ABSTRAK
Fida. Uji Kinerja Mesin Motor Yamaha Vega R 2007 Dengan Berbahan Bakar Bioethanol dari Limbah Nanas Sebagai Campuran Premium. Skripsi Program S1 Pendidikan Teknik Mesin Universitas Negeri Surabaya, 2011.
Bertambahnya jumlah kendaraan bermotor diikuti semakin meningkatnya jumlah konsumsi bahan bakar. Kenyataannya, ketersediaan bahan bakar minyak bumi semakin mengalami penurunan. Bahan bakar yang berasal dari minyak bumi tidak bisa diperbaharui. Untuk itu perlu adanya bahan bakar alternatif yaitu bahan bakar nabati atau bioethanol. Bioethanol diperoleh dari bahan baku limbah nanas dengan memfermentasi karbohidrat yang terkandung di dalamnya. Penggunaan bioethanol sebagai bahan bakar pada mesin pembakaran dalam dapat meningkatkan kinerja mesin.
Jenis penelitian ini adalah eksperimen, obyek penelitian adalah sepeda motor Yamaha Vega R dan bahan bakar bioethanol. Dengan menggunakan putaran mesin 3000 rpm-9500 rpm dengan jarak interval 500 rpm. Penelitian ini menggunakan metode pengujian rpm berubah pada beban penuh ( Full Open Throttle Valve ) dengan posisi transmisi top gear yang berpedoman pada standart SAE J 1349 DEC 80. Bahan bakar yang digunakan adalah E0, E2,5, E5, E7,5, E10, E12,5 dan E15. Teknik analisis yang digunakan adalah analisis deskriptif yaitu mendeskripsikan data numeric yang diperoleh, kemudian dijelaskan dalam bentuk kalimat sederhana yang mudah dipahami.
Hasil pengujian menunjukkan bahwa, bahan bakar premium lebih baik dari pada biopremium (E2,5, E5, E7,5, E10, E12,5 dan E15) dengan campuran bioethanol dari limbah nanas baik dari segi kualitas maupun kinerja mesin yang dihasilkan. Hal ini ditunjukkan dengan penurunan torsi masing-masing 12,63 %, 12,48 %, 12,48 %, 12,78 %, 7,78 %, dan 10,72 % pada 5000 rpm. Penurunan daya masing-masing 7,71 %, 6,45 %, 5,18 %, 5,18 %, 7,71 %, dan 3,79 % pada 7500 rpm. Penurunan konsumsi bahan bakar masing-masing 25,29 %, 24,14 %, 28,74 %, 11,49 %, 27,59 % dan 26,44 % pada 6000 rpm. Penurunan tekanan efektif rata-rata masing-masing 10,59 %, 10,59 %, 10,59 %, 10,59 %, 5,08 % dan 8,90 % pada 5000 rpm.
ABSTRACT
Fida. Test Performance Machine Yamaha Vega R 2007 With Fuel Bioethanol from Pineapple Waste Mixed As Premium. Thesis Mechanical Engineering Education Program S1 Surabaya State University, 2011.
Increasing number of vehicles followed the increasing number of fuel consumption. In fact, the availability of petroleum fuel increasing decline. Fuel derived from petroleum can not be updated. So that, there is need for alternative fuels is biofuels or bioethanol. Bioethanol is obtained from pineapple waste of raw materials to ferment the carbohydrates contained therein. The use of bioethanol as a fuel in internal combustion engines can improve engine performance.
This type of research is an experiment, the object of research is a machine Yamaha Vega R 2007 and bioethanol fuel. By using the engine speed 3000 rpm-9500 rpm with range of 500 rpm. This study uses a method of testing changed rpm at full load (Full Open Throttle Valve) with transmission position top gear is based on standard SAE J 1349 DEC 80. The fuel used is E0, E2, 5, E5, E7, 5, E10, E12, and E15. Analytical techniques used is descriptive analysis of numerical data obtained describe, and then explained in a simple sentence form that is easy to understand.
