PENGUJIAN VARIASI PENCAMPURAN (EMULSI) BAHAN BAKAR SOLAR DAN MINYAK GORENG TERHADAP KONSUMSI BAHAN BAKAR DAN RPM ~ Orang Indonesia

Oleh:

M Anwar Anas (5212413016)

Cahyo Budi W (5212413024)

Dhimas M Danial (5212413037)

Galuh Nur Budiandono (5212413043)

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

TAHUN 2016

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Praktikum Performa Mesin yang berjudul “Pengujian Variasi Pencampuran (Emulsi) Bahan Bakar Solar dan Minyak Goreng Terhadap Konsumsi Bahan Bakar dan RPM” dapat terselesaikan dengan baik.

Penulis menyampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dan bekerja sama selama pelaksanaan praktikum dan penyusunan laporan ini, diantaranya:

1. Bapak Wahyudi, S. Pd., M. Eng. selaku Dosen Pengampu mata kuliah Praktikum Performa Mesin, yang telah sabar dan teliti memberi pengarahan serta petunjuk dalam bimbingan laporan ini.

2. Bapak Sonika Maulana, S.Pd., M. Eng. selaku Dosen Pengampu mata kuliah Praktikum Performa Mesin, yang senantiasa membimbing pelaksanaan praktikum dan mengarahkan dalam pembuatan laporan ini.

3. Bapak Andi selaku teknisi yang telah membimbing dan mengarahkan dalam pelaksanaan Praktikum Performa Mesin.

4. Teman-teman yang telah menemani maupun membantu dalam pengambilan data Praktikum Performa Mesin.

Penulis menyadari bahwa penulisan laporan ini masih memiliki banyak kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran agar bisa menjadi perbaikan. Semoga laporan ini dapat memberi manfaat dan menambah wawasan bagi pembaca.

Semarang, 20 April 2016

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR...................................................................................................... i

DAFTAR ISI.................................................................................................................... ii

DAFTAR GAMBAR....................................................................................................... iv

DAFTAR TABEL............................................................................................................ v

DAFTAR LAMPIRAN............................................................................................. ...... vi

BAB I PENDAHULUAN............................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang...................................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah.................................................................................................. 2

1.3 Tujuan.................................................................................................................... 2

1.4 Manfaat................................................................................................................. 3

BAB II KAJIAN PUSTAKA.......................................................................................... 4

2.1 Mesin Diesel.......................................................................................................... 4

2.2 Prinsip Kerja Motor Diesel Empat Langkah.................................................. ...... 5

2.3 Proses Pembakaran Motor Diesel................................................................... ...... 7

2.4 Bahan Bakar................................................................................................... ...... 8

2.5 Solar............................................................................................................... ...... 9

2.6 Minyak Goreng.............................................................................................. ...... 10

2.7 Angka Cetane dan Nilai Kalor Campuran Solar dan Minyak Goreng.................. 12

2.8 Viskositas Campuran Solar dan Minyak Goreng.................................................. 14

2.9 Konsumsi Bahan Bakar Mesin Diesel Menggunakan Bahan Bakar Campuran Solar dan Minyak Nabati........................................................................................................................ ...... 15

BAB III METODE PENELITIAN........................................................................... ...... 17

3.1 Alat dan Bahan.............................................................................................. ...... 17

3.2 Waktu dan Tempat Penelitian........................................................................ ...... 17

3.3 Teknik Pengumpulan Data............................................................................. ...... 18

3.4 Prosedur Pengujian......................................................................................... ...... 18

3.5 Instrumen....................................................................................................... ...... 19

3.6 Diagram Alir Penelitian.................................................................................. ...... 20

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN................................................................. ...... 21

4.1 Hasil Penelitian............................................................................................... ...... 21

4.2 Pembahasan.................................................................................................... ...... 22

BAB V PENUTUP.................................................................................................... ...... 24

5.1 Kesimpulan..................................................................................................... ...... 24

5.2 Saran............................................................................................................... ...... 25

DAFTAR PUSTAKA............................................................................................... ...... 27

LAMPIRAN.............................................................................................................. ...... 28

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Ruang Bakar Motor Diesel..................................................................... ...... 4

Gambar 2.1 Prinsip Kerja Motor Diesel 4 Langkah................................................... ...... 5

Gambar 2.3 Tahapan Pembakaran pada Motor Diesel............................................... ...... 7

Gambar 2.4 Grafik Nilai Kalor Campuran Solar dan Minyak Goreng.............................. 13

