bab 2

7/18/2019 BAB 2

http://slidepdf.com/reader/full/bab-2-5695dd91243dd 1/23

6

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Pendahuluan

Pengertian daripada prinsip kerja dari conventer kit merupakan suatu

peralatan yang dipergunakan untuk mengkonversikan bahan bakar gas LPG pada

mesin motor. Dikonversi maksudnya adalah disesuaikan dengan kerja mesinnya

sehingga penggunaan bahan bakar gas LPG dapat diterapkan pada mesin

baerbahan bakar minyak. Bagian didalam mesin yang berhubungan dengan

pasokan bahan bakar, udara, kompresi mesin dan yang terakhir adalah timingnya

sehingga pembakaran sempurna atau peledakan yang optimal didapat. Dengan

pembakaran sempurna maka efisiensi dan performance kendaraan akan diperoleh

dengan baik.

2.2. CAD (Computer A ided Design )

CAD merupakan program yang digunakan untuk menjelaskan proses dimana

perancang teknik menggunakan computer sebagai perangkat kreatif yang dapat

menghasilkan, mengevaluasi, memodifikasi desain. Computer menjadi central

yang digunakan perancang untuk menganalisa data, membuat perhitungan dan

menggunakan grafik computer untuk membangun citra 2 dimensi (2D) atau 3

dimensi (3D) dengan cepat dan efisien dari desain yang diproyeksikan. Modifikasi

dapat dilakukan dengan cepat. Selain itu, pada setiap saat tahap desain

berlangsung data yang dihasilkan dapat disimpan dan dipanggil. Dengan

7/18/2019 BAB 2


7

penyederhanaan gambar menjadi bentuk dasar, geometri yang dibuat sebagai

bagian dari proses drafting dapat digunakan untuk pemrograman part sehingga

menghilagkan tahap konstruksi geometri.

2.3. Klasifikasi Motor Bakar

Motor bakar dapat diklasifikasikan menjadi 2 (dua) macam. Adapun

pengklasifikasian motor bakar adalah sebagai berikut :

1. Berdasar Sistem Pembakarannya

a.

Pembakaran dalam

Pada mesin pembakaran dalam fluida kerja yang dihasilkan pada

mesin itu sendiri, sehingga gas hasil pembakaran yang terjadi

sekaligus berfungsi sebagai fluida.

Contoh : Motor bakar torak.

b. Pembakaran luar

Pada mesin pembakaran luar fluida kerja yang dihasilkan terdapat

di luar mesin tersebut. Energi thermal dan gas hasil pembakaran

dipindahkan kedalam mesin melalui beberapa dinding pemisah.

Contoh : Kereta uap.

2.4. Motor Bensin

Motor bensin adalah mesin atau pesawat yang menggunakan energi termal

untuk melakukan kerja mekanik, yaitu dengan cara merubah energi kimia dari

bahan bakar menjadi energi panas dan menggunakan energi tersebut untuk

melakukan kerja mekanik. Energi termal diperoleh dari pembakaran bahan bakar

pada mesin itu sendiri. Motor bensin yang dihasilkan sekarang adalah

7/18/2019 BAB 2


8

pengembangan siklus Otto. Siklus Otto adalah siklus thermodinamika yang paling

banyak digunakan, mobil dan motor berbahan bakar bensin (petrol fuel) adalah

contoh penerapan dari sebuah siklus Otto. Secara thermodinamika siklus ini

memiliki 4 buah proses thermodinamika yang terdiri dari 2 buah proses isokhorik

(volume tetap) dan 2 buah proses adiabatis (kalor tetap). Adapun langkah dalam

siklus Otto yaitu gerakan piston dari titk puncak (TMA = Titik Mati Atas) ke

posisi bawah (TMB = Titik Mati Bawah) dalam silinder. Siklus ideal otto

ditunjukan oleh gambar 2.1 dibawah ini.

Gambar 2.1. Siklus ideal Otto (Cengel & Boles. 1994: 382)

Berdasarkan gambar 2.1. perhitungan - perhitungan yang berhubungan

dengan siklus ini adalah sebagai berikut :

Proses 1 - 2 Kerja kompresi isentropik

q1-2 = 0 dan w1-2 = cv (T1 – T2)

Proses 2 - 3 Pemasukan kalor pada volume konstan

w2-3 = 0

Q2-3 = Qin = mf QHV ηc atau

mmcv (T3 – T2) = (ma + mf )cv (T3 – T2)

Keterangan Gambar :

1 – 2 Proses kompresi secara isentropik

2 – 3 Proses penambahan kalor pada volume konstan

Qin = m.Cp.(T3 - T2)

3 – 4 Proses kerja isentropic

Qout = m.Cv.(T4 - T1)

4 – 1 Proses pelepasan kalor pada volume konstan

7/18/2019 BAB 2


9

q2-3 = cv (T3 – T2)

Proses 3 - 4 Kerja ekspansi isentropic yang dihasilkan

q3-4 = 0

w3-4 = cv (T3 – T4)

Proses 4 - 1 Pengeluaran gas buang pada volume konstan

w4-1 = 0

q4-1 = qout = cv (T4 – T1)

Dari perhitungan diatas didapat

wnet = w3-4 + w1-2 = qin – qout

Besarnya effisiensi termal :

ηth = wnet/ qin = 1 – (qout / qout)

Nilai effisiensi diatasnya hanya merupakan nilai indicator dari nilai

perhitungan termodinamikanya.

