BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Penelitian
Untuk mencapai tujuan yang diinginkan, penelitian ini dilakukan dengan metode eksperimental. Metode ini ialah metode yang dipakai untuk menguji pengaruh dari suatu perlakuan atau desain baru dengan cara membandingkan dengan desain lain tanpa perlakuan baru (kondisi awal desain) sebagai pembanding pada hasil penelitian.
Pada pengujian ini, kondisi awal pengujian yaitu saat pengujian menggunakan bahan bakar pertamax tanpa dicampur dan hasilnya akan dibandingkan dengan pengujian berbahan bakar campuran pertamax-etanol dengan kadar etanol 5% (E5), 10% (E10), dan 15% (E15), sehingga perbedaan setiap peformansi akan dapat diketahui.
Terdapat 3 variabel dalam uji eksperimental ini yaitu variabel bebas, variabel terikat dan variabel kontrol. Pembagian variabel tersebut antara lain: a. Variabel bebas : 4 jenis bahan bakar
b. Variabel kontrol : putaran mesin (1000rpm, 2000 rpm, 3000 rpm, 4000rpm,5000 rpm, 6000 rpm, 7000 rpm, 8000 rpm)
3.2 Waktu dan Tempat
3.2.1 Pengujian Konsumsi Bahan Bakar
Dilakukan diLaboratorium Motor Bakar Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara selama 2minggu.
Gambar 3.1 Pengujian konsumsi bahan bakar 3.2.2 Pengujian Torsi
Dilakukan diLaboratorium Teknologi Mekanik Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara selama 3 minggu.
3.2.3 Pengujian Nilai Kalor Bahan Bakar
Dilakukan diLaboratorium Motor Bakar Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara selama 1 hari.
Gambar 3.3 Pengujian nilai kalor bahan bakar
3.3 Alat dan Bahan 3.3.1 Alat
Alat yang dipakai dalam penelitian ini terdiri dari: 1. Bom Kalori Meter
Bom kalori meter adalah alat yang digunakan untuk mengukur jumlah kalor (nilai kalori) yang dibebaskan pada pembakaran sempurna (O2
berlebih) pada suatu senyawa bahan makanan atau bahan bakar. 2. Mesin
Gambar 3.4 Mesin Otto 4 langkah Spesifikasi:
a. Mesin :
Mesin : 4 langkah SOHC
Volume langkah : 149,2 cc
Diameter x langkah : 57,3 x 57,8 mm Perbandingan kompresi : 9,5:1
Sistem pemasukan : Injeksion
Sistem pengapian : Full transisterized Daya maksimum : 9,72 kW / 8.500 rpm Torsi maksimum : 12,7 Nm / 6.000 rpm Kapasitas pelumas mesin : 1,0 Liter
Tipe starter : Starter kaki & Starter Elektrik Sistem pendingin : Pendingin udara
Kopling : manual, multiplate, wet clutch
Busi : NGK CPR9EA-9 (NGK)
b. Transmisi :
Tipe transmisi : 5 kecepatan rotari Pola pengoperan gigi : 1-N-2-3-4-5 Rasio gigi : Speed 1 = 3,076
Speed 4 = 1,120 Speed 5 = 0,937
3. Tabung ukur
Tabung ukur digunakan untuk mengukur jumlah bahan bakar yang terpakai pada saat pengujian konsumsi bahan bakar.
Spesifikasi : Kapasitas : 60 ml Akurasi : 1 ml
Gambar 3.5 Tabung ukur
4. Tachometer
Tachometer merupakan alat untuk mengukur jumlah putaran yang akan dihasilkan mesin.
GAMBAR Spesifikasi:
Display Counts : 9999 counts LCD
Range rpm : 5 to 9999
Ft/min : 0.2 to 6560
M/min : 0.05 to 1999.9
Gambar 3.6 Tachometer
5. Timbangan Digital
Timbangan digital digunakan untuk mengukur massa dari bahan bakar yang akan diuji.
