PENGARUH PENAMBAHAN ZAT ADITIF PADA BAHAN BAKAR PREMIUM
TERHADAP KONSUMSI BAHAN BAKAR
Effect of Additives to Premium on Fuel Consumption
Raybian Nur1* , Deny Syahbandi1Program Studi D3 Teknik Otomotif Politeknik Hasnur 1 Jl. Brigjen Hasan Basri – Barito Kuala 70582
*email: raybianbyan@gmail.com
ABSTRAK
Penggunaan motor pembakaran dalam memiliki berbagai dampak positif maupun dampak negatif. Banyaknya jumlah kendaraan bermotor berdampak pada tingginya kebutuhan bahan bakar. Bahan bakar minyak menjadi objek ekonomi yang sangat vital karena sangat berpengaruh terhadap objek ekonomi yaitu kenaikan harga barang dan jasa. Beberapa hal yang dapat dilakukan untuk mengurangi akan tingginya kebutuhan bahan bakar tersebut yaitu dengan mencari bahan bakar alternatif atau menemukan solusi dalam penghematan bahan bakar. Tujuan dalam penelitian ini adalah untuk mengetahui dampak penambahan zat aditif pada bahan bakar terhadap konsumsi bahan bakar. Adapun metode penelitian menerapkan metode eksperimental dimana persentasi pencampuran bahan bakar premium dengan zat adiftif antara kapur barus dan eco racing dengan kadar 1 – 4 gram zat adiftif setiap sampel yang diuji pada kendaraan. Hasil yang didapatkan adalah Dengan penambahan zat aditif sifat dari bahan bakar premium berubah dilihat dari segi konsumsi bahan bakar dimana penambahan dari beberapa jenis zat aditif dapat mengurangi laju konsumsi bahan bakar. Hasil yang didapatkan adalah dengan penambahan zat aditif tersebut konsumsi bahan bakar menjadi lebih irit dengan selisih kurang lebih 6 ml/ menit.
Kata Kunci: zat adiftif, bahan bakar premium, konsumsi bahan bakar ABSTRACT
The use of internal combustion motors has various positive and negative impacts. A large number of motorized vehicles affect the high demand for fuel. Fuel oil is a vital economic object because it dramatically influences the financial entity, namely the increase in goods and services. What can do several things to reduce the high demand for this fuel, namely by looking for alternative fuels or finding fuel economy. The purpose of this study was to determine the impact of adding additives to fuel on fuel consumption. The research method applies an experimental procedure in which the percentage of mixing premium fuel with additives between camphor and eco racing with a content of 1 - 4 grams of additive for each sample tested on a vehicle. The results obtained are adding additives the properties of premium fuels change in terms of fuel consumption where the addition of several types of additives can reduce the rate of fuel consumption. The results obtained are that with the addition of these additives, the fuel consumption becomes more efficient by a difference of approximately 6 ml/minute.
Keywords: additives, premium fuel, fuel consumption
PENDAHULUAN
Pesatnya perkembangan teknologi terutama bidang otomotif sebagai transportasi yang sangat dibutuhkan baik untuk perorangan hingga orang banyak. Saat ini Kendaraan bermotor merupakan alat bantu perekonomian dunia salah satunya negara indonesia. Total populasi kendaraan bermotor yang terdata oleh Badan Pusat Statistik (BPS) kurang lebih 1,5 juta unit (Anonymous, 2018). Sehingga secara otomatis penggunaan bahan bakar fosil semakin tinggi, dampak kedepan yang terjadi adalah bahan bakar fosil menipis bahkan menjadi habis. Upaya yang dilakukan untuk menanggulangi hal tersebut diantaranya menghemat bahan bakar fosil atau menemukan bahan bakar pengganti/bahan bakar alternatif.
Penambahan zat aditif pada bahan bakar merupakan salah satu upaya untuk menghemat bahan bakar. Beberapa penelitian terdahulu yang telah menguji zat aditif untuk dicampurkan dengan bahan bakar diantaranya pengaruh penambahan zat aditif pada bahan bakar terhadap emisi gas buang mesin sepeda motor. Hasil yang didapatkan adalah memperbaiki proses pembakaran menjadi lebih baik dilihat dari nilai oktan yang meningkat sehingga menghasilkan pembakaran yang sempurna dan emisi gas buang yang masih dalam standar yang diizinkan (Endyani and Putra, 2011).
