G = massa methanol yang diperlukan

M = massa bahan baku yang akan di esterifikasi 2. Dinyalakan hot plate untuk memanaskan reaktan

3. Sambil dipanaskan ditambahkan asam sulfat tetas demi tetes ke dalam reaktan sebanyak 1% dari massa bahan baku yang akan direaksikan

4. Setelah dicapai suhu 60o reaktan yang telah dicampur asam sulfat dimasukkan ke dalam minyak yang telah dipanaskan

5. Ditunggu sampai 75 menit bereaksi dan dijaga suhu 600C

6. Setelah selesai dimasukkan kedalam corong pisah dan dipisahkan dari methanol berlebih

7. Dicuci dengan air bersuhu 40 – 50oC untuk menghilangkan sisa katalis dan kotoran

(8)

3.2.2.2. Transesterifikasi

Proses transesterifikasi adalah sebagai berikut:

1. Kadar FFA, densitas, dan viskositas minyak hasil esterifikasi dianalisis

2. Minyak hasil ester dengan berat tertentu dimasukkan ke dalam labu leher tiga dan dipanaskan dengan hot plate hingga mencapai suhu 60oC

3. Sementara minyak dipanaskan, KOH sebanyak 1% dari berat minyak dilarutkan kedalam methanol dengan perbandingan sebagai berikut:

dimana:

G = massa methanol yang diperlukan

M = massa bahan baku yang akan di transesterifikasi

4. Larutan dimasukkan ke dalam 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

(9)

Dibawah ini adalah Gambar 3.10 diagram alir pembuatan biodiesel jagung

Gambar 3.10 Diagram pembuatan biodiesel jagung

Bahan yang menjadi objek pengujian ini adalah bahan solar Akrasol, solar Akrasol + Biodiesel jagung 2,5%, solar Akrasol + Biodiesel jagung 5%, solar Akrasol + Biodiesel jagung 7,5%, dan solar Akrasol + Biodiesel jagung 10%. solar Akrasol + Biodiesel jagung 12,5%, solar Akrasol + Biodiesel jagung 15%, solar Akrasol + Biodiesel jagung 17,5%, dan solar Akrasol + Biodiesel jagung 20%.

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.

(10)

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. Efisiensi volumetrik

6. Heat Loss

7. Persentase Heat Loss

Prosedur pengujian dibagi menjadi beberapa tahap, yaitu : 1. Pengujian mesin diesel menggunakan bahan bakar solar

2. Pengujian mesin diesel menggunakan bahan bakar Akra Sol + Biodiesel Jagung 2.5%

3. Pengujian mesin diesel menggunakan bahan bakar Akra Sol + Biodiesel Jagung 5%

6. pengujian mesin diesel menggunakan bahan bakar Akra Sol + Biodiesel Jagung 12.5%

(11)

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 :

a. Kalorimeter, sebagai tempat air pendingin dan tabung bom

b. Tabung bom, sebagai tempat pembakaran bahan bakar yang diuji. c. Tabung gas oksigen.

d. Alat ukur tekanan gas oksigen, untuk mengukur jumlah oksigen yang dimasukkan ke dalam tabung bom.

e. Termometer, dengan akurasi pembacaan skala 0.010C.

f. Elektromotor yang dilengkapi pengaduk untuk mengaduk air pendingin. g. Spit, untuk menentukan jumlah volume bahan bakar.

h. Pengatur penyalaan (skalar), untuk menghubungkan arus listrik ke tangkai penyala pada tabung bom.

i. Cawan, untuk tempat bahan bakar di dalam tabung bom.

j 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.

2. Menggulung dan memasang kawat penyala pada tangkai penyala yang ada pada penutup bom.

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).

(12)

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.

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

(13)

Gambar 3.11 Diagram Alir Penelitian Performansi Mesin

3.8 Set Up Alat

Pelaksanaan set-up alat akan ditampilkan pada gambar aliran pengerjaan pada Gambar 3.11 di bawah ini:

Gambar 3.11 Set Up Alat 2 3

4

6 5 1

7 8

9 Kesimpulan

Selesai Pengambilan Data

Pengolahan Data

Analisa Data

Mempersiapkan Alat dan Bahan Mulai

(14)

Keterangan Gambar:

1. Flow Meter Bahan Bakar 2. Tacho meter (RPM) 3. Torque meter (Nm) 4. Exhaust Temperature (oC) 5. Tombol ON/OFF

6. Manometer (mmH2O)

7. Medin TD-111

8. Dynamometer

9. Exhaust Muffler

Secara lebih terperinci urutan pengujian akan diperlihatkan pada Gambar 3.12 berikut ini.

4 3

2 1

8 7

(15)

Gambar 3.12 Set-up pengujian performansi mesin diesel

Keterangan:

1. Mengatur posisi gas 2. Memasukkan bahan bakar

3. Menghidupkan mesin TD-111 dengan menarik tuas engkol 4. Menghidupkan Tec-equipment TD-115

5. Mengatur posisi jarum pengukur torsi pada posisi nol 6. Memberikan beban pada lengan beban

7. Menentukan besar putaran dan mencatat hasil pembacaan RPM. 8. Mencatat waktu menghabiskan 8 ml bahan bakar.

9. Mencatat hasil pembacaan torsi (Nm) 10.Mencatat hasil pembacaan tekanan udara

9 100

(16)

BAB IV

HASIL DAN ANALISA PENGUJIAN

4.1 Hasil Pengujian Bom Kalori Meter

Pengujian bom kalorimeter untuk mendapatkan nilai kalor daripada bahan bakar. Nilai kalor bahan bakar didapat dengan melihat perbedaan suhu air sebelum dan sesudah proses bom kalori bahan bakar berlangsung, dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 2.2.