Gambar 3.7 Timbangan digital
6. Timbangan pegas
Timbagan pegas ini digunakan sebagai alat untuk mengukur daya dan torsi pada roda belakang motor sebagaimana halnya dyno test yang sering digunakan untuk mengetahui torsi dan daya kendaraan. Namun, pada pengujian ini, data yang ditunjukkan oleh timbangan pegas akan diolah kembali mengunakan rumus, karena daya yang didapat merupakan data pada roda, belum dikonversikan secara langsung pada data mesin yang sebenarnya sebagaimana halnya pada dyno test.
Data yang didapat pada timbangan ini, nantinya akan digunakan untuk mengetahui performansi mesin sebagai pertimbangan pada hasil pengujian. Sepsifikasi :
Akurasi : 0,5 kg
Gambar 3.8 Timbangan pegas
7. Stopwatch
Stopwatch digunakan untuk menghitung lama waktu yang dibutuhkan untuk menghabiskan 30 gram bahan bakar dari setiap variasi bahan uji yang sudah disediakan.
8. HiDS HD-30
HiDS adalah alat yang mampu berkomunikasi dengan EngineControl
Mobile (ECM), data-data berupa sinyal dari ECM danditampilkan pada
layar dalam bentuk besaran-besaran fisika seperti: Suhu ditampilkan dalam °C
Tekanan ditampilkan dalam kPa Spesifikasi Dimensi : 122 x 82 x 33 mm
Tegangan : 8 – 15 Volt DC Arus : 100 – 150 mA
Gambar 3.10 HiDS HD-30 9. Selang
Selang digunakan untuk menghubungkan tabung ukur dengan karburator sebagai wadah tempat aliran bahan bakar menuju karburator.
3.3.2 Bahan
Bahan yang menjadi objek pengujian ini adalah sebagai berikut : 1.Bahan bakar pertamax.
Pertamax adalah jenis bahan bakar yang sudah diperkenalkan pemerintah pada tahun 2006 silam. Pertamax cocok untuk mesin kendaraan saat ini karena memiliki nilai RON (Research Octane Number) 92.
Gambar 3.12 Bahan bakar Pertamax 2.Bahan bakar campuran pertamax-etanol 5% (E5) 3.Bahan bakar campuran pertamax-etanol 10% (E10) 4.Bahan bakar campuran pertamax-etanol 15%.(E15)
Gambar 3.13 Bioetanol absolut (kadar 99%)
3.4 Metode Pengumpulan Data
Data yang dipergunakan dalam pengujian ini meliputi :
2. Data sekunder, merupakan data tentang karakteristik bahan bakar yang digunakan dalam pengujian.
3.5 Metode Pengolahan Data
Data yang diperoleh dari hasil pengujian diolah menggunakan rumus yang ada kemudian hasil dari perhitungan diajukan dalam bentuk tabulasi dan grafik.
3.6 Pengamatan dan Tahap Pengujian
Parameter yang akan ditinjau dalam pengujian ini adalah : 1. Torsi motor (T)
2. Daya motor (N)
3. Konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) 4. Rasio udara bahan bakar (AFR) 5. Efisiensi termal
6. Efisiensi volumetris
Pengujian dilakukan dengan melalui empat bagian, yaitu :
1. Pengujian performansi motor dengan bahan bakar pertamax dengan variasi putaran motor.
2. Pengujian performansi motor dengan bahan bakar campuran pertamax-etanol 5% (E5) dengan variasi putaran motor.
3. Pengujian performansi motor dengan bahan bakar campuran pertamax-etanol 10% (E10) dengan variasi putaran motor.
4. Pengujian performansi motor dengan bahan bakar campuran pertamax-etanol 15% (E15) dengan variasi putaran motor.
3.7Prosedur Pengujian Performansi Mesin
Adapun prosedur pengujian performansi mesin dilakukan dengan cara sebagai baerikut :
2. Mengikat sepeda motor pada tiang tahanan. 3. Memasukkan bahan bakar ke dalam tabung ukur.
4. Memastikan angka pada timbangan sudah tepat pada angka 0 kg dan mengikatkan salah satu ujungnya pada roda belakang dan ujung yang lain pada tiang penahan.
