(JATROPHA CURCAS) DENGAN CRUDE PALM OIL (CPO)
SKRIPSI
Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
IBE SAHAT TUA GEA NIM. 04 0401 088
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2009
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan kasih yang diberikan-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Skripsi ini merupakan syarat terakhir bagi setiap mahasiswa di Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara untuk dapat menyelesaikan studinya.
Dalam skripsi ini, penulis mengambil topik Motor Bakar
Dengan segala upaya dan kemampuan yang dimiliki, penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dan dengan kerendahan hati menyajikan kepada pembaca dengan harapan bisa bermanfaat dan sekaligus memperoleh masukan-masukan berupa saran dan kritik supaya tulisan ini lebih baik.
dengan spesifikasi “Pengujian Performansi Motor Diesel dengan Bahan Bakar Biodiesel Campuran Minyak Jarak Pagar (Jatropha Curcas) dengan Crude Palm Oil (CPO)”.
Dalam menyelesaikan skripsi ini, penulis banyak mendapatkan dukungan dan bantuan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini, penulis menyampaikan penghargaan dan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Orang Tua tercinta (Ayahanda W. Gea dan Ibunda H. Br. Hutagalung) yang senantiasa mendukung, menasehati, dan mendoakan penulis, sampai akhiryna skripsi ini dapat penulis selesaikan.
2. Saudara kandung penulis: keluarga Kak Ati, keluarga Kak Molida, keluarga Kak Atisana, keluarga Bang Idaman, Kak Deliana, keluarga Bang Irwan, dan keluarga Bang Irman, S.E atas doa dan dukungan meterinya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
3. Bapak Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri, selaku Ketua Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Tulus Burhanuddin Sitorus, S.T, M.T, selaku dosen pembimbing sekaligus sebagai Sekretaris Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara yang telah banyak meluangkan waktu dan menyumbangkan ilmu serta memberikan arahan yang sepenuhnya dari awal hingga selesainya skripsi ini.
5. Bapak Ir. Isril Amir dan Bapak Ir. Tekad Sitepu, selaku Dosen Penguji I dan II penulis dalam Sidang Skripsi.
6. Seluruh staf pengajar dan pegawai di Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
7. Semua teman-teman kost “RUDANG MAYANG” tercinta.
Motor Bakar, Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan maupun isi dari pada skripsi ini masih terdapat kekurangan dan kesilapan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan masukan dan kritikan yang membangun..
Akhir kata, penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua, khususnya bagi mahasiswa Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Medan, Desember 2009
Penulis,
NIM. 04 0401 088 IBE SAHAT TUA GEA
KATA PENGANTAR...i
DAFTAR ISI ...iii
DAFTAR NOTASI...v
DAFTAR TABEL...vi
DAFTAR GAMBAR ...vii
BAB 1 PENDAHULUAN...1
1.1 Latar Belakang...1
1.2 Tujuan Penulisan...2
1.3 Manfaat Penulisan...2
1.4 Batasan Masalah...2
1.5 Sistematika Penulisan...3
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA...5
2.1 Performansi Motor Diesel...5
2.1.1 Torsi dan Daya...5
2.1.2 Konsumsi Bahan Bakar Spesifik...6
2.1.3 Rasio Udara - Bahan Bakar...6
2.1.4 Efisiensi Volumetris...7
2.1.5 Efisiensi Termal...8
2.2 Teori Pembakaran...8
2.3 Nilai Kalor Bahan Bakar...8
2.4 Bahan Bakar Diesel...10
2.5 Karakteristik Biodiesel...11
2.6 Emisi Gas Buang...13
2.6.1 Sumber...13
2.6.2 Komposisi Kimia...14
2.6.3 Bahan Penyusun...14
2.7 Pengendalian Emisi Gas Buang...15
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN...17
3.1 Waktu dan Tempat...17
3.2 Alat dan Bahan...17
3.2.1 Alat...17
3.2.2 Bahan...17
4.2.1 Torsi...36
4.2.2 Daya...38
4.2.3 Konsumsi Bahan Bakar Spesifik...40
4.2.4 Rasio Udara – Bahan Bakar...44
4.2.5 Efisiensi Volumetris...48
4.2.6 Efisiensi Termal...51
4.3 Hasil Pengujian Emisi Gas Buang...54
4.3.1 Carbon Monoksida (CO)...54
4.3.3 Unburned Hidro Carbon (UHC)...56
4.3.4 Carbon Dioksida (CO2)...58
4.3.5 Oksigen (O2)...60
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN………...………….62
5.1 Kesimpulan...62
5.2 Saran...63 DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR NOTASI
Lambang Keterangan
PB
Satuan
Daya kW
n Putaran poros rpm
T Torsi N.m
SFC Konsumsi bahan bakar spesifik g/kWh
.
