desain sistem penggunaan kombinasi bahan bakar … · desain sistem penggunaan kombinasi bahan...

76
DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL WILIANDI SAPUTRO DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2016

Upload: phungquynh

Post on 08-Mar-2019

230 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN

BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA

UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL

WILIANDI SAPUTRO

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2016

Page 2: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Desain Sistem

Penggunaan Kombinasi Bahan Bakar (Solar - LPG) dan Pengukuran Kinerjanya

untuk Motor Bakar Diesel adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi

pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi

mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan

maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan

dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.

Bogor, Desember 2016

Wiliandi Saputro

NIM F14120088

Page 3: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

ABSTRAK

WILIANDI SAPUTRO. Desain Sistem Penggunaan Kombinasi Bahan Bakar

(Solar - LPG) dan Pengukuran Kinerjanya untuk Motor Bakar Diesel. Dibimbing

oleh DESRIAL.

Liquid Petroleum Gas (LPG) merupakan salah satu bahan bakar gas yang

dapat digunakan sebagai bahan bakar pada motor diesel dengan cara

mengkombinasikannya dengan bahan bakar solar. Penelitian ini bertujuan untuk

mendesain sistem penggunaan kombinasi bahan bakar (solar - LPG) dari variasi

pembukaan katup pada regulator, serta menganalisis kelayakan penggunaan

kombinasi solar – LPG sebagai bahan bakar motor diesel dengan perbandingan

harga antara hanya menggunakan solar dengan kombinasi solar – LPG. Hasil

penelitian menyatakan bahwa penggunaan bahan bakar LPG berdasar bukaan katup

pada regulator dapat dilakukan mulai pada bukaan 20%, 25%, 30%, 35%, hingga

40%. Pengujian konsumsi bahan bakar menggunakan LPG dapat menghemat bahan

bakar solar sebesar 0.7 liter/jam (tanpa beban) dan 1.14 liter/jam (menggunakan

beban). Kecepatan motor yang dihasilkanpun meningkat hingga 300 rpm. Hasil dari

kontur simulasi CFD menunjukan percampuran LPG yang paling baik dan merata

terjadi pada bukaan 30% dengan hasil rata-rata campuran 0.064. Dari sisi ekonomi

penggunaan kombinasi bahan bakar (solar – LPG) tidak direkomendasikan pada

daerah yang dekat dengan area SPBU dikarenakan lebih mahal. Namun,

penggunaan kombinasi bahan bakar ini sangat direkomendasikan pada remote

areas di Indonesia yang menghasilkan total biaya konsumsi bahan bakar yang lebih

murah.

Kata kunci: CFD, LPG, kombinasi bahan bakar, motor diesel, solar.

ABSTRACT

WILIANDI SAPUTRO. Systems Design and Performance Test of Fuel

Combination (Diesel Fuel – LPG) for Diesel Engine. Supervised by DESRIAL.

Liquid Petroleum Gas (LPG) is one of gas fuel can be used as fuel for diesel

engine with combination (diesel fuel-LPG) technique. Purpose of this study is to

make a design of the systems use fuel combination and regulator opener variation

with economic engineering analysis that fuel combination (diesel fuel-LPG) as fuel

of diesel engine with comparison use diesel fuel only and combination fuel. The

simulation is done by Solidworks Computation Fluid Dynamic tool (CFD) to know

how the contour formation between LPG and air. Result of this study that LPG

injection based on valve opener at regulator that started at 20%, 25%, 30%, 35%,

until 40%. Performance test of fuel consumption using LPG can save the diesel fuel

about 0, 7 ltr/hour (without load) and 1, 14 ltr/hour (Load). Diesel engine revolution

increase almost 300 rpm, it’s faster than use diesel fuel only. Result of CFD contour

simulation showing the best combination at opener 30% with the combination

average number about 0.064. Based on economically using the fuel combination

(diesel fuel – LPG) is not recomended in near SPBU areas because more expensive.

However, using the fuel combination highly recomended in the remote areas in

Indonesia that resulted total fuel consumption cost is cheaper.

Key words: CFD, diesel engine, diesel fuel, fuel combination application, LPG.

Page 4: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN

BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA

UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL

WILIANDI SAPUTRO

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik

pada

Departemen Teknik Mesin dan Biosistem

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2016

Page 5: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain
Page 6: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

PRAKATA

Puji dan syukur dipanjatkan ke hadapan Allah SWT atas karunia-Nya

sehingga penelitian ini berhasil diselesaikan. Penelitian dengan judul “Desain

Sistem Penggunaan Kombinasi Bahan Bakar (Solar – LPG) dan Pengukuran

Kinerjanya untuk Motor Bakar Diesel” telah dilaksanakan di Lab. “Siswadhi

Soepardjo”, pada bulan Mei 2016 sampai September 2016.

Dengan telah selesainya penelitian ini , penulis ingin menyampaikan terima

kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Kedua orang tua dan sanak saudara yang telah memberikan dukungan secara

moril dan materiil kepada penulis.

2. Dr. Ir. Desrial, M.Eng., selaku dosen pembimbing skripsi atas bimbingan dan

arahan kepada penulis selama ini.

3. Dr. Ir. Leopold O. Nelwan, M.Si dan Ir. Agus Sutejo, M.Si. selaku dosen penguji

yang memberikan saran dan arahan dalam penyempurnaan skripsi ini.

4. Para teknisi (Pak Udin, Pak Parma, Pak Wana, Mas Firman, Pak Darma dan Pak

Andri), atas bantuannya selama penelitian di lapangan.

5. Bob Andri, Irsyad, Iswadi, Yunan, Andriyana, Diang, Oza, Roziqin, Fauzan,

Danov, dan seluruh teman-teman TMB angkatan 49 yang membantu penulis

selama penelitian.

6. Semua pihak yang telah ikut membantu yang tidak dapat penulis sebutkan satu-

persatu.

Akhirnya penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi pembaca,

penulis menyadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini masih ada kekurangan,

kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan.

Bogor, Desember 2016

Wiliandi Saputro

Page 7: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

vii

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI ....................................................................................................... vii

DAFTAR TABEL .............................................................................................. viii

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... viii

DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ ix

PENDAHULUAN ................................................................................................ 1

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

Perumusan Masalah ........................................................................................... 1

Tujuan Penelitian ............................................................................................... 2

TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................................... 2

Motor Diesel ...................................................................................................... 2

Solar ................................................................................................................... 3

Liquefied Petroleum Gas (LPG) ........................................................................ 3

Dual Fuel System (Solar – LPG) ....................................................................... 4

Computational Fluid Dynamic (CFD) .............................................................. 4

METODE PENELITIAN ...................................................................................... 5

Waktu dan Tempat Penelitian ........................................................................... 5

Alat dan Bahan Penelitian ................................................................................. 5

Tahapan Penelitian ............................................................................................ 6

PENDEKATAN RANCANGAN ....................................................................... 16

Analisis Rancangan Fungsional ...................................................................... 16

Analisis Rancangan Struktural ........................................................................ 17

HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................................... 18

Analisis Simulasi Computational Fluid Dynamic (CFD) ............................... 18

Uji Pembukaan Katup Regulator ..................................................................... 24

Page 8: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

viii

Uji Konsumsi Bahan Bakar ............................................................................. 24

Uji Kecepatan Putar Motor .............................................................................. 28

Analisis Ekonomi ............................................................................................. 31

SIMPULAN DAN SARAN................................................................................. 38

Simpulan .......................................................................................................... 38

Saran ............................................................................................................... 38

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 39

RIWAYAT HIDUP ............................................................................................. 66

DAFTAR TABEL

1 Data komposisi LPG (BP Migas 2012) 34

2 Spesifikasi regulator yang digunakan 11

3 Nilai masing-masing bukaan katup 12

4 Rancangan fungsional pengujian 16

5 Hasil pengujian pembukaan katup regulator LPG 24

6 Data perhitungan ekonomi 31

7 Total biaya konsumsi bahan bakar tanpa beban pada harga solar

standar 32

8 Total biaya konsumsi bahan bakar menggunakan beban pada harga

solar standar 33

9 Total biaya konsumsi bahan bakar tanpa beban pada remote areas 35

10 Total biaya konsumsi bahan bakar menggunakan beban pada remote

areas 36

DAFTAR GAMBAR

1 Diagram P-v dan Diagram T-s siklus ideal diesel 22

2 Penggunaan CFD dalam mengetahui kontur campuran volume bahan

bakar (Septiansyah 2013)

34

3 Diagram alir penelitian 56

4 Konsep desain alat ukur konsumsi solar 78

5 Desain dan instalasi alat ukur konsumsi gas LPG 89

6 Tampilan LCD pada alat ukur ventury digital 10

7 Hasil pabrikasi alat ukur konsumsi bahan bakar solar 10

8 Pemberian tanda persen bukaan katup pada regulator 12

Page 9: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

ix

9 Gambar teknik mixer LPG 13

10 Sketsa instalasi mixer LPG pada engine 14

11 Layout pengujian kerja 15

12 Mixer hasil pabrikasi dan desain digunakan dalam simulasi CFD 18

13 Fraksi volume campuran LPG dan udara terhadap persen bukaan katup

pada regulator dengan simulasi CFD (tampak samping)

19

14 Fraksi volume campuran LPG dan udara terhadap persen bukaan katup

pada regulator dengan simulasi CFD (tampak atas)

20

15 Tekanan dalam mixer pada bukaan katup 30% dengan simulasi CFD 21

16 Kecepatan aliran pada bukaan katup 30% dengan simulasi CFD 22

17 Massa jenis pencampuran LPG dan udara pada bukaan katup 30%

dengan simulasi CFD

23

18 Segitiga perilaku api ( Kelvin et al. 2015) 25

19 Grafik konsumsi bahan bakar dengan perlakuan tanpa beban pada

kecepatan motor 2000 rpm

26

20 Grafik konsumsi bahan bakar dengan perlakuan menggunakan beban

pada kecepatan motor 2000 rpm

27

21 Fuel air ratio (F/A ratio) 28

22 Hasil uji kecepatan motor dengan perlakuan tanpa beban 29

23 Hasil uji kecepatan motor dengan perlakuan menggunakan beban 2000

watt

30

24 Grafik total biaya konsumsi bahan bakar tanpa menggunakan beban

pada harga solar standar

32

25 Grafik total biaya konsumsi bahan bakar dengan menggunakan beban

harga solar standar

34

26 Grafik total biaya konsumsi bahan bakar tanpa menggunakan beban

pada remote areas

35

27 Grafik total biaya konsumsi bahan bakar dengan menggunkan beban

pada remote areas

37

DAFTAR LAMPIRAN

1 Spesifikasi motor diesel Dong Feng R-180 41

2 Perhitungan rasio LPG - udara 42

3 Perhitungan diameter port yang digunakan 44

4 Analisis teknik mixer 45

5 Perhitungan laju aliran dan intake volumetric satu kali intake 46

6 Perhitungan debit konsumsi bahan bakar solar dan LPG 47

7 Perhitungan ekonomi 53

8 Data pengujian kinerja motor 62

9 Gambar teknik mixer pencampur udara - LPG 64

10 Dokumentasi penelitian 65

Page 10: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

x

Page 11: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

1

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Dalam sepuluh tahun terakhir, konsumsi BBM (Bahan Bakar Minyak)

nasional mengalami peningkatan yang signifikan. Saat ini, penggunaan BBM oleh

masyarakat mencapai lebih dari 1.5 juta barel per hari (SKK Migas 2015).

Berdasarkan BPPT (2016), pada tahun 2014 konsumsi energi final menurut jenis

selama tahun 2000-2014 masih didominasi oleh BBM. Konsumsi jenis bensin

sebesar 45.5%, minyak solar 45.2%, avtur 6.3%, dan minyak tanah serta minyak

bakar masing-masing sebesar 1.5%. Oleh karena itu, kini penggunaan bahan bakar

alternatif terutama pada mesin pembakaran dalam telah menjadi objek yang

menarik untuk terus dikembangkan. Penggunaan bahan bakar alternatif tidak bisa

lepas dari dua masalah global yaitu ketersediaan minyak mentah yang terus

menurun dan masalah emisi gas buang yang semakin memprihatinkan. Usaha yang

kini terus dilakukan yaitu mengembangkan bahan bakar alternatif yang

dimungkinkan untuk menurunkan emisi gas buang serta biaya bahan bakar yang

relatif rendah. Salah satu upaya untuk menjawab permasalahan tersebut yaitu

dengan menggunakan bahan bakar ganda.

Penggunaan bahan bakar ganda khususnya bagi para petani dan nelayan di

Indonesia telah banyak dimanfaatkan, terutama kombinasi antara solar dengan LPG

(Liquified Petroleum Gas) untuk bahan bakar penggerak bertenaga diesel. Namun,

kendala yang dihadapi yaitu perbandingan komposisi campuran gas dan udara yang

masuk ke ruang pembakaran dilakukan secara tidak tepat. Perbandingan komposisi

yang tidak tepat tersebut dilakukan dengan pembukaan katup aliran gas pada

regulator yang dilakukan secara coba-coba. Sehingga mempengaruhi kinerja,

performa, dan efisiensi mesin yang pada akhirnya akan mempengaruhi biaya bahan

bakar yang harus dikeluarkan.

Berdasarkan permasalahan tersebut, pada penelitian ini akan ditentukan suatu

desain sistem penggunaan kombinasi bahan bakar ganda (solar – LPG) untuk motor

bakar bertenaga diesel. Penggunaan analisis biaya dilakukan untuk mengetahui

perbandingan biaya yang dikeluarkan jika menggunakan bahan bakar solar

sepenuhnya dan jika menggunakan kombinasi bahan bakar ganda. Simulasi

pencampuran udara dan LPG yang dilakukan adalah simulasi aliran fluida untuk

mengetahui kontur pencampuran dari setiap range penentuan bukaan katup.

Perumusan Masalah

Dalam penggunaan kombinasi bahan bakar solar – LPG diperlukan studi

ilmiah dalam perbandingan komposisi bahan bakar diantara keduanya, karena

masalah yang terjadi di masyarakat saat ini adalah penggunaan yang sebatas

mencoba tanpa adanya dukungan data yang ilmiah. Perbandingan biaya dari segi

ekonomi akan menjawab pertanyaan benar atau tidaknya menggunakan kombinasi

bahan bakar LPG jauh lebih murah dibanding hanya menggunakan solar, tentunya

dengan data dan analisis yang mendukung.

Page 12: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

2

Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah mendesain sistem penggunaan kombinasi bahan

bakar (solar - LPG) dari variasi pembukaan katup pada regulator, serta menganalisis

kelayakan penggunaan kombinasi solar – LPG sebagai bahan bakar motor diesel

dengan perbandingan harga antara hanya menggunakan solar dengan kombinasi

solar – LPG.

TINJAUAN PUSTAKA

Motor Diesel

Motor diesel biasanya disebut juga “motor penyalaan - kompresi”

(“compression - ignition engine”) oleh karena penyalaan bahan bakarnya dilakukan

dengan menyemprotkan bahan bakar ke dalam udara bertekanan dan bertemperatur

tinggi, sebagai akibat dari proses kompresi (Arismunandar 1993).

Pembakaran merupakan suatu reaksi kimia yang melibatkan kombinasi bahan

bakar dan oksigen untuk menghasilkan panas dan produk pembakaran. Konsep

pembakaran pada motor diesel udara dikompresi ke temperatur di atas temperatur

auto ignition dari bahan bakarnya (175°C sampai 370°C), kemudian pembakaran

dimulai saat bahan bakar yang diinjeksikan kontak dengan udara panas tersebut.

Gambar 1 Diagram P-v dan Diagram T-s siklus ideal diesel

Siklus diesel (ideal) pembakaran tersebut dimisalkan dengan pemasukan

panas pada volume konstan (Cengel & Boles 2006). Siklusnya seperti pada diagram

P-v dan T-s diatas (Gambar 1). Siklus tersebut terdiri dari empat buah proses

berantai yang reversible secara internal. Proses 1-2 isentropik, 2-3 penambahan

kalor. Pada siklus diesel, kalor dipindahkan pada tekanan konstan. Proses 3-4

ekspansi isentropik, dan proses 4-1 pelepasan kalor pada volume konstan, dimana

kalor keluar dari udara ketika piston berada pada titik mati bawah.

Page 13: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

3

Solar

Bahan bakar solar adalah fraksi minyak bumi yang mendidih pada suhu

sekitar 175°C sampai 370°C dan digunakan sebagai bahan bakar motor diesel.

Salah satu sifat bahan bakar solar yang terpenting adalah kualitas penyalaan.

Kualitas penyalaan bahan bakar solar berhubungan dengan kelembapan penyalaan.

Kualitas penyalaan bahan bakar solar dinyatakan dalam angka cetan. Angka cetan

bahan bakar solar dengan kecepatan tinggi mempunyai harga antara 40 – 60

(Hardjono 2000).