Penelitian tentang pengaruh penambahan aditif pada bahan bakar premium Terhadap Kandungan emisi gas buang pada sepeda motor honda vario techno 110 CC. Analisis yang didapatkan bahwa penambahan zat aditif dapat
menurunkan emisi gas buang CO sebesar 0,03 point atau sebesar 1,8 persen. (Akhbar, 2013). Selanjutnya penelitian tentang penggunaan zat aditif pada bahan bakar terhadap emisi gas buang pada mesin sepeda motor yamaha. Hasil yang didapatkan penurunan senyawa emisi gas buang yang signifikan terjadi pada CO dari 2,982 turun menjadi 1,372 pada rpm 4000 dengan penambahan zat aditif 100%, sedangkan untuk O2 mengalami kenaikan dari 13,14 menjadi 15,52 pada rpm 4000 dengan penambahan zat aditif 100 % (Wahyudi et al., 2016).
Berdasarkan pemaparan yang di uraikan di atas, maka dilakukan penelitian tentang pengaruh penambahan zat aditif pada bahan bakar premium terhadap konsumsi bahan bakar.
TINJAUAN PUSTAKA
Berdasarkan keilmuan otomotif, motor bakar adalah suatu mekanisme/konstruksi mesin yang mengubah energi panas dari bahan bakar menjadi energi mekanik/gerak. Proses perubahan tersebut terjadi akibat adanya campuran bahan bakar dan udara serta pemicu terjadinya ledakan (Wahyudi et al., 2016). Motor bakar saat ini dibedakan menjadi 2 jenis dalam langkah toraknya yaitu 2 tak dan 4 tak. Mesin 2 tak secara umum adalah perputaran 1 kali poros engkol penuh terjadi 2 langkah proses untuk dapat 1 kali langkah usaha sedangkan 4 tak adalah 2 kali perputaran poros engkol penuh terjadi 4 langkah proses untuk dapat 1 kali langkah usaha. Sehingga berdasarkan teori tersebut yang lebih diuntungkan adalah mesin 2 tak, namun dari segi ke iritan bahan bakar 4 tak yang lebih efisien. Proses langkah yang terjadi diuraikan sebagai berikut:
Langkah Isap
Pada langkah ini proses terjadinya adalah piston bergerak dari TMA (titik mati atas) atau dengan kata lain TDC (top dead center) ke TMB (titik mati bawah) atau dengan kata lain BDC (botom dead center) dalam keadaan katup (valve) atau klep masuk terbuka dan klep buang tertutup. Campuran bahan bakar dan udara dapat masuk ke dalam ruang bakar dikarenakan tekanan dalam ruang bakar menurun dan volume membesar akibat piston turun.
Langkah Kompresi
Pada langkah ini proses terjadinya adalah piston bergerak dari TMB ke TMA mendorong campuran bahan bakar dan udara dalam keadaan katup masuk dan buang tertutup rapat sehingga menyebabkan tekanan meningkat dan volume silinder mengecil, serta temperatur di dalam ruang bakar meningkat. Pembakaran akan terjadi saat beberapa derajat sebelum titik mati atas dan busi (spark plug) siap untuk memercikan buka api yang terletak pada kepala silinder.
Langkah Usaha/Kerja (ekspansi)
Pada langkah ini proses terjadinya adalah piston bergerak dari TMA ke TMB akibat dorongan hasil ledakan/pembakaran campuran bahan bakar dan udara yang terjadi di dalam ruang bakar dimana posisi katup masih dalam keadaan tertutup. Hal ini lah penyebab kendaraan dapat bergerak dimana tenaga tersebut disalurkan ke output (kopling).
Langkah Buang
Pada langkah ini proses terjadinya adalah piston bergerak dari TMB ke TMA. Posisi katup masuk tertutup dan katup buang terbuka membuang sisa gas hasil pembakaran di dalam ruang bakar yang diteruskan ke knalpot dan atmosfer.