5. Memposisikan gigi transmisi pada posisi gigi ketiga. Hal ini dilakukan dengan pertimbangan agar hasil pengujian masih dalam skala alat uji yang digunakan.
6. Start mesin dengan starter sambil menekan kopling.
7. Atur variasi putaran mesin dengan melihat angka yang ditampilkan tachometer dengan memutar tuas kecepatan dan memastikan putaran mesin sudah konstan.
8. Merekam hasil pengujian pada timbangan pegas dengan video kamera. 9. Melepaskan kopling sehingga timbangan tertarik oleh roda belakang
hingga mesin berhenti pada beban maksimal.
10. Dilakukan sebanyak lima kali pengujian untuk setiap putaran yang ditentukan.
11. Memutar kembali rekaman video dan mencatat massa yang terlihat pada timbangan.
12. Mengulang pengujian menggunakan variasi putaran pengujian. Pengujian dilakukan dengan melihat prosedur dibawah ini : a. Mulai memposisikan sepeda motor pada penahan,
b. Memasang timbangan pegas, c. Putaran : n rpm,
d. Memasang video recorder timbangan, e. Melepaskan tuas perseneling,
3.8 Prosedur Pengujian Konsumsi Bahan Bakar Spesifik
Sebelum pengujian dilakukan, terlebih dahulu memasang alat yang akan digunakan, diantaranya:
1. Menghubungkan tabung ukur dengan karburator dengan selang, 2. Menghubungkan HiDS HD-30 dengan motor melalui connector pada
bagian depan sepedamotor,
3. Memasukkan bahan bakar ke dalam tabung ukur dan menghilangkan gelembung udara pada selang dengan menunggu sesaat setelah menuang bahan bakar.
4. Memberikan tanda pada tabung ukur. Tanda ini digunakan sebagai titik acuan untuk memulai perhitungan waktu dengan stopwatch dan pengukuran konsumsi bahan bakar.
Adapun prosedur pengujian konsumsi bahan bakar spesifik dilakukan dengan langkah-langkahsebagai berikut :
1. Mengisibahan bakar ke dalam tabungbertekanansebanyak 50 ml. 2. Menghidupkan mesin dengan starter.
3. Memilih program pada HiDS HD-30 untuk jenis kendaraan, yaitu Verza 150 CC
4. Menentukan putaran mesin yang ditampilkan tachometer dengan memutar alat bukaan gas pada karburator, Injeksi.
5. Memulai stopwatch pada saat bahan bakar telah melalui tanda yang diberikan pada tabung ukur.
6. Mematikan stopwatch dan motor pada setiap 10ml bahan bakar yang habis.
7. Membaca waktu yang ditampilkan pada stopwatch.
Gambar3.15 Pengujian konsumsi bahan bakar spesifik
Pengujian dilakukan dengan melihat alur proses dibawah ini: 1. Mulai dengan volume uji bahan bakar : 40 ml,
2. Temperatur udara : 27˚C, 3. Tekanan udara : 1 atm, 4. Putaran mesin : n rpm, 5. Mencatat putaran mesin,
6. Mencatat waktu yang di butuhkan untuk menghabiskan 40 ml bahan bakar,
7. Mencatat IAT & MAP,
8. Mengulang pengujian dengan variasi putaran & variasi jenis bahan bakar,
9. Menganalisa data hasil pembacaan dengan rumus empiris setelah itu selesai.
3.9 Prosedur Pengujian Nilai Kalor Bahan Bakar
Gambar 3.17 Bom kalori meter Peralatanyangdigunakan meliputi:
1. Kalorimeter, sebagai tempat air pendingin dan tabung bom 2. Tabung bom, sebagai tempat pembakaran bahan bakar yang diuji 3. Tabung gas oksigen
