1953
ANALISIS CAMPURAN ETANOL DENGAN BAHAN BAKAR
PERTAMAX TERHADAP KINERJA MESIN ENDURO
XL TYPE TQ 110-115
1)Zulkifli Mangguluang, 2)Darmulia, 3)Arief Purnomo, 4)La Jamali
1.2,3,4)
Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Islam Makassar Jl. Perintis Kemerdekaan KM 9 NO 29 Kampus UIM, Tlpn 0411-588-167
Email : 1zulmanguluang55@gmail.com,,ariefteknik014@gmail.com
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui campuran etanol dengan pertamax pada kinerja mesin Enduro XL Type TQ 110-115, dan mengetahui komposisi campuran Etanol dengan Pertamax untuk mendapatkan kinerja mesin terbaik. Penelitian ini menggunakan metode eksperimental variabel bebas yang di gunakan dalam penelitian ini adalah: Pertamax murni atau tanpa campuran (EP0), Ep5 (campuran pertamax 95 % dan etanol 5 %), Ep10 (campuran pertamax 90 % dan etanol 10 %), Ep15 (campuran pertamax 85 % dan etanol 15 %) Ep20 (campuran pertamax 80 % dan etanol 20 %). Dengan data pengujian putaran 1000 rpm, 1500 rpm, 2000 rpm, 2500 rpm dan beban konstan 3 kg. Hasil penelitian ini menunjukan campuran etanol dengan bahan bakar pertamax dapat meningkatkan kinerja mesin Enduro XL Type TQ 110 – 115 mencapai titik maksimal 65,57% pada campuran (pertamax 90% dan etanol 10%).
Kata kunci : Etanol, Pertamax, Kinerja Mesin
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Perkembangan teknologi dari era ke era semakin pesat, semakin meningkat pula kebutuhan manusia akan kendaraan untuk transportasi. Kemajuan teknologi dibidang trasportasi yaitu terciptanya mesin Otto. Mesin Otto merupakan salah satu jenis motor pembakaran dalam (Internal Combustion Engine) yang menggunakan bensin sebagai bahan bakarnya. Termasuk teknologi pada sepeda motor yang semakin berkembang.
etanol (alcohol) adalah zat aditif yang berasal dari tumbuh-tumbuhan seperti jagung, gandum, kentang dan tebu. Salah satu fungsi alkohol adalah sebagai octane booster, artinya akohol mampu menaikkan nilai oktan dengan dampak positif terhadap efisiensi bahan bakar dan menyelamatkan mesin. Fungsi lain ialah oxygenating agent, yakni mengandung oksigen sehingga menyempurnakan pembakaran bahan bakar dengan efek positif meminimalkan pencemaran udara. Bahkan, alkohol berfungsi
sebagai fuel extender, yaitu menghemat bahan bakar fosil.
Menanggapi hal tersebut maka jalan keluarnya adalah menghemat bahan bakar fosil atau mencari bahan bakar alternatif lain yang nilai oktannya sama atau lebih tinggi dari bahan bakar fosil. Perbandingan kompresi yang tinggi harus diimbangi pula dengan nilai oktan yang tinggi, semakin tinggi tekanan kompresi semakin tinggi nilai oktan yang dibutuhkan, agar efisiensi kerja mesin didapatkan.
Salah satu bahan bakar yang mempunyai nilai oktan lebih baik dari premium adalah pertamax. Pertamax adalah bensin tanpa timbal dengan kandungan aditif lengkap generasi mutakhir dan mempunyai RON 92 serta dianjurkan untuk kendaraan berbahan bensin dengan perbandingan kompresi tinggi.
Performa besar sepeda motor kompetisi memang dikhususkan untuk balap, tidak dapat dipakai untuk sehari-hari, maka dari itu untuk mendapatkan peningkatan performa, sepeda motor standar mengalami penggantian piston
1954 yang sama bentuknya dengan yang dipakai pada sepeda motor kompetisi tetapi ukurannya lebih kecil agar dapat dipakai sehari-hari. Pada bagian noken as (camshaft) juga mengalami perubahan, akan tetapi tidak seperti sepeda motor kompetisi, sehingga sepeda motor tersebut biasa disebut semi kompetisi.
