258
Nyoman Arya Wigraha1, I Nyoman Pasek Nugraha2, Kadek Rihendra Dantes3, Gede Widayana4
1, 2, 3, 4Jurusan Pendidikan Teknik Mesin, Fakultas Teknik dan Kejuruan
Universitas Pendidikan Ganesha Singaraja, Indonesia *e-mail:arya_w@undiksha.ac.id
ABSTRAK
Meningkatnya tuntutan penggunaan bahan bakar minyak akan mengurangi cadangan bahan bakar minyak. Alternatif untuk mengatasi masalah tersebut adalah dengan mengganti bahan bakar bensin menjadi LPG. Untuk menggunakan LPG sebagai bahan bakar pada genset motor bensin 4 langkah 1 silinder dibutuhkan modifikasi pada mesin tersebut. Modifikasi yang dilakukan adalah dengan cara menambahkan mixer. Mixer tersebut berfungsi untuk mencampur bahan bakar dan udara sebelum masuk ke dalam silinder. Mixer yang akan dicoba untuk memodifikasi mesin tersebut adalah mixer venturi, mixer standart, dan mixer difusor.
Pelatihan modifikasi mesin genset berbahan bakar bensin menjadi mesin genset berbahan bakar LPG ini mampu menjadi inspirasi bagi nelayan untuk meningkatkan pendapatan karena biaya operasionalnya menjadi lebih murah dan sekaligus lebih peduli kepada lingkungan karena emisi yang dihasilkan oleh mesin genset hasil modifikasi ini lebih ramah lingkungan. Kegiatan pelatihan ini juga mampu didayagunakan dengan untuk meningkatkan kesejahteraan warga masyarakat sekaligus memelihara kelestarian lingkungan, khususnya bagi kelompok nelayan Segara Ening maupun masyarakat sekitar di kawasan Desa Tejakula, Kecamatan Tejakula, Kabupaten Buleleng-Bali.
Kata kunci:pelatihan,modifikasi, genset, LPG PENDAHULUAN
Desa Tejakula merupakan desa yang paling luas dan terpadat di antara 10 desa yang ada di Kecamatan Tejakula.Adapun 10 desa yang ada di Kecamatan Tejakula adalah: Desa Sembiran, Desa Pacung, Desa Julah, Desa Bondalem, Desa Madenan,Desa Tejakula, Desa Les, Desa Penuktukan, Desa Sambirenteng, dan Desa Tembok. Posisi Desa Tejakula yang berada di tengah-tengah desa lainnya sangatlah menguntungkan, karena dijadikan sebagai desa pusat segala bentuk aktivitas perdagangan, baik dari hasil pertanian, kerajinan juga perikanan.Potensi perikanan di Desa Tejakula cukup menjanjikan sebagai penghasil tangkapan ikan laut.
Sebagian besar penduduk di Kecamatan Tejakula berprofesi sebagai nelayan. Jumlah rumah tangga perikanan di Kecamatan Tejakula adalah 1.569 nelayan dengan dukungan armadapenangkapan ikan
664 (perahu, perahu motor tempel dan kapal motor), denganproduksi ikan basah menurut areal penangkapan adalah tertinggi di Kabupaten Buleleng.
Dalam kegiatan menangkap ikan, nelayan di Desa Tejakula menggunakan alat tangkap jaring dan pancing serta menggunakan alat bantu cahaya buatan untuk pengoperasian pada malam hari. Dahulu lampu petromaks merupakansumber cahaya utama untuk alat tangkap ikan di Desa Tejakula. Harga BBM khususnya minyaktanah sebagai bahan bakar lampu petromaks yangmeningkat tinggi dan cahaya yang dihasilkan sangat terbatas menjadikan nelayan Tejakula mencari alternatif lain Saat ini hampir semua nelayan Tejakulamengganti lampu petromaks dengan lampu genset sebagaisumber cahaya karena menghasilkan cahaya yang lebih terang sehingga hasil tangkapan menjadi lebih baik.
