PENGARUH BESAR MEDAN MAGNET TERHADAP
PRESTASI MESIN DIESEL STASIONER SATU
SILINDER
SKRIPSI
Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Oleh :
NUGRAHA MUNTHE (100401065)
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
M E D A N
ABSTRAK
Objek dalam penelitian ini adalah mesin diesel stasioner satu silinder, Smart Engine Test Bed TD 111 MK II dengan pengaruh medan magnet, dimana magnet dipasangkan disaluran pompa minyak. Adapun variasi medan magnet yang digunakan dalam pengujian ini adalah magnet X (2500 Gauss), magnet Y (2000 Gauss) dan magnet Z (350 Gauss). Tujuan dilakukan pengujian ini adalah untuk mengetahui pengaruh besar medan magnet terhadap prestasi mesin diesel stasioner satu silinder. Penelitian ini menggunakan serangkaian pengujian prestasi mesin diesel satu silinder dengan pembacaan instrumentasi secara langsung dan perhitungan menurut Willard Pulkrabek. Variasi beban yang digunakan adalah 3,5 kg dan 4,5 kg dengan kombinasi variasi putaran 1600 rpm, 1800 rpm, 2000 rpm, 2200 rpm, 2400 rpm dan 2600 rpm dengan mengunakan bahan bakar solar. Dari hasil pengujian diperoleh dengan menggunakan magnet X pada pembebanan 4,5 kg putaran 2600 rpm didapat daya poros yaitu : 3,28 kW, nilai SFC terendah yaitu : 93 g/kWh, nilai AFR tertinggi diperoleh yaitu : 52,80, nilai efisiensi termal tertinggi yaitu : 21,72 % dan heat loss tertinggi yaitu 24,98%.
ABSTRACT
The object of this research is a stationary diesel engine with one cylinder, Smart Engine Test Bed TD 111 MK II, which was influenced by a magnetic field. The magnet was mounted at the fuel pump channel. The variations of the magnetic flux that use in this experiment are : magnet X (2500 Gauss), magnet Y (2000 Gauss), and magnet Z (350 Gauss). The purpose of this study is to find about the effect of the magnetic field to the performance of the engine. This method of this research is collect the input data by reading all the instrumentation directly, and then calculate it by using Willard Pulkrabek reference. Variations of the static load are : 3,5 kg and 4,5 kg. Variations of the rotation : 1600 rpm, 1800 rpm, 2000 rpm, 2200 rpm, 2400 rpm, 2600 rpm; where the engine use diesel fuel. From the experiment, it was found that magnet X brings the largest effect to
the performance of the engine. The magnet X experiment’s result by using 4,5kg static load and 2600 rpm engine rotation: power brake obtained is 3,28 kW, SFC value at 93 g/kWh, AFR value at 52,80, thermal efficiency obtained 21,72% , and heat loss obtained 24,98%.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur saya ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas berkat, dan kasih karuniaNyayang diberikan selama pengerjaan skripsi ini, sehingga skripsi ini dapat saya selesaikan.
Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan dan mendapat gelar Sarjana Teknik di Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Adapun yang menjadi judul skripsi ini yaitu “Pengaruh Besar Medan Magnet Terhadap Prestasi Mesin Diesel Satu Silinder”
Dalam penulisan skripsi ini tidak sedikit hambatan yang dihadapi oleh penulis. Penulis telah berupaya keras dengan segala kemampuan dan penyajian, baik dengan disiplin ilmu yang diperoleh, serta bimbingan dan arahan dari Dosen Pembimbing.
Selama penulisan skripsi ini, penulis juga mendapat banyak bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis juga mengucapkan terima kasih kepada:
1. Kedua orang tua saya Ayahanda P. Munthe dan Ibunda R. Sagala yang telah memberikan dukungan doa, kasih sayang, semangat dan dukungan moril, materi serta motivasi kepada penulis untuk dapat mengikuti pendidikan di Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik USU.
2. Bapak Ir. M. Syahril Gultom, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara dan selaku dosen
pembimbing yang banyak meluangkan waktu membimbing penulis dalam
menyelesaikan skripsi ini.
3. Bapak Dr.Ing.Ir. Ikhwansyah Isranuri selaku Ketua Departemen Teknik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
4. Abang Hotdi E.Munthe, Kakak Ira M. Munthe dan Abang Hengki S.
Munthe dimana mreka memberikan semangat, dukungan serta motivasi
kepada penulis.
5. Tandem TA saya Kaprianto B.P Manullang.
6. Laboran Laboratorium Prestasi Mesin Departemen Teknik Mesin Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara yang telah banyak memberikan arahan
7. Seluruh teman-teman penulis, khususnya teman-teman seangkatan 2010 dan terutama “DAMAI 2012” yang tidak dapat penulis sebutkan satu -persatu yang telah menemani dan memberikan masukan serta semangat
kepada penulis. Salam SOLIDARITY MACHINE FOREVER!! MESIN
JAYA !!
8. Seluruh staf pengajar dosen dan staf tata usaha kak Sonta Sihotang
Departemen Teknik Mesin yang telah membimbing serta membantu segala
keperluan penulis selama penulis kuliah.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kesalahan dan kekeliruan dalam penulisan skripsi ini. Oleh karena itu penulis akan sangat berterima kasih dan dengan senang hati menerima saran dan kritik yang membangun demi tercapainya tulisan yang lebih baik. Akhir kata penulis berharap semoga tulisan ini dapat memberi manfaat kepada pembaca. Terima kasih.
Medan, Februari 2014
Penulis
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
ABSTRACT... ii
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR GAMBAR ... vii
DAFTAR TABEL ... x
DAFTAR NOTASI... xiv
BAB I ... 1
PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Tujuan Pengujian ... 2
1.3 Batasan Masalah ... 2
1.4 Manfat Pengujian ... 3
1.5 Metodologi Penulisan ... 4
1.6 Sistematika Penulisan ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Motor Bakar ... 5
2.1.1 Motor Siklus 4 langkah ... 7
2.2 Mesin Diesel ... 8
2.2.1 Siklus Ideal Diesel ... 9
2.2.3 Prinsip Kerja Mesin Diesel ... 10
2.2.4 Penyemprotan Bahan Bakar ... 12
2.2.5 Proses Pembakaran dan Bahan Bakar ... 13
2.2.6 Prestasi Motor Diesel ... 18
2.2 Bahan Bakar Diesel ... 21
2.3 Karakteristik Bahan Bakar Solar ... 22
2.4 Nilai Kalor Bahan Bakar ... 26
2.5 Magnet ... 28
2.5.1 Asal Kemagnetan ... 27
2.5.2 Medan Magnet ... 29
2.5.4 Magnetic Flux Density ... 31
2.6 Efek Magatasi Pada Bahan Bakar Solar 2.6.1 Reaktifitas Molekul ... 32
2.6.2 Prinsip Kerja Magnet Pada Saluran Bahan Bakar ... 33
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat ... 35
3.2 Alat dan Bahan ... 34
3.2.1 Alat ... 34
3.2.2 Bahan.... ... 38
3.3 Metode Pengumpulan data ... 38
3.4 Metode Pengolahan data ... 37
3.5 Pengamatan dan Tahap Pengujian ... 39
3.6 Prosedur Pengujian Prestas Mesin Diesel ... 39
3.7 Prosedur Pengujian Prestas Mesin Diesel Menggunakan Magnet 40 3.8 Diagram Alir Penelitian ... 41
BAB IV HASIL DAN ANALISA PENGUJIAN 4.1 Pengujian Prestasi Mesin Diesel ... 42
4.2 Hasil Pengujian Engine Tes Bed TD -111 ... 42
4.2.1 Hasil Pengujian Prestasi Mesin Diesel Tanpa Menggunakan Magnet ... 43
4.2.2 Hasil Pengujian Prestasi Mesin Diesel Menggunakan Magnet X ... 43
4.2.3 Hasil Pengujian Prestasi Mesin Diesel Menggunkan Magnet Y ... 44
4.2.4 Hasil Pengujian Prestasi Mesin Diesel Menggunkan Magnet Z ... 45
4.3 Pengujian Prestasi Motor Diesel ... 46
4.3.1 Daya Poros (Power Brake) ... 46
4.3.2 Laju Aliran Massa Bahan Bakar (mf) ... 49
4.3.3 Konsumsi Bahan Bakar Spesifik (Specifik Fuel Consumption /sfc)... 52
4.3.5 Efisiensi volumetris ... 59
4.3.6 Efisiensi termal ... 62