Karakteristik bahan bakar motor diesel (solar) yaitu:

a. Volatilitas (penguapan)

Penguapan adalah sifat kecenderungan bahan bakar untuk berubah fasa

menjadi uap. Tekanan uap yang tinggi dan titik didih yang rendah menandakan

tingginya penguapan. Makin rendah suhu ini berarti makin tinggi penguapannya.

b. Titik Nyala

Titik nyala adalah titik temperatur terendah dimana bahan bakar dapat

menimbulkan uap yang dapat terbakar ketika disinggungkan dengan percikan atau

nyala api. Nilai titik nyala berbanding terbalik dengan penguapan.

c. Viskositas

Viskositas menunjukan resistansi fluida terhadap aliran. Semakin tinggi

viskositas bahan bakar, semakin sulit bahan bakar itu diinjeksikan. Peningkatan

viskositas juga berpengaruh secara langsung terhadap kemampuan bahan bakar

tersebut bercampur dengan udara.

d. Kadar Sulfur

Kadar sulfur dalam bahan bakar solar yang berlebihan dapat menyebabkan

terjadinya keausan pada bagian-bagian mesin. Hal ini terjadi karena adanya

partikel-partikel padat yang terbentuk ketika terjadi pembakaran.

Liquefied Petroleum Gas (LPG)

Liquefied Petroleum Gas (LPG) atau lebih dikenal dengan elpiji adalah gas

minyak bumi yang dicairkan pada suhu biasa dan tekanan sedang, sehingga elpiji

dapat disimpan dan diangkut dalam bentuk cair dalam bejana dengan satuan

tekanan. Komponen elpiji di Indonesia yang diproduksi Pertamina didominasi

propana (C3H8) dan butana (C4H10) lebih kurang 99% dan selebihnya adalah gas

pentana (C5H12) dan etana (C2H6). Elpiji memiliki nilai oktan sebesar 110, serta

massa jenis bahan bakar sebesar 1.5 kg/m3 (Purnama 2010). Bahan bakar LPG

mempunyai suhu penyalaan sendiri 500 °C, lebih tinggi dibanding bahan bakar

diesel 245 °C (Yunianto 2008) . Tekanan uap elpiji cair dalam tabung sekitar 5.0 –

6.2 kg/cm2 (Swain 1983). Data komposisi molekus gas LPG secara detail dapat

dilihat pada Tabel 1.

Jika terjadi kebocoran, gas cenderung berada dibawah karena sifatnya yang

lebih berat dari udara dan akan menempati permukaan tanah, yang apabila

terkonsentrasi dapat berpotensi menyebabkan kebakaran. Merkeptan sulfur

digunakan untuk mengindikasi kebocoran dengan cepat, merkeptan sulfur memiliki

bau yang sangat menyengat dan mudah menguap.

Page 14: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

4

Tabel 1 Data komposisi LPG

Molekul Gas Komposisi (%) Berat Molekul Densitas (kg/m3)

Propana (C3H8) 29.3 44.09 1.88

Butana (C4H10) 69.7 58.1 2.48

Pentana (C5H12) 0.62 72.15 626

Etana (C2H6) 0.38 30.07 1.26

Sumber: BP Migas (2012)

Dual Fuel System (solar – LPG)

Dual fuel system solar – LPG adalah sistem bahan bakar yang menggunakan

dua jenis bahan bakar sekaligus di dalam bekerjanya motor penggerak yaitu solar –

LPG melalui sedikit modifikasi mixer motor pada intake manifold dan

menggunakan peralatan konversi LPG. LPG bercampur udara di mixer masuk ke

dalam silinder motor penggerak, kemudian dikompresi di ruang bakar untuk

selanjutnya terbakar bersama solar (Oktavin 2011).

Computational Fluid Dynamic (CFD)

Menurut Heng (2008), software CFD memungkinkan penggunanya untuk

membuat virtual prototype dari sebuah sistem atau alat yang ingin dianalisis dengan

menerapkan kondisi nyata di lapangan. Software CFD akan memberikan data-data,

gambar-gambar, atau kurva-kurva yang menunjukkan dari performansi keandalan

sistem yang akan didesain. Hasil analisis CFD umumnya berupa prediksi kualitatif

meski terkadang kuantitatif (bergantung pada data yang dimasukkan). Sebuah

perangkat lunak CFD dapat memberikan kemudahan dalam mengsimulasikan

perpindahan panas, perpindahan massa, benda-benda bergerak, aliran multifasa,

reaksi kimia, serta aliran fluida seperti tampak pada Gambar 2.

Gambar 2 Penggunaan CFD dalam mengetahui kontur pencampuran volume

bahan bakar (Septiansyah 2013)

Page 15: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

5

METODE PENELITIAN

Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret 2016 sampai dengan September

2016. Studi pustaka, pembuatan konsep desain dan gambar kerja dilakukan pada

bulan Maret – Mei 2016. Pembuatan prototipe dan pengujian dilakukan dari bulan

Mei – Agustus 2016. Selang waktu tersebut juga digunakan untuk perbaikan dan

penyempurnaan prototipe. Tempat pembuatan alat konsumsi bahan bakar, mixer

LPG, serta pengujian dilaksanakan di Laboratorium Lapangan Siswadhi Soepardjo.

Desain gambar teknik dilakukkan di Engineering Design Studio (EDS),

Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut

Pertanian Bogor.

Alat dan Bahan

Alat

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi:

1. Gerinda

2. Las karbid

3. Mesin bubut

4. Mesin bor

5. Jangka sorong

6. Penggaris

7. Set kunci pas

8. Motor diesel

9. Multimeter

10. Tachometer

11. Regulator tekanan tinggi

12. Selang bahan bakar

13. Komputer

14. Software Solid works

15. Lampu halogen 2000 watt

16. Busur

17. Generator

18. CFD simulation Solid works

Bahan

Bahan yang digunakan pada penelitian ini meliputi:

1. LPG 3 Kg

2. Solar

3. Besi

4. Timah (solder)

5. Lem campur

Page 16: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

6

Tahapan Penelitian

Gambar 3 Diagram alir penelitian

Mulai

Identifikasi masalah

Merumuskan kriteria rancangan alat

ukur konsumsi bahan bakar :

Solar

Gas LPG

Pembuatan alat ukur konsumsi bahan bakar

Solar

Uji fungsional prototipe

Ya

Tidak

Pengembangan dan merumuskan perhitungan persen (%)

bukaan katup pada regulator tekanan tinggi dan mixer LPG

Pembuatan prototipe mixer LPG

Uji fungsional katup dan

prototipe mixer LPG

Tidak

Pengujian dan pengukuran kinerja motor bakar

Analisis dan pengolahan data

Selesai

Gambar teknik dan simulasi mixer LPG Data

pendukung

Ya

Page 17: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

7

Identifikasi Masalah

Penggunaan LPG sebagai bahan bakar di Indonesia mulai banyak digunakan,

terutama pada sektor pertanian dan perikanan. Dalam penggunaannya terdapat

kendala yang dihadapi, Budiyanto (2012) menyatakan kendala penggunaan bahan

bakar ganda khususnya pada beban menengah dan tingkat subtitusi yang tinggi

sebagai akibat dari peningkatan delay propagasi pengapian adalah akibat campuran

miskin bahan bakar udara-gas, yang dalam kondisi seperti ini berakibat tidak

sempurnanya pembakaran dan atau lebih banyak bahan bakar gas yang tidak

terbakar dibanding aplikasi bahan bakar petrodiesel murni.

LPG yang digunakan sebagai bahan bakar harus mempertimbangkan debit

yang masuk ke dalam ruang pembakaran. Pertimbangan tersebut didasarkan pada

katup regulator yang dibuka, sehingga saat berada pada mixer gas LPG memiliki

komposisi ideal dimana udara juga memliki proporsi dalam proses pembakaran

yang berlangsung. Karena komposisi LPG berlebih dibanding udara akan

menyebabkan pembakaran yang tidak sempurna dan engine akan mati dengan

sendirinya. Oleh sebab itu harus dilakukan penelitian terhadap proporsi gas LPG

yang masuk ke ruang pembakaran berdasarkan bukaan katup regulator yang

digunakan. Sehingga memungkinkan LPG dijadikan bahan bakar dengan

mengetahui debit serta performansi engine yang dihasilkan. Analisis ekonomi

dilakukan untuk mengetahui total biaya yang harus dikeluarkan saat menggunakan

kombinasi bahan bakar atau hanya menggunakan solar sepenuhnya.

Perumusan Rancangan Alat Ukur Konsumsi Bahan Bakar

a) Alat ukur konsumsi bahan bakar solar

Konsumsi bahan bakar solar pada engine dilakukan dengan

menggantikan saluran bahan bakar dari tangki solar yang ada pada motor

bakar diesel ke dalam sebuah wadah yang transparan. Dengan demikian

penurunan jumlah bahan bakar dapat diamati. Wadah ini kemudian akan

disebut sebagai alat ukur konsumsi bahan bakar.

Alat ukur konsumsi bahan bakar yang digunakan terdiri dari selang

plastik transparan, botol minuman, corong kaca, selang bahan, dan keran

bahan bakar. Botol plastik digunakan sebagai penampung sementara sehingga

bahan tidak cepat habis selama mesin dinyalakan, pemilihan botol plastik

yang digunakan adalah botol plastik transparan dengan tujuan agar dapat

mengetahui volume bahan bakar pada botol sewaktu-waktu harus diisi

kembali. Botol dilubangi pada bagian atas dan bagian bawah untuk

menyambungkan botol dengan selang ukur (bagian atas botol) dan selang

menuju ruang bakar (bagian bawah botol) menggantikan saluran bahan bakar

dari tangki motor, sehingga solar di dalam botol mengalir ke ruang

pembakaran. Diantara lubang bawah botol dan selang diberikan keran agar

sewaktu-waktu tidak digunakan solar dapat ditutup. Botol dan selang di

sambung dan ditutup dengan campuran lem “Dextone” yang cukup banyak

untuk menghindari adanya kebocoran pada sambungan. Desain alat ukur

konsumsi bahan bakar solar dibuat menggunakan software CAD Solidworks

yang dapat dilihat pada Gambar 4.

Page 18: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

8

Gambar 4 Konsep desain alat ukur konsumsi solar

Alat ukur panjang yang digunakan berupa kertas putih yang dijadikan

background dan penggaris sepanjang 60 cm yang diletakkan diatasnya

kemudian diikat dengan tali tis. Lalu selang diletakkan disamping mistar,

sehingga dapat diketahui penurunan solar yang terjadi.

Selang digunakan untuk mengamati kecepatan penurunan volume

bahan bakar selama pengujian konsumsi bahan bakar. Selang ini dipasang

tegak lurus sehingga penurunan volume bahan bakar dapat diamati. Ukuran

selang yang digunakan adalah diameter luar 10 mm, dengan ketebalan

dinding 3.5 mm berdasarkan pengukuran dengan jangka sorong. Dengan

demikian diameter dalam selang adalah 6.5 mm. Karena dimensi selang yang

bermacam-macam dan belum diketahui volume selang dalam ketinggian 1

cm, maka untuk mengetahui volume dalam milimeter setiap ketinggian 1 cm

harus dihitung menggunakan rumus berikut:

a. Perhitungan volume dalam milimeter setiap ketinggian 1 cm :

𝑉 = (1

4𝜋 × 𝑑2) × ℎ (1)

Keterangan : 𝑉 = Volume selang (ml)

𝜋 = 3.14

𝑑 = diameter selang dalam, 6.5 mm = 0.65 cm (diameter

selang luar = 10 mm, dan tebal = 3,5 mm)

ℎ = tinggi, 1 cm

𝑉 = (1

4× 3.14 × (0.65 𝑐𝑚)2) × 1 𝑐𝑚

𝑉 = 0.331 𝑐𝑚3 = 0.331 𝑚𝑙 Maka setiap penurunan 1 cm, terjadi penurunan volume bahan bakar

sebesar 0.331 ml dan setiap penurunan 30.5 cm terjadi penurunan volume

bahan bakar sebesar 10 ml.

Page 19: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

9

b. Laju aliran bahan bakar setiap 30.5 cm :

𝑄 = 𝑉

𝑡 (2)

Keterangan : 𝑄 = laju aliran bahan bakar (ml/s)

𝑉 = volume selang dalam ketinggian 30.5 cm (ml)

𝑡 = waktu untuk penurunan permukaan 30.5 cm (s)

c. Untuk mendapatkan data konsumsi bahan bakar dalam satuan liter per jam

maka laju aliran bahan bakar dikonversi dengan persamaan :

𝑄𝑙/𝑗𝑎𝑚 = 𝑄𝑚𝑙

𝑠

× (3600 𝑠/1000 𝑚𝑙) (3)

b) Alat ukur konsumsi gas LPG

LPG adalah bahan bakar berwujud gas, oleh karena itu pengukuran

konsumsi bahan bakar tidak seperti solar atau bahan bakar lainnya. Sifat fisik

bahan bakar gas yang memiliki nilai spesifik grafity dibawah udara

menyebabkan tidak dapat menggunakan metode penimbangan. Hal tersebut

mewujudkan adanya pembuatan alat ukur debit gas dengan output berupa

tekanan (Pa) dan debit (l/min). Alat ini dibuat dengan menggunakan prinsip

venturi untuk mendapatkan nilai debit. Alat ukur konsumsi gas LPG terdiri

dari regulator LPG tekanan tinggi, tabung gas LPG, mikrokontroler dan LCD,

tabung venturi, sensor tekanan, dan selang bahan bakar gas yang instalasinya

dapat dilihat seperti pada Gambar 5.

Gambar 5 Desain dan instalasi alat ukur konsumsi gas LPG

Tabung LPG

3 kg

Mikrokontroler

dan LCD

(tekanan dan

debit)

Tabung

venturi

Sensor tekanan

Regulator tekanan

tinggi

Selang bahan bakar

gas

Page 20: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

10

Selang transparan Pengukur ketinggian

permukaan bahan bakar

Botol penampung

Keran on - off Selang bahan bakar

Hasil tampilan output pada tampilan LCD terdiri dari tekanan dan debit

dapat dilihat pada Gambar 6. Dibuat dengan menggunakan sensor perbedaan

tekanan MPX5050dp dan Mikrokontroler Atmega 8535 sehingga dapat

diubah kenilai debit menggunakan persamaan venturi dengan skema

pemrograman tertentu (Septiansyah 2013).

Gambar 6 Tampilan LCD pada alat ukur venturi digital

Pembuatan Alat Ukur Konsumsi Bahan Bakar Solar

Pembuatan dari prototipe alat ukur konsumsi bahan bakar dilakukan secara

manual, dengan bahan rangka kayu dan memiliki tinggi 2 meter. Dimensi alat ukur

konsumsi bahan bakar solar adalah 30 cm x 20 cm x 200 cm. Motor penggerak

dengan dudukannya memiliki ketinggian 100 cm, oleh karena itu dengan tujuan

agar solar dapat mengalir ke saluran bahan bakar maka ketinggian botol penampung

dari tanah adalah 110 cm. Pembuatan dilakukan di Bengkel Metanium Siswadhi

Soepardjo, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, IPB. Hasil pembuatan alat

konsumsi bahan bakar solar dapat dilihat pada Gambar 7.

Gambar 7 Hasil pembuatan alat ukur konsumsi bahan bakar solar

Page 21: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

11

Pengujian Fungsional Alat Ukur Konsumsi Bahan Bakar Solar

Uji fungsional dilakukan dengan mengisi wadah botol dengan solar dan

menyambungkan selang bahan bakar ke lubang pemasukan bahan bakar pada

motor. Kemudian motor dinyalakan dan dilihat penurunan solar yang terjadi.

Pengecekan kebocoran juga dilakukan pada bagian lubang yang telah di

rekatkan/diberi lem. Di dalam pengisian bahan bakar solar ke dalam wadah botol

penampung sementara harus dilakukan secara perlahan agar bahan bakar solar tidak

tumpah karena diameter corong yang digunakan kecil mengikuti diameter selang

pada alat ukur konsumsi bahan bakar solar.

Perhitungan Persen (%) Bukaan Katup

Regulator gas yang digunakan adalah regulator tekanan tinggi dengan

spesifikasi seperti pada Tabel 2 :

Tabel 2 Spesifikasi regulator yang digunakan

Sebelum menentukan range pembukaan katup LPG, terlebih dahulu

ditentukan derajat maksimum saat katup dibuka penuh. Pengukuran dilakukan

dengan menggunakan busur, dengan cara menempatkan busur pada titik saat katup

dalam keadaan tertutup. Saat katup dalam keadaan tertutup (gas tidak dapat

dialirkan melalui regulator) pada bagian leher keran regulator diberikan tanda

menggunakan cat putih. Tanda yang diberikan berupa garis lurus vertikal sejajar

dengan keran regulator yang digunakan. Selanjutnya keran regulator diputar hingga

katup terbuka penuh (100%).