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 yang dihitung dengan menggunakan persamaan 2.4.

Berikut ditampilkan tabel dan grafik hasil pengujian bom kalorimeter, beserta nilai HHV dan LHV dari bahan bakar yang dapat dilihat dari Lampiran 1.1 sampai 1.9

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Bom Kalorimeter

Bahan Bakar Pengujian T1 T2 HHV LHV LHV Rata-Rata

Akra Sol

1 25.19 26.06 60294.3 57054.272

54113.088 2 26.23 27.05 56617.8 53377.792

3 27.16 27.94 53676.6 50436.608 4 26.29 27.12 57353.1 54113.088 5 28.32 29.17 58823.7 55583.68

Akra Sol + 2.5% Biodiesel

1 25.76 26.61 58823.7 55583.68

53966.0288 2 26.78 27.56 53676.6 50436.608

3 27.61 28.43 56617.8 53377.792 4 25.19 26.06 60294.3 57054.272 5 26.25 27.07 56617.8 53377.792

Akra Sol + 5% Biodiesel

1 25.71 26.5 54411.9 51171.904

53671.9104 2 26.64 27.43 54411.9 51171.904

(17)

5 26.9 27.75 58823.7 55583.68

(18)

Gambar 4.1 Grafik nilai LHV rata-rata Akrasol dan Biodiesel jagung

4.2 Hasil Pengujian Engine Tes Bed TD -111

Dari Engine Tes Bed TD -111 di lakukan pengujian dan hasil uji diamati pada instrumentasi pembaca TD – 115. Pengujian dilakukan dengan variasi bahan bakar sebanyak 9 variasi, variasi putaran mesin sebanyak 6 variasi, dan variasi beban statis sebanyak 2 variasi yaitu 3,5 kg dan 4,5 kg.

4.2.1 Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Akra Sol

Hasil pembacaan instrumen alat ukur untuk Akra Sol adalah seperti pada Tabel 4.2 di bawah sebagai berikut :

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Akra Sol

Beban (kg)

Putaran (rpm)

Torsi (N/m)

Waktu (s)

Udara Masuk (mmH2O)

T exhaust (oC)

3,5

1800 5,9 159 13 115

2000 5,6 135 14,5 125

2200 6 127 17 135

2400 6,3 106 20 155

2600 6,6 92 23 160

2800 6,8 84 25 165

1800 10,5 131 13,5 135

2000 10,7 110 16 140

49000 50000 51000 52000 53000 54000 55000

(19)

4,5 2200 11 103 18 150

2400 11,3 94 21 155

2600 11,5 79 23 170

2800 11,8 72 25 190

4.2.2. Hasil Pengujian dengan Bahan Bakar Akra Sol + Biodiesel Jagung

2.5%

Hasil pembacaan instrumen alat ukur untuk Akra Sol+ Biodiesel jagung 2.5%, seperti pada Tabel 4.3 di bawah adalah sebagai berikut :

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Akra Sol+ Biodiesel Jagung

2.5%

Beban Putaran Torsi Waktu

(s)

mmH2O T

(exhaust)

3.5

1800 5 130 11 120

2000 5.4 113 13 120

2200 5.7 96 15 140

2400 5.9 88 18 150

2600 6.2 78 22 175

2800 6.3 66 24 190

4.5

1800 7.9 135 10 110

2000 8.2 115 13 140

2200 8.4 107 15 145

2400 8.7 84 18 150

2600 8.9 81 22 180

2800 9.3 65 24 190

4.2.3 Hasil Pengujian dengan Bahan BakarAkra Sol + Biodiesel Jagung 5%

Hasil pembacaan instrumen alat ukur untuk Akra Sol+ Biodiesel Jagung 5%, seperti pada Tabel 4.4 di bawah adalah sebagai berikut :

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Akra Sol + Biodiesel Jagung

5%

Beban Putaran Torsi Waktu mmH2O T

(exhaust)

3.5 1800 4.9 143 11 110

2000 5.1 123 12 ₁₅₀

2200 5.4 97 15 ₁₃₀

(20)

2600 5.8 83 21 ₁₅₀

2800 6.2 68 23

170

4.5 1800 7.6 143 11 ₁₂₅

2000 8.3 117 13 ₁₃₀

2200 8.6 102 15 ₁₅₀

2400 8.8 77 17 ₁₈₀

2600 8.9 82 20 ₁₆₀

2800 9.1 68 22.5 ₁₉₀

4.2.4 Hasil Pengujian dengan Bahan Bakar Akra Sol + Biodiesel Jagung

7.5%

Hasil pembacaan instrumen alat ukur untuk Akra Sol+ Biodiesel Jagung7.5%, seperti pada Tabel 4.5 di bawah adalah sebagai berikut:

Tabel 4.5 Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Akra Sol+ Biodiesel Jagung

7.5%

Beban Putaran Torsi Waktu mmH2O

T (exhaust)

3.5 1800 5 126 10 95

2000 5.5 112 12 125

2200 5.6 110 15 140

2400 5.8 93 18 150

2600 6 80 21 180

2800 6.2 71 23 180

4.5 1800 7.8 134 10 130

2000 8.1 123 13 145

2200 8.6 94 15 155

2400 8.7 90 18 140

2600 8.9 75 20 160

2800 9.1 67 22.5 190

Hasil pembacaan instrumen alat ukur untuk Akra Sol+ Biodiesel Jagung 10%, seperti pada Tabel 4.6 di bawah adalah sebagai berikut:

10%

(21)

(exhaust)