Namun, penggunaan mesin genset 2 tak tentu tidak ramah lingkungan, karena menghasilkan gas emisi buang yang cukup
PELATIHAN MODIFIKASI MESIN GENSET BERBAHAN BAKAR
BENSIN MENJADI MESIN GENSET BERBAHAN BAKAR LPG BAGI
259
tinggi sehingga berpotensi untuk mencemari lingkungan khususnya udara Hal ini tentu bertentangan dengan program pelestarian lingkungan yang digalakkan oleh pemerintah karena kurang ramah lingkungandan juga cukup boros.Beberapa sumber energi yang lebih ramah lingkungan dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar alternatif, salah satunya adalah bahan bakar gas berupa LPG (Liquid
Petroleum Gas) LPG merupakan salah satu
jenis gas bumi dengan cadangan cukup besar di Indonesia. Penggunaan bahan bakar LPG juga lebih ramah lingkungan karena menghasilkan emisi gas buang yang sangat rendah. Dalam pengoptimalan sumber daya berpotensial, penggunaan bahan bakar gas pada motor bakar torak dirasa kurang. Salah satu langkah nyata untuk meningkatkan penggunaan bahan bakar gas adalah dengan pengembangan teknologi mesin konversi energi, misalnya melalui kajian modifikasi pada mesin genset berbahan bakar bensin diubah menjadi mesin genset berbahan bakar LPG.
Dari profil Desa Tejakula di atas dan beberapa kekurangan kendala penggunaan mesin genset 2 tak, maka beberapa permasalahanyang ditemukan adalah sebagai berikut:
1. Penggunaan mesin genset 2 tak yang kurang ramah lingkungan. oleh para nelayan di Desa Tejakula dapat mencemari lingkungan khususnya udara. 2. Penggunaan bahan bakar ditambah olie
atas yang boros sehingga mengurangi pendapatan dari nelayan di Desa Tejakula. 3. Kurangnya pengetahuan untuk memodifikasi mesin genset berbahan bakar bensin menjadi mesin genset berbahan bakar LPG.
Oleh karena itu, perlu diberikan pelatihan memodifikasimesin genset berbahan bakar bensin menjadi berbahan bakar LPG bagi masyarakat setempat, khususnya bagi anggota kelompok nelayan.
Motor bensin termasuk sebagai motor pembakaran dalam (internal combustion
engine) dan disebut sebagai motor otto atau
pun spark ignition engine. Motor ini menggunakan bantuan bunga api dari busi (spark plug) untuk menyalakan atau membakar campuran bahan bakar-udara. Busi akan menyala pada waktu tertentu sesuai pengatur waktu pengapiannya sebelum
torak mencapai titik mati atas. Pengaturan waktu pengapian disesuaikan dengan kecepatan pembakaran bahan bakar. Selama langkah isap, torak bergerak dari TMA menuju TMB, katup masuk terbuka dan katup buang tertutup. Gerakan torak memperbesar volume ruang bakar dan menciptakan ruang hampa (vacuum) dalam ruang bakar. Akibatnya, campuran udara dan bahan bakar terisap masuk ke dalam ruang bakar melalui katup masuk. Langkah isap berakhir ketika torak telah mencapai TMB. Langkah ini merupakan kesempatan campuran udara-biogas masuk ke dalam ruang bakar. Campuran udara bahan bakar tergantung stoichiometri dari bahan bakarnya. Oleh sebab itu, pemasukan bahan bakar dan udara harusdiatur komposisinya. Waktu pemasukan bahan bakar bersifat intermitten (terputus-putus). Oleh sebab itu gas harus diatur agar membuka dan menutup pada saat yang tepat. Perbedaan nilai kalor bahan bakar (bensin dengan LPG), dan properti lainnya menyebabkan energi yang dihasilkan tiap bahan bakar juga berbeda.
Penggunaan mesin genset sebagai sumber cahaya untuk alat bantu penangkapan ikan dilakukan dengan memanfaatkan sifat fisik dari cahaya buatan itu sendiri. Masuknya cahaya ke dalam air sangat erat hubungannya dengan panjang gelombang yang dipancarkan oleh cahaya tersebut. Semakin besar panjang gelombangnya maka semakin kecil daya tembusnya ke dalam perairan. Faktor lain yang juga menentukan masuknya cahaya ke dalam air adalah absorbsi (penyerapan) cahaya oleh partikel-partikel air, kecerahan, pemantulan cahaya oleh permukaan laut, musim dan lintang geografis, dengan adanya berbagai hambatan tersebut, maka nilai iluminasi (lux) suatu sumber cahaya akan menurun dengan semakin meningkatnya jarak dari sumber cahaya tersebut (Wiyono, 2006).