Didapatkan bahwa keran berputar mengulangi tanda titik awal (cat putih)

sebanyak tiga kali ulangan putar ditambah 120° sisa bukaan, dimana satu kali

pengulangan sebesar 360°. Artinya total pembukaan katup hingga keadaan terbuka

maksimum adalah 1200.

Total pembukaan katup

= (360°×jumlah putaran penuh) + sisa derajat putaran (4)

Kemudian dilakukan penentuan range 5% hingga 100% dengan cara total

nilai bukaan penuh katup dikalikan dengan range % (persen) bukaan katup, maka

didapat nilai derajat untuk range tersebut adalah sebagai berikut. Setelah

didapatkan nilai derajat untuk masing-masing range bukaan katup, dengan

menggunakan kertas putih yang telah diberikan nilai range lalu direkatkan pada

leher regulator.

Spesifikasi Regulator Keterangan

Jenis Regulator Regulator tekanan tinggi

Merk / Type Winn gas / W 181 M

Kapasitas Aliran Gas ( kg/h) 0 - 6

Tekanan Keluar ( kg/cm2) 0 - 2

Tekanan Masuk ( kg/cm2) 0.7 - 20

Kapasitas Tabung LPG ( kg) 3 - 12

Page 22: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

12

Tabel 3 Nilai masing-masing bukaan katup

Persen (%) Bukaan Katup Nilai (°)

5 60

10 120

15 180

20 240

25 300

30 360

35 360 + 60

40 360 +120

45 360 +180

50 360 + 240

55 360 + 300

60 360 + 360

65 360 + 420

70 360 + 480

75 360 + 540

80 360 + 600

85 360 + 660

90 360 + 720

95 360 + 780

100 360 + 840

Lalu masing-masing nilai diberikan tanda menggunakan kertas yang diberi

nilai pada bagian leher regulator seperti pada Gambar 8.

Gambar 8 Pemberian tanda persen bukaan katup pada regulator

Nilai persen

(%) bukaan

katup

Page 23: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

13

Analisis Teknik Mixer LPG

Analisis teknik dilakukan untuk mengetahui kecepatan aliran udara dengan

desain yang dibuat pada leher mixer pada kecepatan motor maksimum, sehingga

pencampuran antara udara dan LPG dapat berlangsung dengan baik. Perhitungan

yang digunakan antara lain laju intake volumetric, kecepatan aliran udara pada leher

mixer, luas penampang leher mixer, dan debit dalam satu kali intake.

Mixer LPG ini memiliki panjang total 50 mm, diameter lubang bagian depan

disamakan dengan diameter saluran saringan udara, yaitu 28 mm. Diameter bagian

belakang sama dengan diameter intake manifold pun terhitung 28 mm. Serta

diameter lubang LPG disamakan dengan diameter keran bahan bakar sebagai

pengatur on – off yaitu 14 mm.

Gambar Teknik Mixer LPG

Gambar teknik mixer dilakukan setelah perhitungan teknis. Proses gambar

teknik dilakukan dengan menggunakan bantuan Computer Aided Design (CAD)

oleh piranti lunak Solidworks 2016. Hasil gambar teknik mixer LPG dapat dilihat

pada Gambar 9.

a. Gambar teknik tampak 2 dimensi b. Gambar teknik tampak 3 dimensi

Gambar 9 Gambar teknik mixer LPG

Simulasi CFD

Simulasi CFD dilakukan untuk melihat kontur campuran LPG dan udara dari

pendekatan hasil teoritis dengan pengaturan bukaan katup regulator. Simulasi CFD

ini menggunakan software CAD Solidworks yang di dalamnya terdapat menu flow

simulation yang memungkinkan pengguna untuk melakukan simulasi CFD. Dalam

melakukan simulasi CFD diperlukan beberapa penginputan parameter yang akan

dijadikan boundary conditions dalam simulasi kali ini.

Pada awalnya kita memilih sistem unit SI yang akan digunakan project ini.

Type analysis yang digunakan adalah internal flow. Konsep internal flow adalah

aliran dalam suatu wadah atau aliran yang dibatasi oleh permukaan. Karena

analysis type yang digunakan adalah internal flow maka kita dapat mengabaikan

exclude cavities without conditions, sehingga proses running tidak membutuhkan

memori yang terlalu besar. Selanjutnya penginputan project fluids yang digunakan

terdiri dari air (gases), butane (gases), dan propane (gases). Penggunaan butana

dan propana karena komponen LPG yang diproduksi Pertamina didominasi oleh

molekul gas tersebut lebih kurang 99%. Jenis aliran yang digunakan adalah aliran

Page 24: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

14

turbulen yang memiliki nilai bilangan Reynold (Re) > 4000. Pada default wall

thermal condition, parameter yang digunakan adalah adiabatic wall, dimana wall

akan terisolasi sempurna. Ini karena kita tidak mempertimbangkan panas konduksi

dalam solid, dan kita memiliki pilihan untuk mendefinisikan nilai panas konduksi

untuk permukaan yang kontak dengan fluida saja.

Sebuah boundary condition diperlukan sebagai jalan masuk atau keluar fluida

pada sistem CFD dan dapat ditetapkan sebagai pressure, mass flow, volume flow,

atau velocity. Engineering goals adalah parameter yang ditekankan dalam output.

Pada dasarnya adalah merupakan cara untuk menyampaikan ke proses perhitungan

flow simulation sehingga mengurangi waktu untuk mencapai solusi yang

konvergen. Engineering goals dapat diatur dalam global domain (global goals).

Dalam volume domain (volume goals), di daerah surface domain (surface goals),

atau point domain (point goals). Selanjutnya, flow simulation dapat

mempertimbangkan rata-rata nilai, nilai maksimum atau nilai minimum untuk

tujuan tertentu. Dalam project kali ini parameter engineering goals yang ditekankan

diantaranya pressure, velocity, volume fraction (air - LPG), dan density.

Pembuatan Mixer LPG

Pembuatan dari prototipe mixer dilakukan secara manual tanpa adanya

pencetakan komponen secara tepat dan presisi. Bahan yang digunakan adalah besi

pipa dengan diameter dalam lubang 28 mm, tebal 7.5 mm, dan panjang 50 mm.

Pabrikasi dilakukan di Bengkel Metanium Siswadhi Soepardjo, Departemen

Teknik Mesin dan Biosistem, IPB.

Pengujian Fungsional Mixer LPG

Instalasi dilakukan dengan cara menyambungkan bagian depan mixer dengan

lubang saringan udara dan bagian belakang mixer dengan intake manifold pada

engine. Lubang pada bagian tengah mixer disambungkan dengan selang pemasukan

gas LPG. Selanjutnya motor diesel dinyalakan, pembukaan keran pada regulator di

buka, hingga motor dapat hidup dalam keadaan stabil. Apabila motor bakar hidup

dalam keadaan tidak stabil maka perlunya pengulangan pada proses perumusan

konsep perancangan hingga motor yang diuji hidup dalam keadaan stabil. Instalasi

mixer LPG yang ditempatkan pada saluran udara dapat dilihat pada Gambar 10.

Gambar 10 Sketsa instalasi mixer LPG pada engine

Mixer LPG

Selang

pemasukan

gas LPG

Page 25: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

15

Pengujian dan Pengukuran Kinerja Motor Bakar

Pengujian dilakukan dalam dua tahap yaitu 1) pengujian yang dilakukan tanpa

menggunakan beban dan 2) pengujian yang dilakukan dengan menggunakan beban,

berupa lampu halogen dengan daya 2000 watt. Kecepatan motor yang digunakan

sebesar 2000 rpm, dengan mencoba terlebih dahulu perlakukan yang dapat

digunakan saat pembukaan katup setiap kelipatan 5 % (5 % – 100 %).

Pengukuran konsumsi bahan bakar solar dilakukan dengan cara menghitung

waktu yang dibutuhkan setiap penurunan 10 ml solar menggunakan stopwatch.

Pengukuran konsumsi gas LPG dilakukan dengan menggunakan alat ukur debit gas

dengan range pembukaan katup LPG yang bervariasi.

Gambar 11 Layout pengujian kerja

Pengukuran kecepatan motor diakukan disetiap pembukaan katup gas LPG

dengan beban dan tanpa beban menggunakan tachometer. Pengulangan dilakukan

sebanyak tiga kali disetiap pembukaan persen katup gas LPG dengan layout kerja

penelitian seperti pada Gambar 11.

Analisis dan Pengolahan Data

Analisis yang akan dilakukan setelah pengujian adalah analisis perbandingan

konsumsi bahan bakar antara solar dan LPG dengan menggunakan beban dan tanpa

menggunakan beban pada kecepatan motor 2000 rpm, hasil uji kecepatan motor

dengan variasi pembukaan persen katup regulator dengan beban dan tanpa beban,

waktu konsumsi bahan bakar solar dengan perlakuan variasi pembukaan katup

regulator dengan beban dan tanpa beban. Serta analisis dari segi ekonomi yaitu

perbandingan harga antara menggunakan solar 100% dengan menggunakan

kombinasi bahan bakar solar - LPG.

Analisis CFD juga akan digunakan untuk mengetahui kontur pencampuran

yang terjadi antara udara dengan bahan bakar LPG dari setiap range bukaan katup

yang dilakukan. Analisis CFD menggunakan Solidworks software, selain dapat

melihat kontur pencampuran yang terjadi dengan software ini dapat ditentukan

pencampuran yang terbaik berdasarkan data yang diperoleh dari hasil simulasi

Alat ukur

konsumsi

bahan bakar

solar

LPG 3 kg

Alat ukur

konsumsi

gas LPG

Generator

Engine

Lampu

halogen

2000 watt

Page 26: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

16

PENDEKATAN RANCANGAN

Analisis Rancangan Fungsional

Berdasarkan kriteria rancangan mixer dibuat dengan bagian-bagian yang

terdiri dari flens, badan selongsong, serta keran gas, alat ukur konsumsi bahan bakar

solar dibuat dengan bagian-bagian seperti selang plastik transparan, botol, corong,

selang bahan bakar, rangka, corong, dan keran bahan bakar, alat ukur konsumsi gas

dibuat dengan bagian-bagian seperti venturi, sensor perbedaan tekanan,

mikrokontroler, serta tampilan LCD. Penjelasan fungsi dari masing-masing

komponen dapat dilihat pada Tabel 4.

Tabel 4 Rancangan fungsional pengujian

Komponen Rancangan Fungsional

Flens

Flens atau dudukan merupakan bagian yang

menghubungkan selongsong dengan motor dan

saringan udara serta menjaga agar selongsong

diam pada tempatnya.

Badan selongsong Sebagai penghubung udara dengan gas LPG dan

tempat terjadinya pencampuran keduanya.

Keran gas Menutup dan membuka aliran gas saat

digunakan dan tidak digunakan.

Selang plastik transparan

Untuk mengamati kecepatan penurunan volume

bahan bakar selama pengujian konsumsi bahan

bakar.

Botol 250 ml

Sebagai penampung sementara sehingga bahan

bakar tidak cepat habis selama mesin

dinyalakan.

Corong Mempermudah pemasukan solar ke dalam alat

ukur konsumsi bahan bakar.

Rangka Penegak atau penopang komponen lain seperti

botol, selang, keran, dll.

Sensor perbedaan tekanan Untuk membaca dan mengetahui nilai tekanan

yang mengalir selama pengujian berlangsung.

Mikrokontroler Untuk mengontrol suatu proses atau aspek-

aspek dari lingkungan.

Venturi

Mampu menyalurkan campuran gas LPG dan

udara ke dalam silinder serta mampu menjaga

tekanan saat proses intake (Septiansyah 2013).

LCD Menapilkan hasil output dari proses yang

terjadi.

Page 27: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

17

Analisis Rancangan Struktural

Analisis struktural diperlukan untuk mengetahui kecepatan aliran udara

dengan desain yang dibuat pada leher mixer tidak melebihi 150 m/s pada kecepatan

motor maksimum (Mitzlaff 1988), sehingga pencampuran antara udara dan LPG

dapat berlangsung dengan baik. Perhitungan diameter leher mixer agar

kecepatannya tidak melebihi batas tersebut, maka harus dihitung laju intake

volumetric menggunakan persamaan 5 (Siripornakarachi 2007):

𝑉𝑖 =𝐷 × 𝑁𝑚𝑎𝑥

2000 × 60 (5)

Keterangan : 𝑉𝑖 = Laju intake volumetric (m3/s)

𝐷 = Kapasitas silinder motor (liter)

𝑁𝑚𝑎𝑥 = Kecepatan putar motor maksimum (rpm)

Diameter leher mixer dibuat sama dengan diameter lubang intake manifold

yaitu sebesar 28 mm, tidak dibuatkannya venturi dikarenakan gas LPG yang masuk

sudah bertekanan tinggi sehingga tidak diperlukannya venturi sebagai peningkatan

laju tekanan pada leher mixer. Namun demikian, juga harus dianalisis bahwa aliran

udara yang masuk tidak melebihi 150 m/s pada kecepatan motor maksimum.

Memastikan kecepatan aliran udara di dalam leher mixer tidak melebihi batas, maka

kecepatan dihitung dengan persamaan 6 (Mitzlaff 1988).

𝑣 = 𝑉𝑖

𝐴𝑣 (6)

Keterangan : 𝑣 = Kecepatan aliran udara pada leher mixer (m/s)

𝑉𝑖 = Laju intake volumetric (m3/s)

𝐴𝑣 = Luas penampang leher mixer (m2/s)

Luas penampang leher mixer dapat dihitung menggunakan persamaan 7

(Mitzlaff 1988).

𝐴𝑣 = 𝜋𝑑2

4 (7)

Keterangan : 𝐴𝑣 = Luas penampang leher mixer (mm2/s)

𝑑 = Diameter leher mixer (m)

Menggunakan asumsi putaran motor maksimum 2600 rpm dan diameter leher

mixer sebesar 28 mm, didapatkan laju intake volumetric motor sebesar 0.0871 m3/s

dan kecepatan udara pada leher mixer sebesar 141.62 m/s, atau dalam 1 kali intake

ialah 4.467 x 10-3 m3/s dan 4.46 m/s yang artinya desain mixer LPG ini masih layak

untuk dibuat. Perhitungan yang lebih jelas dapat dilihat pada Lampiran 4 dan 5.

Page 28: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

18

HASIL DAN PEMBAHASAN

Liquefied Petroleum Gas (LPG) merupakan salah satu bahan bakar berbentuk

gas yang dapat diterapkan ke dalam motor diesel terutama pada Dong Feng/R-180.

Perlunya beberapa analisis dalam pemanfaatan LPG didalam penerapannya.

Analisis tersebut berupa pembukaan katup regulator yang diizinkan, debit

pemasukan gas, kecepatan aliran udara di dalam mixer, serta analisis perbandingan

harga pemakaian solar dan kombinasi solar – LPG. Hal tersebut dapat

memaksimalkan penggunaan kombinasi bahan bakar, serta menetukan kelayakan

penggunaan kombinasi solar -LPG sebagai bahan bakar motor diesel.

Analisis Simulasi Computational Fluid Dynamic (CFD)

Berikut ini merupakan hasil pabrikasi dari mixer LPG (Gambar 12). Simulasi

CFD akan menggunakan desain mixer seperti pada gambar 12 yang telah dilakukan

beberapa analisis untuk menentukan diameter inlet dan outlet dari mixer.

Gambar 12 Mixer hasil pabrikasi dan desain

digunakan dalam simulasi CFD

Dalam menentukan pertimbangan kondisi batas untuk persen (%) bukaan

katup 20 hingga 40 persen pada simulasi kali ini, maka didasarkan pada beberapa

penginputan parameter seperti tekanan atmosfer, tekanan LPG, serta debit

masuknya gas LPG setiap variasi bukaan. Pendekatan simulasi dilakukan dengan

cara penginputan data input tekanan atmosfer sebesar 101325 Pa pada lubang inlet

udara dan penginputan tekanan LPG pada lubang inlet LPG sebesar 201260 Pa

(20%), 218080 Pa (25%), 237239 Pa (30%), 260534 Pa (35%), dan 332549 Pa

(40%). Selanjutnya data input debit LPG sebesar 0.000167 m3/s (20%), 0.0004 m3/s

(25%), 0.00045 m3/s (30%), 0.000608 m3/s (35%), dan 0.000872 m3/s (40%)

diletakan pada lubang pemasukan gas LPG pada mixer. Pendekatan CFD

menghasilkan kontur pencampuran volume LPG dengan udara seperti pada Gambar

13 dan Gambar 14.

