ANALISIS PENGARUH CAMPURAN TOLUENE OCTANE BOOSTER DENGAN BAHAN BAKAR RON 92 TERHADAP DAYA DAN EMISI GAS BUANG PISTON ENGINE 4 STROKE
TUGAS AKHIR
Oleh:
PRIBADI LAKSONO JATI NIT. 30419045
PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 TEKNIK PESAWAT UDARA POLITEKNIK PENERBANGAN SURABAYA
2022
ANALISIS PENGARUH CAMPURAN TOLUENE OCTANE BOOSTER DENGAN BAHAN BAKAR RON 92 TERHADAP DAYA DAN EMISI GAS BUANG PISTON ENGINE 4 STROKE
TUGAS AKHIR
Oleh:
PRIBADI LAKSONO JATI NIT. 30419045
PROGRAM STUDI DIPLOMA 3 TEKNIK PESAWAT UDARA POLITEKNIK PENERBANGAN SURABAYA
2022
ii
LEMBAR PERSETUJUAN
ANALISIS PENGARUH CAMPURAN TOLUENE OCTANE BOOSTER DENGAN BAHAN BAKAR RON 92 TERHADAP DAYA DAN EMISI GAS BUANG PISTON ENGINE 4 STROKE
Oleh:
Pribadi Laksono Jati NIT. 30419045
Disetujui untuk diujikan pada : Surabaya, 2022
Pembimbing I : BINSAR SIAHAAN, S.E., M.M.
NIP. 1958012320160108005
Pembimbing II : SUKAHIR S.SIT., M.T.
NIP. 197407141998031001
…..
…..
iii
LEMBAR PENGESAHAN
ANALISIS PENGARUH CAMPURAN TOLUENE OCTANE BOOSTER DENGAN BAHAN BAKAR RON 92 TERHADAP DAYA DAN EMISI GAS BUANG PISTON ENGINE 4 STROKE
Oleh :
Pribadi Laksono Jati NIT. 30419045
Telah dipertahankan dan dinyatakan lulus pada Ujian Tugas Akhir Program Pendidikan Diploma 3 Teknik Pesawat Udara
Politeknik Penerbangan Surabaya Pada tanggal: 2022
Panitia Penguji:
1. Ketua : RIFDIAN IS, S.T., M.M. ………
NIP.198106292009121002
2. Sekretaris : Ir. AULIA REGIA S.P., MM. ...
NIP.195710231988031001
3. Anggota : BINSAR SIAHAAN, S.E., M.M. ………
NIP.1958012320160108005
Ketua Program Studi D3 Teknik Pesawat Udara
GUNAWAN SAKTI, S.T., M.T NIP. 198810012009121003
iv
PERNYATAAN KEASLIAN DAN HAK CIPTA
Saya yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama : Pribadi Laksono Jati
NIT : 30419045
Program Studi : D 3 Teknik Pesawat Udara
Judul Tugas Akhir : Analisis Pengaruh Campuran Toluene Octane Booster Dengan Bahan Bakar RON 92 Terhadap Daya dan Emisi Gas Buang Piston Engine 4 Stroke
Dengan ini menyatakan bahwa :
1. Tugas Akhir ini merupakan karya asli dan belum pernah diajukan untuk mendapatkan gelar akademik, baik di Politeknik Penerbangan Surabaya maupun di Perguruan Tinggi lain, serta dipublikasikan, kecuali secara tertulis dengan jelas dicantumkan sebagai acuan dalam naskah dengan disebutkan nama pengarang dan dicatumkan dalam daftar pustaka.
2. Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan Hak Bebas Royalti Non Eksklusif (Non-Exclusive Royalty-Free Right) kepada Politeknik Penerbangan Surabaya umkana nama saya sebagai penulis/pencip besertaant perrangkat (jika diperlukan). Dengan Hak ini, Politeknik Penerbangan Surabaya berhak menyimpan, mengalih media/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat, dan mempublikasikan tugas akhir saya dengan tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya. Apabila dikemudian hari terdapat penyimpangan dan ketidakbenarran, maka saya bersedia menerima sanksi akademik berupa pencabutan gelar yang telah diperoleh, serta sanksi lainnya sesuai dengan norma yang berlaku di Politeknik Penerbangan Surabaya.