Keterangan :

Q = Perpindahan kalor untuk satu siklus (kj)

W = Kerja spesifik (kj/kg)

Cv = Kalor spesifik pada volume konstan (kj/kg-K)

T = Tempratur (ok)

q = Perpindahan kalor per unit massa (kj/kg-K)

ma = Massa udara (kg)

mf = Massa bahan bakar (kg)

mm = Massa campuran (udara+bahan bakar) (kg)

ἠc = Efisiensi pembakaran (%)

ἠt = Efisien thermal (%)

u = Energy dalam spesifik (kj/kg)

7/18/2019 BAB 2


10

Titik 1 = Awal kompresi

Titik 2 = Akhir kompresi, awal pembakaran

Titik 3 = Akhir pembakaran, awal wkspansi

Titik 4 = Akhir ekspansi

Titik 5 = Akhir isap, awal buang

Titik 6 = Akhir buang awal isap

2.5. Dasar Motor Bakar

Motor bakar terbagi menjadi 2 (dua) jenis utama yaitu motor diesel dan motor

bensin. Perbedaan umum terletak pada sistem penyalaan. Penyalaan pada motor

bensin dinyalakan oleh loncatan bunga api listrik yang dipercikan oleh busi atau

juga sering disebut juga spark ignition engine. Sedangkan pada motor diesel

penyalaan terjadi karena kompresi yang tinggi di dalam silinder kemudian bahan

bakar disemprotkan oleh nozzle atau juga sering disebut juga Compression Ignition

Engine.

2.5.1. Prinsip Kerja Motor Bensin

Secara garis besar dapat dijelaskan bahwa prinsip kerja dari motor bensin

yaitu bahan bakar yang berupa campuran bensin dan udara dibakar untuk

memperoleh tenaga panas yang selanjutnya digunakan untuk melakukan kerja

mekanis.

Campuran antara bensin dan udara dihisap kedalam silinder selanjutnya

dikompresi oleh torak yang berakibat timbulnya panas dan tekanan yang besar

pada gas tersebut. Campuran bensin dan udara yang telah dikompresi selanjutnya

7/18/2019 BAB 2


11

dibakar oleh percikan bunga api dari busi. Hasil dari pembakaran tersebut akan

menghasilkan tekanan yang sangat tinggi sehingga mendorong torak ke bawah.

Daya yang berasal dari torak tersebut diteruskan ke batang torak (conecting rod )

dan diubah oleh poros engkol menjadi kerja mekanik. Sedangkan gas hasil

pembakaran akan dibuang keluar silinder. Menurut prinsip kerjanya motor bensin

dibedakan menjadi dua jenis yaitu motor bensin empat langkah (4 tak) dan motor

bensin dua langkah (2 tak).

2.6. Motor Bensin Empat Langkah (4 Tak)

Motor Bensin 4 Langkah adalah motor bensin yang setiap siklus kerjanya

dalam 4 langkah torak atau 2 kali putaran poros engkol. Adapun rangkaian proses

dan langkah - langkah torak adalah sebagai berikut:

1. Langkah hisap ( suction stroke)

Dimana torak bergerak dari TMA (titik mati atas) menuju TMB (titik mati

bawah), dalam langkah ini campuran udara dan bahan bakar di hisap

kedalam silinder, katup hisap terbuka sedangkan katup buang tertutup,

waktu torak bergerak kebawah menyebabkan ruang silinder menjadi

vakum, masuknya campuran bahan bakar disebabkan adanya tekanan udara

luar (atmospheric pressure) yang disebut langkah hisap.

2. Langkah kompresi (compression stroke)

Seteah mencapai TMB torak bergerak kembali ke TMA sementara katup

hisap dan katup buang tertutup. Campuran bahan bakar dan udara yang

terhisap akan berkurang di dalam silinder dan di kompresikan oleh torak

yang bergerak ke TMA. Akibat tekanan yang tinggi maka temperatur

7/18/2019 BAB 2


12

menjadi naik sehingga campuran bahan bakar menjadi mudah terbakar

disebut langkah kompresi.

3.

Langkah usaha (expansion stroke)

Pada saat torak bergerak ke TMA katup hisap dan buang masih tertutup.

Beberapa derajat sebelum TMA busi memercikan bunga api, campuran

bahan bakar dan udara akan terbakar, terjadilah proses pembakaran

sehingga tekanan dan temperatur naik. Dan akhirnya torak bergerak

menuju TMB dengan tekanan gas yang terbakar.