Page 29: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

19

20% 25%

30% 35%

40%

Gambar 13 Fraksi volume campuran LPG dan udara terhadap persen bukaan

katup pada regulator dengan simulasi CFD (tampak samping)

Page 30: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

20

20% 25%

35% 30%

40%

Gambar 14 Fraksi volume campuran LPG dan udara terhadap persen bukaan

katup pada regulator dengan simulasi CFD (tampak atas).

Page 31: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

21

Tampak Atas

Tampak Samping

Tampak Samping

Hasil dari kontur simulasi CFD menunjukan percampuran LPG yang paling

baik dan merata terjadi pada bukaan 30% dengan hasil rata-rata campuran 0.064.

Pendekatan simulasi CFD menghasilkan hasil pencampuran yang sama dengan

hasil teoritis sebesar 0.064. Sementara itu hasil rata-rata pencampuran pada bukaan

katup 20%, 25%, 35%, dan 40% sebesar 0.023, 0.056, 0.081, dan 0.108.

Pencampuran LPG sangat dipengaruhi oleh kecepatan dan tekanan aliran bahan

bakar dan udara, selain itu faktor yang mempengaruhi adalah debit intake LPG yang

masuk ke dalam mixer LPG. Pendekatan CFD menghasilkan kontur tekanan dalam

mixer seperti pada Gambar 15.

Gambar 15 Tekanan dalam mixer pada bukaan katup 30% dengan simulasi CFD

Page 32: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

22

Gambar 16 Kecepatan aliran pada bukaan katup 30% dengan simulasi CFD

Pada hasil simulasi CFD (Gambar 16) menunjukan pencampuran LPG dan

udara dapat berlangsung dengan tepat apabila di daerah lubang pencampuran lebih

kecil dibandingkan di daerah inlet LPG, apabila kecepatan inlet LPG lebih kecil

dibandingkan di daerah pencampuran maka tidak akan terjadi pencampuran secara

merata hingga keseluruh daerah mixer. Bukaan katup sangat mempengaruhi

kecepatan di daerah inlet LPG, semakin besar bukaan katup maka semakin besar

kecepatan di daerah inlet LPG. Kecepatan rata-rata inlet udara adalah 66.012 m/s,

kecepatan rata-rata inlet LPG adalah 118.043 m/s, dan kecepatan rata-rata outlet

adalah 86.937 m/s.

Tampak Atas

Tampak Samping

Page 33: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

23

Tampak Samping

Tampak Samping

Tampak Atas

Percampuran yang merata menyebabkan adanya percampuran massa jenis

di ruang mixer LPG. Berdasarkan hasil simulasi yang telah dilakukan dihasilkan

percampuran massa jenis rata-rata di daerah manifold connection sebesar 1.32

kg/m3. Pendekatan CFD menghasilkan kontur pencampuran massa jenis LPG

dengan udara seperti pada Gambar 17.

Gambar 17 Massa jenis pencampuran LPG dan udara pada bukaan katup 30%

dengan simulasi CFD

Page 34: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

24

Uji Pembukaan Katup Regulator

Pengujian persen (%) pembukaan katup dilakukan untuk mengetahui dalam

range 5 – 100 persen (dengan kelipatan 5%) pada pembukaan katup manakah

pemasukan gas LPG dapat digunakan. Pengujian dilakukan dengan kecepatan

motor 2000 rpm dengan hasil sebagai berikut, pada pembukaan katup gas LPG 5%

alat ukur debit gas belum mendeteksi laju pengeluaran yang terjadi, pembukaan

katup dinaikkan menjadi 10% dan 15% dengan hasil yang sama alat ukur debit gas

belum mendeteksi laju pengeluaran yang terjadi. Selanjutnya pembukaan katup

dinaikkan menjadi 20% dengan hasil alat ukur debit menunjukkan rata-rata laju

pengeluaran debit gas sebesar 10 liter/menit, pada pembukaan katup 25%

didapatkan rata-rata laju pengeluaran debit gas sebesar 24 liter/menit, pada

pembukaan katup 30% didapatkan rata-rata laju pengeluaran debit gas sebesar 27

liter/menit, pada pembukaan katup 35% didapatkan rata-rata laju pengeluaran debit

gas sebesar 36.57 liter/menit, pada pembukaan katup 40% didapatkan rata-rata laju

pengeluaran debit gas sebesar 52.43 liter/menit. Pada pembukaan katup sebesar

45% terjadi ledakan pada muffler yang sangat keras, tidak hanya terjadi sekali saat

mencoba kembali terjadi ledakan hingga beberapa kali sehingga disimpulkan

pembukaan katup yang dizinkan adalah 20 hingga 40 persen.

Terjadinya ledakan tersebut ditandai dengan keluarnya api bewarna merah

disertai suara dentuman yang sangat keras pada bagian muffler. Hal ini terjadi akibat

melimpahnya komposisi gas LPG yang masuk ke ruang pembakaran, sehingga

terjadinya pembakaran yang tidak sempurna. Padahal untuk menghasilkan

pembakaran yang sempurna dibutuhkan campuran udara dan bahan bakar dalam

takaran yang ideal. Hasil pengujian pembukaan katup regulator secara rinci dapat

dilihat pada Tabel 5.

Tabel 5 Hasil pengujian pembukaan katup regulator LPG

Bukaan

Katup (%)

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

- - - √ √ √ √ √ × ×

55 60 65 70 75 80 85 90 95 100

× × × × × × × × × ×

Keterangan : - : Belum keluar, √ : Diizinkan, × : Tidak diizinkan

Uji Konsumsi Bahan Bakar

Uji konsumsi bahan bakar adalah pengujian yang dilakukan untuk

mengetahui jumlah bahan bakar solar dan LPG yang dihabiskan selama pengujian.

Pengujian dilakukan dengan dua perlakuan yaitu perlakuan tanpa beban dan

perlakuan menggunakan beban lampu halogen 2000 watt.

Page 35: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

25

Didalam mesin, bahan bakar dibakar oleh campuran udara dan LPG. Udara

kering merupakan campuran berbagai gas yang memiliki komposisi representatif

23.3% oksigen, 78.09% nitrogen, dan sisanya berupa argon, CO2, neon, helium,

metana, dan gas lainnya. Dengan diinjeksikannya LPG maka campuran memiliki

gas tambahan seperti butana (C4H10) dan propana (C3H8) selebihnya adalah gas

pentana (C5H12).

Pada pembakaran, oksigen merupakan komponen reaktif dari udara. Sebelum

diinjeksikan ke ruang pembakaran, campuran udara dan bahan bakar LPG di mixer

terlebih dahulu. Gas propana, butana, dan pentana yang memiliki persentase

komposisi sebesar 29.3%, 69.7%, dan 1% (Anton 2013) direaksikan dengan

oksigen sehingga didapatkan rasio LPG dengan udara secara teoritis sebesar 1 :

15.52 (Lampiran 2). Udara dan LPG dikompresi pada tekanan 30 kg/cm2 – 35

kg/cm2 dan diatas temperatur auto ignition bahan bakar solar sebesar 245 ºC

dimana titik temperatur terendah bahan bakar solar berada. Saat kompresi

temperatur naik secara perlahan sampai mencapai titik bakarnya lalu solar

diinjeksikan, partikel bahan bakar solar dikabutkan halus dan bersinggungan

dengan udara – LPG dimana temperatur mencapai titik nyala LPG sebesar 500 ºC

dan terjadilah ledakan atau yang disebut dengan langkah kerja atau usaha.

Proses pembakaran (ignition point) bermula dari pembakaran yang terjadi

oleh bahan bakar solar yang menghasilkan suhu melebihi dari titik nyala LPG dan

selanjutnya diikuti dengan bahan bakar LPG sehingga kedua bahan bakar tersebut

terbakar pada langkah power. Berdasarkan segitiga perilaku api (Gambar 18),

oksigen adalah salah satu komponen dari proses pembakaran oleh karena itu

kaitannya dengan pembakaran pada motor diesel sangat penting. Motor diesel yang

tidak tersuplai oksigen maka tidak akan terjadi proses pembakaran. Energi yang

dihasilkan akan jauh lebih besar karena nilai kalor LPG dan solar sebesar 10920

kkal/kg dan 10917 kkal/kg sehingga tenaga yang dihasilkan motor diesel akan lebih

besar dibandingkan dengan hanya menggunakan solar dalam waktu yang sama.

Gambar 18 Segitiga perilaku api ( Kelvin et al. 2015)

Page 36: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

26

Perlakuan Tanpa Beban

Pada pengujian konsumsi bahan bakar tanpa menggunakan beban terlihat

pada Gambar grafik 19, bahwa debit konsumsi solar mengalami penurunan seiring

dengan penambahan jumlah gas yang diinjeksikan ke motor diesel. Salah satu hal

yang dapat mempengaruhi hal ini adalah flame speed dari LPG yang terlampau

lebih tinggi dari pada solar sendiri, dimana flame speed dari LPG adalah 82 cm/s

dan untuk solar hanya 30 cm/s (Sitorus 2002).

Gambar 19 Grafik konsumsi bahan bakar dengan perlakuan tanpa beban pada

kecepatan motor 2000 rpm

Dengan kemampuan flame speed LPG yang sangat cepat ini menyebabkan

pembakaran dalam mesin tidak membutuhkan solar atau bahan bakar terlalu banyak

untuk membuat RPM tetap stabil. Hal ini dapat ditunjukan dengan perbandingan

udara dan solar 22:1(Dayang 2011), dengan adanya LPG dapat menggesar ratio

udara dan bahan bakar solar kearah F/A (air fuel ratio) yang lebih rendah atau

dengan kata lain bahan bakar yang dibutuhkan untuk nyala mesin yang stabil lebih

sedikit, yang disebabkan rentang nyala LPG yang lebih luas dibanding solar.

Dengan demikian LPG akan membuat ratio semakin lebar untuk titik tertingginya

dan terendahnya (Andrea 2004).

Konsumsi solar terbesar terjadi saat pengujian menggunakan solar 100%

konsumsi solar yang dibutuhkan per jamnya mencapai 0.75 liter. Konsumsi solar

terkecil terjadi saat pengujian pada pembukaan katup 40% sebesar 0.054 liter/jam.

Sementara itu konsumsi gas LPG terbesar terjadi pada pembukaan katup 40%

mencapai 3.14 m3/h, dan konsumsi gas LPG terkecil terjadi pada pembukaan katup

20% sebesar 0.6 m3/h.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0 20 25 30 35 40

Deb

it G

as

LP

G (

m³/

h)

Deb

it S

ola

r (l

iter/

jam

)

Bukaan Katup (%)

Solar Gas LPG

Page 37: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

27

Perlakuan Menggunakan Beban

Pada pengujian konsumsi bahan bakar menggunakan beban, digunakan dua

buah lampu halogen yang masing-masing memiliki daya sebesar 1000 watt

kemudian lampu dirangkai secara paralel sehingga dayanya menjadi 2000 watt.

Hasil pengujian menggunakan beban terlihat pada Gambar grafik 20. Hal ini dapat

menjelaskan setelah gas LPG di injeksi ke mesin melalui saluran udara, terjadi

penghematan kosumsi solar seiring dengan pembukaan katup LPG yang semakin

besar.

Gambar 20 Grafik konsumsi bahan bakar dengan perlakuan menggunakan beban

pada kecepatan motor 2000 rpm

Pada kondisi pembebanan yang sama (pada beban 2000 watt), terlihat

penurunan konsumsi bahan bakar solar yang signifikan. Sementara itu seiring

besarnya pembukaan katup, kenaikan konsumsi bahan bakar LPG semakin besar.

Pada pembakaran dalam mesin, semakin tinggi beban yang diberikan pada engine

maka kontrol laju alir pemasukan bahan bakar akan semakin cepat dan besar. Hal

inilah yang menyebabkan peningkatan konsumsi solar terlihat jelas.

Konsumsi solar terbesar terjadi saat pengujian menggunakan solar 100%

konsumsi solar yang dibutuhkan per jamnya mencapai 1.241 liter. Konsumsi solar

terkecil terjadi saat pengujian pada pembukaan katup 40% sebesar 0.097 liter/jam.

Sementara itu konsumsi gas LPG terbesar terjadi pada pembukaan katup 40%

mencapai 3.14 m3/h, dan konsumsi gas LPG terkecil terjadi pada pembukaan katup

20% sebesar 0.6 m3/h.

Konsumsi bahan bakar akan semakin meningkat dengan demakin besarnya

putaran. Pada sistem pembakaran dalam mesin, saat beban dinaikkan maka kerja

piston yaitu mendorong dan menghisap akan lebih cepat atau dengan kata lain butuh

ledakan dari pembakaran yang bisa mendorong piston lebih cepat yang artinya

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

0 20 25 30 35 40

Deb

it G

as

LP

G (

m³/

h)

Deb

it S

ola

r (L

iter

/Ja

m)

Bukaan Katup (%)

Solar Gas LPG

Page 38: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

28

butuh bahan bakar yang lebih banyak (Suyanto 1989). Hal inilah yang

menyebabkan semakin banyak terjadi penghematan saat penggunaan kombinasi

bahan bakar LPG dan solar pada beban yang besar.

Gambar 21 Fuel air ratio

Fenomena Gambar 21 yang menyebabkan pada beban yang semakin besar

maka LPG akan semakin berperan untuk menurunkan F/A lebih jauh, sehingga

efisiensi bahan bakar solar makin terlihat jelas dibanding dengan pada beban kecil

atau tanpa beban.

Uji Kecepatan Putar Motor

Pengujian kecepatan motor dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui

seberapa besar peningkatan kecepatan putar motor yang terjadi, dengan cara

membandingkan pemakaian solar sepenuhnya dengan variasi pembukaan katup

pada regulator. Kecepatan putar motor awalnya diatur pada 2000 rpm, selanjutnya

akan diatur pembukaan katup pada 0%, 20%, 25%, 30%, 35%, dan 40%. Pada

pengujian kali ini diberikan dua perlakuan yaitu perlakuan tanpa menggunakan

beban dan perlakuan dengan menggunakan beban.

Perlakuan Tanpa Beban

Hasil pengujian kecepatan motor tanpa menggunakan beban terlihat seperti

pada Gambar grafik 22, dapat diinformasikan berdasarkan grafik dengan kecepatan

awal motor yang sama, penggunaan kombinasi bahan bakar solar – LPG lebih

menguntungkan karena dapat meningkatkan kecepatan motor hingga lebih dari 300

rpm. Naiknya rpm disebabkan oleh salah satu faktor yaitu, karena density LPG 1.5

kg/m3 jauh lebih rendah dari pada solar yaitu 820 kg/m3, maka LPG akan lebih

mudah untuk bercampur dengan udara di intake manifold. Disaat putaran tinggi,

High point

F/A ratio

Low point F/A

ratio (1/22)

Tanpa Beban

High point

F/A ratio

Low point F/A

ratio (>1/22)

Dengan Beban

Page 39: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

29

maka turbulensi aliran campuran udara dan bahan bakar yang masuk ke ruang

pembakaran semakin meningkat. Karena kecepatan perambatan (flame speed) yang

dimiliki LPG lebih besar yaitu 82 cm/s dibandingkan dengan solar yang hanya 30

cm/s maka rasio ekuivalen udara dan bahan bakar pada LPG akan memberikan efek

yang besar terhadap kecepatan perambatan, tekanan pembakaran, dan durasi

pembakaran.

Gambar 22 Hasil uji kecepatan motor dengan perlakuan tanpa beban

Dengan kompresi tinggi yang sesuai dengan octane number LPG yaitu 110

dan ignition timing kondisi standar, maka diperoleh tekanan pembakaran yang

tinggi sehingga menghasilkan penyaluran tenaga output pembakaran yang lebih

besar, akibatnya ledakan yang dihasilkan juga semakin besar dan rpm yang

dihasilkan akan meningkat.

Secara teori peningkatan kecepatan putar motor mempengaruhi kenaikan

daya motor. Daya motor merupakan salah satu parameter menentukan performa

motor. Perbandingan perhitungan daya terhadap berbagai macam motor tergantung

pada putaran mesin dan momen putar itu sendiri, semakin cepat putaran mesin, rpm

yang dihasilkan akan semakin besar sehingga daya yang dihasilkan juga semakin

besar, begitu juga momen putar motornya. Hal ini dapat dilihat saat penambahan

bukaan katup LPG (mencapai 40%), kecepatan putar motor mengalami peningkatan

hingga 300 rpm ini disebabkan oleh meningkatnya nilai kalor pada hasil

pembakaran di ruang bakar. Nilai kalor yang tinggi akan menaikan kecepatan putar

motor dan menaikan keluaran daya. Dengan demikian jumlah putaran (rpm) dan

besarnya momen putar mempengaruhi daya motor yang dihasilkan sebuah motor.

Peningkatan terbesar terjadi pada pembukaan katup 40% sebesar 2337 rpm, lebih

besar 300 rpm dibandingkan hanya menggunakan solar.

