laporan tugas akhir pengujian mesin bensin...

LAPORAN TUGAS AKHIR

PENGUJIAN MESIN BENSIN DENGAN MENGGUNAKAN

CAMPURAN BAHAN BAKAR BENSIN DAN GAS LPG

(LIQUIFIED PETROLEUM GAS)

TESTING MACHINE WITH MIXED GASOLINE FUEL AND LPG (LIQUIFIED

PETROLEUM GAS)

Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan

Pendidikan Diploma III

Program Studi Teknik Konversi Energi

Oleh :

Rio Muhammad Khaerudin

091711028

JURUSAN TEKNIK KONVERSI ENERGI

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2012

DAFTAR RIWAYAT PENULIS

Nama : Rio Muhammad Khaerudin

Tempat, tanggal lahir : Cirebon, 28 April 1991

Agama : Islam

Alamat : Jalan Fatahillah No.32 Rt.11

Rw.04 Kelurahan Perbutulan

Kecamatan Sumber

Kabupaten Cirebon

Hobi : Futsal dan memainkan alat

musik.

E – mail : [email protected]

No. Telp : 083823775421

Pendidikan :

1996-1997 TK Alwashliyah

1997-2003 MI Alwashliyah

2003-2006 SMP Negeri 1 Sumber

2006-2009 SMA Negeri 4 Cirebon

2009-2012 PoliteknikNegeri Bandung

Motto :“Hari Esok Adalah Hasil Dari Sekarang, Maju Untuk Menang”.

Bukankah kami telah melapangkan untukmu dadamu

Dan kami telah menghilangkan darimu bebanmu

Yang memberatkan punggungmu

Dan kami tinggikan bagimu sebutan (nama) mu

Karena sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan

Maka apabila engkau telah selesai (dari sesuatu urusan)

Kerjakanlah dengan sungguh-sungguh urusan yang lain

Dan hanya kepadamu Tuhanmulah hendaknya kamu berharap

(Q.S Al insyiroh {94}1-8)

Karena itu, ingatlah kamu kepada-Ku niscaya Aku ingat (pula) kepadamu, dan bersyukurlah

kepada-Ku, dan janganlah kamu mengingkari (nikmat)-Ku (QS.2:152)

Hai orang-orang yang beriman, jadikanlah sabar dan shalat sebagai penolongmu,

sesungguhnya Allah beserta orang-orang yang sabar (QS.2:153)

Dan sungguh akan Kami berikan cobaan kepadamu, dengan sedikit ketakutan, kelaparan,

kekurangan harta, jiwa dan buah-buahan. Dan berikanlah berita gembira kepada orang-

orang yang sabar (QS.2:155)

Allah tidak membebani seseorang melainkan sesuai dengan kesanggupannya(QS.2:286)

Sesungguhnya Allah tidak menyalahi janji (QS.3:9)

Janganlah kamu bersikap lemah, dan janganlah (pula) kamu bersedih hati, padahal kamulah orang-

orang yang paling tinggi (derajatnya), jika kamu orang-orang yang beriman (QS.3:139)

Dan bersabarlah dalam menunggu ketetapan Tuhanmu, maka sesungguhnya kamu berada dalam penglihatan Kami, dan bertasbihlah dengan memuji Tuhanmu ketika kamu bangun berdiri (QS.52:48)

Tugas Akhir ini saya persembahkan

untuk kedua orang tuaku untuk keluargaku teman-temanku

saudaraku dan semua orang yang saya sayangi.

dan juga bagi yang membutuhkan tugas akhir ini.

i

ABSTRAK

Motor bensin merupakan salah satu jenis motor pembakaran dalam, karena proses

pembakarannya berada didalam ruang silinder, saat ini pemakai motor bensin di dunia ini

masih sebagai mayoritas dengan menggunakan bahan bakar yang sama yaitu bahan bakar

minyak. Seiring dengan meningkatnya kebutuhan bahan bakar minyak akan tetapi cadangan

kilang minyak didunia semakin menipis menyebabakan harga minyak dunia meningkat

sehingga dibutuhkan energi alternatif untuk mengatasinya. Dengan melihat kondisi bumi ini

yang semakin hari semakin panas akibat terjadinya Global Warming dibutuhkan energi

alternatif yang memiliki emisi gas buang yang bersih salah satunya yaitu bahan bakar gas.

Akan tetapi melihat kebiasaan masyarakat dan kebijakan pemerintah yang belum bisa

langsung sepenuhnya beralih ke bahan bakar gas alternatifnya yaitu mengganti bahan

bakar minyak dengan cara mencampurkan bahan bakar minyak dengan bahan bakar gas.