4.

Langkah buang (exhaust stroke)

Gas hasil pembakaran di buang untuk melakukan siklus lagi. Saat torak

telah melaksanakan langkah kerja torak bergerak kembali ke TMA, katup

buang terbuka dan katup isap tertutup mendesak gas pembakaran keluar

dari dalam silinder melalui saluran gas buang. Untuk lebih jelasnya siklus

kerja motor empat langah (4 tak) di tunjukan oleh gambar di bawah ini.

Gambar 2. 2. Prinsip Kerja Motor 4 (Empat) Langkah

(Sumber : Aryadi Dan Karnowo, 2008 : 4)

7/18/2019 BAB 2


13

2.7. Motor Bensin Dua Langkah (2 Tak)

Prinsip kerja motor dua langkah secara umum sama dengan motor empat

langkah, perbedaannya terdapat pada jumlah gerakan piston, pada motor dua

langkah untuk menghasilkan satu langkah kerja dibutuhkan dua gerakan piston

atau satu putaran poros engkol, adapun prinsip kerjanya sebagai berikut :

2.7.1. Hisap dan Kompresi Ekspansi Buang

Torak bergerak dari TMB ke TMA, saluran masuk terbuka dan campuran

bensin dan udara masuk ke ruang engkol. Sementara itu di atas torak terjadi

langkah kompresi sehingga menghasilkan suhu dan tekanan yang tinggi dan

mengakibatkan torak terdorong ke TMB. Pada saat torak menuju TMB, torak

menutup saluran masuk dan memperkecil ruang engkol. Hal ini mengakibatkan

campuran bensin dan udara bergerak ke atas torak melalui saluran bilas. Pada saat

torak sampai TMB, saluran bilas dan saluran buang terbuka sehingga campuran

bensin dan udara dari ruang engkol masuk ke ruang bakar. Siklus kerja motor

bensin dua langkah (2 Tak) di tunjukan oleh gambar berikut ini :

Gambar 2. 3. Prinsip Kerja Motor 2 (Dua) Langkah

(Sumber : Aryadi Dan Karnowo 2008 : 7)

7/18/2019 BAB 2


14

2.7.2. Proses Pembakaran

Secara umum pembakaran didefinisikan sebagai reaksi kimia atau reaksi

persenyawaan bahan bakar dan udara sebagai oksidan dengan temperaturnya lebih

besar dari titik nyala. Mekanisme pembakarannya sangat dipengaruhi oleh keadaan

dari keseluruhan proses pembakaran dimana atom - atom dari komponen yang

dapat bereaksi dengan oksigen yang dapat membentuk produk yang berupa gas.

Ketika terjadi percikan bunga api listrik di dalam silinder beberapa derajat engkol

sebelum torak mencapai TMA, campuran bahan bakar dan udara di sekitar itulah

mula-mula terbakar. Kemudian nyala api merambat ke segala arah dengan

kecepatan yang sangat tinggi (25 - 50 m/detik).

Untuk memperoleh daya maksimum dari suatu operasi hendaknya

komposisi gas pembakaran dari silinder (komposisi gas hasil pembakaran) dibuat

seideal mungkin, sehingga tekanan gas hasil pembakaran bisa maksimal menekan

torak dan mengurangi terjadinya detonasi. Komposisi bahan bakar dan udara

dalam silinder akan menentukan kualitas pembakaran dan akan berpengaruh

terhadap performance mesin dan emisi gas buang.

Denotasi merupakan keadaan dimana pembakaran di dalam silinder motor

terjadi kenaikan yang sangat cepat dan kuat sehingga dari luar terdengar suara

“knocking”. Denotasi ini dapat terjadi pada semua jenis motor bakar. Sifatnya

sangat merugikan karena :

a. Mengurangi rendemen motor, sebab lebih banyak panas yang

diserahkan pada dinding silinder dari pada yang diubah menjadi usaha.

b. Mengakibatkan retak pada torak, batang dan komponen yang lain.

7/18/2019 BAB 2


15

c. Mengakibatkan pembakaran yang terlampau cepat.

2.8. Parameter Prestasi Mesin

Karakteristik untuk kerja suatu motor bakar torak dinyatakan dalam beberapa

parameter diantaranya adalah konsumsi bahan bakar, konsumsi bahan bakar

spesifik, perbandingan bahan bakar udara, daya keluaran. Berikut ditampilkan

rumus - rumus dari beberapa parameter yang digunakan dalam menuntukan unjuk

kerja motor bakar torak :

1.