Berdasarkan latar belakang tersebut maka diadakan penelitian dengan judul “Analisis Campuran Etanol Dengan Bahan Bakar Pertamax Terhadap Kinerja Mesin Enduro XL Type TQ 110 - 115”.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas maka permasalahan yang akan dibahas dalam skripsi ini adalah :
1. Bagaimana campuran Etanol dengan Bahan Bakar Pertamax terhadap kinerja mesin EnduroXL Type TQ 110-115 ? 2. Pada komposisi campuran berapakah dapat
menghasilkan kinerja mesin terbaik.
1.3 Tujuan Penelitian.
Tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Mengetahui campuran etanol dengan pertamax pada mesin EnduroXL Type TQ 110-115 terhadap kinerja mesin.
2. Mengetahui komposisi campuran Etanol dengan Pertamax untuk mendapatkan kinerja mesin optimal.
METODOLOGI PENELITIAN 2.1 Waktu Dan Lokasi Penelitian
Waktu penelitian dilaksanakan pada tanggal 20 Juli sampai 8 agustus 2018 dan Lokasi penelitian ini dilakukan di Laboratorium Teknik Mesin Universitas Muslim Indonesia yang berlokasi di Jl. Urip Sumoharjo Km.5, Makassar.
2.2 Alat Dan Bahan
Alat yang digunakan Stop wacth, Timbangan digital, Tachometer, Thermometer, Barometer, Gelas ukur, sedangkan bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah motor bakar bensin EnduroXL Type TQ 110-115, Pertamax murni tanpa campuran (EP0), Etanol dengan kadar alkohol 96%, EP5 (campuran etanol 5 % dan pertamax 95 %), EP10 (campuran etanol 10 % dan pertamax 90 %),
EP15 (campuran etanol 15 % dan pertamax 85 %), EP20 (campuran etanol 20 % dan pertamax 80 %)
2.3 Prosedur Penelitian a. Persiapan
Prosedur yang harus dilakukan pada tahap persiapan adalah sebagai berikut:
Melakukan tune up mesin pada objek penelitian, lalu mempersiapkan pertamax murni dan pertamax dengan campuran etanol yang berbeda-beda yaitu Pertamax murni tanpa campuran (EP0), EP5 (mencampurkan etanol 5% dan pertamax 95 %), EP10 (mencampurkan etanol 10 % dan pertamax 90%), EP15 (mencampurkan etanol 15% dan pertamax 85%), EP20 (mencampurkan etanol 20 % dan pertamax 80 %) setelah itu memeriksa perlengkapan pada alat dyno test, mempersiapkan perlengkapan alat dan instrumen pengujian yang akan digunakan, dan memastikan semua instrumen bisa bekerja dengan baik untuk mendapatkan hasil yang optimal dan menghindari terjadinya kecelakaan kerja.
b. Pengujian
Langkah pengujian ialah memanaskan mesin, memeriksa instrumen atau alat ukur yang digunakan, lalu memanaskan mesin motor sehingga mendekati suhu kerja mesin selama (2-3 menit), engatur beban 3 kg, engatur putaran mesin dengan membuka throttle valve secara perlahan, pengamatan mulai dilakukan dan beban dari alat pengujian motor bakar bensin diatur dengan membuka throttle valve sampai mesin menunjukkan putaran yang diinginkan (1000 rpm sampai 2500 rpm, dengan range 500 rpm), enyimpan data pengukuran Waktu, ∆h, volume bahan bakar, termperatur exhaust, mengukur daya (besarnya kerja motor selama kurun waktu tertentu) dan torsi (momen putar motor) yang dihasilkan dengan menggunakan dynamometer, setelah itu pengujian tersebut dilakukan sebanyak 3 kali Percobaan, setelah data tercatat, lakukan pengamatan juga pada putaran mesin 1000 rpm sampai 2500 rpm dengan range 500 rpm. Setelah pencatatan data selesai dilakukan, kurangi putaran mesin sedikit demi sedikit hingga mencapai putaran stasioner, dan kemudian matikan mesin selama
1955 ± 10 menit untuk pendinginan mesin, dan pengujian kembali dilakukan dengan mengulang langkah-langkah pengujian awal dengan menggunakan bahan bakar EP0 atau pertamax murni, EP5 (campuran etanol 5 % dan pertamax 95 %), EP10 (campuran etanol 10 % dan pertamax 90 %), EP15 (campuran etanol 15 % dan pertamax 85 %) EP20 (campuran etanol 20 % dan pertamax 80 %), serta pengujian terakhir yang harus dilakukan adalah menurunkan putaran mesin secara perlahan sampai idle, mematikan mesin.