Bahan bakar bensin
Bahan bakar bensin atau benzene merupakan hasil pemurnian dari minyak bumi dengan nilai karbon C7 sampai C11. Komposisi elemen-elemen lainnya selain carbon adalah hidrogen (H), nitrogen (N), sulfur, oksigen (O), air (moisture), dan abu (ash). Berikut spesifikasi bahan bakar premium yang merupakan bahan bakar utama dalam penambahan zat aditif.
Tabel 1. Spesifikasi Premium
No Karakteristik Satuan Batasan Tanpa Timbal Bertimbal 1 Bilangan Oktan 2 Angka Oktan
Riset (RON) RON 88,
0 - 88,0 0 3 Angka Mktan
Motor (MON) MON Dilaporkan Dilaporkan 4 Stabilitas Oksidasi Menit 360 - 360 - 5 Kandungan Sulfur %m/m - 0,05 - 0,05 6 Kandungan Timbal (Pb) gr/l - 0,01 3 - 0,01 3 7 Kandungan Oksigen %m/m - 2,7) - 2,7) 8 DISTILASI : 10% Vol. Penguapan oC - 74 - 74 50% Vol. Penguapan oC 88 125 88 125 90% Vol. Penguapan oC - 180 - 180 Titik didih akhir oC - 215 - 215
Residu %vol - 2,0 - 2,0
9 Washed gum mg/10
0ml - 5 - 5
10 Tekanan Uap kPa - 60 - 60 11 Berat jenis (pada suhu 15oC) kg/m3 715 780 715 780 12 Korosi bilah
tembaga menit Kelas I Kelas I 13 Sulfur
Mercaptan
%
14 Penampilan Visual Jernih & terang Jernih & terang
15 Warna Kuning Kuning
16 Kandungan Pewarna gr/100 0,13 0,13 17 Bau Dapat dirasakan Dapat dirasakan 18 Uji Doctor Negatif Negatif Sumber: (Budi Ariawan et al., 2015)
Angka Oktan (RON)
Angka oktan atau Research Octane Number (RON) adalah sesuatu yang menunjukan besar tekanan yang bisa diberikan sebelum bahan bakar bensin terbakar secara spontan. Nama oktan berasal dari oktana (C8), karena dari seluruh molekul penyusun bensin, oktana yang memiliki sifat kompresi paling bagus. Oktana dapat dikompres sampai volume kecil tanpa mengalami pembakaran spontan, tidak seperti yang terjadi pada heptana, misalnya, yang dapat terbakar spontan meskipun baru ditekan sedikit. Semakin tinggi nilai oktannya, maka BBM lebih lambat terbakar, sehingga tidak meninggalkan residu pada mesin yang bisa mengganggu kinerjanya. Bahan bakar beroktan tinggi cocok digunakan dengan kendaraan yang menggunakan kompresi tinggi. Berikut merupakan nilai oktan bahan bakar.
Tabel 2. Oktan Bahan Bakar
Bahan Bakar Nilai
Oktan
Ketentuan Kompresi
Pertamina – Premium 88 7:1 s/d 9:1 Pertamina – Pertamax 92 9:1 s/d 10:1 Pertamina – Pertamax Plus 95 10:1 s/d 11:1 Pertamina – Pertamax
Racing/Benzol
+ 100
12,1 ke atas Shell – Super Extra 95 10:1 s/d 11:1 Shell - Super 92 9:1 s/d 10:1 Petronas Primax 97 97 11:1 s/d 12:1 Petronas Primax 95 95 10:1 s/d 11:1 Sumber : (Budi Ariawan et al., 2015)
Untuk mengetahui perbandingan kompresi dapat dicari menggunakan rumus sebagai berikut:
Dimana:
Pk = Perbandingan Kompresi
Vs = Volume silinder
Vc = Volume ruang bakar
Zat adiftif
Zat aditif merupakan zat kimia yang berperan sebagai pengubah nilai sifat kandungan seperti bahan bakar dengan cara mencampurkan zat adiftif ke dalam bahan bakar bergantung pada kadar yang di campurkan. Salah satu sifat dasar zat adiftif dalam mengubah nilai kandungan bahan bakar adalah anti knocking dan peningkatan nilai oktan (Rahmadian and Permatasari, 2017).