Torsi

Torsi mesin diukur dengan menggunakan dynamometer. Torsi dapat

dinyatakan dengan persamaan ( Haywood, 1989;46)

T = F x b (N.m)……………………………………….(2.1)

Keterangan :

T = Torsi mesin (N.m)

F = Gaya permesinan (m)

b = Panjang langkah torsi (N)

2. Daya

Daya (p) diteruskan oleh mesin dan diserap oleh dynamometer dapat

dinyatakan dengan persamaan (Haywood, 1989;46)

P = 2πTN (kWatt)…………………….……………..(2.2)

P(kW) = 2π N (put/det) T(N.m)x10-3

Keterangan :

N = Kecepatan putaran poros engkol (putaran/det)

T = Torsi (N,m)

7/18/2019 BAB 2


16

3. Konsumsi Bahan Bakar (SFC)

Kosumsi bahan bakar spesifik bensin dapat dinyatakan dengan

persamaan ( Haywood, 1989:51-52)

( )

(

……………….……..(2.3)

Keterangan :

SFC = Konsumsi bahan bakar spesifik (kg/hp.jam)

BHP = Daya keluaran mesin (Hp)

ρf = Masa jenis campuran bahan bakar bensin (kg/m3)

Vf = Konsumsi bahan bakar selama t detik

t = Interval waktu pengukuran konsumsi bahan bakar

(detik)

4. Laju Aliran Massa Bahan Bakar (ƒ)

=

…………...……………..(2.4)

Keterangan :

BFC = konsumsi bahan bakar (L/jam)

ƒ = Laju aliran massa bahan bakar (kg/s)

ρƒ = Massa jenis bahan bakar (kg/m3)

5. Laju Aliran Massa Udara ()

=

…………...……….(2.5)

Keterangan :

AFR = Rasio massa udara/bahan bakar (kg udara/kg

bahan bakar)

= Laju aliran massa udara (kg/s)

7/18/2019 BAB 2


17

BFC = Konsumsi bahan bakar (L/jam)

ρƒ = Massa jenis bahan bakar (kg/m3). Dalam hal ini

adalah bensin = 754,2 kg/m

3

6. Daya Keluaran / Brake Horse power (BHP)

Suatu daya keluaran yang digunakan dalam perhitungan bukan

merupakan suatu British unit karena hasilnya didapat pada pengukuran

dengan menggunakan dynamometer menggunakan pengukuran British

unit.

BHP = ()

………………………….(2.6)

Keterangan :

BHP = Daya keluaran mesin (hp)

T = Torsi keluaran mesin (FtLbs)

rpm = Putaran mesin / N

7.

Konsumsi Bahan Bakar Spesifik (BSFC)

BSFC =

……………………………………..(2.7)

Keterangan :

BSFC = Konsumsi bahan bakar spesifik (gr/hp.h)

BFC = Konsumsi bahan bakar (l/h)

BHP = Daya keluaran mesin (hp)

ρƒ = Massa jenis bahan bakar (kg/m3)

2.9. Bahan Bakar

Bahan bakar ( fuel ) adalah segala sesuatu yang dapat di bakar misalnya

kertas, kain, batu bara, minyak tanah, bensin dsb. Untuk melakukan pembakaran

7/18/2019 BAB 2


18

diperlukan 3 (tiga) unsur, yaitu :

1. Bahan bakar

2. Udara

3. Suhu untuk memulai pembakaran

Ada 3 (tiga) jenis bahan bakar, yaitu :

1. Bahan bakar padat

2. Bahan bakar cair

3. Bahan bakar gas

Kriteria utama yang harus dipenuhi bahan bakar yang akan digunakan dalam

motor bakar adalah sebagai berikut :

1. Proses pembakaran bahan bakar dalam silinder harus secepat

mungkin dan panas yang dihasilkan harus tinggi.

2. Bahan bakar yang digunakan harus tidak meninggalkan endapan

atau deposit setelah pembakaran karena akan menyebabkan

kerusakan pada dinding silinder.

3. Gas sisa pembakaran harus tidak berbahaya pada saat dilepas ke

atmosfer.

2.10. LPG ( Liquid Petroleum Gas)

LPG diperoleh dari hidrokarbon yang dihasilkan selama penyulingan

minyak mentah dan dari komponen gas alam. Komponen LPG didominasi propana

(C3H8) dan butana (C4H10). LPG juga mengandung hidrokarbon ringan lain dalam

jumlah kecil, misalnya etana (C2H6) dan petana (C5H12)1. Dalam kondisi atmosfer,

LPG akan berbentuk gas. Volume LPG dalam bentuk cair akan lebih kecil

7/18/2019 BAB 2


19

dibandingkan dalam bentuk gas untuk volume yang sama. Rasio antara volume gas

bila menguap dengan gas dalam keadaan cair bervariasi tergantung komposisi,

tekanan dan temperatur, tetapi biasanya sekitar 250:1. Tekanan dimana LPG

berbentuk cair dinamakan tekanan uap. contoh dibutuhkan tekanan sekitar 220 kPa

(2.2 a) agi utana uni paa 2 ( ) aga ncai an kita 2.2 pa

(22 a) agi popana uni paa ( ).