3.5 1800 4.6 127 10 ₁₁₀

2000 4.8 105 13 ₁₃₀

2200 5 92 15 ₁₄₀

2400 5.2 88 18 ₁₄₀

2600 5.4 81 20 ₁₄₀

2800 5.6 69 22 ₁₆₀

4.5 1800 7.5 137 10 ₁₁₀

2000 7.9 114 12 ₁₃₀

2200 8.1 109 16 ₁₄₀

2400 8.4 82 17 ₁₅₀

2600 8.6 75 19 ₁₇₀

2800 8.5 73 22 ₁₉₀

4.2.6 Hasil Pengujian dengan Bahan BakarAkra Sol + Biodiesel Jagung

12.5%

Hasil pembacaan instrumen alat ukur untuk Akra Sol+ Biodiesel Jagung 12.5%, seperti pada Tabel 4.7 di bawah adalah sebagai berikut:

12.5%

Beban Putaran Torsi Waktu mmH2O T

(exhaust)

3.5 1800 5 137 10 ₁₂₀

2000 5.3 118 13 ₁₂₀

2200 5.6 100 15 ₁₅₀

2400 5.8 94 18 ₁₈₀

2600 5.9 79 20 ₁₇₀

2800 6.1 70 22 ₂₀₀

4.5 1800 7.4 136 10 ₁₂₀

2000 7.6 106 13 ₁₃₀

2200 8.2 101 15 ₁₅₀

2400 8.3 91 18 ₁₆₀

(22)

2800 8.5 72 22 ₁₉₀

15%

(exhaust)

3.5 1800 4.7 136 10 ₁₂₀

2000 5.2 106 13 ₁₃₀

2200 5.3 101 15 ₁₄₀

2400 5.4 91 16 ₁₅₀

2600 5.8 78 19 ₂₀₀

2800 6 72 21.5 ₁₈₀

4.5 1800 7.5 131 10 ₁₂₀

2000 7.6 120 13 ₁₂₀

2200 7.8 108 15 ₁₂₅

2400 8 92 18 ₁₅₅

2600 8.1 84 19 ₁₇₀

2800 8.3 71 21.5 ₁₈₀

4.2.8 Hasil Pengujian dengan Bahan BakarAkra Sol + Biodiesel Jagung

17.5%

Hasil pembacaan instrumen alat ukur untuk Akra Sol+ Biodiesel Jagung 17.5%, seperti pada Tabel 4.8 di bawah adalah sebagai berikut:

17.5%

(exhaust)

3.5 1800 5 130 10 ₁₂₀

(23)

2200 5.4 106 15 ₁₃₀

2400 5.7 80 17 ₁₆₀

2600 5.9 75 19 ₁₆₀

2800 6 76 21.5 ₁₇₀

4.5 1800 7.3 129 10 ₁₂₀

2000 7.7 124 12 ₁₃₀

2200 7.9 106 15 ₁₃₀

2400 8.2 86 17 ₁₅₀

2600 8.5 78 20 ₁₅₀

2800 8.7 73 21.5 ₁₇₅

Tabel 4.10 Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Akra Sol + Biodiesel

Jagung 20%

(exhaust)

3.5 1800 4.2 129 9 ₉₀

2000 4.7 119 12 ₁₁₀

2200 5.2 105 14 ₁₂₀

2400 5.6 88 17 ₁₆₀

2600 5.7 84 19 ₁₇₀

2800 5.8 76 21 ₁₈₀

4.5 1800 7.3 123 10 ₁₂₅

2000 7.5 116 13 ₁₂₀

2200 7.9 108 15 ₁₂₅

2400 8.1 87 16 ₁₆₀

2600 8.3 79 18 ₁₇₅

2800 8.4 76 19 ₁₉₅

(24)

Data yang diperoleh dari pembacaan langsung alat uji mesin diesel 4 langkah 1 silinder TD – 111 melalui alat pembaca TD – 115 selanjutnya akan diproses dan dikalkulasi untuk mendapatkan besar performansi dari mesin diesel tersebut.

4.3.1 Torsi

Besarnya torsi dari masing-masing pengujian dan tiap variasi beban dihitung dengan menggunakan persamaan 2.6. Untuk pengujian dengan bahan bakar Akra Sol:

Beban : 3,5 Kg Putaran mesin : 1800 rpm

T =

= 5,9 Nm

Dengan perhitungan yang sama dapat diketahui besarnya torsi yang dihasilkan dari masing-masing pengujian baik dalam semua variasi persentase biodiesel, dan kondisi pembebanan dan putaran mesin seperti ditunjukkan dalam Tabel 4.11 dibawah ini:

Tabel 4.11 Data Perhitungan Untuk Torsi

Beban Putaran Torsi (Nm)

Akra Sol

B 2.5

B 5

B 7.5

B 10

B 12.5

B 15

B 17.5

B 20

3.5 1800 5.9 5 4.9 5 4.6 5 4.7 5 4.2 2000 5.6 5.4 5.1 5.5 4.8 5.3 5.2 5.2 4.7

2200 6 5.7 5.4 5.6 5 5.6 5.3 5.4 5.2

2400 6.3 5.9 5.6 5.8 5.2 5.8 5.4 5.7 5.6

2600 6.6 6.2 5.8 6 5.4 5.9 5.8 5.9 5.7

2800 6.8 6.3 6.2 6.2 5.6 6.1 6 6 5.8

(25)

2200 11 8.4 8.6 8.6 8.1 8.2 7.8 7.9 7.9

2400 11.3 8.7 8.8 8.7 8.4 8.3 8 8.2 8.1

2600 11.5 8.9 8.9 8.9 8.6 8.4 8.1 8.5 8.3

2800 11.8 9.3 9.1 9.1 8.5 8.5 8.3 8.7 8.4

Pada pembebanan 3,5 kg torsi terendah terjadi pada pengujian dengan menggunakan bahan bakar biodiesel 20 % pada putaran mesin 1800 rpm sebesar 4,2 Nm sedangkan torsi tertinggi terjadi pada pengujian dengan menggunakan bahan bakar Akra Sol pada putaran mesin 2800 rpm sebesar 6,8 Nm.