Gambar 2.5 Grafik Hubungan antara Viskositas Terhadap Konsentrasi Solar

Campuran Minyak Goreng Bimoli......................................................... ...... 15

Gambar 3.1 Diagram Alir Proses Praktikum.............................................................. ...... 20

Gambar 4.1 Hasil Konsumsi Variasi Campuran Bahan Bakar Solar dan Minyak

Goreng................................................................................................... ...... 21

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Kandungan Minyak Goreng Tropical......................................................... ...... 11

Tabel 2.2 Perbandingan Karakteristik Biodiesel (minyak goreng) dan Solar.................... 12

Tabel 3.1 Instrumen Pengujian................................................................................... ...... 19

Tabel 4.1 Hasil Rerata Konsumsi Campuran Bahan Bakar Solar dan Minyak

Goreng (cc/menit)...................................................................................... ...... 21

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1. Foto Engine Stand Hyundai C4BX....................................................................... ...... 28

2. Foto Pencampuran Solar dan Minyak Goreng....................................................... ...... 29

3. Foto Buret untuk Mengukur Volume Bahan Bakar............................................... ...... 29

4. Foto Penyetelan Putaran Mesin............................................................................. ...... 30

5. Foto Pengukuran Waktu terhadap Konsumsi Bahan Bakar.................................. ...... 30

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Bertambahnya jumlah populasi penduduk di dunia dan meningkatnya jenis kebutuhan manusia seiring dengan berkembangnya zaman, mengakibatkan kebutuhan akan energi semakin meningkat sehingga persediaan energi khususnya energi yang tidak dapat diperbaharui (unrenewable energy) semakin menipis, bahkan lama-kelamaan akan habis. Untuk mengurangi ketergantungan pada sumber daya energi konversional bahan bakar fosil (minyak/gas bumi dan batu bara) sebagai sumber energi yang tidak terbarukan dengan segala permasalahan.

Biodiesel merupakan bahan bakar alternatif dari bahan mentah terbaharukan (renewable) selain bahan bakar diesel dari minyak bumi. Biodiesel bisa digunakan dengan mudah karena dapat bercampur dengan segala komposisi dengan minyak solar, mempunyai sifat-sifat fisik yang mirip dengan solar biasa, dapat terdegradasi dengan mudah (biodegradable), 10 kali tidak beracun dibanding minyak solar biasa, memiliki angka cetane yang lebih baik dari minyak solar biasa, asap buangan biodiesel tidak hitam, tidak mengandung sulfur serta senyawa aromatik sehingga emisi pembakaran yang dihasilkan ramah lingkungan sehingga lebih mengurangi efek pemanasan global atau banyak disebut dengan zero CO emission. Dari berbagai jenis tanaman dan limbah yang dapat dijadikan sebagai sumber bahan baku biodiesel, salah satunya adalah memanfaatkan limbah minyak goreng atau yang biasa disebut minyak jelantah. Karena bahan bakar fosil yang semakin menurun, maka perlu adanya tindakan pemanfaatan bahan tersebut menjadi energi yang akan menggantikan fosil yang keberadaannya tidak dapat diperbarui.

Percobaan dengan menggunakan minyak goreng sebagai bahan campuran solar ditujukan untuk mencari jenis campuran solar yang lebih efisien dengan unjuk kerja yang stabil. Sebab jika konsumsi bahan bakar diesel diminimalisir maka pencemaran udara juga dapat diminimalisir.

Penelitian tentang pengujian variasi pencampuran (emulsi) bahan bakar solar dan minyak goreng terhadap konsumsi bahan bakar dan rpm menggunakan mesin diesel Hyundai, dan dilakukan pada variasi campuran minyak goreng 0%, 10%, 20%, 30%, 40% dan 50%. Dengan variasi rpm pada 1000, 1500, 2000.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian di atas, permasalahan yang akan dikaji dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Bagaimana pengaruh variasi pencampuran (emulsi) solar dengan minyak goreng terhadap konsumsi bahan bakar motor diesel?

2. Berapa persentase campuran (emulsi) solar dengan minyak goreng yang paling optimal pada motor diesel?

1.3 Tujuan

Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Untuk mengetahui variasi pencampuran (emulsi) solar dengan minyak goreng terhadap konsumsi bahan bakar motor diesel.

2. Mengetahui persentase campuran (emulsi) solar dengan minyak goreng yang paling optimum pada motor diesel

1.4 Manfaat

Adapun manfaat dari penelitian ini sebagai berikut:

1. Hasil penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat sebagai bahan kajian pengembangan ilmu pengetahuan atau informasi bagi masyarakat yang ingin menggunakan campuran bahan bakar solar dengan minyak goreng pada mesin diesel.