4. Alat ukur tekanan gas oksigen, untuk mengukur jumlah oksigen yang dimasukkan kedalam tabung bom.
5. Termometer, dengan akurasi pembacaan skala 0.01°C
6. Elektro motor yang dilengkapi pengaduk untuk mengaduk air pendingin 7. Split, untuk menentukan jumlah volume bahan bakar
8. Pengatu rpenyalaan (skalar), untuk menghubungkan arus listrik ketangkai penyala pada tabung bom
9. Cawan, untuk tempat bahan bakar didalam tabung bom
10. Pinset, untuk memasang busur nyala pada tangkai dan cawan pada dudukannya.
Adapun tahapan pengujianyangdilakukan adalahsebagai berikut : 1. Mengisi cawan bahan bakar dengan bahan bakar yang akan diuji. 2. Menggulung dan memasang kawat penyala pada tangkai penyala
yang ada penutup bom.
permukaan bahan bakar yang berada di dalam cawan dengan menggunakan pinset.
4. Meletakkan tutup bom yang telah dipasangi kawat penyala dan cawan berisi bahan bakar pada tabungnya serta dikunci dengan ring “O” sampai rapat.
5. Mengisi bom dengan oksigen (30 bar).
6. Mengisi tabung kalori meter dengan air pendingin sebanyak 1250 ml. 7. Menempatkan bom yang telah terpasang kedalam tabung calori meter. 8. Menghubungkan tangkai penyala penutup bom ke kabel sumber arus
listrik.
9. Menutup calori meter dengan penutupnya yang telah dilengkapi dengan pengaduk.
10. Menghubungkan dan mengatur posisi pengaduk pada electro motor. 11. Menempatkan termo meter melalui lubang pada tutup calori meter. 12. Menghidupkan elektro motor selama lima menit kemudian membaca
dan mencatat temperatur air pendingin pada termo meter. 13. Menyalakan kawat penyala dengan menekan saklar.
14. Memastikan kawat penyala telah menyala dan putus dengan memperhatikan lampu indikator selama elektro motor terus bekerja. 15. Membaca dan mencatat kembali temperatur air pendingin setelah lima
menit dari penyalaan berlangsung.
16. Mematikan elektro motor pengaduk dan mempersiapkan peralatan untuk pengujian berikutnya.
17. Mengulang pengujian sebanyak lima kali berturut-turut.
Pengujian dilakukan dengan melihat alur proses dibawah ini: 1. Mulai dengan berat sampel bahan bakar 0,2 gram, 2. Volume air pendingin 1250 ml,
3. Tekanan oksigen 30 bar,
4. Melakukan pengadukan terhadap air pendingin selama 5 menit,
6. Menyalakan bahan bakar,
7. Melanjutkan pengadukan terhadap air pendingin selama 5 menit,
8. Mencatat temperatur air pendingin,
8. Mengulang pengujian dengan variasi jenis bahan,
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Data Hasil Penelitian
Mesin Verza 150 yang akan digunakan sebagai alat uji merupakan mesin yang dirancang untuk menggunakan bahan bakar pertalite. Mesin ini merupakan mesin yang menggunakan injeksi sebagai alat pencampur bahan bakar dengan udara. Data lengkap hasil pengujian: bahan bakar pertamax, campuran pertamax-etanol 5% (E5), 10% (E10) dan 15% (E15).