Pada pembebanan 4,5 kg torsi terendah terjadi pada pengujian dengan menggunakan bahan bakar biodiesel 20 % pada putaran mesin 1800 rpm sebesar 7,3 Nm sedangkan torsi tertinggi terjadi pada pengujian dengan menggunakan bahan bakar Akra Sol pada putaran mesin 2800 rpm sebesar 11,8 Nm.

Torsi terendah terjadi ketika menggunakan bahan bakar biodiesel 20 % pada beban 3,5 kg dengan putaran mesin 1800 rpm yaitu 4,2 Nm dan torsi terbesar terjadi ketika menggunakan bahan bakar Akra Sol pada beban 4,5 kg dengan putaran mesin 2800 rpm yaitu 11,8 Nm.

Torsi terbesar terjadi pada penggunaan Akra Sol karena nilai kalor yang paling besar yang terdapat pada Akra Sol yaitu sebesar 54113,08 kJ/kgoC

(26)

Grafik 4.2 pengaruh putaran terhadap torsi mesin diesel untuk beban 3,5 kg

Grafik 4.3 pengaruh putaran terhadap torsi mesin diesel untuk beban 4,5 kg

Dari grafik dapat dilihat bahwa torsi tertinggi terjadi pada penggunaan Akra Sol sedangkan torsi terendah terjadi pada penggunaan

0

1800 2000 2200 2400 2600 2800

T

1800 2000 2200 2400 2600 2800

(27)

Akra Sol + Biodiesel Jagung 20%. Hal ini disebabkan oleh Nilai kalor bahan bakar berbanding lurus dengan torsi yang dihasilkan. Semakin tinggi nilai kalor maka semakin tinggi torsi yang dihasil yang akan berpengaruh daya saat mesin beroperasi

4.3.1 Daya

Besarnya daya dari masing-masing pengujian dan tiap variasi beban dihitung dengan menggunakan persamaan 2.5. Untuk pengujian dengan bahan bakar Akra Sol:

Beban : 3,5 Kg Putaran mesin : 1800 rpm

= 1,11 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 4.12 dibawah ini:

Tabel 4.12 Data Perhitungan Untuk Daya

Beb an

Puta ran

Daya (kW)

Akra Sol

B 2.5

B 5

B 7.5

B 10

B 12.5

B 15

B 17.5

B 20

3.5 1800 1.111 0.942 0.923 0.942 0.866 0.942 0.885 0.942 0.791 2000 1.172 1.130 1.067 1.151 1.004 1.109 1.088 1.088 0.983

2200 1.381 1.312 1.243 1.289 1.151 1.289 1.220 1.243 1.197

2400 1.582 1.482 1.406 1.456 1.306 1.456 1.356 1.431 1.406

2600 1.796 1.687 1.578 1.632 1.469 1.605 1.578 1.605 1.551

2800 1.992 1.846 1.817 1.817 1.641 1.787 1.758 1.758 1.699

(28)

2200 2.532 1.934 1.980 1.980 1.865 1.888 1.796 1.819 1.819

2400 2.838 2.185 2.210 2.185 2.110 2.084 2.009 2.059 2.034

2600 3.129 2.421 2.421 2.421 2.340 2.285 2.204 2.313 2.258

2800 3.458 2.725 2.666 2.666 2.491 2.491 2.432 2.549 2.461

Pada pembebanan 3,5 kg daya terendah terjadi pada pengujian dengan menggunakan bahan bakar biodiesel 20 % pada putaran mesin 1800 rpm sebesar 0,79 kW sedangkan daya tertinggi terjadi pada pengujian dengan menggunakan bahan bakar Akra Sol pada putaran mesin 2800 rpm sebesar 1,99 kW.

Pada pembebanan 4,5 kg daya terendah terjadi pada pengujian dengan menggunakan bahan bakar biodiesel 20 % pada putaran mesin 1800 rpm sebesar 1,37 kW sedangkan daya tertinggi terjadi pada pengujian dengan menggunakan bahan bakar Akra Sol pada putaran mesin 2800 rpm sebesar 3,45 kW.

Daya terendah terjadi ketika menggunakan bahan bakar biodiesel 20 % pada beban 3,5 kg dengan putaran mesin 1800 rpm yaitu 0,79 kW dan daya terbesar terjadi ketika menggunakan bahan bakar Akra Sol pada beban 4,5 kg dengan putaran mesin 2800 rpm yaitu 3,45 kW.

Daya terbesar terjadi pada penggunaan Akra Sol karena nilai kalor yang paling besar yang terdapat pada Akra Sol yaitu sebesar 54113,08 kJ/kgoC

(29)

Gambar 4.4 Grafik pengaruh putaran terhadap daya mesin diesel untuk beban 3,5 kg

Gambar 4.5 Grafik pengaruh putaran terhadap daya mesin diesel untuk beban 4,5 kg

Dari grafik dapat dilihat bahwa daya tertinggi terjadi pada penggunaan Akra Sol sedangkan daya terendah terjadi pada penggunaan

0

1800 2000 2200 2400 2600 2800

D

1800 2000 2200 2400 2600 2800

(30)

Akra Sol + Biodiesel Jagung 20%. Hal ini disebabkan oleh besarnya torsi yang diperoleh dengan bahan bakar Akra Sol lebih tinggi daripada dengan menggunakan bahan bakar campuran biodiesel.