2. Sebagai referensi bagi penelitan sejenisnya atau penelitian pengembangaan yang lebih luas pada mesin diesel.

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

2.1 Mesin Diesel

Motor Diesel merupakan salah satu jenis mesin konversi energi yang dalam sistem kerjanya tidak memerlukan busi untuk menyalakan bahan bakar dan memiliki perbandingan kompresi yang tinggi (Daryanto, 2004: 11). Secara sederhana komponen-komponen utama motor bakar merupakan seperangkat susunan ruang bakar dan silindernya yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Gambar 2.1 Ruang Bakar Motor Diesel

(sumber: kedairastavara.wordpress.com)

2.2 Prinsip Kerja Motor Diesel Empat Langkah

Pada motor diesel 4 langkah, katup masuk dan katup buang digunakan untuk mengontrol proses pemasukan dan pembuangan gas dengan membuka dan menutup saluran masuk dan saluran buang.

Gambar 2.2 Prinsip Kerja Motor Diesel 4 Langkah

(sumber: buku Sistem Bahan Bakar Motor Diesel)

a. Langkah Hisap

Pada langkah ini, piston bergerak dari TMA ke TMB, katup isap membuka dan katup buang menutup sehingga udara segera masuk ke dalam silinder akibat adanya kevakuman melalui intake manifold.

b. Langkah Kompresi

Pada langkah, katup masuk dan katup buang tertutup, udara yang sudah masuk ke dalam silinder akan ditekan oleh piston yang bergerak dari TMB ke TMA. Perbandingan kompresi pada motor diesel berkisar antara 1:15 sampai 1:22.

Akibat proes kompresi ini udara menjadi panas dan temperaturnya dapat mencapai sekitar 800⁰C.

Pada akhir langkah kompresi injektor/nozel menyemprotkan bahan bakar ke dalam udara panas yang tekanannya dapat mencapai 40 bar.

c. Langkah Usaha

Diikuti oleh pembakaran tertunda, pada awal langkah usaha bahan bakar yang sudah teratomisasi akan terbakar sebagai hasil pembakaran langsung dan membakar hampir seluruh bahan bakar. Mengakibatkan panas silinder mengikat dan tekanan di dalam silinder bertambah besar. Tenaga yang dihasilkan oleh pembakaran diteruskan ke piston.

Piston terdorong dari TMA ke TMB akibat tekanan pembakaran dan tenaga pembakaran dirubah menjadi tenaga mekanik oleh poros engkol menjadi gerak putar. Tenaga yang dihasilkan pada langkah usaha ini sebagian disimpat dalam flywheel untuk melanjutkan proses kerja motor selanjutnya.

d. Langkah Buang

Katup masuk masih tertutup dan katup buang terbuka. Piston bergerak dari TMB menuju TMA sehingga mendorong gas sisa pembakaran (gas buang) keluar melalui katup buang yang terbuka. Pada akhir langkah buang katup masuk terbuka sehingga udara segar masuk ke dalam silinder dan ikut mendorong gas buang keluar.

2.3 Proses Pembakaran Motor Diesel

Saat bahan bakar mulai disemprotkan pada titik A (pada akhir langkah kompresi) maka bahan bakar tidak akan langsung terbakar pada titik A tersebut, akan tetapi awal pembakaran baru terjadi pada titik B. injektor juga akan terus menyemprotkan bahan bakar sampai piston melewati TMA setelah langkah kompresi atau awal langkah usaha, untuk lebih jelasnya lihat Gambar 2.3.

Gambar 2.3 Tahapan Pembakaran pada Motor Diesel

(sumber: buku Sistem Bahan Bakar Motor Diesel)

a. Pembakaran tertunda (A-B)

Tahap ini merupakan tahap persiapan pembakaran. Bahan bakar disemprotkan oleh injektor berupa kabut ke udara panas dalam ruang bakar sehingga menjadi campuran yang mudah terbakar. Pada tahap ini bahan bakar belum terbakar atau dengan kata lain pembakaran belum dimulai. Pembakaran akan dimulai pada titik B peningkatan tekanan terjadi secara konstan, karena piston terus bergerak menuju TMA.

b. Rambatan Api (B-C)

Campuran yang mudah terbakar telah terbentuk dan merata di seluruh bagian dalam ruang bakar. Awal pembakaran mulai terjadi di beberapa bagian dalam silinder.