4.3.7 Heat loss ... 67
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 69
5.2 Saran ... 70
DAFTAR PUSTAKA ... xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Asal Mula Tenaga ... 7
Gambar 2.2 Gambar 2.2 Siklus 4 Langkah ... 8
Gambar 2.3 Gambar Diagram P-v Mesin Diesel……….. .9
Gambar 2.4 Diagram T-S Mesin Diesel... 10
Gambar 2.5 Langkah kerja mesin diesel 4 langkah ... 12
Gambar 2.6 Grafik tekanan versus sudut engkol……….. 14
Gambar 2.7 C16H34 (hidrokarbon rantai lurus)………... 16
Gambar 2.8 alpha-methylnaphtalene………17
Gambar 2.9 Kutub-kutub magnet………..28
Gambar 2.10 Fluks Medan Magnet ... 29
Gambar 2.11 Formasi serbuk besi yang dipengaruhi medan magnet……….. ... 30
Gambar 2.12 Mekanisme kerja magnet...……..…..30
Gambar 3.1 Small Test Engine Bed TD111 MKII……….... 35
Gambar 3.2 IC Engine Instrumentation TD 114 ... 35
Gambar 3.3 Tecquipment TD115 MK II………..……… ... 35
Gambar 3.4 Magnet X (berkekuatan 2500 Gauss)... 37 Gambar 3.5 Magnet Y (berkekuatan 2000 Gauss)... 38
Gambar 3.6 MagnetZ (berkekuatan 350 Gauss)...38
Gambar 3.7 Diagram Alir Penelitian prestasi mesin diesel …..………41 Gambar 4.1 Grafik Daya poros vs Putaran (rpm) pada Beban 3,5 kg……...48
Gambar 4.2 Grafik Daya poros vs Putaran (rpm) pada Beban 4,5 kg... 49
Gambar 4.3 Grafik mf vs Putaran (rpm) pada Beban 3,5 kg...51
Gambar 4.4 Grafik mf vs Putaran (rpm) pada Beban 4,5 kg... 54
Gambar 4.5 Grafik sfc vs Putaran (rpm) pada Beban 3,5 kg……… 54
Gambar 4.6 Grafik sfc vs Putaran (rpm) pada Beban 4,5 kg….………... 54
Gambar 4.7 Kurva Viscous Flow Meter Calibration……….56
Gambar 4.8 Grafik AFR vs Putaran (rpm) pada beban 3,5 kg…..………….. 58
3,5 kg………61 Gambar 4.11 Grafik Efisiensi Volumetris vs Putaran (rpm) pada beban
4,5 kg………. ... 62
Gambar 4.12 Grafik Efisiensi Termal Brake vs Putaran (rpm) pada beban
3,5 kg……… 64
Gambar 4.13 Grafik Efisiensi Termal Aktual vs Putaran (rpm) pada beban
3,5 kg……… 65
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Spesifikasi minyak solar sesuai Surat Keputusan Dirjen
Migas 3675K/DJM/2006……….24
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Mesin Disesl Tanpa Menggunakan Magnet...43
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Prestasi Mesin Diesel + Magnet X ....………44
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Prestasi Mesin Diesel + Magnet Y…………..…...45
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Prestasi Mesin Diesel + Magnet Z……….46
Tabel 4.5 Data Perhitungan Untuk Daya Poros... 47
Tabel 4.6 Data Perhitungan Untuk Laju Aliran Massa bahan bakar (mf)...50
Tabel 4.7 Data Perhitungan Konsumsi Bahan Bakar (sfc)………...53
Tabel 4.8 Data Perhitungan Air Flow Ratio (AFR)………..…....57
Tabel 4.9 Data Perhitungan Efisiensi Volumetris (%)………..60
Tabel 4.10 Data Perhitungan Efisiensi Thermal Brake ………....63
DAFTAR NOTASI
SIMBOL KETERANGAN SATUAN
PB Daya poros kW
HHV Nilai kalor atas kJ/kg
LHV Nilai kalor bawah kJ/kg
Ta Temperatur ambien oC
T1 Temperatur air pendingin sblm penyalaan oC
T2 Temperatur air pendingin stlh penyalaan oC
Te Temperatur gas buang oC
Tkp Kenaikan temperatur akibat kawat penyala oC
Cv Panas jenis bom kalorimeter kJ/kg oC
AFR Air Fuel Ratio
Pa Tekanan ambien kPa
Laju aliran massa udara kg/jam
Laju aliran bahan bakar kg/jam
N Putaran mesin rpm
Efisiensi termal ideal %
Efisiensi termal aktual %
Efisiensi volumetris %
Efisiensi Mekanis %
SFC Konsumsi bahan bakar spesifik g/kW.h
tf Waktu menghabiskan bahan bakar sebanyak 56ml detik
T Torsi keluaran mesin N.m
Densitas udara kg/m3
Vs Volume langkah torak m3
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan teknologi saat ini sangatlah pesat ditandai dengan
munculnya berbagai teknologi tepat guna yang mempermudah manusia
melakukan berbagai kegiatan. Perkembangan teknologi ini diikuti pula akan
peningkatan akan konsumsi energi. Minyak bumi adalah salah satu sumber dari
energi yang paling pokok yang dipakai di banyak negara.
Harga minyak dunia yang bersumber dari fosil saat ini semakin lama
semakin meningkat, sementara itu cadangan minyak dunia semakin terbatas
terutama cadangan minyak di Indonesia yang diperkirakan ketersediaannya
sebanyak 86,9 milyar barel. Jumlah tersebut diperkirakan hanya akan dapat
memenuhi kebutuhan energi dalam negeri selama 23 tahun ke depan (Anonim,
Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral, 2005) [8]
Laju pertumbuhan jumlah penduduk di Indonesia yang tinggi
meningkatkan ketergantungan masyarakat Indonesia terhadap penggunaan minyak
bumi sebagai sumber energi. Laju pertumbuhan jumlah penduduk berdampak
pada peningkatan aktivitas industri dan sarana transportasi yang mengakibatkan
terjadinya peningkatan kebutuhan dan konsumsi bahan bakar minyak nasional.
Penggunaan konsumsi bahan bakar yang semakin tinggi ini menjadi masalah
yang serius sekarang ini. Pada akhir-akhir ini negara kita mengalami kelangkaan
bahan bakar minyak di berbagai daerah di Indonesia.
Keterbatasan bahan bakar yang terjadi ini dengan sendirinya menjadikan
para akademisi serta ilmuawan mencari solusi dengan yang efektif dan ringkas,
mengingat sumber bahan bakar minyak kita berasal dari fosil sudah sangat
terbatas. Beberapa upaya dilakukan dalam penelitian guna mendapatkan bahan
bakar alternatif yang mudah di dapatkan dan ekonomis tetapi hal itu juga
mengalami banyak kekurangan karena penambahan bahan - bahan additif tersebut
belum tentu tidak mempengaruhi struktur bahan bakar dan berakibat pada proses
pembakaran di dalam ruang bakar yang kurang sempurna dan efisien. Sebab itu
yang mengalami perubahan struktur. Hal ini juga bersifat tidak ekonomis dan
praktis, sehingga perlu dilakukan upaya yang lain seperti menemukan cara
menekan konsumsi bakan bakar tanpa menambah atau mengurangi struktur
molekul yang ada pada bahan bakar.
Salah satu cara alternatif yang dapat digunakan dalam menekan konsumsi
bahan bakar tanpa mengesampingkan prestasi mesin tersebut dengan proses “ionisasi medan magnet” dimana pemasangan magnet pada saluran minyak dapat mempengaruhi struktur atom-atom dari bahan bakar sehingga struktur atomnya
lebih rapi pada saat proses pembakaran. Pemakain dari magnet untuk penghemat
bahan bakar ini lebih praktis ketimbang pergantian atau pun penambahan
bahan-bahan adiktif pada bahan-bahan bakar. Pemakain dari magnet untuk menghemat bahan-bahan
bakar ini menunjukan ada tidaknya pengaruh terhadap konsumsi bahan bakar dan
tanpa mengesampingkan prestasi mesin perlu dilakukan suatu pengujian yang
dapat menganalisa pengaruhnya.
1.2 Tujuan Penelitian
1. Mengetahui prestasi mesin diesel satu silinder dengan menggunakan bahan
bakar solar murni.
2. Mengetahui pengaruh besar medan magnet terhadap prestasi mesin diesel
satu silinder dengan menggunakan bahan bakar solar murni.
. 1.3 Batasan Masalah
1. Bahan bakar yang digunakan dalam pengujian adalah solar murni.
2. Mesin uji yang digunakan untuk mendapatkan unjuk kerja mesin Diesel
adalah Small Engine Test Bed TD111 pada Laboratorium Motor Bakar
Departemen Teknik Mesin USU.
3. Performansi mesin yang dihitung adalah :
Daya Aktual (Brake Power)
Torsi (Torsion)
Konsumsi bahan bakar spesifik (Spesific Fuel Consumption)
Efisiensi Thermal (Thermal Efficiency)
4. Beban pengujian adalah 3,5 kg dan 4,5 kg.
5. Magnet yang digunakan berasal dari pasaran dengan variasi Magnet X
sebesar 2500 Gauss, Magnet Y sebesar 2100 dan Magnet Z sebesar 310
Gauss.