Untuk menghitung unjuk kerja mesin di perlukan data-data seperti data pada mesin uji, data alat yang digunakan pada mesin uji, dan data bahan bakar yang diuji. Data ini nantinya akan di gunakan dalam perhitungan performansi mesin. Data spesifikasi alat sebagai berikut :
4.1.1 Data Motor
Mesin yang digunakan dalam pengujian ini adalah mesin Honda Verza 150 dengan data sebagai berikut :
- Jumlah silinder : 1 silinder
Tabel 4.1 Pengujian nilai kalor bahan bakar pertamax
Tabel 4.2 Pengujian nilai kalor bahan bakar campuran pertamax- etanol 5%
E5 Percobaan HHV
Tabel 4.3 Pengujian nilai kalor bahan bakar campuran pertamax- etanol 10%
E10 Percobaan HHV
Tabel 4.4 Pengujian nilai kalor bahan bakar campuran pertamax- etanol 15%
4.2 Pengujian Performansi Mesin Otto
Data yang di peroleh dari pembacaan langsung alat uji mesin Verza 150 melalui
unit instrumentasi dan perlengkapan yang di gunakan pada saat pengujian antara lain :
- Putaran (rpm) melalui pembacaan tachometer - Masa tarik melalui pembacaan timbangan pegas
- Konsumsi bahan bakar melalui pengukuran dengan tabung ukur - Massa bahan bakar melalui pembacaan timbangan digital
4.2.1 Perbandingan Gigi Transmisi
Perbandingan Gigi merupakan perkalian perbandingan roda gigi yang dimulai dari roda gigi pada gigi tarik roda belakang, roda gigi pada transmisi (pada pengujian ini di tetapkan pada gigi ketiga), dan roda gigi poros engkol yang menyalurkan putaran dari poros utama transmisi ke poros engkol. Adapun perbandingan gigi yang di dapat adalah :
1. Perbandingan gigi pada roda belakang yaitu : Jumlah gigi tarik roda belakang :35
Jumlah gigi tarik poros transmisi : 14
Maka di dapat perbandingan gigi gear sebesar : 35/14 = 2,5 2. Perbandingan gigi gear ketiga pada transmisi yaitu :
Jumlah gear gigi ketiga : 23
Jumlah gear poros utama transmisi : 20
Maka di dapat perbandingan gigi gear sebesar : 23/20 = 1,15 3. Perbandingan gigi antara transmisi dengan poros engkol yaitu :
Jumlah gear poros kopling : 67 Jumlah gear poros engkol : 20
Maka di dapat perbandingan gigi gear sebesar : 67/20 = 3,35 Jadi untuk perbandingan gigi keseluruhan dapat di
Perbandingan gigi = Perbandingan gigi gear roda x perbandingan gigi gear speed ketiga x perbandingan gigi poros engkol
= 2,5 x 1,15 x 3,35 = 9.63
Jadi, perbandingan gigi gear pada pengujian ini adalah 9.63
4.2.2 Torsi
Besarnya torsi yang di hasilkan oleh mesin pada poros roda dapat di hitung dari massa yang tertarik pada timbangan pegas. Besarnya torsi yang di hasilkan pada setiap pengujian untuk setiap variasi putaran mesin dapat di hitung dengan menggunakan persamaan 2.1, 2.2, dan 2.3.
Maka torsi setiap bahan bakar dapat dilihat pada tabel 4.5 berikut. Tabel 4.5 Nilai torsi setiap bahan bakar
RPM TORSI(Nm)
E5 E10 E15 PERTAMAX 8000 10.31 10.35 10.27 10.40 7000 10.66 10.75 10.79 10.71 6000 11.26 11.23 11.28 11.28 5000 11.41 11.37 11.32 11.45 4000 11.37 11.32 11.26 11.41 3000 11.19 11.15 11.15 11.28 2000 10.97 11.01 10.88 11.06
Gambar 4.1 Grafik Torsi VS Putaran pada setiap bahan bakar
Gambar 4.2 Grafik Torsi terendah dan tertinggi VS Putaran pada bahan bakar Dari gambar diatas dapat di simpulkan :
1. Torsi terendah mesin terjadi pada pengujian bahan bakar campuran pertamax-etanol 15% (E15) pada putaran mesin 8000 rpm yaitu sebesar 10,27 Nm.
2. Torsi tertinggi mesin terjadi pada pengujian bahan bakar pertamax pada putaran 5000 rpm yaitu sebesar 11,45 Nm.
3. Penambahan etanol dapat menaikkan nilai torsi yang di hasilkan pada 4000 rpm -5000 rpm. Hal ini di karenakan rasio kompresi mesin yang tinggi dan nilai oktan bahan bakar yang tinggi sehingga pembakaran menggunakan campuran pertamax dan etanol sangat optimal.