Konsumsi Bahan Bakar Spesifik (SFC)
Konsumsi bahan bakar merupakan suatu ukuran dalam menentukan tingkat konsumsi bahan bakar dalam menghasilkan tenaga mekanis (Matondang, 2017). Laju konsumsi bahan bakar dapat didapatkan dengan persamaan sebagai berikut:
Dimana:
Mf = Konsumsi bahan bakar (kg/h) P = Daya (kW)
b = Volume buret yang dipakai dalam pengujian (cc)
t = Waktu yang diperlukan untuk mengosongkan buret (s) bb = Massa jenis bahan bakar (kg/l)
METODE PENELITIAN
Untuk mencapai tujuan penelitian yang diinginkan metode yang digunakan adalah metode eksperimental (experimental method), dimana pencampuran bahan bakar dengan zat aditif ini menggunakan bahan bakar premium dan juga menggunakan dua jenis zat aditif yaitu kapur barus dan eco racing sebagai bahan uji penelitian.
Gambar 1. Zat aditif kapur barus
Gambar 2. Zat aditif eco racing
Ada beberapa variabel dalam terlaksananya pengujian pengambilan data pada penelitian ini diantaranya:
Merupakan variabel yang besarnya ditentukan sendiri oleh peneliti dan tidak dipengaruhi oleh variabel lain. Adapun variabel bebas dalam penelitian ini yaitu penggunaan jumlah bahan bakar premium. 2. Variabel terkontrol (controlled variable)
Merupakan variabel yang nilainya ditentukan oleh peneliti dan akan dikondisikan secara konstan. Pada penelitian ini variabel terkontrolnya adalah penambahan zat aditif pada bahan bakar premium dengan persentase campuran 1 gram hingga 4 gram diantara 2 zat aditif dan kecepatan putaran mesin 2000 RPM, 3000 RPM, 4000 RPM, dan 5000 RPM.
3. Variabel terikat (dependent variable)
Merupakan variabel yang nilainya bergantung pada variabel bebas dan akan diketahui ketika penelitian telah dilakukan. Pada penelitian ini variabel terikat yaitu kosumsi bahan bakar yang dihabiskan dalam satuan ml/menit.
Dalam proses pengambilan data kendaraan yang digunakan adalah sepeda motor berjenis scooter matic dengan mesin 124 CC silinder tunggal 4 langkah SOHC 2 Valve, bepengapian CDI dengan kompresi mesin 9,6 :1. Sebelum pengambilan data zat aditif harus dihaluskan terlebih dahulu menggunakan mortar.
Gambar 3. Mortar
Gambar 4. Zat aditif yang telah dihaluskan Kemudian campuran zat aditif yang telah dihaluskan ke dalam bahan bakar yang ada pada gelas ukur yang sudah di sambung dengan selang yang menuju karburator.
Gambar 5. Instalasi pengujian
Setiap 5 menit sekali dan lakukan juga perubahan rpm dari 2000, 3000, 4000, dan 5000 dengan mempertahankan kandungan bahan bakar premium murni tanpa penambahan zat aditif (kapur barus dan eco racing) ataupun dengan campuran zat aditif (kapur barus dan eco racing) sebesar 1 gram, 2 gram, 3 gram, dan 4 gram.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada proses pengambilan data, data yang didapatkan dimasukan ke dalam tabel dan di muat dalam bentuk grafik.
Data yang dimuat ke dalam tabel pengumpulan data menghasilkan nilai atau angka yang bervariasi dari pencampuran bahan bakar premium dengan kapur barus dan eco racing dengan variasi campuran 200 ml premium ditambah 1 gram zat aditif (kapur barus dan eco racing), 200 ml premium ditambah 2 gram zat aditif (kapur barus dan eco racing), 200 ml premium ditambah dengan 3 gram zat aditif (kapur barus dan eco racing), 200 ml premium ditambah dengan 4 gram zat aditif (kapur barus dan eco). Pada garifik dibawah merupakan tingkat konsumsi bahan bakar tanpa penambahan zat aditif.