mf Laju aliran massa bahan bakar kg/h
sgf Spesific gravity -
vf Volume bahan bakar yang diuji ml
tf Waktu untuk menghabiskan bahan bakar sekon
.
m
a Laju aliran massa udara kg/h
ρ
a Kerapatan udara kg/m3vs Volume langkah torak m3
Cf Faktor koreksi -
AFR Rasio udara – bahan bakar -
η
V Efisiensi volumetris %
η
B Efisiensi termal %HHV Nilai kalor atas bahan bakar kJ/kg
LHV Nilai kalor bawah bahan bakar kJ/kg
Qlc Kalor laten kondensasi uap air kJ/kg
Tabel 4.2 Data Hasil Perhitungan Uji Bom Kalorimeter...34
Tabel 4.3 Data Torsi (T) Berdasarkan Pembacaan Instrument Unit TD4A 001...37
Tabel 4.4 Data Hasil Perhitungan Daya (PB)...39
Tabel 4.5 Data Hasil Perhitungan Konsumsi Bahan Bakar Spesifik (SFC)...43
Tabel 4.6 Data Hasil Perhitungan Rasio Udara – Bahan Bakar (AFR)...47
Tabel 4.7 Data Hasil Perhitungan Efisiensi Volumetris (
η
V)...50Tabel 4.8 Data Hasil Perhitungan Efisiensi Termal(
η
B)...52Tabel 4.9 Kadar Carbon Monoksida (CO) dalam Gas Buang...54
Tabel 4.10 Kadar Unburned Hidro Carbon (UHC) dalam Gas Buang...56
Tabel 4.11 Kadar Carbon Dioksida (CO2) dalam Gas Buang...58
Tabel 4.12 Kadar Oksigen (O2) dalam Gas Buang...60
Gambar 3.1 Alat Uji Bom Kalorimeter...18
Gambar 3.2 Diagram Alir Pengujian Nilai Kalor Bahan Bakar...21
Gambar 3.3 Motor Diesel TecQuipment TD4A 001...22
Gambar 3.4 Instrument Unit TD4A 001...23
Gambar 3.5 Diagram Alir Pengujian Performansi Motor Diesel...26
Gambar 3.6 Autologic Gas Analizer...27
Gambar 3.7 Diagram Alir Pengujian Emisi Gas Buang Motor Diesel...28
Gambar 4.1 Grafik Nilai Kalor (kJ/kg) vs Jenis Bahan Bakar...35
Gambar 4.2 Grafik Torsi (N.m) vs Putaran (rpm) untuk Beban 10 kg dan 25 kg………...38
Gambar 4.3 Grafik Daya (kW) vs Putaran (rpm) untuk Beban 10 kg dan 25 kg………….…....40
Gambar 4.4 Grafik SFC (g/kWh) vs Putaran (rpm) untuk Beban 10 kg dan 25 kg...44
Gambar 4.5 Kurva Viscous Flow Metre Calibration...45
Gambar 4.6 Grafik AFR vs Putaran (rpm) untuk Beban 10 kg dan 25 kg...48
Gambar 4.7 Grafik Ef. Volumetris (%) vs Putaran (rpm) untuk Beban 10 kg dan 25 kg...51
Gambar 4.8 Grafik Ef. Termal (%) vs Putaran (rpm) untuk Beban 10 kg dan 25 kg...53
Gambar 4.9 Grafik Kadar CO (%) vs Putaran (rpm) Beban 10 kg dan 25 kg...55
Gambar 4.10 Grafik Kadar UHC (ppm) vs Putaran (rpm) Beban 10 kg dan 25 kg...57
Gambar 4.11 Grafik Kadar CO2 (%) vs Putaran (rpm) Beban 10 kg dan 25 kg...59
Gambar 4.12 Grafik Kadar O2 (%) vs Putaran (rpm) Beban 10 kg dan 25 kg...61