Dengan berbedanya bahan bakar yang digunakan berakibat terhadap perubahan kinerja

mesin dengan efisiensi yang menurun akan tetapi memiliki emisi gas buang yang bersih.

Dalam pengujian ini dilakukan dengan mengubah pengurangan bahan bakar mnyak dan

penambahan bahan bakar gas tiap praktikumnya, diharapkan mendapatkan campuran yang

pas diantara keduanya dengan melihat efisiensi yang tidak terlalu turun dan memiliki emisi

gas buang yang bersih. Pada metodanya bahan bakar gas ini hanya langsung disemprotkan

kedalam karburator dengan mengatur tekanannya dari regulator dan sebagai safetynya

menggunakan beberapa peralatan lainnya. Dalam pengujian dilakukan tiga kali dengan

variasi pengurangan bahan bakar minyak dan penambahan bahan bakar gas yang

didapatkan dari hasil pengujian dengan variasi tersebut memiliki efisiensi yang tidak terlalu

kecil yaitu pada pengujian pertama dengan emisi gas buang yang bersih. Dengan ini bisa

mengembangan energi alternatif dengan cara mengganti bensin dengan campuran dua

bahan bakar bensin dan LPG dan menganalisa keuntungan dan kerugian bahan bakar

campuran dengan bahan bakar sebelumnya yaitu bensin. Dengan metode yaitu gas

disalurkan masuk melalui leher karburator dengan mengatur tekanan keluaran gas LPG

dengan menggunakan regulator bertekanan dan valve sebelum masuk karburator. Metode ini

menghasilkan torsi yang lebih besar dan efisiensi yang lebih kecil, akan tetapi emisi gas

buang yang dihasilkan lebih bersih dari bahan bakar bensin.

Kata kunci : LPG, Bensin RON 88, Campuran Bahan Bakar, Emisi Gas Buang, ,mesin bensin

ii

ABSTRACT

Petrol enggine is one type of internal combustion enggine, current users of petrol enggine in

the world is still a majority by using the same fuel is fuel oil. Along with the increasing

demand of fuel oil but the oil refinery cadangan causing the world's dwindling oil prices rise

so that alternative energy is needed to overcome them. By looking at the condition of this

earth who are getting hot due to Global Warming needed alternative energy that has a clean

exhaust emissions one of which is material gas. However, given the habits of society and

government policies that have not been able to fully switch to direct fuel alternative gas fuel

is replace oil by mixing fuel oil with gas fuel. With different fuel used has led to changes in

engine performance with reduced efficiency but it has a clean exhaust emissions. In testing is

done by changing the fuel reduction of oil and the addition of fuel gas per practice, is

expected to get the right mix between the two by looking at the efficiency over not go down

and have a clean flue exhaust gas emission. On the method of gas fuel is sprayed directly into

the carburetor only by regulating the pressure of the regulator and as safety use some other

tools. In testing performed three times with variations in the reduction of fuel oil and the

addition of fuel gas from the test results obtained with these variations has an efficiency that

is not too small that the first test with a clean exhaust emissions. With this could develop

alternative energy by replacing petrol with a mixture of two petro and LPG, and analyze the

advantages and disadvantages of fuel with the fuel mixture before the petrol. With the method

of gas that is channeled through the neck into the carburetor by adjusting the output pressure

of LPG gas by using a pressure regulator and valve before entering the carburetor. This

method produces a greater torque and efficiency of a smaller, but the resulting exhaust

emissions are cleaner thanpetrol.

key word : LPG, petrol RON 88, dual fuel, exhaust emission, petrol enggine

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkah dan rahmat-Nya,karena

penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir yang berjudul PENGUJIAN MESIN

BENSIN DENGAN MENGGUNAKAN CAMPURAN BAHAN BAKAR BENSIN DAN

LPG (liquified petroleum gas). Penyususnan laporan tugas akhir ini di ajukan untuk

memenuhi salah satu mata kuliah Tugas Akhir, yang didasarkan pada pengamatan secara

langsung dilapangan, dengan mengambil data dan studi literatur langsung dilapangan dan

referensi diperpustakaan.

Penulis menyadari masih banyak sekali kekurangan dalam laporan ini, maka saya

mohon maaf jika masih terjadi banyak kesalahan dan kekeliruan atas kekhilafan saya, karena

saya menyadari tidak ada manusia yang sempurna selain yang menciptakan kita. Saya

menerima kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan laporan ini, dan saya harap

laporan ini berguna baik untuk pribadi maupun orang lain. Terima kasih.