Gambar 1. Mesin bensin enduro XL
Gambar 2. Alur Penelitian HASIL DAN PEMBAHASAN
Untuk hasil dapat di jabarkan dalam bentuk tabel dan grafik hasil perhitungan di bawah ini :
3.1 Hubungan antara Putaran mesin
terhadap Torsi
Gambar 1. Grafik hubungan antara putaran mesin terhadap torsi
Grafik hubungan antara putaran mesin dengan Torsi dapat dilihat pada gambar 1. Memperlihatkan momen torsi setara seiring bertambahnya putaran poros dan hasil dari torsi sama dari (pertamax murni, pertamax 95% + etanol 5%, pertamax 90% + etanol 10%, pertamax 85% + etanol 15%, pertamax 80% + etanol 20%), karena beban konstan. Hal ini menunjukkan putaran poros sejajar dengan torsi. Kecuali penambahan beban dilakukan dengan berubah – ubah, maka hasil dari torsi akan meningkat seiring bertambahnya putaran poros
Beban 3 kg pada putaran 1000 rpm sampai 2500 rpm dengan range 500 rpm. Torsi yang dihasilkan sebesar 7,21 Nm. Beban konstan pada putaran 1000 sampai 2500 rpm dengan range 500 rpm sehingga hasil dari torsi sama pada putaran 1000 sampai 2500 rpm dari (pertamax murni, pertamax 95% + etanol 5%, pertamax 90% + etanol 10%, pertamax 85% + etanol 15%, pertamax 80% + etanol 20%).
3.2 Hubungan antara Putaran mesin terhadap Daya
1956
Gambar 2. Grafik hubungan antara putaran mesin terhadap daya
Grafik hubungan antara putaran mesin dengan Torsi dapat dilihat pada gambar 2. Memperlihatkan bahwa daya poros efektif (Ne)
meningkat seiring bertambanya putaran poros, hal ini menunjukkan putaran poros berbanding lurus dengan daya poros efektif. Dengan penambahan putaran pada mesin menyebabkan daya poros efektif semakin meningkat. Dengan bertambahnya daya poros efektif yang dihasilkan maka putaran pada poros mesin semakin bertambah, putaran dilakukan dari 1000 rpm sampai 2500 rpm, akan tetapi hasil dari daya poros efektif sama terhadap (pertamax murni, pertamax 95% + etanol 5%, pertamax 90% + etanol 10%, pertamax 85% + etanol 15%, pertamax 80% + etanol 20%), karena dipengaruhi oleh torsi terhadap beban yang konstan yaitu beban 3 kg. Pada pembebanan 3 kg dengan pertambahan putaran dari 1000 rpm sampai 2500 rpm, dengan range 500 rpm. Daya poros efektif yang dihasilkan 0,7546kW sampai 1,8867 kW dari (pertamax murni, pertamax 95% + etanol 5%, pertamax 90% + etanol 10%, pertamax 85% + etanol 15%, pertamax 90% + etanol 20%).
Daya Poros efektif terbesar di peroleh pada pembebanan 3 kg dengan pertambahan putaran 1000 rpm sampai 2500 rpm, terhadap (pertamax murni, pertamax 95% + etanol 5%, pertamax 90% + etanol 10%, pertamax 85% + etanol 15%, pertamax 90% + etanol 20%).
3.3 Konsumsi Bahan Bakar
Gambar 3. Grafik hubungan antara putaran mesin terhadap konsumsi bahan bakar
Berdasarkan Gambar 3 menunjukan konsumsi bahan bakar yang menggunakan beban konstan 3 kg dihasilkan bahan bakar pertamax murni pada putaran rpm 1000 sebesar 0,150 kg/jam. Pada 1000 rpm kemudian menurun pada pencampuran pertamax 95% dan etanol 5% sebesar 0.121 kg/jam, dan konsumsi bahan bakar lebih menurun lagi pada percampuran pertamax 90% dan etanol 10% sebesar 0.095 kg/jam, kemudian naik lagi pada percampuran pertamax 85% dan etanol 15% sebesar 0.093 kg/jam, dan kemudian menurun lagi pada percampuran pertamax 80% dan etanol 20% sebesar 0.109 kg/jam.