Surabaya 2022
Yang membuat pernyataan
Pribadi Laksono Jati NIT.30419045
v ABSTRAK
ANALISIS PENGARUH CAMPURAN TOLUENE OCTANE BOOSTER DENGANBAHAN BAKAR RON 92 TERHADAP DAYA DAN EMISI GAS BUANG PISTON ENGINE 4 STROKE
Oleh:
Pribadi Laksono Jati NIT. 30419045
Saat ini banyak masyarakat berinovasi mengombinasikan bahan bakar Pertamax 92 dengan unsur senyawa untuk menambah keperluan angka octane bahan bakar suatu mesin. Akan tetapi tanpa memperhitungkan muatan kandungan di dalamnya dan tidak dengan menggunakan dosis yang jelas dan terukur justru dapat mengakibatkan bahaya bagi mesin dan masyarakat itu sendiri. Oleh karenanya penting dilakukan riset tentang pengaruh peningkatan toluene terhadap kinerja dan emisi gas buang piston engine 4 stroke. Rhenald Kasali pakar Managemen Universitas Indonesia menilai bahwa kecil kemungkinan masyarakat yang sudah bermigrasi ke BBM oktan tinggi, akan kembali memakai BBM oktan rendah. Sebab, masyarakat akan memahami mengenai manfaat BBM berkualitas, seperti Pertamax 92 dan Pertamax turbo terhadap kendaraannya. . Dalam pemeriksaan ini, nantinya akan diamati bagaimana pengaruh toluene yang dicampur dengan Pertamax 92 terhadap kemampuan daya, torsi, dan emisi gas buang yang dihasilkan oleh kendaraan motor piston engine 4 stroke, dengan menggunakan alat dynotest dan gas analyze, yang nantinya di bandingkan dengan
Pertamax turbo dan Pertamax 92 murni. . Dari hasil pengetesan bisa diketahui bahwa bahan bakar Pertamax 92
dengan ditambahkan toluene mengalami peningkatan angka kemampuan daya dan torsi. Dengan hasil yang hampir mendekati Pertamax Turbo. Untuk analisis emisi, penambahan toluene telah terbukti meningkatkan pembakaran di mesin 4 stroke.
Hal ini terlihat dari hasil emisi HC dan CO yang menurun.
Kata kunci : toluene, octane booster, kinerja engine
vi ABSTRACT
ANALYSIS OF THE EFFECT OF MIXED TOLUENE OCTANE BOOSTER WITH RON 92 FUEL ON PISTON ENGINE 4 STROKE
POWER AND EXHAUST GAS EMISSIONS
By:
Pribadi Laksono Jati NIT. 30419045
Currently, many people innovate to combine Pertamax 92 fuel with compound elements to increase the octane number of fuel for an engine. However, without taking into account the contents in it and not using clear and measurable doses, it can actually result in danger to the machine and the community itself.
Therefore, it is important to do research on the effect of increasing the toluene on the performance and exhaust emissions of 4 stroke engine pistons. Rhenald Kasali, an expert in Management at the University of Indonesia, assessed that it is unlikely that people who have migrated to high-octane fuel will return to using low-octane fuel. This is because the public will understand the benefits of quality fuel, such as Pertamax 92 and the Pertamax turbo series for their vehicles.
In this examination, it will be observed how the effect of toluene mixed with Pertamax 92 on the ability of power, torque, and exhaust emissions produced by a 150 cc 4-stroke engine piston motor vehicle, using a dynotest and gas analyzer, which will be compared later, with Pertamax Turbo and Pure Pertamax 92..
From the test results, it can be seen that Pertamax 92 fuel with added toluene has increased power and torque capabilities. With results that are almost close to Pertamax Turbo. For emission analysis, the addition of toluene has been shown to increase combustion in engines 4 stroke. This can be seen from the results of decreased HC and CO emissions.
Keywords : toluene, octane booster, engine performance
vii
KATA PENGANTAR
Dengan megucap Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas Rahmat dan Karunia-Nya kepada kita semua, sehingga penulis dapat menyelesaikan proposal tugas akhir berjudul ANALISIS PENGARUH
CAMPURAN TOLUENE OCTANE BOOSTER DENGAN BAHAN BAKAR
RON 92 TERHADAP DAYA DAN EMISI GAS BUANG PISTON ENGINE 4 STROKE dengan lancar dan tepat waktu.