2000 2015

2075

2220

2286

2337

1800

1900

2000

2100

2200

2300

2400

0 20 25 30 35 40

Kec

epata

n P

uta

r M

oto

r (r

pm

)

Bukaan Katup (%)

Page 40: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

30

Perlakuan Menggunakan Beban

Hasil pengujian kecepatan putar motor dengan menggunakan beban terlihat

seperti pada Gambar grafik 23, bahwa terjadi penurunan kecepatan motor

dibandingkan tanpa menggunakan beban. Namun terdapat perbedaan saat

menggunakan solar sepenuhnya dan kombinasi bahan bakar. Saat hanya

menggunakan solar kecepatan putar motor menurun menjadi 1883 rpm (selisih 130

rpm), berbeda saat pembukaan katup 30% yang memiliki selisih 91 rpm, dan

pembukaan katup 40% yang memiliki selisih lebih kecil 69 rpm.

Berdasarkan kecepatan putar motor, penggunaan kombinasi bahan bakar LPG

– solar pada pembebanan yang sama lebih menguntungkan dibandingkan hanya

menggunakan bahan bakar solar. Karena dengan diinjeksikannya gas LPG akan

dihasilkannya penyaluran tenaga output pembakaran yang lebih besar, akibatnya

ledakan yang dihasilkan juga semakin besar dan rpm yang dihasilkan akan

meningkat. Namun dalam pengaplikasiannya perlu diketahui pula bukaan katup

yang menghasilkan kenaikan rpm terbesar walau pada pembebanan yang besar

sekalipun.

Gambar 23 Hasil uji kecepatan motor dengan perlakuan menggunakan beban

2000 watt

18831919

1992

2129

2220

2313

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

2300

2400

0 20 25 30 35 40

Kec

epata

n P

uta

r M

oto

r (r

pm

)

Bukaan Katup (%)

rpm tanpa beban rpm dengan beban

Page 41: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

31

Analisis Ekonomi

Penggunaan LPG sebagai kombinasi bahan bakar motor diesel juga harus

dikaji dari sisi ekonomi, tujuannya adalah untuk menentukan layak atau tidaknya

LPG sebagai bahan bakar dalam pengujian kali ini. Analisis ekonomi dibagi

menjadi dua yaitu berdasarkan pada daerah yang menggunakan harga solar standar

Pertamina yang biasa di jual di SPBU dan remote areas (daerah-daerah terpencil)

yang menggunakan harga eceran dari produsen yang jauh dari SPBU. Harga solar

standar Pertamina yang digunakan yaitu Rp 5900/liter dan harga solar eceran yang

digunakan yaitu Rp 20000,00/liter. Harga solar eceran ini merupakan harga eceran

yang digunakan pada masyarakat di daerah Sandaran, Kabupaten Kutai Timur,

Provinsi Kalimantan Timur. Desa-desa di wilayah kalimantan merupakan daerah

yang jauh dari Stasiun Pengisian Bahan Bakar Umum (SPBU) karena jalan darat

yang ekstrim dan jauh sehingga banyak warga yang membeli Bahan Bakar Minyak

(BBM) dari produsen eceran yang terdapat di wilayah mereka. Harga solar di

beberapa daerah di wilayah kalimantan tidaklah jauh berbeda, seperti di daerah

Kotawaring Timur, Kalimantan Tengah harga solar yang dijual berkisar Rp

15000,00 – Rp 25000,00 per liter. Sementara harga LPG yang digunakan yaitu

harga standar Pertamina untuk LPG isi ulang 3 kg sebesar Rp 16000,00 /tabung

(BPMPTSP Kaltim 2015) . Berikut ini rincian data yang akan digunakan dalam

perhitungan analisis ekonomi terlihat pada Tabel 6. Perhitungan volume LPG dan

harga konsumsi LPG per meter kubik dapat dilihat pada Lampiran 7.

Tabel 6 Data perhitungan ekonomi

Spesifikasi Nilai

Harga solar standar Pertamina (Rp/Liter) 5900

Harga solar remote areas (Rp/Liter) 20000

Harga satu tabung LPG 3 kg (Rp) 16000

Massa jenis LPG pada P = 101325 atm (kg/m³) 2

Volume LPG 3 kg (m³) 1.5

Harga konsumsi LPG (Rp/m³) 10666

Perlakuan Tanpa Beban Pada Harga Solar Standar

Hasil analisis ekonomi perlakuan tanpa beban pada harga solar standar dapat

dilihat pada Tabel 7, biaya konsumsi solar terbesar ditunjukan pada bukaan katup

0% (solar sepenuhnya) sebesar Rp 4425,00 /jam, seiring dengan pembukaan katup

LPG atau diinjeksikannya LPG sebagai bahan bakar biaya konsumsi solar

mengalami penurunan terutama pada pembukaan katup 40% dengan debit solar

0.054 liter/jam seharga Rp 319,00 /jam. Untuk biaya konsumsi LPG seiring dengan

penambahan bukaan katup LPG maka debit LPG yang diinjeksikan akan semakin

Page 42: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

32

besar dan mempengaruhi biaya konsumsinya, biaya konsumsi LPG terbesar terjadi

pada pembukaan katup 40% sebesar Rp 33493 /jam.

Tabel 7 Total biaya konsumsi bahan bakar tanpa beban pada harga solar standar

Bukaan

Katup

(%)

Debit

Solar

(ltr/jam)

Debit

Gas

LPG

(m³/h)

Biaya

Konsumsi

Solar (Rp/h)

Biaya

Konsumsi

LPG (Rp/h)

Total Biaya (Rp/h)

0 0.75 0 4425 0 4425

20 0.507 0.6 2991 6400 9391

25 0.45 1.44 2655 15360 18015

30 0.094 1.62 555 17280 17835

35 0.085 2.19 502 23360 23862

40 0.054 3.14 319 33493 33812

Berdasarkan pada Gambar grafik 24, untuk mengoperasikan sebuah motor

diesel pada tingkat kecepatan motor yang sama yaitu 2000 rpm bahwasanya

penggunaan kombinasi bahan bakar solar – LPG pada daerah yang menggunakan

harga standar Pertamina memiliki total biaya yang lebih mahal dibanding hanya

menggunakan bahan bakar solar sepenuhnya. Total biaya penggunaan kombinasi

bahan bakar solar – LPG paling murah terjadi pada bukaan katup 20% sebesar Rp

9391,00 /jam, dan paling mahal terjadi pada bukaan katup 40% sebesar Rp

33812,00 /jam. Sementara itu penggunaan solar sepenuhnya menghabiskan total

biaya sebesar Rp 4425,00 /jam, artinya lebih hemat Rp 4966,00 per jamnya

dibanding hanya menggunakan bahan bakar solar-LPG pada bukaan katup 20%.

Gambar 24 Grafik total biaya konsumsi bahan bakar tanpa menggunakan beban

pada harga solar standar

4425

9391

18015 17835

23862

33812

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

Perlakuan (%)

Tota

l B

iaya

(Rp/j

am)

Perlakuan (%)

0 20 25 30 35 40

Page 43: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

33

Penggunaan kombinasi bahan bakar solar – LPG tanpa menggunakan beban

pada daerah-daerah yang menggunakan harga solar standar Pertamina Pertamina

tidak lebih menguntungkan dibandingkan hanya menggunakan bahan bakar solar

sepenuhnya. Hal ini terlihat dari hasil analisis ekonomi kelima pembukaan katup

yang telah dilakukan pengujian, dan dilihat dari grafik hasil analisis pengujian

bahwasanya kelima pembukaan katup menunjukan total biaya yang lebih mahal

dibanding menggunakan solar sepenuhnya oleh sebab itu penggunaan kombinasi

bahan bakar solar – LPG tidak direkomendasikan bagi masyarakat yang dekat

dengan Stasiun Pengisian Bahan Bakar Umum. Namun dari segi penghematan

konsumsi bahan bakar solar dan dari segi peningkatan kecepatan putar motor dapat

dijadikan pertimbangan apabila ingin menggunakan kombinasi bahan bakar solar –

LPG.

Perlakuan Menggunakan Beban Pada Harga Solar Standar

Hasil analisis ekonomi perlakuan menggunakan beban pada harga solar

standar dapat dilihat pada Tabel 8, biaya konsumsi solar terbesar ditunjukan pada

bukaan katup 0% (solar sepenuhnya) sebesar Rp 7322,00 /jam, seiring dengan

pembukaan katup LPG atau diinjeksikannya LPG sebagai bahan bakar biaya

konsumsi solar mengalami penurunan terutama pada pembukaan katup 40% dengan

debit solar 0.097 liter/jam seharga Rp 572,00 /jam. Untuk biaya konsumsi LPG

seiring dengan penambahan bukaan katup LPG maka debit LPG yang diinjeksikan

akan semakin besar dan mempengaruhi biaya konsumsinya, biaya konsumsi LPG

terbesar terjadi pada pembukaan katup 40% sebesar Rp 33493 /jam.

Tabel 8 Total biaya konsumsi bahan bakar menggunakan beban pada harga solar

standar

Bukaan

Katup

(%)

Debit

Solar

(ltr/jam)

Debit

Gas

LPG

(m³/h)

Biaya

Konsumsi

Solar (Rp/h)

Biaya

Konsumsi

LPG (Rp/h)

Total Biaya (Rp/h)

0 1.241 0 7322 0 7322

20 1.125 0.6 6638 6400 13038

25 1.09 1.44 6431 15360 21791

30 0.25 1.62 1475 17280 18755

35 0.236 2.19 1392 23360 24752

40 0.097 3.14 572 33493 34066

Berdasarkan pada Gambar grafik 25, untuk mengoperasikan sebuah motor

diesel pada tingkat kecepatan motor yang sama yaitu 2000 rpm bahwasanya

penggunaan kombinasi bahan bakar solar – LPG pada daerah yang menggunakan

harga standar Pertamina memiliki total biaya yang lebih mahal dibanding hanya

menggunakan bahan bakar solar sepenuhnya. Total biaya penggunaan kombinasi

bahan bakar solar – LPG paling murah terjadi pada bukaan katup 20% sebesar Rp

13038,00 /jam, dan paling mahal terjadi pada bukaan katup 40% sebesar Rp

34066,00 /jam. Sementara itu penggunaan solar sepenuhnya menghabiskan total

biaya sebesar Rp 7322,00 /jam, artinya lebih hemat Rp 5716,00 per jamnya

dibanding hanya menggunakan bahan bakar solar-LPG pada bukaan katup 20%.

Page 44: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

34

Gambar 25 Grafik total biaya konsumsi bahan bakar menggunakan beban

pada harga solar standar

Penggunaan kombinasi bahan bakar solar – LPG menggunakan beban pada

daerah-daerah yang menggunakan harga solar standar Pertamina juga tidak lebih

menguntungkan dibandingkan hanya menggunakan bahan bakar solar sepenuhnya.

Selisih biaya yang dihasilkan saat menggunakan beban terlihat lebih tinggi

dibanding tanpa menggunakan beban. Maka penggunaan kombinasi bahan bakar

solar – LPG tidak direkomendasikan bagi masyarakat yang dekat dengan Stasiun

Pengisian Bahan Bakar Umum. Namun seperti tanpa menggunakan beban apabila

ingin menggunakan kombinasi bahan bakar solar – LPG dari segi penghematan

konsumsi bahan bakar solar dan dari segi peningkatan kecepatan putar motor dapat

dijadikan pertimbangan.

Perlakuan Tanpa Beban Pada Remote Areas

Hasil analisis ekonomi perlakuan tanpa beban dapat dilihat pada Tabel 9,

biaya konsumsi solar terbesar ditunjukan pada bukaan katup 0% (solar sepenuhnya)

dengan debit sebesar 0.75 liter/jam sebesar Rp 15000,00 /jam, seiring dengan

pembukaan katup LPG atau diinjeksikannya LPG sebagai bahan bakar biaya

konsumsi solar mengalami penurunan terutama pada pembukaan katup 40% dengan

debit solar 0.054 liter/jam seharga Rp 1080,00 /jam. Untuk biaya konsumsi LPG

seiring dengan penambahan bukaan katup LPG maka debit LPG yang diinjeksikan

akan semakin besar dan mempengaruhi biaya konsumsinya, biaya konsumsi LPG

terbesar terjadi pada pembukaan katup 40% dengan debit gas LPG 3.14 m³/h

sebesar Rp 33493 /jam.

0 20 25 30 35 40

Perlakuan (%)

7322

13038

21791

18755

24752

34066

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

To

tal B

iaya

(Rp

/jam

)

Page 45: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

35

Tabel 9 Total biaya konsumsi bahan bakar tanpa beban pada remote areas

Bukaan

Katup

(%)

Debit

Solar

(ltr/jam)

Debit

Gas

LPG

(m³/h)

Biaya

Konsumsi

Solar

(Rp/h)

Biaya

Konsumsi

LPG

(Rp/h)

Total Biaya

(Rp/h)

0 0.75 0 15000 0 15000

20 0.507 0.6 10140 6400 16540

25 0.45 1.44 9000 15360 24360

30 0.094 1.62 1880 17280 19160

35 0.085 2.19 1700 23360 25060

40 0.054 3.14 1080 33493 34573

Berdasarkan pada Gambar grafik 26, untuk mengoperasikan sebuah motor

diesel pada tingkat kecepatan motor yang sama bahwasanya penggunaan kombinasi

bahan bakar solar – LPG memiliki total biaya yang lebih mahal dibanding hanya

menggunakan bahan bakar solar. Total biaya penggunaan kombinasi bahan bakar

solar – LPG paling murah terjadi pada bukaan katup 20% sebesar Rp 16540,00

/jam, selanjutnya pada bukaan katup 25% sebesar Rp 24360,00 /jam. Total biaya

konsumsi bahan bakar tertinggi terjadi pada bukaan katup 40% sebesar Rp

34573,00/jam. Sementara itu penggunaan solar sepenuhnya hanya menghabiskan

total biaya sebesar Rp 15000,00 /jam, artinya lebih hemat Rp 1540,00 per jamnya

dibanding menggunakan kombinasi bahan bakar pada bukaan katup sebesar 20%.

Gambar 26 Grafik total biaya konsumsi bahan bakar tanpa menggunakan

beban pada remote areas

25

0 20 35 40

Perlakuan (%)

1500016540

24360

19160

25060

34573

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

Tota

l B

iaya

(Rp/j

am)

25 30

Page 46: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

36

Kombinasi bahan bakar solar – LPG tanpa menggunakan beban secara

ekonomi tidak direkomendasikan untuk digunakan pada remote areas di Indonesia.

Seperti bagi para petani dan nelayan yang berdomisili di wilayah-wilayah desa di

daerah Kalimantan, Sulawesi, Sumatera, dan Papua yang harus mengeluarkan biaya

yang lebih besar jika menggunakan kombinasi bahan bakar ini.

Sementara sebagian besar mereka ingin membutuhkan biaya yang lebih

sedikit dalam mengoperasikan motor diesel. Namun dikarenakan keunggulan dari

sisi kecepatan putar motor serta mengurangi bahan bakar solar, maka LPG dapat

dijadikan pertimbangan sewaktu-waktu sebagai sumber energi untuk bahan bakar

motor diesel yang digunakan.

Perlakuan Menggunakan Beban Pada Remote Areas

Berikut ini merupakan hasil analisis ekonomi perlakuan dengan

menggunakan beban, data secara keseluruhan dapat dilihat pada Tabel 10. Adanya

beban yang terpasang maka konsumsi bahan bakar yang digunakan juga akan

semakin besar konsumsi bahan bakar mencakup konsumsi bahan bakar solar dan

bahan bakar LPG dan nantinya akan mempengaruhi total biaya pengeluaran bahan

bakar yang dihasilkan. Biaya konsumsi bahan bakar solar terbesar ditunjukan pada

bukaan katup 0% sebesar Rp 24820,00 /jam dengan debit 1.241 liter/jam, dan

terkecil ditunjukan pada bukaan katup 40% sebesar Rp 1940,00 /jam dengan debit

0.097 liter/jam. Sementara biaya konsumsi bahan bakar LPG terbesar terjadi pada

pembukaan katup 40% sebesar Rp 33493 /jam dengan debit gas LPG sebesar 3.14

m³/h.

Tabel 10 Total biaya konsumsi bahan bakar menggunakan beban pada remote

areas

Jika dibandingkan tanpa menggunakan beban biaya pengeluaran solar yang

dikeluarkan lebih besar, hal ini dipengaruhi oleh pembebanan yang diberikan.

Pembebanan yang diberikan akan mempengaruhi kerja piston yang akan

mendorong dan menghisap lebih cepat dibanding tanpa menggunakan beban atau

dengan kata lain butuh ledakan dari pembakaran yang bisa mendorong piston lebih

cepat. Artinya secara berkesinambungan akan membutuhkan bahan bakar solar

yang lebih banyak selama motor diesel tersebut beroperasi.