Pembakaran ini berlangsung sangat cepat sehingga terjadilah letupan (explosive). Letupan ini mengakibatkan tekanan dalam silinder meningkat dengan cepat pula. Akhir tahap ini disebut tahap pembakaran letupan.

c. Pembakaran Langsung (C-D)

Injektor terus menyemprotkan bahan bakar dan berakhir pada titik D. Karena ijeksi bahan bakar terus berlangsung di dalam udara yang bertekanan dan bersuhu tinggi, maka bahan bakar yang diinjeksi akan langsung terbakar.

Pada tahap ini pembakaran dikontrol oleh jumlah bahan bakar yang diinjeksikan, sehingga tahap ini disebut juga tahap pengontrolan pembakaran.

d. Pembakaran Lanjutan (D-E)

Pada titik D, injeksi bahan bakar berhenti, namun bahan bakar masih ada yang belum terbakar. Pada periode ini, sisa bahan bakar diharapkan akan terbakar seluruhnya. Apabila tahap ini terlalu panjang akan menyebabkan suhu gas buang meningkat dan efisiensi pembakaran berkurang.

2.4 Bahan Bakar

Bahan bakar adalah suatu materi apapun yang bisa diubah menjadi energi. Biasanya bahan bakar mengandung energi panas yang dapat dilepaskan dan dimanipulasi. Kebanyakan bahan bakar digunakan manusia melalui proses pembakaran (reaksi redoks) dimana bahan bakar tersebut akan melepaskan panas setelah direaksikan dengan oksigen di udara. Proses lain untuk melepaskan energi dari bahan bakar adalah melalui reaksi eksotermal dan reaksi nuklir (seperti Fisi nuklir atau Fusi nuklir). Hidrokarbon (termasuk di dalamnya bensin dan solar sejauh ini merupakan jenis bahan bakar yang paling sering digunakan manusia. Bahan bakar lainnya yang bisa dipakai adalah logam radioaktif (Wikipedia, 2009).

2.5 Solar

Solar adalah salah satu jenis bahan bakar yang dihasilkan dari proses pengolahan minyak bumi, pada dasarnya minyak mentah dipisahkan fraksi- fraksinya pada proses destilasi sehingga dihasilkan fraksi solar dengan titik didih 250°C sampai 300°C. Kualitas solar dinyatakan dengan bilangan cetane (pada bensin disebut oktan), yaitu bilangan yang menunjukkan kemampuan solar mengalami pembakaran di dalam mesin serta kemampuan mengontrol jumlah ketukan (knocking), semakin tinggi bilangan cetane pada solar maka kualitas solar akan semakin bagus (prosesindustri.com:2015).

Sebagai bahan bakar, tentunya solar memiliki karakteristik tertentu sama halnya dengan jenis bahan bakar lainnya. Berikut karakteristik yang dimiliki fraksi solar (prosesindustri.com:2015):

1. Tidak berwarna atau terkadang berwarna kekuning-kuningan dan berbau.

2. Tidak akan menguap pada temperatur normal.

3. Memiliki kandungan sulfur yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan bensin dan kerosen.

4. Memiliki flash point (titik nyala) sekitar 40°C sampai 100°C.

5. Terbakar spontan pada temperatur 300°C.

6. Menimbulkan panas yang tinggi sekitar 10.500 kkal/kg.

Pada umumnya solar digunakan sebagai bahan bakar kendaraan bermesin diesel ataupun peralatan-peralatan industri lainnya. Agar menghasilkan pembakaran yang baik, solar memiliki syarat-syarat agar memenuhi standar yang telah ditentukan. Berikut persyaratan yang menentukan kualitas solar (prosesindustri.com:2015):

1. Mudah terbakar.

2. Tidak mudah mengalami pembekuan pada suhu yang dingin.

3. Memiliki sifat anti knocking dan membuat mesin bekerja dengan lembut.

4. Solar harus memiliki kekentalan yang memadai agar dapat disemprotkan oleh ejector di dalam mesin.

5. Tetap stabil atau tidak mengalami perubahan struktur, bentuk dan warna dalam proses penyimpanan.

6. Memiliki kandungan sulfur sekecil mungkin, agar tidak berdampak buruk bagi mesin kendaraan serta tidak menimbulkan polusi.

2.6 Minyak Goreng

Minyak goreng merupakan jenis senyawa asam lemak yang terdiri atas berbagai asam monokarboksilat berantai lurus. Sebagai senyawa ester dari gliserol, asam lemak turut menyusun gliserida minyak goreng yang jenuh ataupun tak jenuh. Pada minyak goreng terdapat berbagai reaksi hidrolisa, hidrogenasi dan oksidasi.