6. Pemasangan Magnet pada saluran injeksi bahan bakar saja.
1.4 Manfaat Pengujian
1. Untuk mengetahui pengaruh besar medan magnet terhadap prestasi mesin
diesel stasioner satu silinder sebagai alat penghemat bahan bakar yang
efesien dan praktis
2. Untuk memberikan masukkan terhadap dunia ilmu pengetahuan tetang
pengaruh besar magnet terhadap prestasi mesin diesel.
3. Sebagai media penulis dalam pengaplikasian ilmu yang didapatkan pada
saat perkuliahaan dengan pengujian langsung.
1.5 Metodologi Penulisan
Metodologi penulisan yang digunakan pada penulisan skripsi ini adalah
sebagai berikut :
a. Studi literatur, berupa studi kepustakaan, kajian dari buku-buku dan
tulisan-tulisan yang terkait.
b. Browsing internet, berupa studi artikel-artikel, gambar-gambar dan
buku elektronik (e-book) serta data-data lain yang berhubungan.
c. Metode studi lapangan, yaitu dengan mengambil data dari hasil
pengujian yang dilakukan di laboratorium motor bakar fakultas teknik.
d. Diskusi, berupa tanya jawab dengan dosen pembimbing yang ditunjuk
oleh Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara.
1.6Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan skripsi ini dibagi dalam beberapa bab dengan garis
besar tiap bab adalah sebagai berikut :
Bab I : Pendahuluan
Bab ini berisikan latar belakang, tujuan, manfaat, dan ruang lingkup
Bab II : Tinjauan Pustaka
Bab ini berisikan landasan teori yang digunakan yaitu mengenai bahan
bakar, magnet, mesin diesel dan pembakaran mesin Diesel, persamaan
persamaan yang digunakan, dan emisi gas buang mesin dan
pengendaliannya.
Bab III : Metodologi Penelitian
Bab ini memberikan informasi mengenai tempat pelaksanaan pengujian,
bahan dan peralatan yang dipakai serta tahapan dan prosedur pengujian.
Bab IV : Hasil dan Analisa Pengujian
Bab ini membahas tentang hasil data yang diperoleh dari setiap pengujian
melalui pembahasan perhitungan dan penganalisaan dengan memarpakan
kedalam bentuk tabel dan grafik.
Bab V : Kesimpulan dan Saran
Bab ini sebagai penutup berisikan kesimpulan dan saran yang diperoleh.
Daftar Pustaka
Daftar pustaka berisikan literatur yang digunakan untuk menyusun
laporan.
Lampiran
Pada lampiran dapat dilihat hasil data yang diperoleh dari pengujian dalam
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Motor Bakar
Motor bakar merupakan salah satu jenis mesin penggerak yang banyak
dipakai dengan memanfaatkan energi kalor dari proses pembakaran menjadi
energi mekanik. Sejarah motor bakar mengalami perkembangan yang
menggembirakansejaktahun 1864. Pada tahun tersebut Lenoir mengembangkan
mesin pembakaran dalam tanpa proses kompresi. Campuran bahan bakar dihisap
masuk silinder dan dinyalakan sehingga tekanan naik, selanjutnya gas
pembakaran berekspansi yang mendorong piston, langkah berikutnya gas
pembakaran dibuang. Piston kembali bergerak menghisap campuran bahan bakar
udara dengan menggunakan energi yang tersimpan dalam roda gila. Mesin Lenoir
pada tahun 1865 diproduksi sebanyak 500 buah dengan daya 1,5 hp pada putaran
100 rpm.
Motor bakar merupakan salah satu jenis mesin kalor yang proses
pembakarannya terjadi dalam motor bakar itu sendiri sehingga gas pembakaran
yang terjadi sekaligus sebagai fluida kerjanya. Mesin yang bekerja dengan cara
seperti tersebut disebut mesin pembakaran dalam. Adapun mesin kalor yang cara
memperoleh energi dengan proses pembakaran di luar disebut mesin pembakaran
luar.Sebagai contoh mesin uap,dimana energi kalor diperoleh dari pembakaran
luar, kemudian dipindahkan ke fluida kerja melalui dinding pemisah.
Keuntungan dari mesin pembakaran dalam dibandingkan dengan mesin
pembakaran luar adalah kontruksinya lebih sederhana, tidak memerlukan fluida
kerja yang banyak dan efisiensi totalnya lebih tinggi. Sedangkan mesin
pembakaran luar keuntungannya adalah bahan bakar yang digunakan lebih
beragam, mulai dari bahan bakar padat sampai bahan-bakar gas, sehingga mesin
pembakaran luar banyak dipakai untuk keluaran daya yang besar dengan bahan
bakar murah. Pembangkit tenaga listrik banyak menggunakan mesin tenaga uap.
Untuk kendaran transport, mesin uap tidak banyak dipakai dengan pertimbangan
kontruksinya yang besar dan memerlukan fluida kerja yang banyak.
Mesin pembakaran luar mempunyai konsruksi yang lebih rumit
dan kompleks sehingga membutuhkan tempat atau ruang instalasi yang
cukup besar. Akan tetapi, mesin pembakaran luar mempunyai keuntungan
yakni mempunyai getaran yang cukup kecil, dapat mengkonsumsi bakar
bakar beragam mulai dari bahan bakar padat, cair sampai bahan bakar gas
dengan kualitas yang rendah sekalipun sehingga banyak digunakan
sebagai pusat pembangkit tenaga yang membutuhkan keluaran daya yang
besar dengan bahan bakar murah.
Misalnya : Mesin uap torak, turbin gas, turbin uap, dan sebagainya.
2. Mesin Pembakaran Dalam (Internal Combustion Engine)
Motor pembakaran dalam dikembangkan oleh Motos Otto, atau
Beau de Roches merupakan mesin pengonversi energi tak langsung, yaitu
dari energi bahan bakar menjadi energi panas dan kemudian baru menjadi
energi mekanis. Energi kimia bahan bakar tidak dikonversikan langsung
menjadi energi mekanis. Bahan bakar standar motor premium adalah
isooktan (C8H18). Efisiensi dalam mengkonversi energinya berkisar 30%.
Hal ini karena kerugian 50% (panas, gesek / mekanis, dan pembakaran tak
sempurna). Contohnyamesin otto dengan menggunakan busi sebagai
pemantik bunga api, mesin diesel yang memampatkan udara dengan rasio
kompresi yang tinggi, mesin wankel (rotary) dengan gerak torak berputar.
Kelebihan mesin pembakaran dalam :
1. Konstruksi yang lebih sederhana
2. Bahan bakar lebih irit dan biaya awal lebih murah
3. Tidak memerlukan fluida kerja yang banyak
4. Cocok untuk tenaga penggerak pada kendaraan karena hanya
membutuhkan ruang lebih ringkas
Gambar 2.1 Asal Mula Tenaga[12]
2.1.1. Mesin Siklus 4 Langkah
Motor bakar bekerja melalui mekanisme langkah yang terjadi
berulang-ulang atau periodik sehingga menghasilkan putaran pada poros engkol. Sebelum
terjadi proses pembakaran di dalam silinder, campuran udara dan bahan-bakar
harus dihisap dulu dengan langkah hisap. Pada langkah ini, piston bergerak dari
TMA menuju TMB, katup isap terbuka sedangkan katup buang masih tertutup.
Setelah campuran bahan-bakar udara masuk silinder kemudian dikompresi
dengan langkah kompresi, yaitu piston bergerak dari TMB menuju TMA, kedua
katup isap dan buang tertutup. Karena dikompresi volume campuran menjadi
kecil dengan tekanan dan temperatur naik, dalam kondisi tersebut campuran
bahan-bakar udara sangat mudah terbakar. Sebelum piston sampai TMA
campuran dinyalakan terjadilah proses pembakaran menjadikan tekanan dan
temperatur naik, sementara piston masih naik terus sampai TMA sehingga
tekanan dan temperatur semakin tinggi. Setelah sampai TMA kemudian torak
didorong menuju TMB dengan tekanan yang tinggi, katup isap dan buang masih
tertutup.
Selama piston bergerak menuju dari TMA ke TMB yang merupakan
langkah kerja atau langkah ekspansi. volume gas pembakaran bertambah besar
dan tekanan menjadi turun. Sebelum piston mencapai TMB katup buang dibuka,
katup masuk masih tertutup. Kemudian piston bergerak lagi menuju ke TMA
Proses pengeluaran gas pembakaran disebut dengan langkah buang.
Setelah langkah buang selesai siklus dimulai lagi dari langkah isap dan
seterusnya. Piston bergerak dari TMA-TMB TMA-TMB-TMA membentuk satu
siklus. Ada satu langkah tenaga dengan dua putaran poros engkol. Motor bakar
yang bekerja dengan siklus lengkap tersebut diklasifikasikan masuk golongan
motor 4 langkah.
Gambar 2.2 Siklus 4 Langkah[13]
2.2 Mesin Diesel
Mesin diesel adalah sejenis mesin pembakaran dalam; lebih spesifik lagi, sebuah mesin pemicu kompresi, dimana bahan bakardinyalakan oleh suhu tinggi gas yang dikompresi, dan bukan oleh alat berenergi lain (seperti busi).