Berdasarkan sifat-sifat fisik yang dimiliki oleh cahaya dan kecenderungan tingkah laku ikan dalam merespon adanya cahaya, nelayan kemudian menciptakan cahaya buatan untuk mengelabuhi ikan sehingga melakukan tingkah laku tertentu untuk memudahkan dalam operasi penangkapan ikan. Tingkah laku ikan kaitannya dalam merespon sumber cahaya yang sering dimanfaatkan oleh nelayan adalah kecenderungan ikan untuk berkumpul
260
di sekitar sumber cahaya (Wiyono, 2006). Ikan cenderung tertarik mendekati cahaya, ikan-ikan tersebut kemudian dikumpulkan sampai pada jarak jangkauan alat tangkap (catchability area) dengan menggunakan cahaya yang relatif rendah frekuensinya, secara bertahap. Cahaya merah digunakan pada tahap akhir penangkapan ikan (Wiyono, 2006).Adapun tujuan dan manfaat yang di dapat dari pelaksanaan kegiatan pelatihan ini adalah sebagai berikut:
1. Masyarakat dapat memanfaatkan media dan teknologi untuk membantu meningkatkan penghasilan mata pencaharian mereka sebagai nelayan. Media dan teknologi itu nantinya bisa diadopsi dan diterapkan dengan mudah oleh para nelayan.
2. Masyarakat mampu mengembangkan dan meningkatkan penghasilannya, sehingga kesejahteraan ekonomi masyarakat bisa terpenuhi.
Berdasarkan analisis situasi serta tujuan dan manfaat kegiatan yang dilaksanakan, maka target luaran dari kegiatan yang dilaksanakan adalah:
1. Menghasilkan masyarakat yang mampu memanfaatkan media dan teknologi yang berkembang, sehingga dapat dikelola dengan lebih optimal.
2. Menghasilkan suatu cara yang memiliki ciri khas dan memiliki aspek kearifan lokal untuk meningkatkan kesejahteraan masyarakat di Desa Les.
METODE
Kegiatan ini dirancang dengan mengidentifikasi masalah yang timbul dengan menggunakan model Partisipatory
Rural Apprasial (PRA). Partisipatory Rural Apprasial (PRA) adalah suatu teknik untuk
menyusun dan mengembangkan program operasional dalam pembangunan tingkat desa.Metode ini ditempuh dengan memobilisasi sumber daya manusia dan alam setempat, serta lembaga lokal guna mempercepat peningkatan produktivitas, menstabilkan, dan meningkatkan pendapatan masyarakat serta mampu pula melestarikan sumberdaya setempat. Bertolak dari konsep
Partisipatory Rural Apprasial (PRA), maka
tahapan kegiatan dalam model ini adalah melaksanakan identifikasi masalah setiap perumusan program maupun pendanaannya
dilaksanakan secara terarah dengan berpihak dan melibatkan masyarakat di Desa Les. Dengan demikian dalam merumuskan masalah, mengatasi masalah, penentuan proses dan kriteria masalah harus mengikutsertakan atau bahkan ditentukan oleh masyarakat/kelompok sasaran.
Dengan penggunaan model pendekatan diatas diharapkan akan: (1) dikenalnya masalah secara tepat/efektif sesuai dengan persepsi, kehendak, dan ukuran/kemampuan serta kebutuhan masyarakat tempat dilaksanakannya kegiatan, (2) tumbuhnya kekuatan (empowering) masyarakat atau kelompok sasaran dalam pengalaman merancang, melaksanakan, mengelola, dan
mempertanggungjawabkan upaya
peningkatan/pertumbuhan diri dan ekonominya, dan (3) efektifitas dan efesiensi penggunaan sumber daya manusia pada masyarakat atau kelompok sasaran.
Selanjutnya melalui analisis akan terinventarisir keterbatasan dan keberadaan berbagai sumberdaya, sarana dan prasarana, maupun jenis-jenis usaha masyarakat. Disamping itu pula akan ditemukan berbagai jenis kesenjangan dan kemiskinan secara mendalam baik secara natural, struktural, ataupun kultural.