Selama proses penyusunan proposal tugas akhir ini sekian banyak menerima bantuan, bimbingan dari berbagai pihak, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada:
1. Bapak M. Andra Aditiyawarman, S.T., M.T., selaku Direktur Politeknik Penerbangan Surabaya.
2. Bapak Drs. Sudjud Prajitno, S.SiT., selaku Quality Assurance AMTO 147/1000.
3. Bapak Gunawan Sakti S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Pesawat Udara di Politeknik Penerbangan Surabaya.
4. Bapak Binsar Siahaan, S.E., M.M., selaku Dosen Pembimbing Materi Tugas Akhir.
5. Bapak Sukahir S.SiT., M.T., selaku Dosen Pembimbing penulisan proposal tugas akhir.
6. Seluruh dosen dan civitas akademika Program Studi Teknik Pesawat Udara Politeknik Penerbangan Surabaya.
7. Kepada Orang tua, serta saudara yang telah memberikan Doa serta bantuan untuk kelancaran proposal tugas akhir ini.
8. Sahabat dan teman dekat yang telah membantu dalam penyusunan laporan ini, serta semangat yang mereka berikan kepada saya.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tugas akhir yang telah disusun ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk perbaikannya. Akhir kata penulis mohon maaf apabila masih banyak kesalahan semoga tugas akhir ini dapat memberikan manfaat.
Surabaya, 2022 Penyusun
viii DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERSETUJUAN ... ii
HALAMAN PENGESAHAN ... iii
PERNYATAAN KEASLIAN DAN HAK CIPTA ... iv
ABSTRAK ... v
ABSTRACT ... vi
KATA PENGANTAR ... vii
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR GAMBAR ... x
DAFTAR TABEL ... xi
DAFTAR LAMPIRAN ... xii
DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG... xiii
BAB 1. PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 2
1.3 Pembatasan Masalah ... 2
1.4 Tujuan Penelitian... 3
1.5 Hipotesis ... 3
1.6 Manfaat Penelitian... 4
1.7 Sistematika Penulisan ... 4
BAB 2. LANDASAN TEORI ... 6
2.1 Mesin Piston ... 6
2.1.1 4 - Stroke Engine ... 6
2.1.2 2 - Stroke Engine ... 7
2.2 Parameter Performa Piston Engine ... 8
2.2.1 Daya ... 9
2.2.2 Torsi ... 9
2.2.3 Konsumsi Bahan Bakar ... 10
2.2.4 Piston Displacement ... 11
2.2.5 Compression Ratio ... 11
2.3 Emisi Gas Buang ... 13
2.4 Bahan Bakar ... 14
2.4.1 Gasoline ... 14
2.4.2 Research Octan Number (RON) ... 15
2.4.3 Pertamax 92 dan Pertamax Turbo ... 15
2.4.4 Zat Aditif Octane Booster ... 15
2.5 Instrumen Pengujian ... 18
2.5.1 Dynamometer ... 18
2.5.2 Gas Analyzer ... 19
ix
2.5.3 Pengukur Suhu Udara Dan Ketinggian ... 20
2.6 Kajian Penelitian Terdahulu yang Relevan ... 21
BAB 3. METODE PENELITIAN... 24
3.1 Desain Penelitian ... 24
3.2 Variabel Penelitian ... 26
3.2.1 Variabel Bebas ... 26
3.2.2 Variabel Terikat ... 27
3.2.3 Variabel Kontrol ... 27
3.3 Populasi, Sampel, dan Objek Penelitian... 27
3.3.1 Populasi ... 27
3.3.2 Sampel ... 27
3.3.3 Objek Penelitian ... 28
3.4 Teknik Pengumpulan Data dan Instrumen Penelitian ... 28
3.4.1 Teknik Pengumpulan Data ... 28
3.4.2 Instrumen Penelitian ... 30
3.5 Teknik Analisis Data ... 31
3.6 Tempat dan Waktu Penelitian ... 31
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN... 32
4.1 Hasil Kinerja Engine ... 32
4.1.1 Daya ... 32
4.1.2 Torsi ... 34