Bandung, Agustus 2012


NIM: 091711028

iv

UCAPAN TERIMA KASIH

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena dalam penulisan Tugas Akhir ini

tidak dapat berjalan dengan baik tanpa ada pihak lain didalamnya. Maka dengan ini penulis

ingin mengucapkan terima kasih sebanyak-banyaknya kepada pihak yang terlibat dalam

penyelesaian tugas akhir ini. Penulis ucapkan terima kasih kepada :

1. Terima kasih kepada Allah SWT yang tak terhingga telah memberikan rahmat dan

hidayahnya dalam penyelesaian tugas akhir ini.

2. Terima kasih kepada keluarga tercinta Kursiyah (mamah), Eddy Fadillah (papah), Risma

Kharisma (yayu) yang tiada hentinya memberikan dukungan dan doanya baik materi

maupun non materi dalam penyelesaian tugas akhir ini.

3. Bapak Bambang Puguh Manunggal, S.T., M.Eng. selaku pembimbing saya yang telah

membantu saya dari mulai pengerjaan tugas akhir dan sampai penyelesaian laporan tugas

akhir ini.

4. Bapak Aceng Daud, M.T. selaku ketua Jurusan Teknik Konversi Energi Politeknik Negeri

Bandung.

5. Teman-teman di KAMPUNG pasukan SUNGKRO azeh, iyang, aden , ujub, kang alley, jul

kamid yang selalu menjadi inspirasi ketika senang dan duka.

6. Ayu Dyah Anjani (Everything) terima kasih banget yang sudah support n nemenin selama

3 tahun ini. Kalo mau dateng di wisuda dateng aja.

7. Musriah (bokin) terima kasih juga support dan kesabarannya walaupun sebentar tapi

berkesan.

Penulis berharap, setelah diselesaikannya laporan ini semoga dapat bermafaat bagi

mahasiswa Teknik Konversi Energi dan masyarakat. Tak ada gading yang tak retak, tidak ada

sesuatu yang sempurna melainkan Allah SWT. Akhir kata penulis ucapkan maaf dan terima

kasih.

Bandung, Agustus 2012


NIM: 091711028

v

DAFTAR ISI

ABSTRAK ................................................................................................................................. i

ABSTRACT .............................................................................................................................. ii

KATA PENGANTAR ............................................................................................................. iii

UCAPAN TERIMA KASIH .................................................................................................. iv

DAFTAR ISI............................................................................................................................. v

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

DAFTAR TABEL .................................................................................................................... x

DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................................... xi

BAB I : PENDAHULUAN

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

1.2 Tujuan ................................................................................................................................. 2

1.3 Rumusan Masalah ................................................................................................................ 2

1.4 Batasan Masalah .................................................................................................................. 2

1.5 Metodelogi Pembahasan ...................................................................................................... 2

1.6 Sistematika Penulisan Laporan ............................................................................................ 3

BAB II : LANDASAN TEORI

2.1 Motor Bensin ...................................................................................................................... 4

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

2.3 Bahan Bakar ......................................................................................................................... 6

2.4 Spesifikasi Dasar Bahan Bakar ............................................................................................ 7

2.5 Karakteristik Bahan Bakar .................................................................................................. 9

2.5.1 Bensin RON 88 ................................................................................................................... 9

2.5.2 Gas LPG ............................................................................................................................ 11

2.5.3 Campuran Bahan Bakar Dan LPG .................................................................................... 12

2.6 Sistem Bahan Bakar ........................................................................................................... 13

2.7 Proses Pembakaran ............................................................................................................ 15

2.8 Proses Thermodinamika..................................................................................................... 16

2.9 Emisi Gas Buang................................................................................................................ 18

2.10 Parameter Unjuk Kerja Mesin Bensin ............................................................................. 19

BAB III : METODE PENGUJIAN DUAL FUEL BENSIN DAN LPG

3.1 Motor Bensin di Laboratorium Teknik Konversi Energi ................................................... 24

vi

3.1.1 Mesin Bensin Di Laboratorium Teknik Konversi Energi ....................................... 24

3.1.2 Power Supply .......................................................................................................... 26

3.1.3 Sistem Pendinginan Dengan Menara Pendingin (Cooling Tower) ......................... 26

3.1.4 Alat Ukur Putaran Torsi .......................................................................................... 26

3.1.5 Labu Ukur................................................................................................................ 27

3.1.6 Anemometer ............................................................................................................ 27

3.1.7 Gas Analyzer ........................................................................................................... 28

3.1.8 Timing Lighting ...................................................................................................... 28

3.1.9 Diagram Alir Pengujian........................................................................................... 29

3.2 Pengujian Campuran Bahan Bakar Bensin Dan LPG ........................................................ 30

3.2.1 Prosedur Sebelum Pengujian ................................................................................... 30

3.2.2 pengujian dan Pengambilan Data ............................................................................ 30

3.2.3 Prosedur Setelah Pengujian ..................................................................................... 31