Desain kegiatan adalah kerangka konseptual pelaksanaan kegiatan. Kegiatan ini akan dilaksanakan dengan model
Enthrepreneurship Capacity Building (ECB)
dan Technology Transfer (TT) serta dengan menerapkan Teknologi Tepat Guna (TTG). Model Enthrepreneurship Capacity Building
(ECB) terkait dengan kemampuan
berwirausaha dari masyarakat, dengan model ini kedepannya diharapkan: (1) memberikan wawasan, sikap, dan keterampilan usaha, (2) memberikan peluang, (3) memfasilitasi (modal pinjaman dsb.), dan (4) memonitor dan mengevaluasi bagaimana perkembangan usahanya.
Sementara itu model Technology
Transfer (TT) dilakukan adalah dengan
maksud agar masyarakat atau kelompok sasaran: (1) menguasai prinsip-prinsip penerapan teknologi terutama yang berkaitan dengan proyek yang sedang/akan dilaksanakan, (2) apabila teknologi yang digunakan dirasa sulit untuk diterapkan untuk menyelesaikan masalah/kebutuhan, maka ketua pelaksana mempunyai kewajiban untuk menyederhanakannya melalui penerapan
261
Teknologi Tepat Guna (TTG), (3) melakukan
kegiatan produksi dengan
mereplikasi/memodifikasi dengan alat sederhana yang dapat menyelesaikan masalah/kebutuhan.
Pemberdayaan dan pembelajaran masyarakat/kelompok sasaran dilakukan dengan keaksaraan pelatihan dan pemahaman untuk mengembangkan mata pencaharian baik itu yang berkenaan dengan media/teknologi, desain, dan pegembangan.
Dengan cara diatas maka
masyarakat/kelompok sasaran akan dapat meningkatkan keterampilan yang dimiliki sehingga mampu bersaing dengan masyarakat lainnya. Dalam proses pemberdayaan dan pembelajaran akan dipandu dengan silabus sehingga terarah dalam mengembangkan usaha. Selain panduan silabus, juga disiapkan tenaga professional di bidang otomotif dan motor bakardari Jurusan Pendidikan Teknik Mesin, khususnya bahan-bahan yang nantinya digunakan sebagai sarana modifikasi genset. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pelaksanaan kegiatan pelatihan Pembuatan modifikasi mesin genset bagi kelompok nelayan di Desa Tejakula, Kecamatan Tejakula, Kabupaten Buleleng ini memiliki keterkaitan yang erat dengan Jurusan S1 Pendidikan Teknik Mesin, Fakultas Teknik dan Kejuruan, Universitas Pendidikan Ganesha, dikarenakan kegiatan ini merupakan penerapan teknologi di bidang Teknik Mesin khususnya bidang keahlian otomotif. Selain itu hal ini juga dilandasi oleh kualifikasi yang dimiliki oleh tim pelaksana yang berasal dari Jurusan Pendidikan Teknik Mesin.
Pada pembuatan rumpon ini tim pelaksana bekerja sama dengan mitra yaitu kelompok nelayan Segara Ening di Desa Tejakula, Kecamatan Tejakula-Buleleng.
Gambar 1. Kelompok Nelayan Segara Ening Desa Tejakula, selaku mitra kegiatan P2M.
Ditempat ini tim pelaksana menyiapkan segala keperluan untuk pelatihan modifikasi mesin genset, diantaranya adalah mesin genset motor bensin 4 tak yang akan dimodifikasi beberapa komponennya.Secara ringkas, pelaksanaan pelatihan ini dipaparkan berdasarkan langkah-langkah modifikasi yang dilakukan, yaitu:
(1) Modifikasi Karburator
Modifikasi mesin Otto (pengapian busi, mesin petrol atau bensin) relatif mudah ketika bila mesin didesain untuk beroperasi pada campuran bahan bakar dengan udara dengan pengapian busi. Modifikasi dasar dilakukan pada pencampuran gas-udara yang ada dalam karburator. Kinerja mesin dipengaruhi oleh variasi supplai campuran, dan juga posisi katup pembukaan (throttle
valve). Kenaikan perbandingan kompresi
juga diperlukan untuk menaikkan efisiensi prosesSehingga akan diperoleh konsumsi bahan bakar yang lebih rendah dan daya keluaran lebih tinggi. Disamping itu juga diperlukan pengaturan sistem pengapian dikarenakan kecepatan pembakaran biogas relatif lebih lambat dibandingkan dengan bensin (Herringshaw, 2009).