Minyak goreng di Indonesia biasanya diperoleh dari berbagai sumber seperti kelapa sawit (CPO, PKO), kelapa dan lainnya. Minyak goreng dari CPO mempunyai fraksi padat stearin yang jumlahnya hingga 50%, fraksi cair atau olein yang biasanya dijual sebagai minyak goreng dan mengandung sedikit asam lemak bebas. Stearin yang padat biasanya untuk margarin dan kue .

Minyak kelapa sawit mempunyai viskositas 43,1 cSt, setelah dijadikan metil ester (biodiesel) viskositasnya menjadi 8 - 6 cSt. Terjadi penurunan sekitar 82 – 86 %, dan mendekati batasan maksimal viskositas dari minyak solar dan minyak diesel, yaitu 5.8 – 6 cSt. Biodiesel ini dapat dicampur dengan minyak solar ataupun dengan minyak diesel (Hamid, Yusuf, 2002).

Minyak goreng yang digunakan dalam pengujian adalah minyak goreng Tropical yang diolah melalui 2x penyaringan. Kandungan yang terdapat pada minyak, antara lain:

Tabel 2.1 Kandungan Minyak Goreng Tropical

(sumber : label kemasan minyak Tropical)

2.7 Angka Cetane dan Nilai Kalor Campuran Solar dan Minyak Goreng

Biodiesel (minyak goreng) memiliki cetane index 62,4, lebih tinggi dibandingkan minyak diesel (solar) yang memiliki cetane index 53, sehingga memiliki kemampuan untuk mengurangi terjadinya detonasi pada motor diesel (Sitorus, 2004).

Titik nyala (flash point) biodiesel 33°C, lebih rendah dibandingkan dengan minyak diesel (solar) yang mempunyai titik nyala 65.5°C, hal ini mengakibatkan periode penyalaan yang lebih pendek, pembakaran berlangsung lebih awal yang pada akhirnya akan berdampak dengan meningkatnya temperatur dan tekanan pada ruang bakar. Kondisi terakhir ini akan berdampak terhadap peningkatkan konsentrasi NOx pada gas buang (Sitorus, 2004).

Tabel 2.2 Perbandingan Karakteristik Biodiesel (minyak goreng) dan Solar

(sumber: penelitian Tulus B. Sitorus, Universitas Sumatra Utara)

Gambar 2.4 Grafik Nilai Kalor Campuran Solar dan Minyak Goreng

(sumber: penelitian Tulus B. Sitorus, Universitas Sumatra Utara)

Dari penelitian yang dilakukan oleh Tulus B. Sitorus tahun 2004 tampak bahwa solar memiliki nilai kalor tertinggi yaitu sekitar 42,3 MJ/kg dan terendah dimiliki oleh B100 yaitu sekitar 37,76 MJ/kg (10,73% lebih rendah disbanding nilai kalor solar). Perubahan nilai kalor bahan bakar ini dipengaruhi oleh komposisi penyusun utama bahan bakar tersebut. Semakin besar kandungan biodiesel (minyak goreng) pada campuran bahan bakar maka nilai kalor bahan bakar semakin menurun.

Konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) untuk pemakaian bahan bakar B100 lebih tinggi rata-rata 12,15% dibandingkan bila menggunakan bahan bakar solar. Pada parameter ini dapat dicatat bahwa besarnya pemakaian SFC sangat dipengaruhi oleh nilai kalor bahan bakar dimana semakin besar nilai kalor bahan bakar maka SFC semakin kecil dan sebaliknya. Nilai kalor bahan bakar ini dipengaruhi oleh komposisi penyusun bahan bakar tersebut.

2.8 Viskositas Campuran Solar dan Minyak Goreng

Pada penelitian yang dilakukan Sudik tahun 2013, viskositas bahan bakar solar relatif rendah, yaitu 1,6 - 5,8 pada suhu 100℃, minyak kelapa viskositasnya 30,48 pada 100℃. Apabila minyak solar dicampur dengan minyak kelapa dengan prosentase dan variasi tekanan injeksi tertentu maka akan terjadi perubahan viskositas. Perubahan viskositas cenderung ke arah viskositas yang lebih tinggi. Campuran bahan bakar yang mempunyai viskositas tinggi tersebut digunakan pada motor diesel, maka bahan bakar tersebut tidak mudah mengalir ke sistem pompa dan injeksi. Akibat yang terjadi selain beban mesin bertambah ada kemungkinan juga tidak terjadi penyemprotan dan atomisasi juga tidak baik pada saat diinjeksikan ke dalam ruang bakar, sehingga pembakaran kurang sempurna yang mengakibatkan unjuk kerja mesin menurun. Menurunnya unjuk kerja mesin mengakibatkan pemakaian bahan bakar semakin boros .