4.2.3. Daya
Tabel 4.6 Besarnya daya pada setiap bahan bakar
Perbandingan daya dengan putaran mesin menggunakan bahan bakar pertamax, campuran pertamax- etanol 5% (E5), 10% (E10) dan 15% (E15) dapat dilihat pada gambar 4.3 berikut.
Gambar 4.3 Grafik Perbandingan Daya VS Putaran pada setiap bahan bakar
RPM DAYA(W)
Gambar 4.4 Grafik Perbandingan Daya terendah dan tertinggiVS Putaran pada bahan bakar
Dari gambar diatas dapat di simpulkan :
1. Daya terendah mesin terjadi pada pengujian bahan bakar campuran pertamax-etanol 15% (E15) pada putaran mesin 2000 rpm yaitu sebesar 1861,44 W.
2. Daya tertinggi mesin terjadi pada pengujian bahan bakar pertamax pada putaran 8000 rpm yaitu sebesar 7038,30 W.
3. Dari grafik dapat di lihat bahwa garis dari setiap bahan bakar saling berhimpitan & terjadi peningkatanW 7000 rpm Hal ini menunjukkan bahwa penambahan etanol mempengaruhi daya yang di hasilkan oleh mesin. 4.2.4 Konsumsi Bahan Bakar Spesifik (SFC)
1. Konsumsi bahan bakar spesifik bahan bakar pertamax Tabel 4.7 Hasil pengujian bahan bakar pertamax
RPM Waktu(s) mf
(gr/h) I II III IV V Rata-rata
8000 45.66 42.3 43.47 46.51 44.1 44.41 2409.30 7000 62.57 59.52 63.66 61.82 60.67 61.65 1735.53
2. Konsumsi bahan bakar spesifikasi pada bahan bakar campuran pertamax- E5 Tabel 4.8 Hasil pengujian bahan bakar campuran pertamax- etanol 5% (E5).
RPM Waktu(s) mf 3.Konsumsi bahan bakar spesifik pada bahan bakar campuran pertamax- E10
Tabel 4.9 Hasil pengujian bahan bakar campuran pertamax- etanol 10% (E10).
4. Konsumsi bahan bakar spesifik pada bahan bakar campuran pertamax- E15 Tabel 4.10 Hasil pengujian bahan bakar campuran pertamax- etanol 15% (E15).
RPM Waktu(s) mf
Dengan menggunakan persamaan 2.6, maka SFC setiap bahan bakar dapat dilihat pada tabel 4.15 berikut.
Tabel 4.11 Nilai SFC pada setiap bahan bakar
RPM bakar pertamax, campuran pertamax-etanol 5% (E5), 10% (E10) dan 15% (E15) dapat di lihat pada gambar 4.5 berikut.
Gambar 4.5 Grafik SFC(gr/kW.h) VS Putaran pada setiap bahan bakar
Gambar 4.6 Grafik SFC(gr/kW.h) terendah dan tertinggi VS Putaran pada bahan bakar
Darigambar diatas dapat disimpulkan :
2. SFC tertinggi mesin terjadi pada pengujian bahan bakar pertamax pada putaran 8000 rpm yaitu sebesar 344,58 gr/kWh.
3. Pada putaran diatas 7000 rpm terlihat bahwa bahan bakar pertamax memiliki SFC tertinggi di bandingkan dengan campuran pertamax-etanol 5%(E5), 10%(E10), dan 15%(E15).Hal ini di sebabkan nilai kalor (LHV) pertamax yang lebih tinggi sehingga lebih mudah terbakar.
4.2.5 Efisiensi Thermal
Efisiensi thermal merupakan perbandingan antara daya keluaran aktual terhadap laju panas rata-rata yang di hasilkan dari pembakaran bahan bakar.
Efisiensi thermal dari masing-masing pengujian pada tiap variasi putaran dapat di hitung dengan menggunakan persamaan 2.14 Maka efisiensi thermal setiap bahan bakar dapat di lihat pada tabel 4.12 berikut.
