PENGARUH MAGNETASI TERHADAP EMISI GAS BUANG,
TEMPERATUR AIR PENDINGIN DAN OLI
PADA MESIN DIESEL STASIONER SATU SILINDER
DENGAN BAHAN BAKAR SOLAR MURNI
SKRIPSI
Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Oleh :
Herry Wibowo Sucipto (110421033)
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
M E D A N
ABSTRAK
Analisa ini dilakukan untuk mengatasi masalah tentang pengurangan polutan udara akibat emisi gas buang motor diesel dengan menggunakan magnet. Untuk mereduksi emisi, dilakukan magnetasi pada saluran bahan bakar sebelum solar murni memasuki ruang bakar. Tujuan dari magnetasi bahan bakar solar murni pada saluran bahan bakarnya adalah untuk mengurangi penggumpalan (decluster) susunan partikel penyusun bahan bakar solar murni menjadi teratur dan sejajar. Manfaat dari magnet ini, selain mampu mereduksi emisi pada mesin diesel secara langsung dan juga mampu meningkatkan keefektifitasan pembakaran mesin diesel yang dapat mengakibatkan penurunan suhu oli dan air secara tidak langsung. Magnetasi mesin dengan menggunakan magnet EV-1 yang memiliki gaus sebesar 2500, dapat mengurangi emisi rata – rata diatas 10 % dibanding tidak memakai magnet.
ABSTRACT
This analysis conducted to solve the problem of air pollutants reduction of exhaust gas emissions from diesel engine by using magnet. To reduce emissions, the magnetization performed on the fuel line, before entering the pure diesel fuel chamber. The purpose of the magnetization of pure diesel fuel in the fuel line is to reduce clumping (decluster) to arrangement of constituent particles of pure diesel fuel into regular and parallel. The benefits of this magnet, besides being able to reduce emissions in diesel engines directly and also able to increase the effectiveness of diesel engine combustion that could lead to reduced oil temperature and water indirectly. to magnetize the machine, using the EV1 which has gauss magnets of 2500 can reduce average emissions over 10% compared to not using magnets.
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkah dan rahmat yang tak terbatas yang telah diberikanNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Sarjana ini. Tugas Sarjana ini, merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan untuk mencapai gelar sarjana di Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Adapun yang menjadi judul Tugas Sarjana ini yaitu “ PENGARUH MAGNETASI TERHADAP EMISI GAS BUANG, TEMPERATUR AIR PENDINGIN DAN OLI PADA MESIN DIESEL STASIONER SATU SILINDER DENGAN BAHAN BAKAR SOLAR MURNI ”.
Dalam menyelesaikan Tugas Sarjana ini, penulis mendapat dukungan dari berbagai pihak. Maka pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Ir. M. Syahril Gultom, MT sebagai dosen pembimbing yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan arahan dan bimbingan kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas Sarjana ini.
2. Bapak Dr. Ing. Ir. Ikwansyah Isranuri, selaku Ketua Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik USU.
3. Bapak Ir. Syahrul Abda, Msc, selaku Ketua Program Studi PPSE Teknik Mesin, Fakultas Teknik, USU.
4. Bapak/Ibu Staff Pengajar dan Pegawai di Departemen Teknik Mesin USU. 5. Kepada Ibunda tercinta Ratna Dewi Hasibuan, M.Pd yang telah memberikan
dukungan doa, materi dan semangat yang sangat luar biasa.
6. Segenap kerabat keluarga yang telah memberikan semangat dan doanya kepada penulis selama menyelesaikan pendidikan S-1.
menyadari sepenuhnya Tugas Sarjana ini masih jauh dari kesempurnaan dan banyak kekurangan. Untuk itu, penulis sangat mengharapkan adanya saran dan kritik yang sifatnya membangun dari para pembaca, untuk memperbaiki dan melengkapi penulisan ini ke depannya. Penulis berharap, semoga tulisan ini dapat berguna dan memperkaya ilmu pengetahuan bagi para pembaca.
Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih.