4.3.2. Laju Aliran Bahan Bakar (mf)

Laju aliran bahan bakar merupakan banyaknya bahan bakar yang habis terpakai selama satu jam pemakaian, dapat dihitung dengan persamaan 2.7 dengan volume bahan bakar yang diuji sebesar 8 ml.

Dengan menggunakan harga sgf dan tf yang didapat dari percobaan,

maka didapatlah laju aliran bahan bakar menggunakan Akra Sol : Beban : 3,5 kg

Putaran mesin : 1800 rpm

= 0,15 kg/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 4.13 di bawah ini:

Tabel 4.13 Laju Aliran Bahan Bakar

Beb an

Putar an

Mf (Kg / Jam) Akra

Sol B 2.5

B 5

B 7.5

B 10

B 12.5

B 15

B 17.5

B 20 3.5 1800 0.156 0.191 0.173 0.197 0.195 0.181 0.182 0.191 0.192

2000 0.183 0.219 0.201 0.221 0.236 0.210 0.234 0.232 0.208

2200 0.195 0.258 0.256 0.225 0.269 0.248 0.245 0.234 0.236

2400 0.234 0.282 0.256 0.267 0.282 0.264 0.272 0.310 0.282

2600 0.269 0.318 0.299 0.310 0.306 0.314 0.318 0.331 0.295

2800 0.295 0.376 0.365 0.349 0.359 0.354 0.344 0.326 0.326

(31)

2200 0.241 0.232 0.243 0.264 0.227 0.245 0.229 0.234 0.229

2400 0.264 0.295 0.322 0.275 0.302 0.272 0.269 0.288 0.285

2600 0.314 0.306 0.302 0.331 0.331 0.318 0.295 0.318 0.314

2800 0.344 0.382 0.365 0.370 0.340 0.344 0.349 0.340 0.326

Pada pembebanan 3,5 kg, mf terendah terjadi pada saat menggunakan Akra Sol pada putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 0,15 kg/jam sedangkan mf tertinggi pada saat menggunakan biodiesel 2.5 % pada putaran mesin 2800 yaitu sebesar 0,37632 kg/jam

Pada pembebanan 4,5 kg, mf terendah terjadi pada saat menggunakan biodiesel 5 % pada putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 0,1736 kg/ jam. sedangkan mf tertinggi pada saat menggunakan biodiesel 2.5 % pada putaran mesin 2800 rpm yaitu sebesar 0,3821 kg/jam

Perbandingan masing-masing nilai mf pada setiap pembebanan dengan variasi bahan bakar dan variasi putaran mesin dapat dilihat pada Gambar 4.6 dan 4.7 di bawah ini:

Gambar 4.6 Grafik Pengaruh putaran terhadap laju aliran bahan bakar beban 3,5 kg

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4

1800 2000 2200 2400 2600 2800

m

f

(K

g

/

J

a

m

)

Putaran (Rpm)

(32)

Gambar 4.7 Grafik Pengaruh putaran terhadap laju aliran bahan bakar beban 4,5 kg

Dapat dilihat dari tren grafik diatas laju aliran bahan bakar terendah pada penggunaan Akra Sol. Nilai kalor bahan bakar berbanding terbalik dengan laju aliran bahan bakar. Semakin tinggi nilai kalor maka semakin kecil nilai laju aliran bahan bakar yang akan berpengaruh pada satuan waktu mesin beroperasi

4.3.3 Rasio udara bahan bakar (AFR)

Rasio udara bahan bakar (AFR) dari masing-masing jenis pengujian dihitung berdasarkan persamaan 2.8.

Untuk pengujian dengan menggunakan Akra Sol, beban 3,5 kg dan putaran mesin 1800 rpm tekanan udara masuk didapati 13 mmH2O, dengan

melakukan interpolasi pada kurva viscous flow meter didapat besar ma 14 kg/jam, dan kemudian dikalikan dengan faktor koreksi sehingga didapat massa udara yang sebenarnya:

ma = 14 x 0,94 = 13,75 kg/jam

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45

1800 2000 2200 2400 2600 2800

m

f

(K

g

/

J

a

m

)

Putaran (Rpm)

(33)

Dengan cara yang sama maka didapat nilai ma untuk masing-masing pengujian, maka dapat dihitung besarnya AFR.

Untuk pengujian dengan menggunakan Akra Sol pada putaran 1800 rpm dan beban 3.5 kg maka didapatkan besar AFR:

AFR = 88,03

Hasil perhitungan AFR untuk masing-masing pengujian pada tiap variasi beban, putaran mesin dan persentase biodiesel dapat dilihat pada Tabel 4.14 dibawah ini:

Tabel 4.14 Air Fuel Ratio

(34)

Pada pembebanan 3,5 kg AFR terendah terjadi pada saat menggunakan Biodiesel 20 % pada putaran mesin 1800 rpm yaitu 49,450 sedangkan AFR tertinggi terjadi pada penggunaan Akra Sol pada putaran mesin 2200 rpm yaitu 91,958.

Pada pembebanan 4,5 kg AFR terendah terjadi pada saat menggunakan biodiesel 20% pada putaran mesin 1800 rpm yaitu 52,389 sedangkan AFR tertinggi terjadi pada penggunaan Akra Sol pada putaran mesin 2400 rpm yaitu 84,07.

Perbandingan harga AFR masing-masing pengujian pada setiap variasi beban dan putaran dapat dilihat pada Gambar 4.8 dan 4.9 berikut:

Gambar 4.8 Grafik pengaruh putaran terhadap AFR pada pembebanan 3,5 kg

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

1800 2000 2200 2400 2600 2800

AFR

Putaran (Rpm)

(35)

Gambar 4.9 Grafik pengaruh putaran terhadap AFR pada pembebanan 4,5 kg Laju aliran bahan bakar berbanding terbalik dengan nilai AFR. Pada sub bab 4.3.3, laju aliran bahan bakar terendah pada penggunaan Akra Sol, maka dapat dilihat bahwa nilai AFR tertinggi terjadi pada penggunaan Akra Sol.