Mesin diesel dikategorikan dalam motor bakar torak dan mesin
pembakaran dalam (internal combustion engine).Prinsip kerja motor diesel adalah
merubah energi kimia menjadi energi mekanis. Energi kimia di dapatkan melalui
proses reaksi kimia (pembakaran) dari bahan bakar (solar) dan oksidiser (udara) di
dalam silinder (ruang bakar). Pembakaran pada mesin diesel terjadi karena
kenaikan temperatur campuran udara dan bahan bakar akibat kompresi torak
hingga mencapai temperatur nyala.
(Before Top Dead Center), bahan bakar diesel diijeksikan ke ruang bakar dalam tekanan tinggi melalui nosel supaya bercampur dengan udara panas yang bertekanan tinggi. Hasil pencampuran ini menyala dan membakar dengan cepat, ledakan tertutup ini menyebabkan gas dalam ruang pembakaran mengembang dengan cepat, mendorong piston ke bawah dan menghasilkan tenaga linear. Siklus diesel (ideal) pembakaran tersebut dimisalkan dengan pemasukan panas pada tekanan konstan.
2.2.1 Siklus Ideal Diesel
Siklus Diesel adalah siklus ideal untuk mesin torak pengapian-kompresi
yang pertama kali dinyatakan oleh Rudolph Diesel tahun 1890. Prinsip kerjanya
sama halnya dengan mesin torak pengapian-nyala, yang dinyatakan oleh Nikolaus
A. Otto tahun 1876, hanya perbedaan utamanya dalam hal metode inisiasi
pembakarannya. Pada mesin torak pengapian-nyala (disebut juga mesin bensin)
campuran udara-bahan bakar dikompresi ke temperatur di bawah temperatur
pembakaran-sendiri (auto-ignition) dari bahan bakarnya, kemudian proses
pembakarannya diinisiasi oleh percikan bunga api dari busi. Sedangkan pada
mesin torak pengapian kompresi (disebut juga mesin diesel), udara dikompresi ke
temperatur di atas temperatur auto-igniton dari bahan bakarnya, kemudian
pembakaran dimulai saat bahan bakar yang diinjeksikan kontak dengan udara
panas tersebut. Jadi, pada mesin diesel, busi dan karburator digantikan oleh
peranan penginjeksi bahan bakar (fuel-injector).
Siklus Diesel terdiri dari :
1-2 Proseskompresiisentropik.
2-3 Prosespemasukankalorpadatekanankonstan.
3-4 Prosesekspansi isentropik
Gambar 2.3 Diagram P-v Mesin Diesel[6]
Keterangan Gambar:
P = Tekanan (atm)
V = Volume Spesifik (m3/kg)
qin = Kalor yang masuk (kJ)
qout = Kalor yang dibuang (kJ)
2.2.2 Efisiensi Termal Siklus Diesel (dengan menggunakan asumsi udara dingin standard)
Gambar 2.4 Diagram T-S Mesin Diesel
Keterangan Gambar :
T = Temperatur (K)
S = Entropi (kJ/kg.K)
qout = Kalor yang dibuang (kJ
Keterangan siklus :
1-2 Kompresi Isentropik
2-3 Pemasukan Kalor pada Tekanan Konstan
3-4 Ekspansi Isentropik
4-1 Pengeluaran Kalor pada Volume Konstan
2.2.3Prinsip 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 injector. Dibawah ini adalah langkah dalam proses mesin diesel 4
langkah :
a). Langkah Hisap
Piston bergerak dari TMA (titik mati atas) ke TMB (titik mati bawah),
katup masuk terbuka. Udara murni terhisap melalui filter udara, masuk ke dalam
selinder akibat terjadinya kevakuman dalam ruang silinder karena terjadi
pembesaran volume ruang di atas torak (gerak dari TMA ke TMB).
b). Langkah Kompresi
Poros engkol terus berputar, pistonbergerak dari TMBke TMA, kedua
katup tertutup.Udara murni yang terhisap tadi terkompresi dalam ruang bakar.
Karena terkompresi suhu dan tekanan udara tersebut naik hingga mencapai 35 atm
dengan temperatur 500⁰-800⁰ (pada perbandingan kompresi 20 : 1). c). Langkah Usaha
Poros engkol masih terus berputar, beberapa derajat sebelum torak
mencapai TMA di akhir langkah kompresi, bahan bahar diinjeksikan ke dalam
ruang bakar. Karena suhu udara kompresi yang tinggi terjadilah pembakaran yang
menghasilkan tekanan eksplosif yang mendorong piston bergerak dari TMA ke
TMB. Kedua katup masih dalam keadaan tertutup. Gaya dorong ke bawah
Langkah usaha ini berhenti ketika katup buang mulai membuka beberapa derajat
sebelum torak mencapai TMB.
d). Langkah Buang
Poros engkol masih terus berputar, piston bergerak dari TMB ke TMA,
katup buang terbuka. Gas sisa hasil pembekaran terdorong keluar dari ruang bakar
(ruang silinder di atas torak) menuju udara luar melalui katup buang yang terbuka.
Karena gas sisa tersebut masih bertekanan tinggi.
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 2.5.
Gambar 2.5 Langkah kerja mesin diesel 4 langkah[14]
2.2.4 Penyemprotan Bahan Bakar
Penyemprotan bahan bakar ke dalam silinder dilaksanakan dengan
menggunakan sebuah alat yang dinamai penyemprot bahan bakar. Di samping
beberapa persyaratan lain yang diperlukan, bahan bakar yang disemprotkan itu
harus habis terbakar sesuai dengan prestasi yang diharapkan. Dapat dikatakan
fungsi penyemprot bahan bakar adalah :
1. Memasukkan bahan bakar ke dalam silinder sesuai dengan kebutuhan
2. Mengabutkan bahan bakar sesuai dengan derajat pengabutan yang diminta;
3. Mendistribusikan bahan bakar untuk memperoleh pembakar sempurna
dalam waktu yang ditetapkan.
Tekanan udara di dalam silinder sudah sangat tinggi (35-50 atm) ketika bahan
bakar disemprotkan. Dengan sendirinya tekanan penyemprotan haruslah lebih
tinggi dari tekanan udara tersebut. Kelebihan tekanan itu juga diperlukan untuk
memperoleh kecepatan penyemprotan (kecepatan bahan bakar ke luar dari
penyemprot) tertentu, yaitu sesuai dengan derajat pengabutan yang diinginkan.
Makin besar kecepatan penyemprotan makin tinggi derajat pengabutannya.
Kecepatan tersebut dapat mencapai 400 m/detik dengan tekanan penyemprotan
70-1000 kg/cm2.
Komponen penyemprot yang mengatur bentuk pancaran bahan bakar dinamai
nosel. Tekanan penyemprotan dihasilkan oleh pompa bahan bakar tekanan tinggi
yang berdiameter antara 1,5 - 4 mm (bergantung pada jumlah bahan bakar yang
disemprotkan) bahan bakar mengalir ke penyemprot dan akhirnya masuk ke ruang
tekanan di dalam nosel. Di dalam nosel, katup menutup lubang nosel karena
adanya gaya pegas yang besarnya dapat diatur sesuai dengan tekanan
penyemprotan yang dikehendaki. Apabila gaya bahan bakar yang ada di dalam
ruang tekanan tersebut lebih besar daripada gaya pegas, katup nosel akan
terangkat sehingga lubang nosel terbuka. Dengan kecepatan tinggi, mengalirlah
bahan bakar ke dalam silinder melalui lubang nosel. Jadi, bahan bakar barulah
dapat masuk ke dalam ruang bakar apabila tekanannya cukup besar untuk
melawan gaya pegas yang menekan katup nosel itu.
2.2.5 Proses Pembakaran dan Bahan Bakar
Proses pembakaran adalah suatu reaksi kimia cepat antara bahan bakar
(hidrokarbon) dengan oksigen dari udara. Proses pembakaran ini tidak terjadi
sekaligus tetapi memerlukan waktu dan terjadi dalam beberapa tahap.
Laju kenaikan tekanan yang terlalu tinggi tidaklah dikehendaki karena dapat
menyebabkan beberapa kerusakan. Maka haruslah diusahakan agar periode
persiapan pembakaran terjadi sesingkat-singkatnya sehingga belum terlalu banyak
Karena itu segenap usaha haruslah ditujukan untuk mempersingkat periode
persiapan pembakaran, antara lain dengan cara sebagai berikut :
1. Menggunakan perbandingan kompresi yang tinggi
2. Memperbesar tekanan dan temperatur udara masuk
3. Memperbesar volume silinder sedemikian rupa sehingga dapat
diperoleh perbandingan luas dinding terhadap volume yang
sekecil-kecilnya untuk mengurangi kerugian panas
4. Menyemprotkan bahan bakar pada saat yang tepat dan mengatur
pemasukan jumlah bahan bakar yang sesuai dengan kondisi
pembakaran
5. Menggunakan jenis bahan bakar yang sebaik-baiknya
6. Mengusahakan adanya gerakan udara yang turbulen untuk
menyempurnakan proses pencampuran bahan bakar udara
7. Menggunakan jumlah udara untuk memperbesar kemungkinan
bertemunya bahan bakar dengan oksigen dari udara.