Gambar 6. Konsumsi bahan bakar premium tanpa zat aditif
Pada gambar menunjukkan bahwa pada putaran 2000 rpm, jumlah konsumsi bahan bakar pada premium tanpa penambahan zat aditif sebesar 40 ml/ 5 menit, meningkat pada putaran 3000 rpm
jumlah konsumsi bahan bakar pada premium tanpa penambahan zat aditif meningkat menjadi 50 ml/ 5 menit, meningkat pada putaran 4000 rpm jumlah konsumsi bahan bakar pada premium tanpa penambahan zat aditif meningkat menjadi 60 ml/ 5 menit, meningkat pada putaran 5000 rpm jumlah konsumsi bahan bakar pada premium tanpa penambahan zat aditif meningkat menjadi 80 ml/ 5 menit. Hal ini berbanding lurus bahwa semakin besar putaran RPM maka konsumsi bahan bakar semakin tinggi.
Gambar 7. Konsumsi campuran bahan bakar premium dan zat aditif kapur barus
Gambar Grafik di atas menunjukkan bahwa pada putaran 2000 rpm bahan bakar dengan jumlah konsumsi bahan bakar terendah dihasilkan oleh premium dengan campuran 2 gram kapur barus yang bernilai 15 ml/5menit dan bahan bakar dengan konsumsi tertinggi dihasilkan oleh premium dengan campuran 1 gram, 3 gram, 4 gram kapur barus dengan konsumsi bernilai 20 ml/menit.
Pada putaran 3000 rpm bahan bakar dengan jumlah konsumsi bahan bakar terendah dihaslkan oleh premium dengan campuran 1 gram, 3 gram kapur barus yang bernilai 30 ml/5menit dan bahan bakar dengan konsumsi bahan bakar tertinggi dihasilkan oleh premium dengan campuran 4 gram kapur barus dengan konsumsi bernilai 40 ml/5menit
Pada putaran 4000 rpm bahan bakar dengan jumlah konsumsi bahan bakar terendah dihaslkan oleh premium dengan campuran 3 gram kapur barus yang bernilai 40 ml/5menit dan bahan bakar dengan konsumsi bahan bakar tertinggi dihasilkan oleh premium dengan campuran 2 gram kapur barus dengan konsumsi bernilai 50 ml/5menit.
Pada putaran 5000 rpm bahan bakar dengan jumlah konsumsi bahan bakar terendah dihaslkan oleh premium dengan campuran 3 gram kapur barus yang bernilai 50 ml/5menit dan bahan bakar dengan konsumsi bahan bakar tertinggi dihasilkan oleh premium dengan campuran 2 gram kapur barus dengan konsumsi bernilai 16 ml/5menit.
Gambar 8. Konsumsi campuran bahan bakar premium dan zat aditif eco racing
Pada gambar grafik di atas menunjukkan pada putaran 2000 rpm bahan bakar dengan jumlah konsumsi bahan bakar terendah dihasilkan oleh premium dengan campuran 4 gram eco racing yang bernilai 5ml/5menit dan bahan bakar dengan konsumsi tertinggi dihasilkan oleh premium dengan campuran 1 gram, 2 gram, 3 gram eco racing dengan konsumsi bernilai 10 ml/5menit.
Kemudian pada putaran 3000 rpm bahan bakar dengan jumlah konsumsi bahan bakar terendah dihaslkan oleh premium dengan campuran 4 gram eco racing yang bernilai 15 ml/5menit dan bahan bakar dengan konsumsi bahan bakar tertinggi dihasilkan oleh premium dengan campuran 1 gram eco racing dengan konsumsi bernilai 25 ml/5menit.
Pada putaran 4000 rpm bahan bakar dengan jumlah konsumsi bahan bakar terendah dihaslkan oleh premium dengan campuran 4 gram eco racing yang bernilai 25 ml/5menit dan bahan bakar dengan konsumsi bahan bakar tertinggi dihasilkan oleh premium dengan campuran 1 gram eco racing dengan konsumsi bernilai 40 ml/5menit.