Tabel 4.12 Nilai Efisiensi Thermal pada setiap bahan bakar RPM EFISIENSI THERMAL(%)
Gambar 4.7 Grafik Efisiensi Thermal (%) VS Putaran pada setiap bahan bakar
Gambar 4.8 Grafik Efisiensi Thermal terendah dan tertinggi (%) VS Putaran pada bahan bakar
Dari gambar diatas dapat disimpulkan :
1. Efisiensi thermal terendah mesin terjadi pada pengujian bahan bakar pertamax pada putaran mesin 8000 rpm yaitu 25,74%.
3. Nilai Efisiensi thermal untuk variasi bahan bakar campuran pertamax-etanol 5% (E5), 10% (E10) dan 15% (E15) yang tidak konsisten pada setiap putaran di sebabkan oleh suhu lingkungan yang berbeda pada saat pengujian. Suhu lingkungan mempengaruhi laju konsumsi bahan bakar sehingga efisiensi thermal juga terpengaruh.
4.2.6 Rasio Udara Bahan Bakar
Rasio udara bahan bakar (AFR) dari masing-masing pengujian pada tiap variasi beban dan putaran dapat dihitung menggunakan persamaan 2.7. Dari alat sensor HiD SHD-30, di peroleh tekanan (Pi) dan suhu (Ti) yang berbeda pada setiap putaran mesin, data ini dapat di lihat pada lampiran.
Dengan menggunakan persamaan 2.8 dan 2.9, maka laju aliran udara setiap bahan bakar dapat diperoleh.
Tabel 4.13 Nilai ma pada setiap bahan bakar
RPM ma (kg/cyl-cycle)
E5 E10 E15 PERTAMAX 8000 0.000131435 0.000131964 0.000130388 0.000130943 7000 0.000122379 0.000122139 0.000121978 0.000122138 6000 0.000118777 0.000117993 0.000118059 0.000117894 5000 0.000117496 0.000117113 0.000115912 0.000116292 4000 0.000114615 0.00011608 0.00011321 0.000112253 3000 0.000114615 0.000114167 0.000112253 0.000111296 2000 0.0001139 0.000112499 0.000112965 0.000111296 Maka AFR untuk setiap variasi putaran pada setiap bahan bakar dapat di lihat pada tabel 4.14 berikut.
Tabel 4.14 Nilai AFR pada setiap bahan bakar
Perbandingan AFR dengan putaran mesin menggunakan bahan bakar pertamax, campuran pertamax-etanol 5% (E5), 10% (E10) dan 15% (E15) dapat di lihat pada gambar 4.9 berikut.
Gambar 4.9 Grafik AFR VS Putaran pada setiap bahan bakar
Gambar 4.10 Grafik AFR terendah dan tertinggi VS Putaran pada bahan bakar Dari gambar diatas dapat di simpulkan :
2. AFR tertinggi mesin terjadi pada pengujian bahan bakar campuran pertamax-etanol 10% (E10) pada putaran 6000 rpm yaitu sebesar 18,95.
4.2.7 Efisiensi Volumetris
Untuk menghitung efisiensi volumetris digunakan persamaan 2.12.Maka efisiensi volumetris untuk setiap variasi putaran pada setiap bahan bakar dapat di lihat pada tabel 4.15 berikut.
Tabel 4.15 Efisiensi volumetris pada setiap bahan bakar RPM EFFISIENSI VOLUMETRIS
E5 E10 E15 PERTAMAX 8000 92.69 93.65 91.96 92.35 7000 86.44 86.83 86.16 86.27 6000 83.95 83.95 83.46 83.34 5000 83.07 83.34 81.98 82.24 4000 81.08 82.62 80.11 79.45 3000 81.08 81.29 79.45 78.79 2000 80.59 80.13 79.94 78.79
Perbandingan efisiensi volumetris dengan putaran mesin menggunakan bahan bakar pertamax, campuran pertamax- etanol 5% (E5), 10% (E10) dan 15% (E15). Dapat di lihat pada gambar 4.11 berikut.