Prestasi kerja motor berkaitan dengan jumlah kalor yang diberikan selama pembakaran. Nilai kalor minyak solar 10.917 kkal kg, dan minyak kelapa 8.872 kkal kg. Percampuran solar dengan minyak goreng, akan terjadi penurunan nilai kalor jika dibandingkan dengan nilai kalor solar murni. Bahan bakar dengan nilai kalor rendah membutuhkan bahan bakar lebih banyak untuk menghasilkan tenaga untuk tiap daya kudanya (dk) jika dibanding dengan bahan bakar yang nilai kalornya tinggi. Dengan demikian bahan bakar yang nilai kalornya rendah jumlah bahan bakar yang digunakan menjadi lebih boros. Viskositas bahan bakar nabati dapat diturunkan dengan menaikan temperatur bahan bakar tersebut (Strong dkk, 2004).

Gambar 2.5 Grafik Hubungan antara Viskositas Terhadap Konsentrasi Solar Campuran Minyak Goreng Bimoli

(sumber: skipsi Lina Usmarita, Universitas Jember)

2.9 Konsumsi Bahan Bakar Mesin Diesel Menggunakan Bahan Bakar Campuran Solar dan Minyak Nabati

Secara umum meningkatnya putaran mesin menyebabkan naiknya kebutuhan bahan bakar. Hal ini disebabkan karena pada putaran tinggi proses pembakaran yang terjadi sangat cepat sehingga campuran udara dengan bahan bakar tidak dapat terbakar dengan sempurna karena campuran baru terlalu cepat menggantikan campuran lama yang belum seluruhnya terbakar (Kusuma, 2003). Spesific Fuel Consumtion (SFC) biodiesel B40 rata-rata lebih besar 2,75 % dibandingkan yang lainnya, hal ini disebabkan karena nilai kalor biodiesel B40 lebih kecil, sehingga konsumsi bahan bakarnya menjadi besar (Aziz , 2010). Hasil ini berbeda dengan yang didapatkan oleh Kusuma (2003). Konsumsi bahan bakar biodiesel lebih kecil sekitar 5 % dibandingkan solar untuk putaran mesin yang sama.

Rahardjo (2007) juga menganalisa konsumsi bahan bakar biodiesel yang berasal dari minyak jarak pagar. Konsumsi bahan biodiesel bakar biodiesel lebih besar dibanding solar. Amin (2003) juga melakukan uji biodiesel yang berasal dari minyak sawit pada mesin diesel dengan komposisi biodiesel 30%. Konsumsi bahan bakar biodiesel hanya 2% lebih tinggi dibandingkan solar.

Hasil pengujian emisi gas buang mesin Diesel berbahan bakar biodiesel menunjukan adanya partikel, hidrokarbon dan karbon monoksida yang lebih rendah pada saluran buang (Kristanto, Winaya, 2002). Dari hasil penelitian didapatkan emisi gas buang dari campuran 70 % volume solar dan 30 % volume methyl ester sawit (MES-30) dan dari campuran 70 % volume solar dan 30 % volume methyl ester jarak (MEJ-30) membentuk trend yang serupa dengan solar, menghasilkan emisi smoke, hidrokarbon, dan CO lebih rendah dibandingkan dengan solar (Sugiarto, 2005).

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Alat dan Bahan

A. Alat:

1) Engine Stand Hyundai tipe D4BX

2) 1 set toolbox berisi kunci ring, kunci pas, dan obeng (-)

3) Tachometer tipe digital KRISBOW KW06-303

4) Buret bahan bakar

5) Gelas ukur

6) Botol Pencampur

7) Stopwatch

B. Bahan:

1) Solar yang didapat dari SPBU Patemon Semarang

2) Minyak Goreng TROPICAL

3.2 Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan pada,

Hari : Selasa

Tanggal : 19 April 2016

Tempat : Laboratorium Prestasi Mesin gedung E9 lantai 1 Universitas

Negeri Semarang

3.3 Teknik Pengumpulan Data

Teknik pengumpulan data dalam pengujian ini menggunakan dua metode pengambilan data, yaitu:

1. Metode Literatur

Pengumpulan data yang dilakukan dengan mencari data-data dari buku, jurnal maupun internet yang dapat digunakan sebagai landasan teori dalam menulis laporan ini. Literatur yang digunakan adalah yang berhubungan dengan motor diesel, sistem pembakaran motor diesel 4 silinder, solar, minyak goreng dan emulsi solar-minyak goreng.