Pada gambar dapat dilihat tekanan udara akan naik selama langkah kompresi
berlangsung. Beberapa derajat sebelum torak mencapai TMA bahan bakar mulai
disemprotkan. Bahan bakar akan segera menguap dan bercampur dengan udara
yang sudah bertemperatur tinggi. Oleh karena temperaturnya sudah melebihi
temperatur penyalaan bahan bakar, bahan bakar akan terbakar sendiri dengan
cepat. Waktu yang diperlukan antara saat bahan bakar mulai disemprotkan dengan
saat mulai terjadinya pembakaran dinamai periode persiapan pembakaran(1).
Sesudah melampaui periode persiapan pembakaran, bahan bakar akan terbakar
dengan cepat, hal tersebut dapat dilihat pada grafik sebagai garis lurus yang
menanjak, karena proses pembakaran tersebut terjadi dalam suatu proses
pengecilan volume (selama itu torak masih bergerak menuju TMA). Sampai torak
bergerak kembali beberapa derajat sudut engkol sesudah TMA, tekanannya masih
bertambah besar tetapi laju kenaikan tekanannya berkurang. Hal ini disebabkan
karena kenaikan tekanan yang seharusnya terjadi dikompensasi oleh bertambah
besarnya volume ruang bakar sebagai akibat bergeraknya torak dari TMA ke
TMB.
Periode pembakaran. Ketika terjadi kenaikan tekanan yang berlangsung
dengan cepat (garis tekanan yang curam dan lurus, garis BC pada grafik) dinamai
periode pembakaran cepat (2). Periode pembakaran ketika masih terjadi kenaikan
tekanan sampai melewati tekanan yang maksimum dalam tahap berikutnya (garis
CD), dinamai periode pembakaran terkendali (3). Dalam hal terakhir ini jumlah
bahan bakar yang masuk ke dalam silinder sudah mulai berkurang, bahkan
mungkin sudah dihentikan. Selanjutnya dalam periode pembakaran lanjutan (4)
terjadi proses penyempurnaan pembakaran dan pembakaran dari bahan bakar yang
belum sempat terbakar.
Hal tersebut terakhir merupakan persyaratan mutlak bagi motor Diesel
karena proses pencampuran bahan bakar-udara hanya terjadi dalam waktu yang
singkat. Jadi, bahan bakar yang sebaiknya digunakan pada motor Diesel adalah
jenis bahan bakar yang dapat segera terbakar (sendiri), yaitu yang dapat
memberikan periode persiapan pembakaran yang pendek. Sebagai bahan bakar
standar dipergunakan bahan bakar hidrokarbon rantai lurus, yaitu hexadecane atau
Gambar 2.7 C16H34 (hidrokarbon rantai lurus)
[15]
Gambar 2.8alpha-methylnaphtalene[16]
C16H34 adalah bahan bakar dengan periode persiapan pembakaran yang
pendek, kepadanya diberikan angka 100 (bilangan setana = 100). Sedangkan
alpha-methylnaphtalene mempunyai periode pembakaran yang panjang, jadi tidak
baik dipergunakan sebagai bahan bakar motor Diesel, kepadanya diberikan angka
0 (bilangan setana = 0).
Bahan bakar dengan bilangan setana yang lebih tinggi menunjukkan
kualitas bahan bakar yang lebih baik untuk motor diesel. Bahan bakar motor
Diesel komersial yang diperdagangkan mempunyai bilangan setana antara 35-55.
Pada umumnya boleh dikatakan bahan bakar hidrokarbon dengan struktur atom
rantai lurus mempunyai bilangan setana lebih tinggi daripada bahan bakar dengan
struktur atom yang rumit. Motor Diesel kecepatan tinggi sebaiknya menggunakan
bahan bakar dengan bilangan setana yang tinggi.
Demikianlah secara umum boleh dikatakan bahwa bahan bakar yang baik
untuk motor Diesel adalah bahan bakar yang memiliki bilangan setana tinggi;
yang baik supaya tidak merusak pompa tekanan tinggi; bulk modulus yang tinggi
untuk memudahkan penyemprotan, dan titik didih yang tinggi supaya tidak mudah
menguap. Selain itu diusahakan agar kadar belerang dan aromatiknya rendah serta
adanya aditif untuk meningkatkan mutu bahan bakar.
2.2.6 Prestasi Motor Diesel
Bagian ini membahas tentang prestasi mesin pembakaran dalam. Parameter
mekanik yang termasuk dalam subbab ini adalah :
a. Torsi
Torsi yang dihasilkan suatu mesin dapat diukur dengan menggunakan
dinamometer yang dikopel dengan poros output mesin. Oleh karena sifat
dinamometer yang bertindak seolah-olah seperti sebuah rem dalam sebuah mesin,
maka daya yang dihasilkan poros output ini sering juga disebut dengan brake
power. Torsi didefinisikan sebagai gaya yang bekerja pada jarak momen dan
memiliki satuan N-m atau lbf-ft.
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.
PB =
2 .( .� )
60 ... (2.1)
T = .60
2 . ... (2.2)
b. Daya Poros
Daya mesin adalah besarnya kerja mesin selama waktu tertentu. Pada
motor bakar daya yang berguna adalah daya poros, dikarenakan poros tersebut
menggerakan beban. Daya poros dibangkitkan oleh daya indikator , yang
menggerakan semua mekanisme, sebagian daya indikator dibutuhkan untuk
mengatasi gesekan mekanik, seperti pada torak dan dinding silinder dan gesekan
antara poros dan bantalan. Prestasi motor bakar pertama-tama tergantung dari
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. Dengan
demikian besar daya poros itu adalah :
= 2 .( .�)
60 ... (2.3)
Dimana :
PB = daya ( W )
T = torsi ( Nm )
n = putaran mesin ( Rpm )
c. Konsumsi Bahan Bakar Spesifik (SFC)
Konsumsi bahan bakar spesifik merupakan salah satu parameter prestasi yang
penting di dalam suatu motor bakar. Parameter ini biasa dipakai sebagai ukuran
ekonomi pemakaian bahan bakar yang terpakai per jam untuk setiap daya kuda
yang dihasilkan.
SFC = 10 3
... (2.4)
ṁf =
8 10−3
3600 ... (2.5) Dimana :
SFC = konsumsi bahan bakar spesifik (kg/kw.h)
PB = daya (W)
ṁf= konsumsi bahan bakar sgf = spesifik grafity
t = waktu (jam)
d. Air Fuel Ratio (AFR)
Di dalam mesin, bahan bakar dibakar oleh udara. Udara kering merupakan
sebuah campuran berbagai gas yang memiliki komposisi representatif 20%
dioksida, neon, helium, metana, dan gas-gas lainnya. Pada pembakaran, oksigen
merupakan komponen reaktif dari udara. Bahan bakar yang digunakan di dalam
motor bakar merupakan campuran dari berbagai komponen hidrokarbon yang
didapat melalui proses penyulingan minyak maupun minyak kasar. Bahan bakar
ini didominasi oleh karbon dan hidrogen (sekitar 86% karbon, dan 14% hidrogen)
walaupun demikian bahan bakar diesel bisa mengandung kadar sulfur hingga 1%.
Pada pengujian mesin, aliran massa udara dan aliran massa bahan bakar biasanya
diukur. AFR merupakan rasio aliran massa udara dengan aliran massa bahan
bakar yang terjadi di dalam ruang bakar.
� = =ṁ
ṁ ………...………(2.6) Dimana :
ṁ = Laju aliran massa udara ( kg/jam )
ṁ = Laju aliran masa bahan bakar ( kg/jam )
Rentang AFR yang normal untuk mesin berpenyalaan kompresi (mesin diesel) dengan bahan bakar diesel adalah 18 ≤ AFR ≥ 70(Pulkrabek, 1997) [5]
e. Efisiensi Thermal
Kerja berguna yang dihasilkan selalu lebih kecil dari pada energi yang
dibangkitkan piston karena sejumlah enegi hilang akibat adanya rugi-rugi mekanis
(mechanical losses). Dengan alasan ekonomis perlu dicari kerja maksimium yang
dapat dihasilkan dari pembakaran sejumlah bahan bakar. Efisiensi ini disebut juga
sebagai efisiensi termal brake (thermal efficiency, ηb).
Jika daya keluaran PB dalam satuan KW, laju aliran bahan bakar mf dalam
satuan kg/jam, maka:
ηb =
.