Kandungan energi LPG sebesar 46.23 MJ/kg dan 26 MJ/kg, dibandingkan

dengan bahan bakar bensin dan LPG memiliki kandungan energi per satuan massa

relatif tinggi, tetapi kandungan energi per satuan volumenya rendah. Volume LPG

lebih besar dari bensin sekitar 15 % sampai dengan 20%.

LPG memiliki nilai oktan 112. Nilai oktan 112 memungkinkan untuk

diterapkan pada mesin dengan perbaningan kompresi yang lebih tinggi sehingga

memberikan efisiensi thermal yang lebih tinggi. Biaya oprasional mesin LPG

lebih rendah dan memiliki karakteristik ramah lingkungan. LPG menjadi alternatif

energi yang populer sebagai pengganti bensin.

LPG memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan bensin.

Konsumsi bahan bakar LPG per satuan volume lebih rendah daripada bensin.

Distribusi gas pada tiap – tiap silinder lebih merata sehingga percepatan mesin lebih

baik dan putaran stasioner lebih halus. Ruang bakar lebih bersih sehingga umur

mesin meningkat. Kadungan karbon LPG lebih rendah daripada bensin atau diesel

sehingga menghasilkan yang lebih rendah.

Dari beberapa keunggulan diatas LPG memiliki beberapa kelemahan,

mesin berbahan bakar LPG menghasilkan daya yang lebih rendah dari mesin

bensin. Penurunan daya yg terjadi sekitar 5%-10%. Sistem pengapian harus lebih

7/18/2019 BAB 2


20

besar sehingga penyalaan mesin menjadi lebih berat, perlu penyesuaian saat

pengapian dan kualitas sistem pengapian. Sistem bahan bakar harus dibuat lebih

kuat daripada sistem bensin.

Sifat utama gas LPG adalah sebagai berikut :

1. Cairan dan gasnya sangat mudah terbakar.

2. Gas tidak beracun, tidak berwarna dan biasanya berbau menyengat.

3. Gas dikirimkan sebagai cairan yang bertekanan di dalam tangki atau

silinder.

4.

Cairan dapat menguap jika dilepas dan menyebar dengan cepat.

5. Gas ini lebih berat dibanding udara sehingga akan banyak menempati

daerah yang rendah.

2.11. Bahaya Gas LPG

Salah satu resiko penggunaan gas LPG adalah terjadinya kebocoran pada

tabung atau instalasi gas LPG sehingga bila terkena api dapat menyebabkan

kebakaran. Pada awalnya gas LPG tidak berbau, tapi bila demikian akan sulit

dideteksi apabila terjadi kebocoran pada tabung gas LPG. Menyadari itu bensin

menambahkan gas LPG campuran yang baunya khas dan menusuk hidung.

Langkah itu sangat berguna untuk mendeteksi bila terjadi kebocoran pada tabung

gas LPG. Tekanan gas LPG cukup besar (tekanan uap sekitar 120 psi), sehingga

kebocoran gas LPG akan membentuk gas LPG secara cepat dan merubah

volumenya menjadi lebih besar.

1. Naptha atau Petroleum eter , biasa digunakan sebagai pelarut dalam

industri.

7/18/2019 BAB 2


21

2. Gasolin (bensin), biasa digunakan sebagai bahan bakar kendaraan

bermotor.

3.

Kerosin (minyak tanah), biasa digunakan sebagai bahan bakar untuk

keperluan rumah tangga. Selain itu kerosin juga digunakan sebagai

bahan baku pembuatan bensin melalui proses cracking.

2.12. Emisi Gas Buang

Penggunaan kendaraan bermotor juga menimbulkan dampak yang sangat

buruk terhadap lingkungan, terutama gas buang dari hasil pembakaran bahan bakar

yang tidak terurai atau terbakar dengan sempurna. Seperti di ketahui bahwa proses

pembakaran bahan bakar dari motor bakar menghasilkan gas buang yang secara

teoritis mengandung unsur CO,NO2,HC,C,H2,CO2,H2O dan N2, dimana banyak

yang bersifat mencemari lingkungan sekitar dalam bentuk polusi udara. Unsur gas

karbon monoksida (CO) yang berpengaruh bagi kesehatan makhluk hidup perlu

mendapat kajian khusus, karena unsur karbon monoksida hasil pembakaran

bersifat racun bagi darah manusia pada saat pernafasan, sebagai akibat

berkurangnya oksigen pada jaringan darah. Jumlah CO yang terdapat di dalam

darah, lamanya dihirup dan kecepatan pernafasan menentukan jumlah kombinasi

hemoglobin/karbon-monoksida di dalam darah, dan jika jumlah CO sudah

mencapai jumlah tertentu/jenuh di dalam tubuh maka akan menyebabkan

kematian.