262
Gambar 2. Karburator mesin genset honda GX 160 hasil modifikasi
(2) Modifikasi aliran LPG
Modifikasi regulator pada saluran ke tabung LPG dilakukan agar aliran gas dapat diatur sehingga diperoleh campuran antara udara dan gas yang tepat sehingga mesin dapat menyala secara optimal
Gambar 3. Regulator untuk LPG (3) Modifikasi alatpencampur (Ventury
Mixer)
Desain venturi mixer diperlukan untuk mencampur udara dan biogas sebelum masuk mesin. Penggunaan venturi mixer efek mekanika fluidanya sama seperti karburator standar,sehingga perubahan kuantitas dan kecepatan aliran udara mengakibatkan perubahan tekanansaluran kontraksi yang merubah efek perubahan aliran dari bahan bakar untuk bergabung danbercampur dengan aliran udara utama sesuai dengan proporsi yang diinginkan.
Gambar 4. Ventury Mixer
(4) Pengujian unjuk kerja mesin genset hasil modifikasi
Untuk pengujian mesin genset hasil modifikasi pada saat menggunakan katup LPG untuk beban 100 watt menghasilkan frekuensi sebesar 54,0 Hz dan pada beban 500 watt frekuensi yang dihasilkan sebesar 52,7 Hz. Sehingga dari hasil pengujian dapat diketahui bahwa frekuensi yang dihasilkan oleh genset saat menggunakan katup LPG lebih stabil/lebih baik apabila dibandingan pada saat belum menggunakan katup LPG. Hal ini dikarenakan supply bahan bakar LPG untuk pembakaran yang melalui saluran venturi mixer sesuai dengan kebutuhan LPG yang dibutuhkan untuk pembakaran.
Gambar 5. Pengujian unjuk kerja mesin genset hasil modifikasi.
SIMPULAN DAN SARAN
Dari pengabdian pada masyarakat yang dilakukan oleh tim pelaksana, diimplementasikan kepada kelompok nelayan
263
Segara Ening di Desa Tejakula melalui pelatihan modifikasi mesin genset, dapat disimpulkan bahwa Motor genset berbahan bakar bensin terbukti dapat dihidupkan mengunakan bahan bakar LPG tanpa perubahan berarti dari mesin. LPG cukup diinjeksikan melalui saluran bahan bakar pada karburator. Mesin dapat dihidupkan secara maksimal. Motor bakar bensin juga dapat dihidupkan dengan menggunakan bahan bakar campuran LPG dan bensin.Dengan demikian pelatihan pembuatan rumpon ikan ini kedepannya mampu menjadi inspirasi bagi para nelayan untuk membuat rumpon dan sekaligus mampu meningkatkan hasil tangkapan masyarakat khususnya nelayan di sekitar Desa Les. Diharapkan kegiatan pelatihan pembuatan rumpon ini mampu didayagunakan dengan optimal untuk meningkatkan kesejahteraan warga masyarakat, khususnya bagi kelompok nelayan Segara Ening maupun masyarakat sekitar di kawasan Desa Les, Kecamatan Tejakula, Kabupaten Buleleng-Bali.
DAFTAR PUSTAKA
Data Potensi Desa Tembok, 2015
Direktorat Jenderal Perikanan, 1995.
Penggunaan Payaos/Rumpon di
Indonesia. Jakarta hal. 11
Herringshaw B. 2009. ” A Study of Biogas Utilization Efficiency Highlighting Internal Combustion Electrical Generator Units ”, Ohio State University, USA.
Statistik Kecamatan Tejakula, 2015
Wiyono, S. 2006. Menangkap Ikan Menggunakan Cahaya. Artikel IPTEK– Bidang Biologi, Pangan dan Kesehatan. http://www.easier but not simplier.com/. Diakses 18 Maret 2016.