Bukaan

Katup

(%)

Debit

Solar

(ltr/jam)

Debit

Gas

LPG

(m³/h)

Biaya

Konsumsi

Solar

(Rp/h)

Biaya

Konsumsi

LPG (Rp/h)

Total Biaya (Rp/h)

0 1.241 0 24820 0 24820

20 1.125 0.6 22500 6400 28900

25 1.09 1.44 21800 15360 37160

30 0.25 1.62 5000 17280 22280

35 0.236 2.19 4720 23360 28080

40 0.097 3.14 1940 33493 35433

Page 47: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

37

Gambar 27 Grafik total biaya konsumsi bahan bakar dengan menggunakan beban

pada remote areas

Berdasarkan Gambar grafik 27, untuk mengoperasikan sebuah motor diesel

dengan beban dan pada tingkat kecepatan motor yang sama bahwasanya

penggunaan kombinasi bahan bakar solar - LPG memiliki total biaya yang lebih

murah dibanding hanya menggunakan bahan bakar solar. Total biaya penggunaan

kombinasi bahan bakar solar – LPG paling murah terjadi pada bukaan katup 30%

sebesar Rp 22280,00 /jam, selanjutnya pada bukaan katup 35% sebesar Rp

28080,00 /jam. Sementara itu penggunaan solar sepenuhnya menghabiskan total

biaya sebesar Rp 24820,00 /jam, artinya penggunaan kombinasi bahan bakar solar

- LPG lebih hemat Rp 2540,00 per jamnya dibandingkan hanya menggunakan

bahan bakar solar.

Dalam masyarakat pengaplikasian atau penggunaan kombinasi bahan bakar

solar – LPG dengan pembebanan pada motor diesel dapat dicontohkan bermacam-

macam, seperti dalam penggilingan padi (RMU), pembajakan tanah dengan traktor

tangan, sumber tenaga pompa air untuk irigasi, menggerakkan perahu nelayan,

penerangan lampu, penggerak mesin kompressor, penggerak riding tiller,

penggerak generator pembangkit listrik, penggerak silinder untuk memadatkan

tanah, penggerak pengaduk semen dan lain-lain. Dengan beragam pengaplikasian

dan waktu pengoperasian yang lama, tentunya diinginkan pengeluaran biaya bahan

bakar yang lebih murah. Maka penggunaan kombinasi bahan bakar solar – LPG

sangat direkomendasikan untuk diaplikasikan dalam mengatasi permasalahan yang

ada dimasyarakat.

0 20 35 40

24820

28900

37160

22280

28080

35433

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

Perlakuan (%)

To

tal B

iaya

(Rp

/jam

)

Perlakuan (%)

25 30

Page 48: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

38

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Penerapan LPG sebagai bahan bakar dapat dilakukan secara langsung ke

dalam motor diesel dengan cara mengkombinasikannya dengan bahan bakar solar.

Dari sisi ekonomi penggunaan kombinasi bahan bakar solar – LPG memiliki total

biaya yang lebih tinggi dibanding menggunakan bahan bakar solar pada harga

standar. Namun sangat direkomendasikan penggunaanya bagi masyarakat di

remote areas. Penghematan terbesar terjadi pada bukaan katup 30%, sebesar Rp

2540,00 /jam dengan menggunakan beban. Hasil uji pembukaan katup pada

regulator LPG yang dapat digunakan yaitu pembukaan katup 20%, 25%, 30%,

35%, dan 40%. Penggunaan kombinasi bahan bakar solar – LPG dapat

meningkatkan kecepatan putar motor hingga lebih dari 300 rpm baik tanpa beban

ataupun menggunakan beban. Pada pengujian konsumsi bahan bakar dengan

menggunakan beban dan tanpa menggunakan beban debit konsumsi solar

mengalami penurunan seiring dengan penambahan jumlah gas yang diinjeksikan

bersama udara ke motor diesel. Hasil analisis simulasi CFD menunjukan

percampuran yang paling baik dan merata terjadi pada bukaan 30% dengan hasil

rata-rata campuran 0.064. Kecepatan aliran udara berdasarkan simulasi CFD (30%)

pada inlet udara adalah 66.012 m/s, pada inlet LPG adalah 118.043 m/s, dan

kecepatan pada outlet adalah 86.937 m/s. Hasil simulasi CFD (30%) untuk

pencampuran massa jenis LPG dengan udara di daerah manofild conenection

sebesar 1.32 kg/m3.

Saran

1. Perlunya melakukan penelitian pada pembukaan katup antara 25% - 30%

melihat perpotongan yang terjadi pada grafik konsumsi bahan bakar antara

solar dan LPG.

2. Perlunya melakukan pengukuran terhadap nilai daya, torsi, serta specifik fuel

consumption motor, konsumsi bahan bakar LPG yang dihabiskan dengan cara

menimbang tabung LPG sebelum dan sesudah pemakaian, serta pembebanan

pada lampu halogen yang digunakan saat pengujian.

3. Perlunya pengukuran emisi gas buang dari penggunaan kombinasi bahan

bakar.

4. Perlunya pengembangan terhadap alat uji debit gas untuk dilakukannya

kegiatan perekaman dengan interval waktu yang ditentukan.

5. Perlunya dilakukan penyuluhan ke masyarakat khususnya petani dan nelayan

untuk pengguunaan bahan bakar LPG pada mesin-mesin pertanian dan

perikanan yang menggunakan motor diesel.

Page 49: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

39

DAFTAR PUSTAKA

Andrea T.D, e.a. 2003. Investigating combustion enhancement and emissions

reduction with the addition of 2H2 + 02 to a SI engine. SAE Paper.

2003320011.

Arismunandar W & Tsuda K. 1993. Motor Diesel Putaran Tinggi. Pradaya

Paramita: Jakarta.

[BP Migas] Badan Pengelola Minyak dan Gas. 2012. Pemanfaatan LPG sebagai

Bahan Bakar Sepeda Motor dan Karakteristik Minyak Lumasnya [internet].

[diunduh 2016 Agustus 2]. Tersedia pada: http://

www.skkmigas.go.id/publikasi/buletin.

[BPMPTSP] Badan Penanaman Modal Dan Pelayanan Terpadu Satu Pintu. 2015.

Laporan Akhir Dari Pekerjaan Kajian Peluang Investasi Provinsi

Kalimantan Timur, Tahun Anggaran 2015. [diunduh 2016 November 28].

Tersedia pada: http://www. bppmd.kaltimprov.go.id

[BPPT] Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi. 2014. Outlook Energi

Indonesia Tahun 2014. [diunduh 2015 November 12]. Tersedia pada:

http://www. bppt.go.id.

Budiyanto MA. 2012. Simulasi pembakaran mesin diesel bahan bakar ganda (solar

- gas) [Tesis]. Depok (ID): Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik,

Universitas Indonesia.

Cengel, Boles, et al. 2006. Thermodynamics: An Engineering Approach , 5th Ed.

McGraw-Hill College: Boston.

Dayang. 2011. Pengaruh perubahan compression ratio pada unjuk kerja motor

diesel dengan bahan bakar gas [tugas akhir]. Surabaya (ID): Departemen

Teknik Sistem Perkapalan, Fakultas Teknologi Kelautan, Institut Teknologi

Sepuluh November.

Hardjono A. 2000. Teknologi Minyak Bumi. Gadjah Mada University Press:

Yogyakarta.

Kelvin et al. 2015. Pemetaan lokasi kebakaran berdasarkan prinsip segitiga api pada

industri textile. [paper]. Surabaya (ID): Departemen Teknik Industri, Fakultas

Teknik, Sekolah Tinggi Teknik Surabaya.

Mitzlaff K. 1988. Engines forBiogas. Eschborn: German Appropriate Technology

Exchange. Hamburg (DE): GTZ GmbH.

Purnama, NE. 2010. Studi perbandingan kinerja motor stasioner empat langkah satu

silinder menggunakan bahan bakar gas LPG dan biogas [Skripsi]. Surabaya

(ID): Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Institut

Teknologi Sepuluh November.

Rahardjo, Oktavian, dkk. 2011. Bahan Bakar Gas (CNG) Alternatif Pengganti

BBM Kapal Perikanan. Balai Besar Pengembangan Penangkapan Ikan:

Semarang.

Septiansyah PL. 2013. Penerapan bahan bakar biogas pada motor bensin dengan

modifikasi karburator dan variasi rasio kompresi [skripsi]. Bogor (ID):

Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian,

Institut Pertanian Bogor.

Page 50: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

40

Siripornakarachai S, Sucharitakul T. 2007. Modification and tuning of diesel bus

engine for biogas electricity production. [paper]. Chiang Mai (TH): Faculty

of Engineering, Chiang Mai University.

Sitorus, TB. 2002. Tinjauan pengembangan bahan bakar gas sebagai bahan bakar

alternatif [skripsi]. Medan (ID): Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik,

Universitas Sumatra Utara.

[SKK Migas] Satuan Kerja Khusus Pelaksana Kegiatan Usaha Hulu Minyak dan

Gas Bumi. 2015. Laporan Tahunan 2015. [internet]. [diunduh 2015

November 12]. Tersedia pada: http:// www.skkmigas.go.id/publikasi/buletin

Suyanto, Wardan. 1989. Teori Motor Bensin. Jakarta: DEPDIKBUD (Dinas

pendidikan dan kebudayaan)

Swain, JW. 1983. Used Oil Reclamation And Environmental Considerations.

Florida: CRC Handbook of Lubrication

Tu J, Heng YG, Liu C. 2008. Computational Fluid Dynamic: A Practical Approach.

Oxford: ELSEVIER.

Yunianto, B. 2008. Pengujian mesin diesel (genset) dengan sistem bahan bakar

ganda [paper]. Semarang (ID): Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik,

Universitas Diponegoro.

Page 51: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

41

Lampiran 1 Spesifikasi motor diesel Dong Feng R-180

Dong Feng R-180

Spesifikasi

Merek/tipe : Dong Feng/R-180

Jumlah langkah : 4 langkah

Jumlah silinder : 1 silinder

Diameter x langkah : 80 mm x 80 mm

Daya kontinyu : 7 HP pada 2200 rpm

Daya maksimum : 8 HP pada 2600 rpm

Volume silinder : 402 cc

Rasio kompresi : 21

Bahan bakar : Solar

Tipe pompa : injeksi Bosch

Sistem pembakaran : Indirect injection

Sistem pelumasan : Tekanan dan percikan

Tipe pompa pelumas : Trikoida

Minyak pelumas : SAE 30

Sistem pendinginan : Hopper

Sistem governor : Mekanik

Dimensi : 658 mm x 341 mm x 463 mm

Berat : 70 kg

Starter : Engkol

Page 52: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

42

Lampiran 2 Perhitungan rasio LPG – udara

LPG yang dipasarkan Pertamina merupakan campuran antara 29.3%

propana, 69.7% butana, dan 1% pentana (Anton 2013). Reaksi pembakaran yang

terjadi adalah sebagai berikut.

1. Propana (C3H8)

Reaksi pembakaran pada gas propana adalah:

C3H8 + 5 O2 3 CO2 + 4 H2O

Mr C3 : 12 x 3 = 36

Mr H8 :1 x 8 = 8

Mr C3H8 : = 44

Massa atom relatif (Mr) dari propana adalah 44 dan massa atom relatif (Mr)

dari oksigen adalah 32, maka setiap kilogram propana membutuhkan oksigen

sebanyak:

=5 × 𝑀𝑟 𝑜𝑘𝑠𝑖𝑔𝑒𝑛

𝑀𝑟 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑎𝑛𝑎=

5 ×32

44= 3.64 𝑘𝑔 𝑜𝑘𝑠𝑖𝑔𝑒𝑛

Kadar oksigen dalam atmosfer adalah 23.3 %, maka udara yang dibutuhkan

untuk membakar 1 kg propana adalah:

= 3.64 ×100

23.2= 15.67 𝑘𝑔 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎

2. Butana (C4H10)

Reaksi pembakaran pada agas butana adalah:

C4H10 + 6.5 O2 4 CO2 + 5 H2O

Mr C4 : 12 x 4 = 48

Mr H10 :1 x 10 = 10

Mr C4H10 : = 58

Massa atom relatif (Mr) dari butana adalah 58 dan massa atom relatif (Mr)

dari oksigen adalah 32, maka setiap kilogram butana membutuhkan oksigen

sebanyak:

=6.5 × 𝑀𝑟 𝑜𝑘𝑠𝑖𝑔𝑒𝑛

𝑀𝑟 𝑏𝑢𝑡𝑎𝑛𝑎=

6.5 ×32

58= 3.58 𝑘𝑔 𝑜𝑘𝑠𝑖𝑔𝑒𝑛

Page 53: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

43

Kadar oksigen dalam atmosfer adalah 23.2% , maka udara yang dibutuhkan

untuk membakar 1 kg butana adalah:

= 3.58 ×100

23.2= 15.46 𝑘𝑔 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎

3. Pentana (C5H12)

Reaksi pembakaran pada agas butana adalah:

C5H12 + 8 O2 5 CO2 + 6 H2O

Mr C5 : 12 x 5 = 60

Mr H12 :1 x 12 = 12

Mr C5H12 : = 72

Massa atom relatif (Mr) dari pentana adalah 72 dan massa atom relatif (Mr)

dari oksigen adalah 32, maka setiap kilogram pentana membutuhkan oksigen

sebanyak:

=8 ×𝑀𝑟 𝑜𝑘𝑠𝑖𝑔𝑒𝑛

𝑀𝑟 𝑝𝑒𝑛𝑡𝑎𝑛𝑎=

8 ×32

72= 3.55 𝑘𝑔 𝑜𝑘𝑠𝑖𝑔𝑒𝑛

Kadar oksigen dalam atmosfer adalah 23.2% , maka udara yang dibutuhkan

untuk membakar 1 kg pentana adalah:

= 3.55 ×100

23.2= 15.32 𝑘𝑔 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎

Jadi untuk membakar 1 kg LPG yang terdiri dari 29.32% propana, 69.7%

butana, dan 1% pentana dibutuhkan udara sebanyak:

= (29.3% x jumlah udara untuk membakar 1 kg propana) + (69.7% x jumlah

udara untuk membakar 1 kg butana) + (1% x jumlah udara untuk

membakar 1 kg pentana)

= (29.3% x 15.67) + (69.7% x 15.46) + (1% x 15.32)

= (4.59 + 10.77 + 0.15)

= 15.52 kg udara

Jadi rasio LPG – udara secara teoritis adalah 1:15.52

Page 54: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

44

Lampiran 3 Perhitungan diameter port yang digunakan

Luas penampang leher mixer:

𝐴𝑣 =𝜋 × 𝑑2

4 (Mitzlaff 1988)

𝐴𝑣 =𝜋×(28)2

4

𝐴𝑣 = 615.44 𝑚𝑚2

Luas penampang mixer port pada rasio 1:15.52

𝐴𝐵 = 𝐴𝑉 ×𝑟𝑎𝑠𝑖𝑜 𝑐𝑎𝑚𝑝𝑢𝑟𝑎𝑛

𝐴𝐵 = 615.44 ×1

15.52

𝐴𝐵 = 39.65𝑚𝑚2

Diameter mixer port LPG dapat dihitung sebagai berikut:

𝐷 = √4×𝐴

𝜋

𝐷 = √4×39.65

𝜋

𝐷 = 7.1 𝑚𝑚

≈ 7 𝑚𝑚

Maka diameter port yang digunakan adalah 7 mm.

Page 55: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

45

Lampiran 4 Analisis teknik mixer

1. Perhitungan laju intake volumetric untuk motor Dong Feng dengan kapasitas

silinder 402 cc dan putaran maksimum pada 2600 rpm:

𝑉𝑖 =𝐷 × 𝑁𝑚𝑎𝑥

2000 × 60 (Siripornakarachai 2007)

𝑉𝑖 =0.402 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟 × 2600𝑟𝑝𝑚

2000 ×60

𝑉𝑖 =1045.2

1200= 0.0871𝑚3/𝑠𝑒𝑐

2. Leher mixer dibuat dengan ukuran 28 mm. Kecepatan aliran udara pada leher

mixer tidak boleh melebihi 150 m/s pada putaran motor maksimum (Mitzlaff

1988). Maka:

𝑣 =𝑉𝑖

𝐴𝑣

𝑣 =𝑣𝑖

{𝜋𝑑2

4}

𝑣 =0.0871 𝑚3/𝑠

{ 𝜋 ×(0.028)2

4 }

𝑣 =0.0871 𝑚3/𝑠

6.15 × 10−4𝑚2

𝑣 = 141.62 𝑚/𝑠 < 150 m/s, maka masih bisa digunakan.