Gambar 4.12 Grafik Efisiensi Volumetris terendah dan tertinggi VS Putaran pada bahan bakar
Dari gambar diatas dapat di simpulkan :
1. Efisiensi volumetris terendah mesin terjadi pada pengujian bahan bakar pertamax pada putaran mesin 2000 dan 3000 rpm yaitu 78,79%. 2. Efisiensi volumetris tertinggi mesin terjadi pada pengujian bahan
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1.Secara umum, nilai kalor bahan bakar (LHV), torsi, daya, dan konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) pada setiap pariasi bahan bakar pertamax campuran pertamax-etanol 5% (E5), 10% (E10) dan 15% (E15) Secara rinci di jelaskan sebagai berikut :
-Nilai kalor bahan bakar (LHV) yang di peroleh dari hasil pengujian bom kalori meter yaitu bahan bakar pertamax sebesar 59060,16 kJ/kg, campuran pertamax-etanol 5% (E5) sebesar 56165,976 kJ/kg, 10% (E10) sebesar 55775,384 kJ/kg, dan 15% (E15) sebesar 55096,792 kJ/kg. Pembakaran pertamax lebih baik karena nilai kalornya lebih tinggi dari pada bahan bakar campuran pertamax-etanol 5% (E5), 10% (E10) dan 15% (E15). Sehingga nilai torsi dan daya juga lebih besar. Akan tetapi, dalam hal konsumsi bahan bakar(SFC), pertamax lebih boros.
-Torsi rata-rata pada setiap putaran yang di peroleh dari hasil pengujian dengan menggunakan bahan bakar pertamax sebesar 11,08 Nm, campuran pertamax-etanol 5% (E5) sebesar 11,02 Nm, 10% (E10) sebesar 11,03 Nm, dan 15% (E15) sebesar 10,97 Nm.
-Daya rata-rata pada setiap putaran yang diperoleh dari hasil pengujian dengan menggunakan bahan bakar pertamax sebesar 4709,53 W, campuran pertamax-etanol 5% (E5) sebesar 4677,56 W, 10% (E10) sebesar 4683,48 W, dan 15% (E15) sebesar 4656,52 W.
-Konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) rata-rata pada setiap putaran yang di peroleh dari hasil pengujian dengan menggunakan bahan bakar pertamax sebesar 258,86 gr/kWh, campuran pertamax-etanol 5% (E5) sebesar 251,49 gr/kWh, 10% (E10) sebesar 250,65 gr/kWh, dan 15% (E15) sebesar 244,40 gr/kWh.
- Efisiensi thermal rata-rata pada setiap putaran yang di peroleh dari hasil pengujian dengan menggunakan bahan bakar pertamax adalah sebesar 34,27%, bahan bakar campuran pertamax-etanol 5% (E5) sebesar 37,18%, 10% (E10) sebesar 37,87%, dan 15% (E15) sebesar 39,06%. - (AFR) rasio udara bahan bakar rata-rata pada setiap putaran yang di
peroleh dari hasil pengujian dengan menggunakan bahan bakar pertamax adalah sebesar 16,59; bahan bakar campuran pertamax-etanol 5% (E5) sebesar 17,28; 10% (E10) sebesar 17,38; dan 15% (E15) sebesar 17,56. - Efisiensi volumetris rata-rata pada setiap putaran yang diperoleh dari
hasil pengujian dengan menggunakan bahan bakar pertamax adalah sebesar 83,03%; bahan bakar campuran pertamax-etanol 5% (E5) sebesar 85,13%; 10% (E10) sebesar 84,54%; 15% (E15) sebesar 83,30%.
5.2 Saran
1. Melengkapi alat ukur pengujian pada uji torsi dan daya seperti penggunaan dyno test untuk memperoleh hasil pengujian yang lebih akurat
2. Menggunakan variasi putaran mesin yang lebih spesifik untuk meningkatkan ketelitian hasil pengujian.