2. Metode Eksperimen

Pengumpulan data dengan melakukan pengujian dan mengamati prosesnya serta menulis hasil pengujiannya. Data yang diperlukan adalah waktu yang dihasilkan dari konsumsi 20 cc bahan bakar solar dan variasi emulsi solar dan minyak goreng pada putaran mesin 1000 rpm, 1500 rpm, dan 2000 rpm. Dan juga fenomena–fenomena yang terjadi saat pengujian bahan bakar tersebut dilakukan.

3.4 Prosedur Pengujian

1. Tune up

2. Prosedur Pengambilan Data

a. Mencampur bahan bakar solar dan minyak goreng dengan komposisi campuran: 0% minyak goreng, 10% minyak goreng, 20% minyak goreng, 30% minyak goreng, 40% minyak goreng, dan 50% minyak goreng.

b. Mengisi bahan bakar yang akan diuji tabung pengukuran (burret).

c. Menyalakan mesin yang sudah di tune up.

d. Mengatur variasi putaran mesin yang akan diuji menggunakan

Tachometer

e. Pengambian data dengan mencatat waktu yang dibutuhkan untuk konsumsi bahan bakar setiap 20 cc.

3.5 Instrumen

Sebelum melakukan praktikum, diperlukan instrumen sebagai wadah dari data-data yang dihasilkan setelah pengujian. Berikut instrumen yang digunakan dalam pengujian:

Tabel 3.1 Instrumen Pengujian

3.6 Diagram Alir Penelitian

Gambar 3.1 Diagram Alir Proses Praktikum

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Penelitian

Tabel 4.1 Hasil Rerata Konsumsi Campuran Bahan Bakar Solar dan Minyak Goreng (cc/menit)

Gambar 4.1 Hasil Konsumsi Variasi Campuran Bahan Bakar Solar dan Minyak Goreng

4.2 Pembahasan

Dari Gambar 4.1 dapat diambil hasil bahwa konsumsi bahan bakar paling irit pada campuran solar dan minyak goreng dengan persentase minyak goreng 10%, karena pada campuran minyak goreng 10% pengabutan bahan bakar lebih mudah. Pada campuran tersebut viskositas dari bahan bakar tidak memberatkan kinerja pompa untuk menyemprotkan bahan bakar. Selain itu dengan pencampuran bahan bakar solar dengan minyak goreng menyebabkan pelumasan pada ruang bakar semakin baik.

Namun, konsumsi bahan bakar campuran solar dan minyak goreng paling boros terdapat pada persentase campuran minyak goreng 50%, hal tersebut dikarenakan pada campuran minyak goreng 50% pengabutan bahan bakar lebih sulit, penyebabnya karena viskositas dari bahan bakar memberatkan kinerja pompa untuk menyemprotkan bahan bakar menuju ruang bakar. Untuk dapat mengabutkan campuran bahan bakar solar 50% dan minyak goreng 50% diperlukan tekanan penyemprotan lebih tinggi maka pompa harus lebih bekerja ekstra, peningkatan kinerja pompa akan berdampak pada kinerja mesin untuk menggerakkan pompa harus bertambah sehingga konsumsi bahan bakar menjadi lebih boros. Walaupun sebenarnya pada campuran 50% minyak goreng pelumasan pada ruang bakar lebih baik dibanding persentase campuran lain.

Hal lain yang mempengaruhi yaitu nilai kalor solar lebih tinggi yaitu sekitar 42,3 MJ/kg, sedangkan minyak goreng sekitar 37,76 MJ/kg. Maka pada pecampuran solar dengan minyak goreng, semakin besar kandungan minyak goreng maka nilai kandungan bahan bakar semakin menurun. Hal ini berperngaruh pada konsumsi bahan bakar spesifik yang semakin boros.

Sedangkan kenaikan angka cetane pada pencampuran bahan bakar solar dengan minyak goreng lebih berpengaruh pada kemampuan untuk mengurangi terjadinya detonasi pada motor diesel. Minyak goreng memiliki angka cetane 62,4, lebih tinggi dibanding solar yang hanya memiliki angka cetane 53.

Pada persentase campuran minyak goreng 30% diperoleh nilai konsumsi bahan bakar hamper sama pada 10%, namun pada putaran mesin 2000 rpm lebih boros sekitar 4% dan pada persentase campuran 20% nilainya cenderung menurun dari 10% maupun 30%. Hal tersebut disebabkan karena tidak validnya data yang kami ambil. Tidak validnya data dapat terjadi karena pada saat pengujian sering terjadi gelembung hasil mixing bahan bakar solar dan minyak goreng yang dapat mengganggu volume bahan bakar dan juga banyak udara yang terjebak dalam pompa bahan bakar saat penggantian jenis bahan bakar sehingga dapat menggangu banyaknya volume bahan bakar yang dipakai pada saat pengujian terutama pada putaran mesin 1000 rpm.