Test results show that, premium fuel is better than biopremium (E2, 5, E5, E7, 5, E10, E12, 5 and E15) with a mixture of bioethanol from pineapple waste in terms of both quality and performance of the machine produced. This is indicated by a decrease of torque respectively 12.63%, 12.48%, 12.48%, 12.78%, 7.78% and 10.72% at 5000 rpm. Loss of power respectively 7.71%, 6.45%, 5.18%, 5.18%, 7.71%, and 3.79% at 7500 rpm. Decrease in fuel consumption respectively 25.29%, 24.14%, 28.74%, 11.49%, 27.59% and 26.44% at 6000 rpm. Decrease in the average effective pressure respectively 10.59%, 10.59%, 10.59%, 10.59%, 5.08% and 8.90% at 5000 rpm.
HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN
“Life is Lillahi Ta’ala So We Can Do It Because
Allah Will Blessing As”
“By Gone Be By Gone (Yang Lalu Biarlah Berlalu)”
“Ketika satu pintu tertutup, pintu lain terbuka,
kadang kita menyesali pintu yang tertutup
tersebut terlalu lama dan tak melihat pintu lain
terbuka”
“Ketika Down Ingatlah Terus Perjuangan Ibu,
Karena Ibu Selalu berjuang dan Mendo’akanmu”
Karya ini ku persembahkan untuk ibuku tercinta,
adekku tersayang, pak dhe irfan, seluruh
keluargaku, kak ghofur, Bapak/Ibu Dosen,
seluruh teman-teman di asrama dan seluruh
membukakan cakrawala dunia dan
mengingatkanku akan perjuanganku. Bahwa
dengan mendapatkan gelar S. Pd ini akan
menghapus semua air mata ibuku tercinta yang
berada jauh di negeri orang.
“Miss You Mom”
KATA PENGANTAR
Puji syukur alhamdulillah tetap tercurah atas rahmat, hidayah dan inayah Allah SWT, akhirnya skripsi dengan judul “Uji Kinerja Mesin Motor Yamaha Vega R 2007 Dengan Berbahan Bakar Bioethanol dari Limbah Nanas Sebagai Campuran Premium” dapat terselesaikan.
Dalam penyusunan skripsi ini, peneliti mengalami berbagai hambatan dan kendala. Namun, hal tersebut dapat dilalui karena kerja sama dan motivasi dari berbagai pihak. Oleh karena itu, peneliti mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada:
2. Bapak Drs. Ir. I. Wayan Susila, M. T, selaku dosen pembimbing skripsi Jurusan Pendidikan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Negeri Surabaya.
3. Bapak Drs. Dewanto M.Pd, selaku dosen penguji dan pembahas skripsi dan Ketua Jurusan Pendidikan Teknik Mesin Universitas Negeri Surabaya.
4. Bapak Drs. Muhaji S. T., M. T, selaku dosen penguji dan pembahas skripsi Jurusan Pendidikan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Negeri Surabaya.
5. Bapak Ir. Dwi Heru Sutjahjo, M.T., selaku dosen pembimbing dalam praktikum di Laboratorium Bahan Bakar Dan Pelumas Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Negeri Surabaya.
6. Bapak Jimmy dan Bapak Komar, selaku karyawan Laboratorium Unit Produksi Pelumas Surabaya yang telam membimbing dalam pemerolehan data dan penggunaan alat-alat sesuai ASTM di Laboratorium Pertamina.
7. Bapak Duduh Abdullah, selaku kepala Laboratorium Unit Produksi Pelumas Surabaya yang telah mengijinkan untuk meneliti di Laboratorium Pertamina. 8. Bapak Drs. Tri Wrahatnolo, M.Pd. Selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Negeri Surabaya.
9. Bapak Prof. Dr. Muklas Samani, M.Pd. selaku Rektor Universitas Negeri Surabaya.
10. Seluruh teman-teman yang selalu memberikan motivasi saya.
dan kritik yang konstruktif demi kesempurnaan skripsi ini. Akhir kata peneliti mohon maaf atas segala kesalahan dan kekurangan.
Surabaya, Juni 2011
Peneliti
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK... i
ABSTRCT... ii
LEMBAR PERSETUJUAN... iii
LEMBAR PENGESAHAN... iv
HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN... v
KATA PENGANTAR... vi
DAFTAR ISI... viii
DAFTAR GAMBAR... x
DAFTAR TABEL... xi
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang... 1
B. Identifikasi Masalah... 5
C. Rumusan Masalah... 5
D. Batasan Masalah... 6
E. Tujuan Penelitian... 7
1. Manfaat teoritis... . 7 2. Manfaat praktis... 8
BAB II KAJIAN TEORI
A. Prinsip kerja motor 4 langkah... 9 B. Proses pembakaran motor bensin...
...13 C. Bahan bakar premium...