Medan, 31 Desember 2014
Penulis,
DAFTAR ISI
1.5 Metodologi Penulisan ... 3
1.6 Sistematika Penulisan ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Minyak Solar ... 5
2.2 Karakteristik Minyak Solar ... 5
2.2.1 Cetana Number (CN) ... 5
2.2.2 Cetana Index (CI) ... 6
2.2.3 Nilai Panas ... 6
2.2.4 Densitas ... 7
2.2.5 Titik Anilin ... 7
2.3 Karakteristik Bahan Bakar Minyak Solar Indonesia ... 7
2.4 Prinsip Kerja Motor Diesel ... 9
2.4.1 Siklus Diesel Ideal ... 9
2.4.1.1 Air Fuel Ratio ... 10
2.4.1.2 Thermal Brake ... 11
2.5 Pembakaran ... 16
2.5.1 Definisi Pembakaran... 16
2.5.2 Proses Pembakaran ... 17
2.5.4 Nilai Kalor Bahan Bakar ... 21
2.5.5 Proses Terbentuknya Gas Buang ... 23
2.6 Magnet ... 24
2.6.1 Asal Magnet ... 24
2.6.2 Dipol Magnet ... 25
2.6.3 Medan Magnet ... 26
2.6.4 Jenis Material Magnet ... 27
2.6.5 Pengaruh Suhu Terhadap Perilaku Magnet ... 28
2.7 Efek Magnetisasi Pada Bahan Bakar Diesel ... 28
2.7.1 Reaktifitas Molekul ... 28
2.7.2 Perubahan Spin Elektron Hidrogen ... 30
2.7.3 Polarisasi Senyawa Hidrokarbon ... 31
2.7.4 SistemMonopol Magnet ... 32
2.8 Sistem Pelumasan Pada Motor Diesel ... 33
2.8.1 Pengertian Pelumasan ... 33
2.8.2 Sifat – Sifat Minyak Pelumas ... 34
2.8.3 Bagian – Bagian yang Dilumasi ... 36
2.8.4 Macam – Macam Pelumasan ... 36
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat ... 38
3.2 Alat dan Bahan ... 38
3.2.1 Alat ... 38
3.2.2 Bahan ... 42
3.3 Metode Pengumpulan Data... 43
3.4 Metode Pengolahan Data ... 44
3.5 Pengamatan dan Tahap Pengujian ... 44
3.6 Prosedur Pengujian Nilai Kalor Bahan Bakar ... 44
3.7 Prosedur Pengujian Pefomansi Mesin diesel ... 46
BAB IV HASIL DAN ANALISA PENGUJIAN
4.1 Pengujian Nilai Kalor Bahan Bakar ... 49
4.2 Emisi Gas Buang ... 51
4.2.1 Opasitas ... 51
4.2.2 Kadar CO (%) ... 54
4.2.3 Kadar HC (ppm) ... 56
4.3 Temperatur Air Pendingin ... 59
4.4 Temperatur Oli ... 62
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 65
5.2 Saran ... 66 DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Proses Kerja Motor Diesel ... 12
Gambar 2.2 Langkah Isap ... 13
Gambar 2.3 Langkah Kompresi ... 14
Gambar 2.4 Langkah Kerja ... 15
Gambar 2.5 Langkah Buang ... 16
Gambar 2.6 Grafik tingkat pembakaran motor diesel pada kecepatan tinggi ... 20
Gambar 2.7 Dipol Magnetik ... 26
Gambar 2.8 Medan Magnet Induksi... 26
Gambar 2.9 Declustering molekul hidrokarbon yang melewati magnet ... 29
Gambar 3.1 Tequipment TD 111 Four Stroke Engine Diesel ... 36
Gambar 3.2 IC Engine Instrumentation TD 114 ... 37
Gambar 3.3 HESHBON Automotive Emission Analyzer HG-150 ... 38
Gambar 3.4 HESHBON Opacity Smoke Meter HD-410 ... 38
Gambar 3.5 Thermocouple... 39