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan penelitian yang telah dilaksanakan, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:

1. Hasil uji konsumsi variasi pencampuran bahan bakar solar dan minyak goreng dengan persentase minyak goreng 0%, 10%, 20%, 30%, 40%, dan 50%, paling irit pada persentase pencampuran solar 90% dan minyak goreng 10%. Dan hasil konsumsi bahan bakar paling boros pada persentase pencampuran solar 50% dan minyak goreng 50%.

2. Pencampuran solar dengan minyak goreng yang paling optimal ada pada persentase campuran minyak goreng 10%.

5.2 Saran

Setelah dilakukannya penelitian ini, saran yang diberikan peneliti sebagai berikut:

1. Apabila akan menguji kinerja pada mesin, hendaknya dilakukan pada suhu kerja mesin agar data yang dihasilkan valid.

2. Pada saat pencampuran bahan bakar solar dengan minyak goreng sebaiknya dilakukan dengan mixer agar campuran lebih homogen. Setelah itu campuran didiamkan terlebih dahulu untuk menghilangkan gelembung udara dan buih efek dari proses pencampuran.

3. Pada saat penggantian variasi campuran bahan bakar sebaiknya dikuras hingga habis terlebih dahulu bahan bakar yang masih tersisa dalam pompa dan filter bahan bakar. Kemudian, baru diisi kembali dengan bahan bakar yang akan diuji dan jangan lupa untuk mengeluarkan udara yang masih terjebak dalam pompa bahan bakar agar data yang diambil valid.

DAFTAR PUSTAKA

Amin, S., Wahyudi, M.Y., dan Nuramin, M. 2003. Membandingkan Emisi Gas Buang Bahan Bakar Solar dan Biodiesel. Jurnal Sains dan Teknologi. Vol.5, No.5, 196-172.

Arifin, Zainal dan Rabiman. 2011. Sistem Bahan Bakar Motor Diesel. Yogyakarta: Graha Ilmu

Aziz, Isalmi. 2010. Uji Performance Mesin Diesel Menggunakan Biodiesel Dari Minyak Goreng Bekas, Jurnal ipi88429

Daryanto. 2004. Motor Diesel pada Mobil. Bandung: Yrama Widya

Hamid, T. dan Yusuf, R. 2002. Preparasi Karakteristik Biodiesel dari Minyak Kelapa Sawit. Makara Teknologi. 6, 60-65.

https://kedairastavara.files.wordpress.com/2012/07/preview_html_229fbf44.png (diakses tanggal 19 April 2016)

Kristanto, P. dan Winaya, R. 2002. Penggunaan Minyak Nabati Sebagai Bahan Bakar Alternatif pada Motor Diesel Sistem Injeksi Langsung. Jurnal Teknik Mesin. 4, 99103.

Kusuma, I. 2003. Pembuatan Biodiesel dari Minyak Jelantah dan Pengujian terhadap Prestasi Kerja Mesin Diesel. Poros. vol.6, no.4, 227-234.

Raharjo,S. 2007. Analisa Performa Mesin Disel dengan Bahan Bakar Biodiesel dari Minyak Jarak Pagar. Prosiding Seminar Nasional Teknologi. B1-B6, Yogyakarta

Sitorus, Tulus B. 2004. Kaji Eksperimental Performansi Motor Diesel dengan Bahan Bakar Biodiesel dari Minyak Goreng Bekas. Jurnal Teknik SIMETRIKA. Vol.3 No.3: 243-248

Strong, C., Erickson, C., & Shukla, D. 2004. Evaluation of Biodiesel Fuel. Montana State University – Bozeman. 1-70.

Sudik. 2013. Perbandingan Performa dan Konsumsi Bahan Bakar Motor Diesel Satu Silinder dengan Variasi Tekanan Injeksi Bahan Bakar dan Variasi Campuran Bahan Bakar Solar, Minyak Kelapa dan Minyak Kemiri. Skripsi, Universitas Negeri Semarang.

Usmarita, Lina. 2001. Identifikasi Campuran Minyak Goreng-Solar Melalui Viskositas dan Indeks Bias.Skripsi, Universitas Jember.

LAMPIRAN

1. Foto Engine Stand Hyundai C4BX