Pada putaran 5000 rpm bahan bakar dengan jumlah konsumsi bahan bakar terendah dihaslkan oleh premium dengan campuran 4 gram eco racing yang bernilai 40 ml/5menit dan bahan bakar dengan konsumsi bahan bakar tertinggi dihasilkan oleh premium dengan campuran 1 gram eco racing dengan konsumsi bernilai 55 ml/5menit.
Gambar 9. Pebandingan Konsumsi Bahan Bakar Premium Dengan Penambahan Zat Aditif dalam waktu 1 menit
Pada gambar grafik di atas menunjukkan bahwa dengan penambahan zat aditif dapat menurunkan konsumsi bahan bakar. Melihat trend line pada grafik tersebut pada putaran tinggi 5000 Rpm konsumsi bahan bakar cenderung lebih meningkat dan memiliki nilai selisih yang lebih besar dibandingkan dengan putaran mesin rendah 2000, 3000, dan 4000 pada setiap pengujian penambahan zat aditif. Hal ini sesuai berdasarkan teori yaitu laju konsumsi bahan bakar juga dipengaruhi oleh putaran mesin dan transmisi dimana semakin tinggi putaran mesin maka konsumsi bahan bakar meningkat dikarenakan gerakan piston semakin cepat sehingga waktu yang diperlukan dalam langkah kompresi dan pembakaran sangat singkat (Putu Tenaya et al., 2013).
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil pembahasan maka dapat di ambil kesimpulan:
Dengan penambahan zat aditif sifat dari bahan bakar premium berubah dilihat dari segi konsumsi bahan bakar dimana penambahan dari beberapa jenis zat aditif seperti eco racing konsumsi bahan bakarnya lebih rendah selisih 6 ml/menit dari bahan bakar premium tanpa zat aditif pada putaran 2000 Rpm.
DAFTAR PUSTAKA
Badan Pusat Statistik. 2018. Perkembangan Jumlah Kendaraan Bermotor Menurut Jenis
Akhbar, T., 2013. Pengaruh Penambahan Zat Aditif Octane Boster Pada Bahan Bakar Premium Terhadap Kandungan Emisi Gas Buang Pada Sepeda Motor Honda Vario Tecno 110 CC. J. Penelit. 3, 11.
Endyani, I.D., Putra, T.D., 2011. Pengaruh Penambahan Zat Aditif Pada Bahan Bakar. Proton 3, 29–34.
Putu Tenaya, I., Sukadana, I., Surya Pratama, I., 2013. Pengaruh Pemanasan Bahan Bakar terhadap Unjuk Kerja Mesin. J. Energi Dan Manufaktur 6, 105–114.
Rahmadian, G.Y., Permatasari, R., 2017. Pengaruh Penambahan Zat Aditif Octane Booster X Terhadap Kinerja Dan Emisi Gas Buang Kendaraan Sepeda Motor Tipe All New
Cbr150R. Sinergi 21, 179.
https://doi.org/10.22441/sinergi.2017.3.004
Wahyudi, D., Sahbana, M. A., & Putra, T. D. (2016). Analisis penggunaan zat aditif pada bahan bakar terhadap emisi gas buang pada mesin sepeda motor Yamaha. PROTON, 4(2).
Matondang, I. S. (2017). Analisis Konsumsi Bahan
Bakar Jenis Premium, Pertalite dan Pertamax
yang Terpasang pada Sepeda Motor
125cc (Doctoral dissertation, Universitas Medan
Area).
Budi Ariawan, I., Wijaya Kusuma, I., & Bandem Adnyana, I. (2016). pengaruh penggunaan bahan
bakar pertalite terhadap unjuk kerja daya, torsi dan konsumsi bahan bakar pada sepeda motor bertransmisi otomatis. Jurnal Mettek: Jurnal
Ilmiah Nasional Dalam Bidang Ilmu Teknik Mesin, 2(1), 51-58.