1. Karbon monoksida (CO)

Karbon monoksida tidak berwarna, tidak berbau, gas beracun, yang

dihasikan mesin ketika beroprasi dengan perbandingan ekivalen campuran

7/18/2019 BAB 2


22

kayu. Ketika tidak cukup oksigen untuk merubah semua carbon menjadi CO2,

sebagai bahan bakar tidak dapat terbakar dan carbon akhirnya terbentuk CO.

Gas buang dalam motor bahan bakar bensin akan berkisar 0,2% - 5% CO.

Tidak hanya CO dipertimbangkan sebagai emisi, tetapi juga kerugian energi

kimia yang tidak seluruhnya digunakan dalam mesin. CO adalah bahan bakar

yang dapat dibakar untuk manghasilkan tambahan energi kimia.

CO + 1/202 CO2 + kalor

Maksimum CO dihasilkan ketika mesin bekerja pada campuran kaya,

ketika mulai ( starting) atau percepatan (accelerating), untuk mengurangi

emisi CO2 dapat dilakukan dengan menggunakan campuran etanol + bensin

sebagai bahan bakar.

2. Hidrokarbon (HC)

Gas buang meninggalkan ruang bakar mesin motor bensin berisi 6000

ppm komponen hidrokarbon, yang ekivalen dengan 1-1,5% dari bahan bakar.

Terdapat sekitar 40% dari komponen bahan bakar bensin yang tidak terbakar.

Dan 60% lainnya komponen yang bereaksi tidak ada dalam bahan bakar

murni. Bagi kunci dari molekul yang tidak seimbang yang dibentuk ketika

sebagian besar molekul bahan bakar terurai (thermal cracking) selama reaksi

pembakaran, yang kemudian membentuk molekul sebagai atom satu karbon

(CH1).

3. Karbondioksida (CO2)

Karbondioksida (CO2) adalah gas buang menandakan kesempurnaan

pembakaran yang terjadi pada ruang bakar. Semakin tinggi kadar CO2 maka

pembakaran yang terjadi semakin mendekati sempurna dan sebaliknya jika

7/18/2019 BAB 2


23

kadar CO2 dalam gas buang rendah maka pembakaran yang terjadi semakin

jauh dari sempurna.

4.

Oksigen (O2)

Kadar O2 menandakan bahwa tingkat penggunaan udara (oksigen) dalam

proses pembakaran, semakin rendah kadar O2 semakin banyak udara yang di

pergunakan untuk proses pembakaran yang berarti pembakaran yang terjadi

semakin baik, namun sebaliknya jika kadar O2 tinggi maka banyak udara

masuk yang tidak di pergunakan pada proses pembakaran yang berarti reaksi

pembakaran kurang sempurna dan akan menghasilkan CO ( kadar monoksida)

pada gas buang, yang seharusnya menjadi CO2. terlihat kadar O2 dengan

menggunakan bahan bakar gas LPG 3 kg lebih besar di bandingkan dengan

mengunakan bahan bakar bensin hal ini tidak sesuai dengan teori, dimana

seharusnya gas LPG dapat membantu agar pembakaran lebih sempurna.

2.13. Metode Penelitian (Research And Development )

Metode penelitian dan pengembangan ( Research And Development ) adalah

metode penelitian yang diguanakan untuk menghasilkan produk tertentu, dan

menguji keefektifan produk desain sebagai mana convente kit motor BBG yang

saya kembangkan, menetukan keefisienan serta keamanan.

Untuk dapat menghasilkan produk tertentu digunakan penelitian yang

bersifat analisis kebutuhan dalam menguji keefektifan produk tersebut supaya

dapat berfungsi dimasyarakat luas, maka diperlukan penelitian dan penguji

keefektifan produk tersebut. Jadi pengembangan bersifat longitudional (bertahap

bisa multy years). Langkah - langkah penelitian pengembangan yang dilakukan

7/18/2019 BAB 2


24

menghasilkan produk tertentu dan menguji keefektifan produk yang

dikembangkan conventer kit pada motor BBG. Potensi dan masalah A

pengumpulan data desain produk A validasi desain A revisi desain A ujicoba

produk A revisi produk A ujicoba pemakaian A produk masal.

2.14. Tinjauan Pustaka

Banyak penelitian yang telah di lakukan tentang perubahan bahan bakar dari

bensin ke gas LPG pada kendaraan bermotor oleh Muhammad Aziz.w terhadap

“ Analisa Penggunaan Bahan Bakar Liquefied Petroleum Gas (LPG) Terhadap

Konsumsi Bahan Bakar Dan Emisi Gas Buang CO Dan HC Pada Motor Supra X

125 Tahuan 2009”. Dengan mengunakan bahan bakar LPG 3 Kg dapat menempuh

jarak 250 km dibandingkan dengan 1 liter bansin hanya dapat menempuh jarak 55

km, HC yang didapat 2274 ppm dan CO 0,025%, selain itu pula penelitian yang

dilakukan oleh Nu’man terhadap “ Peforma Mesin Dan Emisi Gas Buang Motor

Bensin Berbahan Bakar LPG Dengan Penambahn Gas HHO”. Dengan itu

pengunan bahan bakar gas LPG untuk motor Yamaha xeon dimana dengan

mengunakan bahan bakar gas LPG yang ditambah kan gas HHO mengalami

penurunan dibandingkan dengan mengunakn pertamax tetapi mengalami

penurunan emisi gasbuang dengan mengunakan gas LPG dan gas HHO

diantaranya CO dan HC. Dimana pula yang dilakukan oleh Bambang Yunianto

terhadap “ Pengaruh Perubahan Saat Penyalaan (Ignition Timing) Terhadap

Prestasi Mesin Pada Sepeda Motor 4 Langkah Dangan Bahan Bakar LPG”.