3600 ... (2.7)
f. Efisiensi Volumetris
Efisiensi thermal efektif merupakan daya poros dibagi oleh hasil kali
jumlah bahan bakar terpakai per satuan waktu dan nilai kalor bawah bahan bakar
lebih kecil dari pada energi yang dibangkitkan piston karena sejumlah energi
hilang akibat adanya rugi-rugi mekanis (mechanical losses). Dengan alasan
ekonomis perlu dicari kerja maksimum yang dapat dihasilkan dari pembakaran
sejumlah bahan bakar. Efisiensi ini disebut juga sebagai efisiensi termal brake.
Jika daya keluaran PB dalam satuan kW, laju aliran bahan bakar mf dalam satuan
kg/jam, maka:
ηb = 3600 x ηm...(2.8)
g. Heat Loss pada Saluran buang
Heat loss in exhaust atau dapat dikatakan sebagai besar kehilangan energi
yang terjadi akibat adanya aliran gas panas buang dari exhaust manifold ke
lingkungan. Gas buang ini berupa aliran gas panas.
Besarnya Heat Loss dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 2.9 di bawah
ini.
% Heat Loss = (ma x mf)x (Te – Ta )………...(2.9) dimana:
Te = suhu gas keluar exhaust manifold
Ta = Suhu lingkungan (27oC)
Untuk mengetahui persentase heat loss, maka dilakukan perbandingan antara
besarnya heat loss dengan energi yang dihasilkan dalam pembakaran bahan bakar.
2.2 Bahan Bakar Diesel
Bahan bakar diesel yang sering disebut solar (light oil) merupakan suatu
campuran hidrokarbon yang diperoleh dari penyulingan minyak mentah pada
temperatur 200 oC–340 oC.Minyak so lar ini biasa disebut juga Gas Oil, Automotive Diesel Oil, High Speed Diesel (Pertamina: 2005).
Minyak solar ini digunkan untuk bahan bakar mesin “Compression Ignition” (udara yang dikompresi menimbulkan tekanan dan panas yang tinggi sehingga membakar solar yang disemprotkan oleh injektor ). Indonesia
menetapkan solar dalam peraturan Ditjen Migas No. 3675K/24/DJM/2006.
Minyak solar yang sering digunakan adalah hidrokarbon rantai lurus hetadecene
2.3 Karakteristik Bahan Bakar Solar
Untuk dapat menyala dan terbakar bahan bakar solar harus sesuai dengan
kondisi ruang bakar adalah syarat umum yang harus dipenuhi oleh suatu bahan
bakar. Minyak solar sebagai bahan bakar memiliki karakteristik yang dipengaruhi
oleh banyak sifat-sifat seperti Cetane Number (CN), penguapan (volality), residu
karbon, viskositas, belerang, abu dan endapan, titik nyala, titik tuang, sifat korosi,
mutu nyala dan (Mathur, Sharma, 1980).
a. Cetane Number (CN)
Mutu penyalaan yang diukur dengan indeks yang disebut Cetana. Mesin
diesel memerlukan bilangan cetana sekitar 50. Bilangan cetana bahan bakar
adalah persen volume dari cetana dalam campuran cetana dan alpha-metyl
naphthalene. Cetana mempunyai mutu penyalaaan yang sangat baik dan
alpha-metyl naphthalene mempunyai mutu penyalaaan yang buruk. Bilangan cetana 48
berarti bahan bakar cetana dengan campuran yang terdiri atas 48% cetana dan
52% alpha- metyl naphthalene.Angka CN yang tinggi menunjukkan bahwa
minyak soloar dapat menyala pada temperatur yang relatif rendah dan sebaliknya
angka CN yang rendah menunjukkan minyak solar baru dapat menyala pada
temperatur yang relatif tinggi. . CN yang tinggi berarti waktu tunda penyalaan
lebih singkat. Bahan bakar diesel (solar) memiliki 3 jenis kategori, yaitu :
1. Solar kategori I: memiliki CN minimum 48 dengan kandungan sulfur
maksimum adalah 5000 ppm.
2. Solar kategori II: memiliki CN minimum 52 dengan kandungan sulfur
maksimum adalah 300 ppm.
3. Solar kategori III: memiliki CN minimum 54 serta bebas kandungan sulfur.
b. Viskositas.
Viskositas minyak dinyatakan oleh jumlah detik yang digunakan oleh
volume tertentu dari minyak untuk mengalir melalui lubang dengan diameter kecil
tertentu, semakin rendah jumlah detiknya berarti semakin rendah
viskositasnya.Jika viskositas semakin tinggi, maka tahanan untuk mengalir akan
injektor pada mesin diesel. Atomisasi bahan bakar sangat bergantung pada
viskositas, tekanan injeksi serta ukuran lubang injektor. Viskositas yang lebih
tingi akan membuat bahan bakar teratomisasi menjadi tetesan yang lebih besar
dengan momentum tinggi dan memiliki kecenderungan untuk bertumbukan
dengan dinding silinder yang relatif lebih dingin.Bahan bakar dengan viskositas
lebih rendah memproduksi spray yang terlalu halus dan tidak dapat masuk lebih
jauh ke dalam silinder pembakaran, sehingga terbentuk daerah fuel rich zone yang
menyebabkan pembentukan jelaga. Viskositas juga menunjukkan sifat pelumasan
atau lubrikasi dari bahan bakar. Viskositas yang relatif tinggi mempunyai sifat
pelumasan yang lebih baik. Pada umumnya, bahan bakar harus mempunyai
viskositas yang relatif rendah agar dapat mudah mengalir dan teratomisasi Hal ini
dikarenakan putaran mesin yang cepat membutuhkan injeksi bahan bakar yang
cepat pula. Namun tetap ada batas minimal karena diperlukan sifat pelumasan
yang cukup baik untuk mencegah terjadinya keausan akibat gerakan piston yang
cepat.
c. Titik nyala( flash point).
Titik nyala merupakan suhu yang paling rendah yang harus dicapai dalam
pemanasan minyak untuk menimbulkan uap terbakar sesaat ketika disinggungkan
dengan suatu nyala api. Titik nyala minimum untuk bahan bakar diesel adalah 60
o
C.
d. Berat Jenis
Berat jenis menunjukkan perbandingan berat per satuan volume,
karakteristik ini berkaitan dengan nilai kalor dan daya yang dihasilkan oleh mesin
diesel per satuan volume bahan bakar. Berat jenis bahan bakar diesel diukur
dengan menggunakan metode ASTM D287 atau ASTM D1298 dan mempunyai
satuan kilogram per meter kubik (kg/m3).
e. Mutu penyalaan.
Mutu penyalaan adalah salah satu sifat yang paling penting dari bahan bakar
diesel untuk dipergunakan dalam mesin kecepatan tinggi. Mutu penyalaan bahan
bakar tidak hanya menentukan mudahnya penyalaan dan penstarteran ketika
mesin dalam keadaan dingin tetapi juga jenis pembakaran yang diperoleh dari
diinjeksikan ke dalam pengisian udara tekan dalam silinder mesin diesel. Suatu
bahan bakar dengan mutu penyalaan yang baik akan siap menyala, dengan sedikit
keterlambatan penyalaan bahan bakar dengan mutu penyalaan yang buruk akan
menyala dengan sangat terlambat. Bahan bakar dengan mutu penyalaan yang baik
akan memberikan mutu operasi mesin yang lebih halus, tidak bising, terutama
akan menonjol pada beban ringan.
f. Belerang atau Sulfur.
Belerang dalam bahan bakar terbakar bersama minyak dan menghasilkan
gas yang sangat korosif yang diembunkan oleh dinding-dinding silinder, terutama
ketika mesin beroperasi dengan beban ringan dan suhu silinder menurun;
kandungan belerang dalam bahan bakar tidak boleh melebihi 0,5 %-1,5 %. Kadar
sulfur dalam bahan bakar diesel dari hasil penyulingan pertama (straight-run)
sangat bergantung pada asal minyak mentah yang akan diolah. Pada umumnya,
kadar sulfur dalam bahan bakar diesel adalah 50-60% dari kandungankandungan
dalam minyak mentahnya. Kandungan sulfur yang berlebihan dalam bahan bakar
diesel dapat menyebabkan terjadinya keausan pada bagian-bagian mesin. Hal ini
terjadi karena adanya partikel-partikel padat yang terbentuk ketika terjadi
pembakaran dan dapat juga disebabkan karena keberadaan oksida belerang seperti
SO2 dan SO3. Karakteristik ini ditentukan dengan menggunakan metode ASTM
D1551.