Pada 1500 rpm bahan bakar pertamax murni menghasilkan konsumsi bahan bakar sebesar 0.210 kg/jam, dan menurun pada percampuran petamax 95% dan etanol 5% sebesar 0.147 kg/jam, kemudian menurun lagi pada percampuran pertamax 90% dan etanol 10% sebesar 0.120 kg/jam, dan meningkat lagi pada percampuran 85% dan etanol 15% sebesar 0.157 kg/jam, dan kemudian meningkat lagi pada percampuran pertamax 80% dan etanol 20% sebesar 0.163 kg/jam. Pada 2000 rpm konsumsi bahan bakar pada bahan bakar pertamax murni menghasilkan konsumsi bahan bakar sebesar 0.261 kg/jam, dan menurun pada percampuran pertamax 95% dan etanol 5% sebesar 0.212 kg/jam,
1957 kemudian sedikit menurun lagi pada percampuran pertamax 90% dan etanol 10% sebesar 0.201 kg/jam, kemudian sedikit meningkat pada percampuran pertamax 85% dan etanol 15% sebesar 0.210 kg/jam, dan meningkat lagi pada percampuran pertamax 80% dan etanol 20% sebesar 0.236kg/jam,
Pada 2500 rpm komsumsi bahan bakar pada bahan bakar pertamax murni sebesar 0.321 kg/jam, kemudian menurun pada percampuran pertamax 95% dan etanol 5% sebesar 0.264 kg/jam, dan sedikit menurun lagi pada percampuran pertamax 90% dan etanol 10% sebesar 0.247 kg/jam, kemudian terjadi peningkatan konsumsi bahan bakar lagi pada percampuran pertamax 85% dan etanol 15% sebesar 0.285 kg/jam, dan sedikit meningkat lagi pada percampuran pertamax 80% dan etanol 20% sebesar 0.286 kg/jam.
3.4 Konsumsi Bahan Bakar Spesifik.
Gambar 4. Grafik hubungan antara putaran mesin terhadap konsumsi bahan bakar spesifik
Berdasarkan tabel dan Gambar 4 menunjukkan konsumsi bahan bakar spesifik pada 1000 rpm, pada bahan bakar pertamax murni sebesar 0,199 kg/kW.jam, kemudian menurun pada percampura pertamax 95% dan etanol 5% sebesar 0,160 kg/kW.jam, lebih menurun lagi pada percampuran pertamax 90% dan etanol 10% sebesar 0,126 kg/kW.jam, kemudian naik lagi pada
percampuran pertamax 85% dan etanol 15% sebesar 0,124 kg/kW.jam, dan menurun lagi pada percampuran peratamax 80% dan etanol 20% sebesar 0,144 kg/kW.jam.
Pada 1500 rpm bahan bakar pertamax murni menghasilkan sebesar 0,185 kg/kW.jam, kemudian menurun pada percampuran pertamax 95% dan etanol 5% sebesar 0,130 kg/kW.jam, dan lebih menurun lagi pada percampuran pertamax 90% dan etanol 10% sebesar 0,106 kg/kW.jam, kemudian naik lagi pada percampuran pertamax 85% dan etanol 15% sebesar 0,138 kg/kW.jam, dan naik lagi pada percampuran pertamax 80% dan etanol 20% sebesar 0,144 kg/kW.jam.
Pada 2000 rpm bahan bakar pertamax murni menghasilkan sebesar 0,173 kg/kW.jam, dan menurun pada percampuran pertamax 95% dan etanol 5% sebesar 0,140 kg/kW.jam, lebih menurun lagi pada percampuran pertamax 90% dan etanol 10% sebesar, 0,133 kg/kW.jam, kemudian meningkat pada campuran pertamax 85% dan etanol 15% sebesar 0,139 kg/kW.jam, dan meningkat lagi pada percampuran pertamax 80% dan etanol 20% sebesar 0,156kg/kW.jam.
Pada 2500 rpm bahan bakar pertamax murni menghasilkan sebesar 0,170 kg/kW.jam, kemudian menurun pada percampuran pertamax 95% dan etanol 5% sebesar 0,140 kg/kW.jam, dan menurun lagi pada percampuran pertamax 90% dan etanol 10% sebesar 0,131 kg/kW.jam, kemudian meningkat pada percampuran pertamax 85% dan etanol 15% sebesar 0,1511 kg/kW.jam, dan naik lagi pada percampuran pertamax 80% dan etanol 20% sebesar 0,1518 kg/kW.jam.