Dimana dengan mengunakan bahan bakar gas LPG mengalami penuruna daya dan

torsi rata-rata 25%, tetapi dengan pengaturan saat penyalaan 110 sebelum TMA

dapat menghasilkan daya dan torsi yang dekat dengan perestasi motor bensin yang

7/18/2019 BAB 2


25

hanya selisih 3 % hasil yang dilakuakan selisih antara bahan bakar bensin dan gas

LPG berkisar pada putaran 4000 s,d 5000. Dimana selain itu dilakuakan penelitian

oleh I Made Nuarsa Dan Kawan-Kawan. Terhadap “ Pengaruh Posisi

Penyemprotan Bahan Bakar Gas LPG Pada Intake Manifold Terhadap Konsumsi

Bahan Bakar Pada Mesin Bensin Empat Langkah Satu Silinder Honda Supra X”.

Dimana penyemprotan bahan bakar LPG pada posisi belakang (p3) didapatkan

penilaian penurunan konsumsi bahn bakar (FC) yang optimal dibandingkan pada

posisi depan (P1) dan posisi tengah (P2) pada putaran 4500 dan 6000 rpm terhadap

penggunaan bahan bakar bensin. Selain itu pula dilakukan penelitian oleh

Rahardjo Tirtoantmodjo Dan Kawan-Kawan. diman “ Peningkatan

Performance Motor Bensin 4 Tak 3 Silinder Yang Memgunakan Bahan Bakar Gas

Dengan Penambahan Blower Dan Sistem Injeksi”. Dari hasil penelitian dimana

motor 4 tak 3 silinder dengan adanya penambahan blower (inventer) didalam

sistem injeksi BBG maka tekanan dan kepadatan campuran BBG dan udara yang

masuk kedalam ruang bakar bisa lebih tinggi dan daya yang dihasilkan motor

bakar lebih meningkat dan bisa menyamai. Bahkan melebihi daya motor dari

motor bakar bensin. Dimana pula penelitian oleh Phlilip Kristanto Dan Kawan-

Kawan. “Dengan Pengaruh Perubahan Pemajuan Waktu Penyalaan Terhadap

Motor Dul Fuel (Bensin-BBG ) Dengan Mengunakn Bahan Bakar Gas”. Diman

daya dan torsi mengalami penurunan dengan tetapi dengan cara meningkatakan

unjuk kerja dari motor bensin yang menggunakan bahan bakar gas dengan

mengatur pemajuan penyalaan secara elektronik sehingga waktu pengapainnya

lebih cepat. Dimana yang telah dilakukan oleh Ir.Achmad Fauzan HS MT.

“Terhadap Disain Conventer Kits Modifikasi Sistem Bahan Bakar Motor Bensin

Menjadi Berbahan Bakar Gas”. Dengan hasil penelitian bahan bakar menunjukan

7/18/2019 BAB 2


26

bahwa kandungan CO cukup besar (14%) pada tekanan bahan bakar diatas

0,15kg/cm2 sehingga bahan bakar tetap mengalir meskipun tidak terjadi

kevakuman di ruang bakar dari hasi uji coba kits konversi eksperimental, di

temukan bahwa kran mimbran tidak berfungsi secara maksimal.

Tinggi daya motor tersebut pengaruhi oleh “ posisi penyemprotan bahan

bakar gas LPG pada intake manifold terhadap konsumsi bahan bakar pada mesin

bensin 4 langkah 1 silinder ”. Yang diteliti oleh Nuarsa dkk. Apabila kita

membandingkan nilai konsumsi bahan bakar gas LPG maka akan terlihat bahwa

konsumsi bahan bahan bakar gas LPG pada putaran 4500 dan 6000 rpm nilai

konsumsi bahan bakar pada gas LPG lebih rendah dari pada nilai konsumsi bahan

bakar pada saat menggunaan bahan bakar bensin.