4.3.4 Efisiensi Volumetris

Efisiensi volumetris untuk motor bakar 4 langkah dihitung dengan persamaan 2.10.

Dengan memasukkan harga tekanan dan temperature udara yaitu sebesar 100 kPa dan suhu 27oC, maka dihitung nilai massa jenis udara dengan persamaan 2.11.

ρa =

= 1,16 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.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

1800 2000 2200 2400 2600 2800

AFR

Putaran (Rpm)

(36)

Untuk pengujian menggunakan Akra Sol beban 3,5 kg pada putaran mesin 1800 rpm maka didapatkan nilai efisiensi volumetrik:

= 77,36 %

Harga efisiensi volumetrik untuk masing-masing pengujian dapat dihitung dengan melakukan perhitungan yang sama dengan perhitungan diatas dengan variasi beban, putaran mesin, dan biodiesel dengan beberapa variasi seperti ditunjukkan pada Tabel 4.15 berikut

Tabel 4.15 Efisiensi Volumetris

Be ba n

Puta ran

Efisiensi Volumetris (%)

(37)

2800 99.89 2

95.176 88.103 88.103 85.745 85.745 83.387 83.387 71.598

Pada pembebanan 3,5 kg efisiensi volumetris terendah terjadi pada penggunaan biodiesel 20 % dengan putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 48,019% sedangkan efisiensi volumetris tertinggi terjadi pada penggunaaan Akra Sol pada putaran mesin 2800 rpm yaitu sebesar 99,89 %

Pada pembebanan 4,5 kg efisiensi volumetris terendah terjadi pada penggunaan biodiesel 20 % dengan putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 48,019 % sedangkan efisiensi volumetris tertinggi terjadi pada penggunaaan Akra Sol pada putaran mesin 2800 rpm yaitu sebesar 99,89 %

Perbandingan efisiensi volumetrik dari masing-masing pengujian pada tiap variasi putaran dapat dilihat pada Gambar 4.10 dan 4.11 berikut:

Gambar 4.10 Grafik pengaruh putaran terhadap Efisiensi Volumetris pada beban 3,5 kg

0 20 40 60 80 100 120

1800 2000 2200 2400 2600 2800

n

v

(

%)

Putaran (Rpm)

(38)

Gambar 4.11 Grafik pengaruh putaran terhadap Efisiensi Volumetris pada beban 4,5 kg

Efisiensi volumetris dipengaruhi oleh laju konsumsi udara, dan besar putaran mesin. Selain itu nilai kalor bahan bakar juga mempengaruhi besar efisiensi volumetris. 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 efisiensi volumetris pada biodiesel jagung 20%. Dapat disimpulkan laju konsumsi udara berbanding lurus dengan besarnya efisiensi volumetris.

4.3.5 Daya Aktual

Daya aktual didapat dengan mengalikan daya hasil pembacaan dengan efisiensi thermal, efisiensi volumetris dan efisiensi mekanis, dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 2.12

Untuk beban 3,5 kg putaran mesin 1800 dengan bahan bakar Akra Sol maka didapat daya aktual:

Pa = 1,11 x 77,36 x 47,34 x 0,85

0 20 40 60 80 100 120

1800 2000 2200 2400 2600 2800

n

v

(

%)

Putaran (Rpm)

(39)

= 0,34 kW

Dengan menggunakan cara yang sama untuk setiap variasi putaran mesin, beban dan bahan bakar maka didapat hasil seperti pada Tabel 4.16 dibawah ini:

Tabel 4.16 Grafik Daya Aktual

Be Akra Sol putaran mesin 2800 rpm yaitu sebesar 0,75 kW sedangkan daya terendah terjadi pada penggunaan bahan bakar biodiesel 20% pada putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 0,09 kW

(40)

Melalui grafik hubungan antara daya aktual dan putaran mesin pada Gambar 4.12 dan 4.13 di bawah ini.

Gambar 4.12 Grafik pengaruh putaran terhadap daya aktual pada pembebanan 3,5 kg

Gambar 4.13 Grafik pengaruh putaran terhadap daya aktual pada pembebanan 4,5 kg

Dari grafik dapat dilihat bahwa Akra Sol memiliki nilai daya aktual yang terbesar dari semua variasi bahan bakar yang ada. Besarnya daya ditentukan oleh besarnya nilai kalor bahan bakar dan besarnya putaran. Semakin tinggi nilai kalor

0

1800 2000 2200 2400 2600 2800

D

1800 2000 2200 2400 2600 2800

(41)

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.

4.3.6 Efisiensi Termal Aktual

Efisiensi termal aktual adalah perbandingan antara daya aktual dengan laju panas rata-rata yang dihasilkan bahan bakar, yang dapat dihitung dengan persamaan 2.13 dengan nilai LHV untuk masing-masing sesuai dengan variasi persentase biodiesel yang didapat melalui percobaan bom kalori meter.