1958
Gambar 5. Grafik hubungan antara putaran mesin terhadap effisiensi thermal
Pada Gambar 5 diatas menunjukan pada effisiensi thermal pada 1000 rpm pada bahan bakar pertamax murni menghasilkan sebesar 33,54 %, kemudian meningkat pada percampuran pertamax 95% dan etanol 5% sebesar 42,65 %, dan lebih meningkat pada percampuran pertamax 90% dan etanol 10% sebesar 55,50 %, kemudian menurun lagi pada percampuran pertamax 85% dan etanol 15% sebesar 57,80 %, dan kemudian meningkat lagi pada percampuran pertamax 80% dan etanol 20% sebesar 50,65 %.
Pada 1500 rpm pada bahan bakar pertamax murni menghasilkan sebesar 36,03 %, kemudian meningkat pada percampuran pertamax 95% dan etanol 5% sebesar 52,40 %, dan lebih meningkat lagi pada percampuran petamax 90% dan etanol 10% sebesar 65,57 %, kemudian kembali menurun pada percampuran pertamax 85% dan etanol 15% sebesar 51,79 %, dan kembali meningkat pada percampuran 80% dan etanol 20% sebesar 50,78 %.
Pada 2000 rpm pada bahan bakar pertamax murni menghasilkan sebesar 38,53%, kemudian meningkat pada percampuran pertamax 95% dan etanol 5% sebesar 48,67 %, dan meningkat lagi pada percampuran pertamax 90% dan etanol 10% sebesar 52,55 %, dan menurun pada percampuran pertamax 85% dan etanol 15% sebesar 51.54 %, kemudian menurun pada percampuran pertamax 80% dan etanol 20% sebesar 46.83 %.
Pada putaran 2500 rpm bahan bakar pertamax murni menghasilkan sebesar 39,25%, kemudian meningkat pada percampuran pertamax 95% dan etanol 5% sebesar 48,79 %, dan meningkat lagi pada percampuran pertamax 90% dan etanol 10% sebesar 53,41 %, kemudian menurun pada
percampuran pertamax 85% dan etanol 15% sebesar 47,54 %, dan kemudian meningkat lagi sedikit pada percampuran pertamax 80% dan etanol 20% sebesar 48,36 %.
KESIMPULAN DAN SARAN 4.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Pada pencampuran pertamax 90% dan etanol 10% lebih maximal di bandingkan dengan pertamax murni atau campuran pertamax dan etanol lainya.
2. Komposisi campuran etanol dengan pertamax (pertamax 90% dan etanol 10%) menghasilkan kinerja mesin dengan efisiensi thermal sebesar 65.573% pada putaran 1500 rpm. Hal ini di dasarkan pada nilai rata-rata torsi dan daya pada percampuran bahan bakar etanol etanol.
4.2 Saran
1. Jika ingin meningkatkan kinerja mesin disarankan untuk menggunakan bahan bakar campuran pertamax 90% dan etanol 10%.
2. Untuk peneliti selanjutnya dapat melakukan perlakuan variasi beban dan jenis bahan bakar yang lain.
DAFTAR PUSTAKA
Analisis Campuran Pertamax Dengan Etanol Terhadap Prestasi Mesin Bensin. UMI. Zainal, 2014
Bell Graham, A. 1998. Four Stroke Performance Tuning. Haynes & Co., Ltd. Benson, J. D. 1975. Some Factors Which
Affect Octane Requirement Increase. SAE paper 750933, SAE Trans., vol. 84.
Bosch. 1978. Autommotive Handbook. Robert Bosch GmbH, Stuttgart.
Engelman, H. W. 1973 Design of a Tuned Intake Manifold. ASME paper 73-WA/DGP-2.
Ferguson, C. R. 1986. Internal Combustion Engines. New York: Willey & Sons.
1959 Heisler, H. 1995. Advanced Engine
Technology. Edward Arnold
Heywood, J.B. 1998. Internal Combustion Engine Fundamentals. New York: Mc-Graw-Hill.
Iriyanto, S. Skripsi Analisa Performa Sepeda Motor 4 Langkah 1 Silinder Fuel Injection 125 cc Terhadap Variasi Campuran Pertamax-Etanol (E10-E30). UI : Depok, 2008.
Kristanto, P. Ananta,E. 2007. Optimalisasi Performansi Motor Bensin Melalui Penyesuaian Ulang Valve Clearance. Proceeding Seminar Nasional Teknik Mesin UK Petra.
“The Changing Nature of Gasoline”, Automotive Engineering. Vol. 102, No. 1, pp. 99 – 102. 1994. SAE Internasional. Triyono, W. Modul Pemeliharaan / Servis
Sistem Bahan Bakar Bensin. Jakarta, 2014.