Minyak solar yang dihasilkan harus memiliki standar dan mutu
(spesifikasi) yang memenuhi persyaratan yang bisa dilihat dalam tabel 2.1 di
Tabel 2.1 Spesifukasi minyak solar sesuai Surat Keputusan Dirjen Migas
3675K/DJM/2006
No
Karakteristik UNIT Batasan Metode UJI
ASTM/LAIN
MIN MAX ASTM IP
1 Angka Setana 45 - D-613
2 Indeks Setana 48 - D4737
3 Berat Jenis pada 15oC kg/m3 815 870 1298 /
D-4737
4 Viskositas pada 40 oC Mm/sec 2,0 5,0 D-445
5 Kandungan Sulfur % m/m - 0,35 D-1552
6 Distilasi : T95 oC - 370 D-86
7 Titik Nyala oC 60 - D-93
8 Titik Tuang oC - 18 D-97
9 Karbon Residu merit - Kelas 1 D-4530
10 Kandungan Air Mg/kg - 500 D-1744
11 Biological Grouth - Nihil
12 Kandungan FAME % v/v - 10
13 Kandungan Metanol
& Etanol
% v/v Tak Terdeteksi D-4815
14 Korosi bilah tembaga merit - Kelas 1 D-130
15 Kandungan Abu % m/m - 0.01 D-482
16 Kandungan Sedimen % m/m - 0.01 D-473
17 Bilangan Asam Kuat mgKOH/gr - 0 D-664
18 Bilangan Asam Total mgKOH/gr - 0,6 D-664
19 Partikulat Mg/l - - D-227
20 Penampilan Visual - Jernih dan terang
21 Warna No. ASTM - 3,0 D-1500
g.Titik Tuang.
Titik tuang adalah suhu minyak mulai membeku/berhenti mengalir. Titik
h. Sifat korosif.
Bahan bakar minyak tidak boleh mengandung bahan yang bersifat korosif
dan tidak boleh mengandung asam basa.
i. Kandungan abu dan endapan.
Kandungan abu dan endapan dalam bahan bakar adalah sumber dari bahan
mengeras yang mengakibatkan keausan mesin. Kandungan abu maksimal yang
diijinkan adalah 0,01% dan endapan 0,05%.
j. Residu karbon.
Residu karbon adalah karbon yang tertinggal setelah penguapan dan
pembakaran habis Bahan yang diuapkan dari minyak, diperbolehkan residu
karbon maksimum 0,10 %..
k. Indeks Diesel
Indeks diesel adalah suatu parameter mutu penyalaan pada bahan bakar
mesin diesel selain angka setana. Mutu penyalaan dari bahan bakar diesel dapat
diartikan sebagai waktu yang diperlukan untuk bahan bakar agar dapat menyala di
ruang pembakaran dan diukur setelah penyalaa. Nilai indeks diesel dipengaruhi
oleh titik anilin dan berat jenisnya.
2.4 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).
Bedasarkan 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 nili kalor bawah.
a. 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, besarnya nilai kalor atas (HHV) dapat dihitung bila diketahui komposisi
HHV = 33950 + 144200 (H2- 2
8) + 9400 S ... (2.9)
Dimana: HHV = Nilai kalor atas (kJ/kg)
C = Persentase karbon dalam bahan bakar
H2 = Persentase hidrogen dalam bahan bakar
O2 = Persentase oksigen dalam bahan bakar
S = Persentase sulfur dalam bahan bakar
b. 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.
Selain berasal dari pembakaran hidrogen, uap air yang terbentuk pada
proses pembakaran dapat pula berasal dari kandungan air yang memang sudah ada
didalam bahan bakar (moisture). Panas laten pengkondensasian uap air pada
tekanan parsial 20 kN/m2 (tekanan yang umum timbul pada gas buang) adalah
sebesar 2400 kJ/kg, sehingga besarnya nilai kalor bawah (LHV) dapat dihitung
berdasarkan persamaan berikut :
LHV = HHV – 2400 (M + 9 H2) ... (2.10)
Dimana: LHV = Nilai Kalor Bawah (kJ/kg)
M = Persentase kandungan air dalam bahan bakar (moisture)
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
2.5. Magnet
2.5.1 Asal Kemagnetan
Kata magnet berasal dari bahasa Yunani yaitu magnes atau magnetis lithos
yang berarti batu dari magnesia. Magnet merupakan benda yang dapat menarik
benda-benda lain di sekitarnya seperti besi, baja, dan kobalt.Kemagnetan adalah
suatu penomena material yang memperlihatkan suatu pengaruh gaya tarik atau
gaya tolak terhadap material lain. Gaya bekerja pada sustu jarak tertentu dan dapat
dianalisis dalam bentuk medan magnet. Seluruh material yang mempunyai sifat
magnet seperti besi, nikel, dan kobalt, mempunyai kutub utara (N, north) dan
kutub selatan (S, south). Kutub yang sejenis akan tolak-menolak dan kutub yang
[image:39.595.242.397.344.460.2]tidak sejenis akan tarik menarik. Gambar berikut memperlihatkan peristiwa ini.
Gambar 2.9 Kutub-kutub magnet[17]
Sifat kemagnetan suatu bahan ditentukan oleh spin elektron dan gerak
elektron mengelilingi inti. Spin elektron membentuk momen magnetik yang
merupakan magnet-magnet kecil (magnet elementer). Spin elektron tersebut
berpasangan dan tidak menimbulkan sifat kemagnetan, karena arah spinnya
berlawanan sehingga saling meniadakan. Spin elektron yang tidak berpasangan
bersifat sebagai magnet kecil. Sebuah magnet merupakan gabungan dari spin
2.5.2 Medan Magnet
Medan magnet adalah daerah disekitar magnet yang dipengaruhi oleh gaya
magnet. Area medan magnet itu biasa ditunjukkan dengan garis-garis gaya
magnet. Garis-garis gaya magnet tersebut saling bertemu di ujung kedua
kutubnya. Efek kemagnetan dapat dihasilkan melalui berbagai macam cara. Melalui eksperimen, orang mendapatkan bahwa arus listrik (muatan) yang bergerak menimbulkan medan magnet. Peristiwa ini dimanfaatkan untuk membuat elektromagnet, yaitu magnet yang bekerja apabila dialiri arus listrik. Elektromagnet digunakan dalam motor listrik, dalam bel listrik, dan juga dalam generator listrik.
Medan magnet juga dapat dihasilkan oleh sebatang magnet permanen, yang sifat kemagnetannya tidak tergantung dari ada atau tidaknya aliran listrik. Magnet permanen dibuat melalui sebuah proses khusus sehingga kekuatan magnetnya tidak akan hilang sekejap dan dapat bertahan dalam jangka waktu yang cukup lama. Berikut ini gambar medan magnet dan garis gaya magnet.
.Gambar 2.10 Fluks Medan Magnet[18]
Medan magnet yang dihasilkan dari magnet permanen dapat dijelaskan melalui teori mengenai atom. Atom tersusun dari partikel-partikel yang bermuatan, yakni proton dan elektron yang bergerak konstan dan simultan. Kejadian yang menyebabkan timbulnya medan magnetik pada atom adalah:
1. Spin inti. Beberapa inti, seperti atom hidrogen, memiliki keadaan spin tetap yang menghasilkan medan magnet
2. Spin elektron. Elektron mempunyai spin yang dapat berputar menurut arah jarum jam atau berlawanan arah jarum jam atau - Spin dari partikel bermuatan dapat menimbulkan medan magnet kecil atau momen magnet.
Setiap benda yang memiliki sifat kemagnetan dapat disebut magnet. Bila magnet diletakkan pada serbuk besi, serbuk besi akan menempel pada ujung-ujung dari magnet dan tidak ada yang menempel pada bagian tengah magnet. Bagian magnet yang mempunyai kemagnetan yang kuat disebut kutub magnet. Kutub magnet ada dua macam yaitu Utara (U) dan Selatan (S).
Bila serbuk besi ditaburkan di atas kaca dan sebuah magnet yang berbentuk tapal kuda ditempatkan di bawah kaca, serbuk besi akan membentuk formasi seperti gambar
[image:41.595.221.405.265.392.2]dibawah. Ini menandakan bahwa serbuk besi dipengaruhi oleh kedua kutub utara (U) dan selatan (S) dari magnet tersebut.
Gambar 2.11 Formasi serbuk besi yang dipengaruhi medan magnet.[19]
Serbuk besi nampaknya tersebar disepanjang garis-garis yang tidak terlihat. Garis-garis ini disebut Garis-garis gaya magnet[magnetic line)dan secara keseluruhan disebut fluksi magnet{magnetic flux).Garis-garis gaya magnet akan selalu ada meskipun serbuk besi tidak ditaburkan di sekeliling magnet.
Bila kutub U suatu magnet dan kutub S magnet lainnya didekatkan satu dengan yang lainnya di bawah sepotong kaca, dengan serbuk besi tersebar di atasnya, dengan mudah dikatakan bahwa saling tertarik satu dengan yang lainnya,
Karakteristik yang dimiliki oleh Fluksi magnet diantaranya adalah :
1. Fluksi magnet dimulai dari kutub U dan berakhir di kutub S suatu magnet atau magnet-magnet.
2. Arah dari fluksi magnet adalah sesuai dengan arah kutub U jarum magnet bila jarum berada dalam fluksi
Seperti halnya sabuk karet, garis gaya magnet di dalam fluksi berusaha sependek
mungkin, sejajar dan sedekat mungkin dengan poros U-S dari medan magnet.