Maka dengan memasukkan nilai-nilai ke persamaan untuk beban 3,5 kg putaran mesin 1800 rpm menggunakan Akra Sol didapatkan nilai efisiensi termal:

= 14,73 %

Dengan menggunakan cara yang sama maka didapatkan besar efisiensi termal aktual untuk variasi putaran mesin, pembebanan, dan bahan bakar seperti pada Tabel 4.17 dibawah:

Tabel 4.17 Efisiensi termal aktual

Be ban

Puta ran

Efisiensi Thermal Aktual (%)

(42)

4

2600 36.830 22.11 8

20.433 17.474 15.582 17.839 17.835 18.340 16.218

2800 37.766 18.31 6

17.961 17.826 18.271 17.974 16.484 19.475 17.390

Pada pembebanan 3,5 kg efisiensi termal aktual tertinggi terjadi pada penggunaan Akra Sol putaran mesin 2800 rpm sebesar 17,07 % sedangkan efisiensi termal aktual terendah terjadi pada penggunaan biodiesel 20 % putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 3,471 %

Pada pembebanan 4,5 kg efisiensi termal aktual tertinggi terjadi pada penggunaan Akra Sol putaran mesin 2400 rpm yaitu sebesar 42,34 % sedangkan efisiensi termal aktual terendah mesin terjadi pada penggunaan biodiesel 20 % putaran 1800 rpm yaitu sebesar 10,991 %

Perbandingan nilai efisiensi termal aktual untuk setiap variasi pembebanan, bahan bakar dan putaran dapat dilihat pada Gambar 4.14 dan 4.15 di bawah ini.

Gambar 4.14 Pengaruh putaran mesin terhadap Efisiensi Thermal Aktual pada pembebanan 3,5 kg

0 5 10 15 20

1800 2000 2200 2400 2600 2800

n

a

(

%)

Putaran (Rpm)

(43)

Gambar 4.15 Pengaruh putaran mesin terhadap Efisiensi Thermal Aktual pada pembebanan 4,5 kg

Efisiensi termal aktual cenderung tinggi pada penggunaan bahan bakar Akra Sol pada putaran mesin yang tinggi, hal tersebut dikarenakan nilai kalor bahan bakar yang lebih tinggi dari Akra Sol dibandingkan dengan variasi bahan bakar biodiesel, sehingga diperoleh efisiensi terendah terjadi pada penggunaan biodiesel 20 % karena memiliki nilai kalor terendah.

4.3.7 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 2.14

Dengan diperolehnya besar laju aliran bahan bakar pada subbab 4.4.2 maka untuk pengujian dengan menggunakan bahan Akra Sol dengan beban 3,5 kg ada putaran mesin 1800 rpm didapat nilai SFC :

Sfc = 451,43 (gr/kWh)

0 10 20 30 40 50

1800 2000 2200 2400 2600 2800

n

a

(

%)

Putaran (Rpm)

Efisiensi Termal Aktual pada Pembebanan 4,5 Kg

(44)

Dengan menggunakan cara yang sama untuk variasi beban, bahan bakar, dan putaran mesin maka didapatkan hasil perhitungan SFC seperti pada Tabel 4.18 di bawah ini:

Tabel 4.18 Konsumsi Bahan Bakar Spesifik

Be ba n

Puta ran

Konsumsi Bahan Bakar Spesifik (gr / kWh)

Akra

Pada pembebanan 3,5 kg SFC tertinggi terjadi pada penggunaan biodiesel 20 % putaran mesin1800 rpm yaitu sebesar 2044,50 gr/kWh dan SFC terendah terjadi pada penggunaan bahan bakar Akra Sol putaran mesin 2800 rpm yaitu sebesar 389,70 gr/kWh

(45)

Perbandingan harga SFC untuk masing-masing pengujian bahan bakar dapat dilihat pada Gambar 4.16 dan 4.17 di bawah ini.

Gambar 4.16 Pengaruh putaran mesin terhadap SFC pada pembebanan 3,5 kg

Gambar 4.17 Pengaruh putaran mesin terhadap SFC pada pembebanan 4,5 kg SFC terbesar terjadi pada biodiesel 20 % putaran 1800 karena pada putaran ini memiliki nilai mf rendah. Selain itu hal ini dipengaruhi oleh nilai kalor bahan bakar yang kecil dibanding dengan bahan bakar yang tersedia. Nilai kalor yang rendah mengakibatkan konsumsi bahan bakar yang terjadi setiap jamnya semakin tinggi persatuan daya yang dibangkitkannya.

0

1800 2000 2200 2400 2600 2800

sf

1800 2000 2200 2400 2600 2800

(46)

4.3.8 Heat Loss

Heat loss yang terjadi dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 2.15 .Untuk beban 3,5 kg, putaran 1800 rpm bahan bakar Akra Sol maka heat loss dapat dihitung :

Heat Loss = (13,752 + 0,156) x (115 –27) = 1223.9 W

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 4.19 di bawah ini.

Tabel 4.19 Heat Losses

(47)

Pada pembebanan 3,5 kg Heat Loss tertinggi terjadi pada penggunaan biodiesel 2.5 % pada putaran mesin 2800 rpm yaitu sebesar 4199,796 W, sedangkan Heat Loss terendah terjadi pada penggunaan biodiesel 20% putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 611,952 W

Pada pembebanan 4,5 kg Heat Loss tertinggi terjadi pada penggunaan Akra Sol pada putaran mesin 2800 yaitu sebesar 4367,12 W sedangkan Heat Loss

terendah terjadi pada penggunaan biodiesel 10 % pada putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 893,0941 W

Nilai dari heat loss dapat dilihat pada Gambar 4.18 dan 4.19 di bawah ini.