4.2 Emisi Gas Buang ... 35
4.3 Analisa Biaya Pemakaian Toluene ... 36
4.4 Pembahasan ... 37
4.4.1 Pembahsan Hasil Kinerja Engine ... 37
4.4.2 Pembahasan Emisi Gas Buans ... 37
4.4.3 Pembahasan Biaya Pemakaian Toluene ... 38
BAB 5. PENUTUP ... 39
5.1 Kesimpulan... 39
5.2 Saran ... 40
DAFTAR PUSTAKA ... 41
LAMPIRAN ... 43
x
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Four strokes cycle ... 7
Gambar 2.2 Two strokes: upstroke, downstroke ... 8
Gambar 2.3 Compression Ratio Chart ... 12
Gambar 2.4 Rumus Menghitung Rasio Kompresi (CR) ... 13
Gambar 2.5 Hasil Fractional Distillation Minyak Bumi ... 14
Gambar 2.6 Toluene ... 17
Gambar 2.7 Chasis Dynamometer ... 19
Gambar 2.8 Alat Gas Analyzer ... 19
Gambar 2.9 Grafik hubungan antara putaran mesin dan SFC ... 21
Gambar 2.10 Grafik Hasil Penelitian Lambok Raymond ... 22
Gambar 2.11 Grafik Hasil Konsumsi Bahan Bakar ... 23
Gambar 2.12 Grafik Perbandingan Konsumsi Bahan Bakar Spesifik ... 23
Gambar 3.1 Diagram Alur Penelitian... 25
Gambar 4.1 Grafik Perbandingan Horsepower ... 33
Gambar 4.2 Grafik Perbandingan Torsi ... 35
xi
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Sumber dan Standar Kesehatan Emisi Gas Buang... 13
Tabel 2.2 Kelebihan dan Kekurangan TEL... 16
Tabel 2.3 Kelebihan dan Kekurangan MTBE ... 17
Tabel 2.4 Perbandingan Methanol dan Ethanol ... 18
Tabel 3.1 Waktu Perencanaan Penelitian ... 31
Tabel 4.1 Hasil Daya ... 33
Tabel 4.2 Hasil Torsi ... 34
Tabel 4.3 Data Pengujian Emisi Bahan Bakar ... 36
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran A. Spesifikasi Mesin ... 43
Lampiran B. Campuran Bahan Bakar ... 44
Lampiran C. Alat Emisi Gas Buang ... 44
Lampiran D. Kegiatan Uji Emisi ... 45
Lampiran E. Hasil Dyno Test... 46
Lampiran F. Hasil Emisi Gas Buang ... 48
xiii
DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG
RON Research Octane Number SFC Specific fuel Consumption TEL Tetra Ethyl Lead
MTBE Methyl Tertier Butyl Ether
HC Hidrocarbon
CO Carbonmonoksida
CO2 Carbondioksida
TDC Top Dead Center
BDC Bottom Dead Center
P Daya (Hp)
ω Putaran mesin (Radians/det)
Τm Torsi mesin (Nm)
n Putaran mesin (RPM)
Nm Newton meter
T Torsi benda berputar (N.m)
F Gaya sentrifugal dari benda yang berputar (N) B Jarak benda ke pusat rotasi (m)
HP Horse Power
RPM Revolution Per Minute FC Fuel Consumption (km/l)
s Jarak tempuh (km)
V Volume bahan bakar terpakai (liter)
Km Kilometer
l liter
Mf Jumlah bahan ≠ persatuan waktu (kg/jam)
V Volume bahan bakar yang digunakan
Ρ Berat jenis bahan bakar yang digunakan
t Waktu untuk konsumsi bahan bakar
Ne Daya yang dihasilkan (kW)
kw Kilo watt
kg Kilo gram
d Diameter
mm Milimeter
H2O Hidrocarbon
Ppm Parts per million
C8 Oktana
ICAO International Civil Aviation Organization
41
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 2012. Spesifikasi Motor Honda Vario. Spesifikasi, Keunggulan, dan Harga Honda VARIO 150 eSP (astramotor.co.id). Diakses pada 11 Agustus 2012.
Anonim. 2018. Gas Analyzer, Pengertian Dan Fungsi. https://infodatalogger.
wordpress.com/2018/02/06/gas-analyzer-pengertian-dan-fungsi/. Diakses pada 06 Februari 2018.
Ariawan, I Wayan Budi, Kusuma, I.G.B Wijaya, & Adnyana, I.W Bandem. (2016).