Gambar 3.6 Magnet EV-1 ... 40
Gambar 3.7 Magnet Batang ... 41
Gambar 3.8 Magnet New Femax Silver ... 41
Gambar 3.9 Diagram Alir Pengujian Perfomansi Mesin ... 45
Gambar 3.10 Diagram Alir Prosedur Pengujian Emisi Gas Buang ... 46
Gambar 4.1 Grafik Perbandingan Kadar Opasitas Dengan Atau Tidak Memakai Magnet Terhadap Tiap Variasi Putaran Pembebanan 3,5 kg ... 50
Gambar 4.2 Grafik Perbandingan Opasitas Dengan Atau Tidak Memakai Magnet Terhadap Variasi Putaran Dengan Beban 4,5 kg ... 51
Gambar 4.3 Grafik Kadar CO Dengan Atau Tidak Memakai Magnet Terhadap Variasi Putaran Dengan Beban 3,5 kg ... 53
Gambar 4.4 Grafik Perbandingan Kadar CO Dengan Atau Tidak Memakai Magnet Terhadap Variasi Putaran Dengan Beban 4,5 kg ... 54
Gambar 4.6 Grafik Perbandingan Kadar HC Dengan atau Tidak Memakai Magnet Pada Variasi Putaran dengan Beban 4,5 kg ... 56 Gambar 4.7 Grafik Perbandingan Tair Dengan atau Tidak Memakai Magnet tiap
Variasi putaran dengan Beban 3.5 kg ... 58 Gambar 4.8 Grafik Perbandingan Tair Dengan Atau Tidak Memakai Magnet Tiap Variasi Putaran dengan Beban 4,5 kg ... 59 Gambar 4.9 Grafik Perbandingan Toli Dengan atau taidak Memakai Magnet tiap
Variasi Putaran Beban 3,5 kg ... 60 Gambar 4.10 Grafik Perbandingan Toli Dengan atau taidak Memakai Magnet tiap
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Kategori Minyak Solar ... 7
Tabel 2.2 Karakteristik Minyak Solar Indonesia ... 8
Tabel 2.3 Viskositas SAE Untuk Pelumas Motor ... 33
Tabel 4.1 Hasil Uji dan Perhitungan Bom Kalorimeter ... 48
Tabel 4.2 Perbandingan Kadar Opasitas Dengan atau Tidak Memakai Magnet Terhadap Tiap Variasi Putaran Mesin Diesel Beban 3,5 kg ... 49
Tabel 4.3 Perbandingan Kadar Opasitas Dengan Atau Tidak Memakai Magnet Terhadap Tiap Variasi Putaran Mesin Diesel Beban 4,5 kg ... 51
Tabel 4.4 Perbandingan Kadar CO dengan atau tidak memakai Magnet Terhadap Tiap Variasi Putaran Mesin Diesel Beban 3.5 kg ... 52
Tabel 4.5 Perbandingan Kadar CO Dengan Atau Tidak Memakai Magnet Terhadap Tiap Variasi Putaran Mesin Diesel Beban 4,5 kg ... 53
Tabel 4.6 Perbandingan Kadar HC Dengan Atau Tidak Memakai Magnet Tiap Variasi Putaran Mesin Diesel Beban 3,5 kg ... 55
Tabel 4.7 Perbandingan Kadar HC Dengan Atau Tidak Memakai Magnet Tiap Variasi Putaran Mesin Diesel Beban 4,5 kg ... 56
Tabel 4.8 Perbandingan Temperatur Air Pendingin Dengan Atau Tidak Memakai Magnet Tiap Variasi Putaran Mesin Diesel Beban 3,5 kg ... 57
Tabel 4.9 Perbandingan Kadar Tair Dengan Atau Tidak Memakai Magnet Tiap Variasi Putaran Mesin Diesel Beban 4,5 kg ... 58
Tabel 4.10 Tabel Perbandingan Temperatur Oli Dengan Atau Tidak Memakai Magnet Tiap Variasi Putaran Mesin Diesel Beban 3,5 kg ... 60