Gambar 4.18 Pengaruh putaran mesin terhadap Heat Loss pada pembebanan 3,5 kg

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

1800 2000 2200 2400 2600 2800

H

e

a

t

Lo

ss

(

W

)

Putaran (Rpm)

(48)

Gambar 4.19 Pengaruh putaran mesin terhadap Heat Loss pada pembebanan 4,5 kg

Heat Loss yang tinggi pada Akra Sol diakibatkan suhu exhaust yang dikeluarkan pada penggunaan Akra Sol relatif lebih tinggi, hal ini terjadi karena nilai kalor bahan bakar Akra Sol 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

4.3.9 Persentase Heat Loss

Besarnya persentase panas yang terbuang dari mesin dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 2.16

Dengan memasukkan nilai Te dan LHV untuk Akra Sol pada putaran 1800 rpm, pembebanan 3,5 kg maka didapat % Heat Loss sebagai berikut:

–

= 14,47 %

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000

1800 2000 2200 2400 2600 2800

H

e

a

t

Lo

ss

(

W

)

Putaran (Rpm)

(49)

Dengan menggunakan perhitungan yang sama pada variasi nilai LHV untuk setiap persentase biodiesel, dan putaran maka didapat nilai persentase heat loss seperti ditunjukkan pada Tabel 4.20 di bawah ini.

Tabel 4.20 Persentase Heat Loss

Be ba n

Puta ran

Persentase Heat Loss (%)

Akra mesin 1800 rpm yaitu sebesar 6,265%

(50)

Hasil dari persentase heat loss untuk masing-masing bahan bakar, pembebanan dapat dilihat pada Gambar 4.20 dan 4.21 di bawah ini.

Gambar 4.20 Pengaruh putaran mesin terhadap presentase Heat Loss pada pembebanan 3,5 kg

Gambar 4.21 Pengaruh putaran mesin terhadap presentase Heat Loss pada pembebanan 4,5 kg

0

1800 2000 2200 2400 2600 2800

H

1800 2000 2200 2400 2600 2800

(51)

Dari tren grafik diperoleh persentase Heat Loss yang tertinggi pada Akra Sol diakibatkan suhu exhaust yang dikeluarkan pada penggunaan Akra Sol relatif lebih tinggi, hal ini terjadi karena nilai kalor bahan bakar Akra Sol yang paling

tinggi dari semua bahan bakar yang tersedia. Selain itu juga diakibatkan oleh putaran yang tinggi karena adanya kecenderungan peningkatan suhu exhaust pada

putaran tinggi.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Torsi maksimum diperoleh pada bahan bakar Akra Sol beban 4,5

kg putaran 2800 rpm, yaitu sebesar 11,8 N.m sedangkan torsi

Minimum pada bahan bakar Akra Solar + biodiesel Jagung 20 %

beban 3,5 kg dan putaran 1800 rpm yaitu sebesar 4,4 N.m.

Persentase penurunan torsi dengan penggunaan Akra Sol +

Biodiesel Jagung terjadi hingga 28,81 %.

2. Daya maksimum diperoleh pada penggunaan bahan bakar Akra

Sol dengan beban 4,5 kg, putaran 2800 rpm yaitu sebesar 3,45 kW.

Sedangkan Daya minimum pada bahan bakar Akra Sol + Biodiesel

(52)

sebesar 0,79 kW. Persentase penurunan daya dengan penggunaan

Akra Sol + Biodiesel Jagung terjadi hingga 28,81 %.

3. Nilai AFR maksimum pada bahan Akra Sol dengan beban 3,5 kg

dan putaran 2200 rpm yakni sebesar 91,95 sedangkan nilai AFR

minimum pada campuran bahan bakar Akra Sol + Biodiesel Jagung

20 % dengan beban 3,5 kg dan putaran 1800 rpm yaitu sebesar

49,45. Persentase penurunan AFR dengan penggunaan Akra Sol +

4. SFC minimum pada bahan bakar Akra Sol beban 4,5 kg putaran

2400 rpm yaitu sebesar 157,09 gr/kWh. Sedangkan SFC maksimum

pada bahan bakar Akra Sol + Biodiesel Jagung 20% beban 3,5 kg

putaran 1800 rpm yaitu sebesar 2044,50 gr/kWh. Besar SFC sangat

dipengaruhi oleh besar kecil nilai laju aliran bahan bakar.

Persentase peningkatan SFC dengan penggunaan Akra Sol +

Biodiesel Jagung terjadi hingga 131 %.

5. Nilai Efisiensi Volumetris minimum pada campuran bahan bakar

Akra Sol + Biodiesel Jagung 20 % dengan beban 3,5 kg dan

putaran 1800 rpm yakni sebesar 48,01 %. Nilai Efisiensi

Volumetris maksimum pada bahan bakar Akra Sol dengan beban

4,5 kg dan putaran 2800 rpm yakni sebesar 99,89 %. Persentase

penurunan Efisiensi Volumetris dengan penggunaan Akra Sol +

6. Nilai Efisiensi Thermal Aktual minimum pada campuran bahan bakar Akra Sol + Biodiesel Jagung 20 % dengan beban 3,5 kg dan putaran 1800 rpm yakni sebesar 3,47 %. Nilai Efisiensi Thermal Aktual maksimum pada bahan bakar Akra Sol dengan beban 4,5 kg dan putaran 2400 rpm yaitu sebesar 42,35 %. Persentase penurunan Efisiensi Thermal Aktual dengan penggunaan Akra Sol + Biodiesel Jagung terjadi hingga 53,95 %.

(53)

rpm yakni sebesar 4367,12 W. Persentase penurunan Heat Loss dengan penggunaan Akra Sol + Biodiesel Jagung terjadi hingga 35,01 %.

5.2 Saran

1. Melengkapi alat ukur dengan alat ukur digital saat pengujian

untuk meminimalisir human eror_{dan memperoleh hasil pengujian}

yang lebih baik lagi

2. Mengembangkan pengujian ini dengan menggunakan variasi

biodiesel yang lain dengan variasi campuran bahan bakar yang

berbeda

3. Menunggu putaran mesin stabil pada saat menaikkan dan

menurunkan putaran agar mendapat putaran mesin yang tepat

pada saat pengujian pada putaran yang berbeda melalui