...17 D. Bioethanol...
...19 E. Biopremium...
...22 F. Bioethanol limbah nanas...
...22 1. Nanas...
...22 2. Karakteristik bioethanol limbah nanas...
...24 G. Parameter dalam kinerja mesin...
...24 1. Daya (power)...
...25 2. Torsi (torque)...
...25 3. Tekanan efektif rata-rata (Bmep)...
...26 4. Konsumsi bahan bakar (fc)...
...27
BAB III METODE PENELITIAN
A. Jenis penelitian... D. Waktu dan tempat penelitian...
...31 E. Peralatan dan instrumen penelitian...
...31 F. Prosedur Pengujian...
G. Analisis data... ...37 H. Diagram alur penelitian...
...38
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Penelitian... ...39 B. Analisis dan Pembahasan...
...43 1. Analisis Karakteristik Bahan Bakar...
...43 2. Analisis Kinerja Mesin...
...51 a. Perubahan torsi...
...51 b. Perubahan daya efektif...
...62 c. Penurunan konsumsi bahan bakar...
...73 d. Penurunan tekanan efektif rata-rata...
...85
BAB V SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan ... ...99 B. Saran... 100
DAFTAR GAMBAR
Nomor Gambar Halaman
Gambar 2.1 Langkah hisap... ...10 Gambar 2.2 Langkah kompresi... ...11 Gambar 2.3 Langkah ekspansi... ...12 Gambar 2.4 Langkah buang... ...13
Gambar 2.5 Pembakaran sempurna udara dan bahan bakar... ...14 Gambar 2.6 Pembakaran campuran udara dan bensin
terhadap perubahan tekanan di dalam silinder... 14
Gambar 2.7 Detonasi... ...16 Gambar 2.8 Grafik detonasi motor bensin... ...17
Gambar 2.9. Limbah nanas... ...22 Gambar 2.10 Hasil pengujian motor bensin pada bermacam macam
putaran dengan katup gas terbuka penuh (r=9)... 27
Gambar 3.1 Skema instrumen penelitian... ...35
Gambar 4.1 Kadar bioethanol vs kandungan timbal... ...43
Gambar 4.2 Kadar bioethanol vs distilasi... ...44
Gambar 4.3 Kadar bioethanol vs distilasi... ...44
Gambar 4.4 Kadar bioethanol vs distilasi... ...45
Gambar 4.5 Kadar bioethanol vs distilasi... ...45
Gambar 4.7 Kadar bioethanol vs getah purwa... ...47
Gambar 4.8 Kadar bioethanol vs kandungan sulfur... ...48
Gambar 4.9 Kadar bioethanol vs kandungan air... ...48
Gambar 4.10 Kadar bioethanol vs densitas... ...49
Gambar 4.11 Hubungan antara putaran mesin terhadap torsi... ...52
Gambar 4.12 Hubungan antara putaran mesin terhadap daya efektif... ...63
Gambar 4.12 Hubungan antara putaran mesin terhadap konsumsi bahan bakar... 74
Gambar 4.12 Hubungan antara putaran mesin terhadap tekanan efektif rata-rata... 86
DAFTAR TABEL
Nomor Tabel Halaman
pertamina dan hasil penelitian... 39
Tabel 4.2 Hasil pengujian torsi berbahan bakar premium murni (E0) dan campuran premium dengan kadar bioethanol dari limbah nanas (E2,5, E5, E7,5, E10, E12,5 dan E15)... 40
Tabel 4.3 Hasil pengujian daya berbahan bakar premium murni (E0) dan campuran premium dengan kadar bioethanol dari limbah nanas (E2,5, E5, E7,5, E10, E12,5 dan E15)... 41
Tabel 4.4 Hasil pengujian konsumsi bahan bakar (fc) berbahan bakar premium murni (E0) dan campuran premium dengan kadar bioethanol
dari limbah nanas (E2,5, E5, E7,5, E10, E12,5 dan E15)... 41
Tabel 4.5 Hasil pengujian tekanan efektif rata-rata berbahan bakar premium murni (E0) dan campuran premium dengan kadar bioethanol dari limbah nanas (E2,5, E5, E7,5, E10, E12,5 dan E15)... 42