Pengaruh Penggunaan Bahan Bakar Pertalite Terhadap Unjuk Kerja Daya, Torsi Dan Konsumsi Bahan Bakar Pada Sepeda Motor Bertransmisi Otomatis. Jurnal METTEK. 2(1). 51 – 58. ojs.unud.ac.id/index.php/mettek Aziz, 2014. Menghitung CR (Compression Ratio).http://azhieszwongshaktie.
blogspot.com/2014/03/menghitung-cr-compression-ratio.html. Diakses pada 29 Maret 2014.
Aziz, Panji Rohman. 2015. Pengaruh Pengaturan Co Terhadap Lambda Dan Hasil Uji Emisi Sepeda Motor Bermesin Efi. Skripsi. Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang.
Fadholi, Akhmad. Pengaruh Suhu dan Tekanan Udara terhadap "Operasi Penerbangan di Bandara H.A.S. Hananjoeddin Belitung Periode 1980- 2010". Statistika, Vol. 12 No. 2 (2012) : 93 – 101.
Juan, 2016. Piston Displacement atau Volume Langkah. https://www.teknik- otomotif.com/2016/11/piston-displacement-atau-volume-langkah.html.
Diakses pada 04 November 2016.
Murat, Trysa. Menghitung Daya dan Torsi Mesinhttps://medium.com/
@trysamurat/menghitung-daya-dan-torsi-mesin-658d87c86079. Diakses pada 19 September 2016.
Murdianto, Imam. 2016. Perbedaan Performa (Daya, Torsi ,KonsumsiBahan Bakar) Menggunakan Injektor StandartDan Injektor Racing Dengan Bahan BakarPertamax Dan Pertamax Plus Pada SepedaMotor V-Xion. Skripsi.
Jurusan Teknik MesinFakultas TeknikUniversitas Negeri Semarang.
Permatasari, Rosyadi, Rahmadian, Gusti Yuditia. (2017). Pengaruh Penambahan Zat Aditif Octane Booster X Terhadap Kinerja Dan Emisi Gas Buang
42
Kendaraan Sepeda Motor Tipe All New Cbr150r. SINERGI. 21(3). 179-186.
DOI:doi.org/10.22441/sinergi.2017.3.004
Piping, Antonius. Perbedaan Piston 2 Tak dan Piston 4 Takhttp://belajar otomotif- 1.blogspot.com/2013/02/perbedaan-piston-2-tak-dan-piston-4-tak.html.
Diakses pada 01 Maret 2013
Politeknik Penerbangan Surabaya. (2018). Pedoman Tugas Akhir. Surabaya, Jawa Timur. Politeknik Penerbangan Surabaya.
Sarif Hamadi, Adel. 2010. "Selective Additives for Improvement of Gasoline Octane Number" Tikrit Journal of Eng. Sciences /Vol.17/No.2. Halaman 22- 35.
S.T., Novanda. 2013. Beberapa Bahan Yang Dapat Dipakai sebagai Octane Booster.http://freecharz.blogspot.com/2013/01/beberapa-bahan-yang- dapat-dipakai.html. Diakses pada 01 Januari 2013.
Satria, 2013. Memahami Rasio Kompresi Statis, Dinamis, dan Oktan BBM
|Pengantar Review Norival.http://satria155.com/memahami-rasio- kompresi-statis-dinamis-oktan-bbm-review-norival/. Diakses pada 23 Juni 2013.
Setiawan, Wahyu. Fungsi Piston Adalah: Komponen, Cara Kerja Serta Jenis Jenisnyahttps://caramesin.com/fungsi-piston-adalah/. Diakses pada 4 januari 2021.
Wakhid, Muhammad Umar. 2018. Analisis Dampak Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotor Co. Fakultas Tarbiyah Dan Keguruan Universitas Islam Negeri Raden Intan Lampung.
Widiawati, Ana. 2021. Instrumen Penelitian: Pengertian, Jenis dan Cara Menyusun. https://penerbitbukudeepublish.com/instrumen-penelitian/.
Diakses pada 15 Februari 2021.
Wisanggeni, Fuad Haryo. 2018. Pengaruh Campuran Bahan Bakar Pertalite DanEtanol (E60, E70, & E80) Terhadap Performa Mesin Pada Motor Jenis
“X”. Skripsi. Program Studi Pendidikan Vokasional Teknik MesinFakultas TeknikUniversitas Negeri Jakarta.