Page 56: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

46

Lampiran 5 Perhitungan laju aliran dan intake volumetric satu kali intake

Diketahui:

1. Putaran motor tertinggi (Dong Feng/R-180) = 2600 rpm

2. Jumlah langkah = 4 langkah

3. Volume silinder = 402 cc = 402 cm3

Satu langkah intake =𝑟𝑝𝑚 𝑡𝑒𝑟𝑡𝑖𝑛𝑔𝑔𝑖

𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑙𝑎𝑛𝑔𝑘𝑎ℎ

=2600

4

= 650 𝑘𝑎𝑙𝑖 (𝑟𝑝𝑚)

𝑟𝑝𝑠 =650 𝑟𝑝𝑚

60= 10.83 ≈ 11 𝑘𝑎𝑙𝑖

Waktu tempuh 1 (satu) kali langkah intake:

𝑡 =1 𝑙𝑎𝑛𝑔𝑘𝑎ℎ 𝑖𝑛𝑡𝑎𝑘𝑒

𝑟𝑝𝑠

𝑡 =1

11

𝑡 = 0.09 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘

Debit pada saat intake:

𝑄𝑖𝑛𝑡𝑎𝑘𝑒 =𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑝𝑖𝑠𝑡𝑜𝑛

𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑢ℎ (𝑐𝑚3/𝑠𝑒𝑐)

𝑄𝑖𝑛𝑡𝑎𝑘𝑒 =402

0.09

𝑄𝑖𝑛𝑡𝑎𝑘𝑒 = 4466.67 (𝑐𝑚3/𝑠𝑒𝑐)

= 4.46 𝑚/𝑠

Laju aliran udara ialah:

𝑉𝑣𝑒𝑛𝑡𝑢𝑟𝑖 =𝑑𝑒𝑏𝑖𝑡 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑠𝑎𝑎𝑡 𝑖𝑛𝑡𝑎𝑘𝑒

𝑙𝑢𝑎𝑠 𝑝𝑒𝑛𝑎𝑚𝑝𝑎𝑛𝑔 𝑣𝑒𝑛𝑡𝑢𝑟𝑖= 𝑣 =

𝑣𝑖

𝐴𝑣

𝑣 =𝑣𝑖

{𝜋𝑑2

4 }=

4466.67 𝑐𝑚3/𝑠𝑒𝑐

{ 𝜋 ×(0.028)2

4 }

𝑣𝑣𝑒𝑛𝑡𝑢𝑟𝑖 = { 4466.67 𝑐𝑚3

6.15 𝑐𝑚2 }

= 726.28𝑐𝑚

𝑠= 7.26 𝑚/𝑠

7.26 m/s < 150 m/s (Menurut Mitzlaff (1988))

Page 57: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

47

Lampiran 6 Perhitungan debit konsumsi bahan bakar solar dan LPG

Perhitungan konsumsi debit bahan bakar solar:

1. Tanpa Beban (solar)

a. Perhitungan volume dalam milimeter setiap ketinggian 1 cm :

𝑉 = (1

4𝜋×𝑑2) ×ℎ

Dimana : 𝑉 = Volume selang (ml)

𝜋 = 3.14

𝑑 = diameter selang dalam, 6.5 mm = 0.65 cm (diameter

selang luar = 10 mm, dan tebal = 3,5 mm)

ℎ = tinggi, 1 cm

𝑉 = (1

4× 3.14 × (0.65 𝑐𝑚)2) × 1 𝑐𝑚

𝑉 = 0.331 𝑐𝑚3 = 0.331 𝑚𝑙 Maka setiap penurunan 1 cm, terjadi penurunan volume bahan bakar

sebesar 0.331 ml dan setiap penurunan 30.5 cm terjadi penurunan volume

bahan bakar sebesar 10 ml.

b. Perhitungan laju aliran bahan bakar setiap 30.5 cm:

0%

𝑄 =𝑉

𝑡

𝑄 =10 𝑚𝑙

48 𝑠𝑒𝑐= 0.208𝑚𝑙/𝑠𝑒𝑐

20%

𝑄 =𝑉

𝑡

𝑄 =10 𝑚𝑙

71 𝑠𝑒𝑐= 0.14 𝑚𝑙/𝑠𝑒𝑐

25%

𝑄 =𝑉

𝑡

𝑄 =10 𝑚𝑙

80 𝑠𝑒𝑐= 0.125 𝑚𝑙/𝑠𝑒𝑐

30%

𝑄 =𝑉

𝑡

Page 58: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

48

𝑄 =10 𝑚𝑙

379 𝑠𝑒𝑐= 0.026 𝑚𝑙/𝑠𝑒𝑐

35%

𝑄 =𝑉

𝑡

𝑄 =10 𝑚𝑙

419 𝑠𝑒𝑐= 0.023 𝑚𝑙/𝑠𝑒𝑐

40%

𝑄 =𝑉

𝑡

𝑄 =10 𝑚𝑙

659 𝑠𝑒𝑐= 0.015 𝑚𝑙/𝑠𝑒𝑐

c. Untuk mendapatkan data konsumsi bahan bakar dalam satuan liter per jam

maka laju aliran bahan bakar dikonversi .

0%

𝑄𝑙/𝑗𝑎𝑚 = 𝑄𝑚𝑙/𝑠 × (3600 𝑠

1000 𝑚𝑙)

𝑄𝑙/𝑗𝑎𝑚 = 0.208 𝑚𝑙/𝑠 × (3600 𝑠

1000 𝑚𝑙)

𝑄𝑙/𝑗𝑎𝑚 = 0.75 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟/𝑗𝑎𝑚

20%

𝑄𝑙/𝑗𝑎𝑚 = 𝑄𝑚𝑙/𝑠 × (3600 𝑠

1000 𝑚𝑙)

𝑄𝑙/𝑗𝑎𝑚 = 0.14 𝑚𝑙/𝑠 × (3600 𝑠

1000 𝑚𝑙)

𝑄𝑙/𝑗𝑎𝑚 = 0.507 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟/𝑗𝑎𝑚

25%

𝑄𝑙/𝑗𝑎𝑚 = 𝑄𝑚𝑙/𝑠 × (3600 𝑠

1000 𝑚𝑙)

𝑄𝑙/𝑗𝑎𝑚 = 0.125 𝑚𝑙/𝑠 × (3600 𝑠

1000 𝑚𝑙)

𝑄𝑙/𝑗𝑎𝑚 = 0.45 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟/𝑗𝑎𝑚

30%

𝑄𝑙/𝑗𝑎𝑚 = 𝑄𝑚𝑙/𝑠 × (3600 𝑠

1000 𝑚𝑙)

𝑄𝑙/𝑗𝑎𝑚 = 0.026 𝑚𝑙/𝑠 × (3600 𝑠

1000 𝑚𝑙)

𝑄𝑙/𝑗𝑎𝑚 = 0.094 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟/𝑗𝑎𝑚

Page 59: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

49

35%

𝑄𝑙/𝑗𝑎𝑚 = 𝑄𝑚𝑙/𝑠 × (3600 𝑠

1000 𝑚𝑙)

𝑄𝑙/𝑗𝑎𝑚 = 0.023 𝑚𝑙/𝑠 × (3600 𝑠

1000 𝑚𝑙)

𝑄𝑙/𝑗𝑎𝑚 = 0.085 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟/𝑗𝑎𝑚

40%

𝑄𝑙/𝑗𝑎𝑚 = 𝑄𝑚𝑙/𝑠 × (3600 𝑠

1000 𝑚𝑙)

𝑄𝑙/𝑗𝑎𝑚 = 0.015 𝑚𝑙/𝑠 × (3600 𝑠

1000 𝑚𝑙)

𝑄𝑙/𝑗𝑎𝑚 = 0.054𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟/𝑗𝑎𝑚

2. Menggunakan Beban (solar)

a. Perhitungan volume dalam milimeter setiap ketinggian 1 cm :

𝑉 = (1

4𝜋×𝑑2) ×ℎ

Dimana : 𝑉 = Volume selang (ml)

𝜋 = 3.14

𝑑 = diameter selang dalam, 6.5 mm = 0.65 cm (diameter

selang luar = 10 mm, dan tebal = 3,5 mm)

ℎ = tinggi, 1 cm

𝑉 = (1

4× 3.14 × (0.65 𝑐𝑚)2) × 1 𝑐𝑚

𝑉 = 0.331 𝑐𝑚3 = 0.331 𝑚𝑙 Maka setiap penurunan 1 cm, terjadi penurunan volume bahan bakar

sebesar 0.331 ml dan setiap penurunan 30.5 cm terjadi penurunan volume

bahan bakar sebesar 10 ml.

b. Perhitungan laju aliran bahan bakar setiap 30.5 cm:

0%

𝑄 =𝑉

𝑡

𝑄 =10 𝑚𝑙

29 𝑠𝑒𝑐= 0.344 𝑚𝑙/𝑠𝑒𝑐

20%

𝑄 =𝑉

𝑡

𝑄 =10 𝑚𝑙

32 𝑠𝑒𝑐= 0.312 𝑚𝑙/𝑠𝑒𝑐

Page 60: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

50

25%

𝑄 =𝑉

𝑡

𝑄 =10 𝑚𝑙

33 𝑠𝑒𝑐= 0.303 𝑚𝑙/𝑠𝑒𝑐

30%

𝑄 =𝑉

𝑡

𝑄 =10 𝑚𝑙

144 𝑠𝑒𝑐= 0.069 𝑚𝑙/𝑠𝑒𝑐

35%

𝑄 =𝑉

𝑡

𝑄 =10 𝑚𝑙

152 𝑠𝑒𝑐= 0.065 𝑚𝑙/𝑠𝑒𝑐

40%

𝑄 =𝑉

𝑡

𝑄 =10 𝑚𝑙

361 𝑠𝑒𝑐= 0.027 𝑚𝑙/𝑠𝑒𝑐

c. Untuk mendapatkan data konsumsi bahan bakar dalam satuan liter per jam

maka laju aliran bahan bakar dikonversi .

0%

𝑄𝑙/𝑗𝑎𝑚 = 𝑄𝑚𝑙/𝑠 × (3600 𝑠

1000 𝑚𝑙)

𝑄𝑙/𝑗𝑎𝑚 = 0.344 𝑚𝑙/𝑠 × (3600 𝑠

1000 𝑚𝑙)

𝑄𝑙/𝑗𝑎𝑚 = 1.24 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟/𝑗𝑎𝑚

20%

𝑄𝑙/𝑗𝑎𝑚 = 𝑄𝑚𝑙/𝑠 × (3600 𝑠

1000 𝑚𝑙)

𝑄𝑙/𝑗𝑎𝑚 = 0.312 𝑚𝑙/𝑠 × (3600 𝑠

1000 𝑚𝑙)

𝑄𝑙/𝑗𝑎𝑚 = 1.125 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟/𝑗𝑎𝑚

25%

𝑄𝑙/𝑗𝑎𝑚 = 𝑄𝑚𝑙/𝑠 × (3600 𝑠

1000 𝑚𝑙)

Page 61: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

51

𝑄𝑙/𝑗𝑎𝑚 = 0.303 𝑚𝑙/𝑠 × (3600 𝑠

1000 𝑚𝑙)

𝑄𝑙/𝑗𝑎𝑚 = 1.09 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟/𝑗𝑎𝑚

30%

𝑄𝑙/𝑗𝑎𝑚 = 𝑄𝑚𝑙/𝑠 × (3600 𝑠

1000 𝑚𝑙)

𝑄𝑙/𝑗𝑎𝑚 = 0.069 𝑚𝑙/𝑠 × (3600 𝑠

1000 𝑚𝑙)

𝑄𝑙/𝑗𝑎𝑚 = 0.25 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟/𝑗𝑎𝑚

35%

𝑄𝑙/𝑗𝑎𝑚 = 𝑄𝑚𝑙/𝑠 × (3600 𝑠

1000 𝑚𝑙)

𝑄𝑙/𝑗𝑎𝑚 = 0.065 𝑚𝑙/𝑠 × (3600 𝑠

1000 𝑚𝑙)

𝑄𝑙/𝑗𝑎𝑚 = 0.236 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟/𝑗𝑎𝑚

40%

𝑄𝑙/𝑗𝑎𝑚 = 𝑄𝑚𝑙/𝑠 × (3600 𝑠

1000 𝑚𝑙)

𝑄𝑙/𝑗𝑎𝑚 = 0.027 𝑚𝑙/𝑠 × (3600 𝑠

1000 𝑚𝑙)

𝑄𝑙/𝑗𝑎𝑚 = 0.097𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟/𝑗𝑎𝑚

Perhitungan konversi debit gas LPG dalam satuan m3/h:

20%

= 10 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟 𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡 = 10 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟 𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡 𝑥1

(1

60)⁄⁄ 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟 𝑗𝑎𝑚 = 600 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟 𝑗𝑎𝑚⁄⁄

= 600 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟 𝑗𝑎𝑚 = 0.6 m3⁄ /ℎ

25%

= 24 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟 𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡 = 24 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟 𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡 𝑥1

(1

60)⁄⁄ 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟 𝑗𝑎𝑚 = 1440 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟 𝑗𝑎𝑚⁄⁄

= 1440 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟 𝑗𝑎𝑚 = 1.44m3⁄ /ℎ

30%

= 27 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟 𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡 = 27 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟 𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡 𝑥1

(1

60)⁄⁄ 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟 𝑗𝑎𝑚 = 1620 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟 𝑗𝑎𝑚⁄⁄

= 1620 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟 𝑗𝑎𝑚 = 1.62 m3⁄ /ℎ

35%

= 36.572 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟 𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡 = 36.572 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟 𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡 𝑥1

(1

60)⁄⁄ 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟 𝑗𝑎𝑚 = 2194 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟 𝑗𝑎𝑚⁄⁄

= 2194 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟 𝑗𝑎𝑚 = 2.19 m3⁄ /ℎ

Page 62: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

52

40%

= 52.436 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟 𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡 = 52.436 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟 𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡 𝑥1

(1

60)⁄⁄ 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟 𝑗𝑎𝑚 = 3146 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟 𝑗𝑎𝑚⁄⁄

= 3146 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟 𝑗𝑎𝑚 = 3.14 m3⁄ /ℎ

Page 63: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

53

Lampiran 7 Perhitungan ekonomi

Data yang digunakan dalam perhitungan ekonomi adalah sebagai berikut:

Spesifikasi Nilai

Harga solar standar Pertamina (Rp/Liter) 5900

Harga solar remote areas/eceran (Rp/Liter) 20000

Harga satu tabung LPG 3 kg (Rp) 16000

Massa jenis LPG (kg/m³) 2

Volume LPG 3 kg (m³) 1.5

Harga konsumsi LPG (Rp/m³) 10666

1. Perhitungan massa jenis LPG:

0.0038×[𝑘𝑚𝑜𝑙 𝐶2𝐻6 = 30.07 𝐶2𝐻6 ] 0.293 ×[𝑘𝑚𝑜𝑙 𝐶3𝐻8 = 44.09 𝐶3𝐻8 ] 0.697 ×[𝑘𝑚𝑜𝑙 𝐶4𝐻10 = 59.1 𝐶4𝐻10] 0.0062×[𝑘𝑚𝑜𝑙 𝐶5𝐻12 = 72.15 𝐶5𝐻12]

1 kmol = 53.975 gr

= 0.005397 kg/kmol

R= 8.314 kj/kmol.ºk

= 8.314

0.0053×1000= 0.15404

𝑘𝑗

𝑘𝑔.°𝑘

= 154𝐽

𝑘𝑔.°𝑘

𝜌 =𝑃

𝑅𝑇

𝜌 =101325 𝑃𝑎

154𝐽

𝑘𝑔. °𝑘 ×300 º𝐾

𝜌 =101325 𝑘𝑔/𝑚𝑠2

{154𝑘𝑔 𝑚2

𝑠2 .1

𝑘𝑔 º𝑘} × 300 º𝐾

𝜌 = 2.1𝑘𝑔

𝑚3≈ 2 𝑘𝑔/𝑚3

Page 64: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

54

2. Perhitungan volume LPG 3 kg.

𝜌 =𝑚

𝑣

𝑣 =𝑚

𝜌

𝑣 =3 𝑘𝑔

2 𝑘𝑔/𝑚3

𝑣 = 1.5 𝑚3

3. Harga konsumsi LPG per meter kubik.

=ℎ𝑎𝑟𝑔𝑎 𝐿𝑃𝐺 3𝑘𝑔

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝐿𝑃𝐺 3 𝑘𝑔

=16000 (𝑅𝑝)

1.5 (m3)

= 10666 (𝑅𝑝

m3)

4. Contoh perhitungan biaya konsumsi solar yang digunakan pada remote areas.

A. Tanpa Beban

0%

𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟

= 𝑑𝑒𝑏𝑖𝑡 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 (𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟

𝑗𝑎𝑚) ×ℎ𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 (

𝑅𝑝

𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟)

= 0.75 (𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟

𝑗𝑎𝑚) ×20000 (

𝑅𝑝

𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟)

= 15000 (𝑅𝑝

𝑗𝑎𝑚)

20%

𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟

= 𝑑𝑒𝑏𝑖𝑡 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 (𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟

𝑗𝑎𝑚) ×ℎ𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 (

𝑅𝑝

𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟)

= 0.507 (𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟

𝑗𝑎𝑚) ×20000 (

𝑅𝑝

𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟)

= 10140 (𝑅𝑝

𝑗𝑎𝑚)

25%

𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟

Page 65: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

55

= 𝑑𝑒𝑏𝑖𝑡 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 (𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟

𝑗𝑎𝑚) ×ℎ𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 (

𝑅𝑝

𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟)

= 0.45 (𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟

𝑗𝑎𝑚) ×20000 (

𝑅𝑝

𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟)

= 9000 (𝑅𝑝

𝑗𝑎𝑚)

30%

𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟

= 𝑑𝑒𝑏𝑖𝑡 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 (𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟

𝑗𝑎𝑚) ×ℎ𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 (

𝑅𝑝

𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟)

= 0.094 (𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟

𝑗𝑎𝑚) ×20000 (

𝑅𝑝

𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟)

= 1880 (𝑅𝑝

𝑗𝑎𝑚)

35%

𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟

= 𝑑𝑒𝑏𝑖𝑡 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 (𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟

𝑗𝑎𝑚) ×ℎ𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 (

𝑅𝑝

𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟)

= 0.085 (𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟

𝑗𝑎𝑚) ×20000 (

𝑅𝑝

𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟)

= 1700 (𝑅𝑝

𝑗𝑎𝑚)

40%

𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟

= 𝑑𝑒𝑏𝑖𝑡 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 (𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟

𝑗𝑎𝑚) ×ℎ𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 (

𝑅𝑝

𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟)

= 0.054 (𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟

𝑗𝑎𝑚) ×20000 (

𝑅𝑝

𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟)

= 1080 (𝑅𝑝

𝑗𝑎𝑚)

B. Menggunakan Beban

0%

𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟

= 𝑑𝑒𝑏𝑖𝑡 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 (𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟

𝑗𝑎𝑚) ×ℎ𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 (

𝑅𝑝

𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟)

Page 66: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

56

= 1.241 (𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟

𝑗𝑎𝑚) ×20000 (

𝑅𝑝

𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟)

= 24820 (𝑅𝑝

𝑗𝑎𝑚)

20%

𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟

= 𝑑𝑒𝑏𝑖𝑡 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 (𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟

𝑗𝑎𝑚) ×ℎ𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 (

𝑅𝑝

𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟)

= 1.125 (𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟

𝑗𝑎𝑚) ×20000 (

𝑅𝑝

𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟)

= 22500 (𝑅𝑝

𝑗𝑎𝑚)

25%

𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟

= 𝑑𝑒𝑏𝑖𝑡 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 (𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟

𝑗𝑎𝑚) ×ℎ𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 (

𝑅𝑝

𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟)

= 1.09 (𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟

𝑗𝑎𝑚) ×20000 (

𝑅𝑝

𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟)

= 21800 (𝑅𝑝

𝑗𝑎𝑚)

30%

𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟

= 𝑑𝑒𝑏𝑖𝑡 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 (𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟

𝑗𝑎𝑚) ×ℎ𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 (

𝑅𝑝

𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟)

= 0.25 (𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟

𝑗𝑎𝑚) ×20000 (

𝑅𝑝

𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟)

= 5000 (𝑅𝑝

𝑗𝑎𝑚)

35%

𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟

= 𝑑𝑒𝑏𝑖𝑡 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 (𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟

𝑗𝑎𝑚) ×ℎ𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 (

𝑅𝑝

𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟)

= 0.236 (𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟

𝑗𝑎𝑚) ×20000 (

𝑅𝑝

𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟)

Page 67: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

57

= 4720 (𝑅𝑝

𝑗𝑎𝑚)

40%

𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟

= 𝑑𝑒𝑏𝑖𝑡 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 (𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟

𝑗𝑎𝑚) ×ℎ𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 (

𝑅𝑝

𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟)

= 0.097 (𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟

𝑗𝑎𝑚) ×20000 (

𝑅𝑝

𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟)

= 1940 (𝑅𝑝

𝑗𝑎𝑚)

5. Perhitungan biaya konsumsi LPG yang digunakan (remote areas).

20%

𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝐿𝑃𝐺

= 𝑑𝑒𝑏𝑖𝑡 𝑔𝑎𝑠 𝐿𝑃𝐺 (𝑚3

ℎ) ×ℎ𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝐿𝑃𝐺 (

𝑅𝑝

𝑚3)

= 0.6 (𝑚3

ℎ) ×10666 (

𝑅𝑝

𝑚3)

= 6400 (𝑅𝑝

ℎ)

25%

𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝐿𝑃𝐺

= 𝑑𝑒𝑏𝑖𝑡 𝑔𝑎𝑠 𝐿𝑃𝐺 (𝑚3

ℎ) ×ℎ𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝐿𝑃𝐺 (

𝑅𝑝

𝑚3)

= 1.44 (𝑚3

ℎ) ×10666 (

𝑅𝑝

𝑚3)

= 15360 (𝑅𝑝

ℎ)

30%

𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝐿𝑃𝐺

= 𝑑𝑒𝑏𝑖𝑡 𝑔𝑎𝑠 𝐿𝑃𝐺 (𝑚3

ℎ) ×ℎ𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝐿𝑃𝐺 (

𝑅𝑝

𝑚3)

= 1.62 (𝑚3

ℎ) ×10666 (

𝑅𝑝

𝑚3)

= 17280 (𝑅𝑝

ℎ)

Page 68: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

58

35%

𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝐿𝑃𝐺

= 𝑑𝑒𝑏𝑖𝑡 𝑔𝑎𝑠 𝐿𝑃𝐺 (𝑚3

ℎ) ×ℎ𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝐿𝑃𝐺 (

𝑅𝑝

𝑚3)

= 2.19 (𝑚3

ℎ) ×10666 (

𝑅𝑝

𝑚3)

= 23360 (𝑅𝑝

ℎ)

40%

𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝐿𝑃𝐺

= 𝑑𝑒𝑏𝑖𝑡 𝑔𝑎𝑠 𝐿𝑃𝐺 (𝑚3

ℎ) ×ℎ𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝐿𝑃𝐺 (

𝑅𝑝

𝑚3)

= 3.14 (𝑚3

ℎ) ×10666 (

𝑅𝑝

𝑚3)

= 33493 (𝑅𝑝

ℎ)

6. Total biaya konsumsi bahan bakar yang digunakan (remote areas).

A. Tanpa Beban

0%

𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑏𝑖𝑎𝑦𝑎

= 𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 (𝑅𝑝

ℎ) + 𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝐿𝑃𝐺 (

𝑅𝑝

ℎ)

= 15000 (𝑅𝑝

ℎ) + 0 (

𝑅𝑝

ℎ)

= 15000 (𝑅𝑝

ℎ)

20%

𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑏𝑖𝑎𝑦𝑎

= 𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 (𝑅𝑝

ℎ) + 𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝐿𝑃𝐺 (

𝑅𝑝

ℎ)

= 10140 (𝑅𝑝

ℎ) + 6400 (

𝑅𝑝

ℎ)

= 16540 (𝑅𝑝

ℎ)

Page 69: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

59

25%

𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑏𝑖𝑎𝑦𝑎

= 𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 (𝑅𝑝

ℎ) + 𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝐿𝑃𝐺 (

𝑅𝑝

ℎ)

= 9000 (𝑅𝑝

ℎ) + 15360 (

𝑅𝑝

ℎ)

= 24360 (𝑅𝑝

ℎ)

30%

𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑏𝑖𝑎𝑦𝑎

= 𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 (𝑅𝑝

ℎ) + 𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝐿𝑃𝐺 (

𝑅𝑝

ℎ)

= 1880 (𝑅𝑝

ℎ) + 17280 (

𝑅𝑝

ℎ)

= 19160 (𝑅𝑝

ℎ)

35%

𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑏𝑖𝑎𝑦𝑎

= 𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 (𝑅𝑝

ℎ) + 𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝐿𝑃𝐺 (

𝑅𝑝

ℎ)

= 1700 (𝑅𝑝

ℎ) + 23360 (

𝑅𝑝

ℎ)

= 25060 (𝑅𝑝

ℎ)

40%

𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑏𝑖𝑎𝑦𝑎

= 𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 (𝑅𝑝

ℎ) + 𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝐿𝑃𝐺 (

𝑅𝑝

ℎ)

= 1080 (𝑅𝑝

ℎ) + 33493 (

𝑅𝑝

ℎ)

= 34573 (𝑅𝑝

ℎ)

A. Menggunakan Beban

0%

𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑏𝑖𝑎𝑦𝑎

= 𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 (𝑅𝑝

ℎ) + 𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝐿𝑃𝐺 (

𝑅𝑝

ℎ)

= 24820 (𝑅𝑝

ℎ) + 0 (

𝑅𝑝

ℎ)

Page 70: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

60

= 24820 (𝑅𝑝

ℎ)

20%

𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑏𝑖𝑎𝑦𝑎

= 𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 (𝑅𝑝

ℎ) + 𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝐿𝑃𝐺 (

𝑅𝑝

ℎ)

= 22500 (𝑅𝑝

ℎ) + 6400 (

𝑅𝑝

ℎ)

= 28900 (𝑅𝑝

ℎ)

25%

𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑏𝑖𝑎𝑦𝑎

= 𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 (𝑅𝑝

ℎ) + 𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝐿𝑃𝐺 (

𝑅𝑝

ℎ)

= 21800 (𝑅𝑝

ℎ) + 15360 (

𝑅𝑝

ℎ)

= 37160 (𝑅𝑝

ℎ)

30%

𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑏𝑖𝑎𝑦𝑎

= 𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 (𝑅𝑝

ℎ) + 𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝐿𝑃𝐺 (

𝑅𝑝

ℎ)

= 5000 (𝑅𝑝

ℎ) + 17280 (

𝑅𝑝

ℎ)

= 22280 (𝑅𝑝

ℎ)

35%

𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑏𝑖𝑎𝑦𝑎

= 𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 (𝑅𝑝

ℎ) + 𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝐿𝑃𝐺 (

𝑅𝑝

ℎ)

= 4720 (𝑅𝑝

ℎ) + 23360 (

𝑅𝑝

ℎ)

= 28080 (𝑅𝑝

ℎ)

40%

𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑏𝑖𝑎𝑦𝑎

= 𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 (𝑅𝑝

ℎ) + 𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖 𝐿𝑃𝐺 (

𝑅𝑝

ℎ)

Page 71: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

61

= 1940 (𝑅𝑝

ℎ) + 33493 (

𝑅𝑝

ℎ)

= 35433 (𝑅𝑝

ℎ)

Page 72: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

62

Lampiran 8 Data Pengujian kinerja motor

Data pengujian tanpa menggunakan beban

Bukaan katup

(%) Ulangan

RPM

awal

RPM

akhir

Debit LPG

(liter/mnt)

Konsumsi solar/10

ml (sec)

0

1

2000

2000 - 00.52.42

2 2000 - 00.42.14

3 2000 - 00.49.28

Rata-rata 2000 2000 - 00.48.08

20

1

2000

2014 9.15 01.10.02

2 2017 9.35 01.11.46

3 2014 11.5 01.11.14

Rata-rata 2000 2015 10 01.11.01

25

1

2000

2075 25.5 01.20.00

2 2078 23.9 01.22.16

3 2072 22.6 01.19.14

Rata-rata 2000 2075 24 01.20.30

30

1

2000

2220 26.14 06.20.05

2 2218 30.27 06.18.50

3 2222 24.59 06.19.32

Rata-rata 2000 2220 27 06.19.29

35

1

2000

2284 38.1 07.01.19

2 2284 31.65 06.51.09

3 2290 39.96 07.06.17

Rata-rata 2000 2286 36.57 06.59.35

40

1

2000

2300 44.98 10.55.00

2 2330 55.81 11.03.24

3 2381 56.52 11.00.00

Rata-rata 2000 2337 52.4367 10.59.28

Page 73: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

63

Data pengujian dengan menggunakan beban 2000 watt

Bukaan katup

(%) Ulangan

RPM

awal

RPM

akhir

Debit

LPG

(liter/mnt)

Konsumsi

solar/10 ml

(sec)

0

1

2000

1882 - 00.28.03

2 1883 - 00.30.15

3 1884 - 00.31.00

Rata-rata 2000 1883 - 00.29.46

20

1

2000

1919 9.15 00.33.00

2 1918 9.35 00.32.18

3 1920 11.5 00.32.53

Rata-rata 2000 1919 10 00.32.44

25

1

2000

1990 25.5 00.33.30

2 1992 23.9 00.34.00

3 1994 22.6 00.33.00

Rata-rata 2000 1992 24 00.33.30

30

1

2000

2129 26.14 02.25.00

2 2128 30.27 02.24.53

3 2130 24.59 02.25.01

Rata-rata 2000 2129 27 02.24.58

35

1

2000

2218 38.1 02.31.59

2 2220 31.65 02.32.00

3 2222 39.96 02.32.02

Rata-rata 2000 2220 36.57 02.32.00

40

1

2000

2298 44.98 06.01.00

2 2329 55.81 06.01.07

3 2312 56.52 06.00.58

Rata-rata 2000 2313 52.4367 06.01.02

Page 74: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

64

Lampiran 9 Gambar teknik mixer pencampur udara – LPG

Page 75: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

65

Lampiran 10 Dokumentasi penelitian

Page 76: DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR … · DESAIN SISTEM PENGGUNAAN KOMBINASI BAHAN BAKAR (SOLAR - LPG) DAN PENGUKURAN KINERJANYA UNTUK MOTOR BAKAR DIESEL ... 5 Desain

66

RIWAYAT HIDUP

Nama lengkap Wiliandi Saputro. Lahir di Sukoharjo, 26

Juli 1994 dari ayah Supangat dan Ibu Surati, sebagai putra

pertama dari dua bersaudara. Penulis menamatkan SMA pada

tahun 2012 dari SMA Negeri 1 Langsa dan pada tahun yang

sama diterima di Institut Pertanian Bogor melalui jalur

SNMPTN undangan. Penulis memilih program studi Teknik

Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian. Selama

perkuliahan, penulis aktif mengikuti kepanitian dan organisasi

seperti kepanitian penyambutan mahasiswa baru (MABA)

dalam Organisasi Mahasiswa Daerah Aceh divisi acara tahun

2013, pelatihan Leadership and Entrepreneur School (LES) oleh BEM KM IPB

tahun 2013, Staf Komisi Satu di Dewan Perwakilan Mahasiswa (DPM) Fateta IPB

tahun 2014, Kepala Divisi Hubungan Masyarakat (Humas) Agro Mechanical Fair

tahun 2014, panitia divisi Humas Techno-F Fateta tahun 2014, Ketua Young

Legeslative on Top DPM Fateta tahun 2014. Pelatihan Web dan design oleh

Agricultural Information Club (AIC) tahun 2014. Staf Electro and Robotic Club

(ERC) Departemen Teknik Mesin dan Biosistem tahun 2015. Selama perkuliahan,

penulis juga aktif mengikuti lomba di tingkat nasional seperti pada tahun 2014

dalam lomba Pekan Kreativitas Mahasiswa (PKM) kategori Karsa Cipta (KC) dua

judul yang diajukan oleh penulis berhasil didania oleh Dikti yaitu “Astro Farm”

Mesin Pengumpul dan Pembalik Biji-Bijian dengan Kontrol Jarak Jauh dan “Smart

Seeder” Mesin Tanam Jagung Cerdas dengan Kontrol Jarak Jauh sebagai Solusi

Ketahanan Pangan Nasional. Pada tahun 2015 penulis terpilih sebagai 10 finalis

dalam Tanoto Student Research Award dengan judul “ Autonomous Seeder”, Mesin

Tanam Benih tanpa Awak dengan Aplikasi Android sebagai User Interface. Tahun

2016 salah satu proposal PKM Teknologi penulis didanai oleh Dikti dengan judul

“METANI” Mesin Tanam Jagung yang Praktis, Ringan, dan Mini untuk

Mengurangi Biaya Produksi Kelompok Tani Jagung di Dramaga, Bogor. Selama

masa studi penulis aktif menjadi asisten pratikum Teknologi Green house dan

Hidroponik. Penulis juga melakukan praktik lapangan di PT Kubota Indonesia

dengan judul “ Mempelajari Aspek Keteknikan dan Pengujian Mesin Diesel di PT

Kubota Indonesia”. Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik,

penulis menyelesaikan skripsi yang berjudul “Desain Sistem Penggunaan

Kombinasi Bahan Bakar (Solar – LPG) dan Pengukuran Kinerjanya untuk Motor

Bakar Diesel”.