Tidak hanya perubahan di intake manifold yang bisa mempengaruhi

konsumsi bahan bakar tapi juga perubahan saat penyalaan ( Ignition Timin)

terhadap prestasi mesin pada sepeda motor 4 langkah dengan bahan bakar gas LPG

yang di teliti oleh Yunianto. Dari hasil “Pengujian Mesin Sepeda Motor Rimco

Terhadap Performa Untuk Dua Jenis Bahan Bakar Yaitu Bensin Dan Gas LPG

Dengan Pengubahan Pada Sudut Pengapian”. Dapat diperoleh pemakaian bahan

bakar gas LPG pada mesin menghasilkan daya dan torsi rata-rata sebesar 25%

lebih kecil dibandingkan daya dan torsi yang dihasilkan oleh bensin. Torsi gas

LPG pada sudut pengapian 11° lebih tinggi dari torsi pada variasi sudut pengapian

yang lain yaitu pada 4000 rpm dengan torsi 8.309 Nm. Dibandingkan dengan

bahan bakar bensin pengapian standar, gas LPG 11° hanya berselisih rata-rata 3 %

lebih kecil dari torsi bensin standar. Kondisi operasi terbaik mesin baik dengan

7/18/2019 BAB 2


27

bahan bakar bensin maupun gas LPG dalam kisaran putaran 4.000 rpm sampai

5.000 rpm

Selanjutnya diteliti tentang “ Pembakaran Menggunakan Bensin Dan LPG

Untuk Perbandingan Performa Mesin Dan Emisi Gas Buang ”. Seperti yang

diteliti oleh Herlambang. Berdasarkan pengujian didapat kesimpulan bahwa pada

penggunaan bahan bakar gas LPG pada motor terjadi penurunan performa mesin,

konsumsi bahan bakar, dan menurunkan emisi Co dan HC.

Tidak hanya Herlambang yang meneliti perbandingan performa mesin dan

emisi gas buang tehadap motor berbahan bakar gas LPG. Di sini juga di terangkan

penelitian yang di lakukan oleh Siregar, Dalam penelitiannya “Bahan Bakar Gas

LPG Di Tambahkan Dengan Gas HHO”. Berikut penyataannya penggunaan

bahan bakar gas LPG berpengaruh terhadap performa mesin dan kadar emisi gas

buang sepeda motor Honda Vario 110cc Penggunaan bahan bakar gas LPG pada

sepeda motor Honda Vario 110cc dapat meningkatkan torsi (torque), dan daya

(power). Peningkatan torsi tertinggi sebesar 63,90% didapatkan pada putaran 2000

rpm dengan menggunakan bahan bakar LPG. Peningkatan daya tertinggi sebesar

50,44% didapatkan pada putaran 2000 rpm dengan menggunakan bahan bakar gas

LPG. Sedangkan konsumsi bahan bakar ( Fuel Consumption) mengalami

penurunan yang signifikan. Penurunan konsumsi bahan bakar tertinggi sebesar

23,09% didapatkan pada putaran 6000 rpm dengan menggunakan bahan bakar gas

LPG. Dan juga menurunkan kadar emisi gas buang seperti penurunan Co tertinggi

sebesar 99,56% didapatkan pada putaran 5500 rpm. Penurunan Co2 tertinggi

sebesar 55,72% didapatkan pada putaran 3500 rpm. Penurunan HC tertinggi

sebesar 77,67% didapatkan pada putaran 5500 rpm. Sedangkan konsentrasi O2

7/18/2019 BAB 2


28

mengalami peningkatan yang signifikan pada penggunaan bahan bakar LPG.

Peningkatan tertinggi sebesar 83,65% didapatkan pada putaran 7500 rpm.

Dalam pembuatan motor bakar berbahan bakar gas LPG di sini ada sebuah

conveter kits dalam sebuah penelitian yang di lakukan oleh Fauzan yaitu

“Membuat Desain Conventer Kits Dalam Perancangan Metode Desain Pahl Dan

Beitz ”. Maka di dapat hasil perancangan kits konversi eksperimemtal untuk mesin

satu silinder 110cc empat langkah berupa system pencampur bahan bakar (mizer)

dengan menggunakan main jet dan pilot jet sebagai komponen inti dan instalasi kit

konversi eksperimental sebagai berikut Bahan bakar gas LPG yang berada dalam

tabung bertekanan tinggi dikeluarkan dengan menurunkan tekanannya

menggunakan regulator gas LPG tekanan tinggi dan kembali diturunkan

tekanannya sesuai dengan kebutuhan konsumsi bahan bakar dengan menggunakan

regulator asetelin. Gas yang sudah diturunkan tekanannya dialirkan melalui selang

gas ke kran mimbran. Kevakuman yang terjadi di ruang bakar yang diakibatkan

oleh langkah isap piston dari TMA ke TMB mengakibatkan pegas kran mimbran

tertarik dan membuka aliran gas dan gas akan mengalir ke kran pembagi untuk

kemudian dialirkan ke main jet dan pilot jet di dalam pencampur ( Mixer ). Udara

yang masuk karena kevakuman dalam ruang bakar akan bercampur dengan gas

LPG dan kemudian masuk kedalam ruang bakar mesin satu silinder empat

langkah.

bab 2

Documents