Pada saat yang sama, cenderung menolak garis gaya magnet lainnya yang searah,
2.5.3 Sifat Kemagnetan Bahan
Sifat magnetik bahan dipengaruhi oleh elektron dalam atom. Momen magnetik dihasilkan karena lintasan mengelilingi inti memberikan sifat diamagnetik. Momen magnetik karena putaran elektron pada sumbunya menyebabkan sifat paramagnetik dan feromagnetik. Seperti diketahui, semua elektron dalam atom bergerak mengelilingi inti atom, dan karena tiap elektron berputar terus-menerus pada sumbunya, maka semua atom dapat diduga juga akan memperlihatkan sifat kemagnetan.
Sifat kemagnetan bahan bermacam-macam, ada yang lemah, sedang dan bahkan ada pula yang kuat. Sifat kemagnetan secara langsung dipengaruhi juga oleh arah spin elektron yang dimiliki oleh atom-atom penyusun material tersebut. Sifat-sifat kemagnetan yang secara umum dikenal adalah :
1. Diamagnetik. Bahan diamagnetik keseluruhan spin elektronnya saling berpasangan sehingga keadaan akhir spinnya seimbang. Komponen diamagnetik akan mengalami penolakan secara lemah oleh magnet. Contohnya: Bismuth, timbal, antimon, air raksa, emas, air, phosphor, dan tembaga.
2. Paramagnetik. Bahan paramagnetik memiliki beberapa elektron yang spin-spinnya tidak berpasangan. Komponen paramagnetik akan ditarik oleh magnet, namun tidak akan terlalu kuat. Contoh: platina, magnesium, dan alumunium
3. Ferromagnetik. Pada substansi dasar ferromagnet terdapat spin-spin elektron yang tidak berpasangan dan tertahan dalam posisi sejajar oleh proses yang disebut kopling ferromagnetik (ferromagnetic coupiing). Komponen Ferromagnetik seperti baja secara kuat tertarik menuju magnet. Contoh : nikel, baja, besi, dan kobalt.
2.5.4 Magnetic Flux Density
bakar hidrokarbon umum. Sedangkan Peter Kulish merekomendasikan kekuatan gauss 4500 - 12000 untuk mengubah bentuk isomer dari parahidrogen menjadi orto.
2.6 Efek Magnetisasi Pada Bahan Bakar Solar
2.6.1 Reaktifitas Molekul
Adanya medan magnet statis yang besar, awan elektron mengelilingi molekul sehingga molekul tersebut bersifat magnet terpolarisasi dan memberikan kenaikan pada medan kecil. Posisi inti atom, pada medan tersebut sesungguhnya tidak tergantung sekitarnya, akan tetapi juga sekeliling molekul sendiri. Pada keadaan cair, reorientasi molekul terjadi secara acak.
Jika atom diletakkan dalam magnet yang seragam, elektron yang mengelilingi inti menjadi berputar. Perputaran ini menyebabkan medan magnet sekunder yang arahnya berlawanan dengan arah medan magnet yang diberikan. Ketika solar masih berada dalam tangkinya, molekul hidrokarbon yang merupakan penyusun utama bensin cenderung untuk saling tertarik satu sama lain, membentuk molekul-molekul yang bergerombol
(clustering). Pengelompokkan ini akan terus berlangsung, sehingga menyebabkan molekul-molekul hidrokarbon tidak saling terpisah atau tidak terdapat cukup waktu untuk saling berpisah pada saat bereaksi dengan oksigen di dalam ruang bakar. Akibat buruk yang ditimbulkannya adalah ketidaksempurnaan pembakaran yang dapat dibuktikan secara sederhana dengan ditemuinya kandungan HC pada gas buang.
Adanya suatu medan magnet permanen yang cukup kuat pada molekul hidrokarbon yang bersifat diamagnetik akan menyebabkan reaksi penolakan antar molekul hidrokarbon (declustering)sehingga terbentuk jarak yang optimal antar molekul hidrokarbon. Hal tersebut akan meningkatkan interaksi antara molekul hidrokarbon dengan oksigen. Partikel-partikel atom yang membentuk molekul hidrokarbon tersebut akan terpengaruh oleh medan magnet.
2.6.2 Prinsip Kerja Magnet Pada Saluran Bahan Bakar
Penggunaan magnet ditujukan untuk menghemat bahan bakar dikarenakan
di dalamsaluran bahan bakar yang dipasang magnet terjadi proses magnetisasi.
Proses magnetisas diperlukan agar bahan bakar lebih mudah mengikat oksigen
selama proses pembakaran dan mengurangi produk unburned hydrocarbon hasil
proses pembakaran bahan bakar. Hal inidisebabkan ukuran struktur molekul
Ukuran molekul yang lebih kecil ini secara langsung akan berakibat pada semakin
mudahnya proses pembakaran dalam ruang bakar. Dengan kata lain proses
magnetisasi pada bahan bakar akan membuat pembakaran lebih sempurna.
Gambar 2.12 Mekanisme kerja magnet[21]
Pada saat bahan bakar melalui selang, kekuatan magnetisasi didalam
magnet yang di tempel di saluran bahan bakar menyebabkan terpecahnya ikatan
karbon dalam bahan bakar menjadi bagian-bagian kecil ikatan ion. Ion positif
akan tertarik oleh kutub negatif magnet sedangkan untuk ion negatif akan tertarik
oleh kutub positif magnet sehingga ion positif dan ion negatif akan mengalir
secara teratur setelah melewati medan magnet. Ikatan kecil dan beraturan inilah
yang menyebabkan mudahnya oksigen bereak si dengan bahan bakar pada proses
pembakaran. Efeknya bahan bakar akan lebih mudah terbakar didalam ruang
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Waktu dan TempatPenelitian dilakukan di laboratorium motor bakar Departemen Teknik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara selama lebih kurang 3 bulan.
3.2 Alat dan Bahan 3.2.1 Alat
Alat yang dipakai dalam penelitian ini terdiri dari:
[image:45.595.161.475.300.520.2]1. Small Test Engine Bed TD 115 MK II
Gambar 3.1 Small Test Engine Bed TD111 MKII
Spesifikasi:
Model : TD 111 MKIIFour-Stroke Diesel Engine
Type : ROBIN-FUJI DY23D
Valve Position : Overhead
Bore : 70
Stroke : 60
Compression Ratio : 21
Number of Cylinder : 1
2. I.C Engine Instrumentation TD 114
Gambar 3.2 IC Engine Instrumentation TD 114
Disambungkan ke Small Test Engine Bed TD111 untuk mengukur torsi,
temperatur gas buang, dan putaran mesin (RPM).
[image:46.595.197.439.105.414.2]3. Tecquipment Small Test Engine Bed TD115 MKII
Gambar 3.3Tecquipment TD115 MK II
Model : TD 115 MK II
Type : Dynamometer
Max output : 7,5 Kw
Rated output : 5 Kw
Rated speed : 6000 rpm
4. Alat bantu perbengkelan, seperti : kunci pas, kunci ring, obeng, tang, dan palu.
5. Stopwatch untuk menentukan waktu yang dibutuhkan mesin untuk
menghabiskan bahan bakar.
6. Alat bantu perbengkelan, seperti : kunci pas, kunci ring, obeng, tang, dan palu.
7. Stopwatch untuk menentukan waktu yang dibutuhkan mesin untuk
menghabiskan bahan bakar.
8. Beaker glass digunakan untuk menentukan jumlah bahan bakar yang akan
dipakai.
9.Magnet
Magnet yang digunakan ada 3 jenis yaitu :
[image:47.595.225.436.455.704.2] Magnet XMerek = EF-1 EVINDO = gauss
Gambar 3.4 Magnet EV 1
Gambar 3.5 Magnet Batangan
Magnet Z : Magnet New Femax silver = 350 gauss
Gambar 3.6 Magnet New Femax silver
3.2.2 Bahan Solar murni
Bahan bakar solar murni sebanyak 10 liter.
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.
2. Data sekunder, merupakan data tentang uji komposisi bahan bakar yang
digunakan dalam pengujian.
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.
[image:48.595.244.418.270.401.2]Parameter yang akan ditinjau dalam pengujian ini adalah :
1. Daya mesin ( PB )
2. Torsi mesin ( T )
3. Konsumsi bahan bakar spesifik ( sfc )
4. Air Fuel Ratio (AFR)
5. Efisiensi termal
6. Efisiensi Volumetris
7. Heat Loss
Prosedur pengujian dibagi menjadi beberapa tahap, yaitu :
1. Pengujian mesin diesel tanpa magnet menggunaka
![Gambar 2.9 Kutub-kutub magnet[17]](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/123dok/217204.19012/39.595.242.397.344.460/gambar-kutub-kutub-magnet.webp)
![Gambar 2.11 Formasi serbuk besi yang dipengaruhi medan magnet.[19]](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/123dok/217204.19012/41.595.221.405.265.392/gambar-formasi-serbuk-besi-dipengaruhi-medan-magnet.webp)