3.3 Pengujian Campuran Bahan Bakar Bensin dan LPG ........................................................ 31

3.3.1 Perencanaan pengujian Campuran Bahan Bakar Bensin dan LPG ......................... 31

3.3.2 Skema Pengujian ..................................................................................................... 32

3.3.3 Metoda Pengujian .................................................................................................... 35

BAB VI : ANALISA DATA

4.1 Analisa Kinerja Mesin Bensin .......................................................................................... 40

4.1.1 Daya Poros .............................................................................................................. 40

4.1.2 Torsi ......................................................................................................................... 40

4.1.3 Pemakaina Bahan Bakar Spesifik ............................................................................ 40

4.1.4 Efisiensi ................................................................................................................... 41

4.1.5 Tabel Hasil Pengujian .............................................................................................. 41

4.2 Analisis Perbandingan Daya, Torsi, Efisiensi Dan Konsumsi Bahan

Bakar Terhadap rpm ......................................................................................................... 42

4.2.1 Pengujian Campuran Pertama throtle 25% ............................................................. 42

4.2.2 Pengujian Campuran Pertama throtle 50% ............................................................. 43

4.2.3 Pengujian Campuran Kedua throtle 25% ................................................................ 44

4.2.4 Pengujian Campuran Kedua throtle 50% ................................................................ 45

4.2.5 Pengujian Campuran Ketiga throtle 25% ................................................................ 46

4.2.6 Pengujian Campuran Ketiga throtle 50% ............................................................... 47

vii

4.2.7 Pengujian 100% bensin throtle 25% ........................................................................ 48

4.2.8 Pengujian 100% bensin throtle 50% ....................................................................... 49

4.3 Analisis Emisi Gas Buang ................................................................................................ 50

4.3.1 Analisis Kadar CO (Carbon Monoksida) ................................................................. 50

4.3.2 Analisis Kadar CO2 (Carbon Dioksida) .................................................................. 51

4.3.3 Analisis Kadar HC (Hidrocarbon ) .......................................................................... 52

4.3.4 Analisis Kadar O2 (Oksigen) ................................................................................... 53

4.3.5 Analisis Kadar HC Dan O2 Bensin .......................................................................... 54

4.3.6 Analisis Kadar CO Dan CO2 Bensin ....................................................................... 55

BAB V : SIMPULAN DAN SARAN

5.1 Simpulan ............................................................................................................................ 56

5.2 Saran .................................................................................................................................. 57

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

viii

Daftar Gambar

Gambar 2.1 Prinsip Kerja Motor Bensin Empat Langkah ...................................................... 5

Gambar 2.2 Sistem Bahan Bakar Motor Bensin ...................................................................... 14

Gambar 2.3 Tahap Pembakaran Mesin Bensin ....................................................................... 16

Gambar 2.4 Diagram P-V Dan T-S Siklus Otto ...................................................................... 17

Gambar 2.5 Diagram P-V Dan T-S Siklus Otto ..................................................................... 17

Gambar 2.6 Diagram Emisi Gas Buang ................................................................................... 18

Gambar 2.7 Parameter Suhu Motor Bensin ............................................................................. 21

Gambar 2.8 Skema Keseimbangan Energi .............................................................................. 21

Gambar 3.1 Motor Bensin Di Laboratorium Teknik Konversi Energi .................................... 25

Gambar 3.2 Alat Ukur Torsi Dan Putaran ............................................................................... 27

Gambar 3.3 Labu Ukur ............................................................................................................ 27

Gambar 3.4 Anemometer ......................................................................................................... 28

Gambar 3.5 Gas Analyzer ........................................................................................................ 28

Gambar 3.6 Timing Lighting ................................................................................................... 29

Gambar 3.7 Block Diagram Pengujian Campuran Bensin Dan LPG ..................................... 29

Gambar 3.8 Tabung Gas LPG (liquified petroleum gas) 12kg ................................................ 33

Gambar 3.9 Regulator Gas LPG .............................................................................................. 33

Gambar 3.10 Selang Regulator ................................................................................................ 34

Gambar 3.11 Valve Pengatur Keluaran Gas LPG ................................................................... 34

Gambar 3.12 Timbangan Digital .......................................................................................... 35

Gambar 3.13 Proses Pencampuran Di Karburataor ................................................................. 36

Gambar 3.14 Pencampuran Bensin Dan Udara ....................................................................... 36

Gambar 3.15 Pencampuran Gas LPG Dan Udara ................................................................. 37

Gambar 3.16 Instalasi Pengujian Campuran Bensin Dan LPG ............................................... 38

Gambar 4.1 Kurva Perbandingan Efisiensi, Daya Poros, Torsi Dengan Bahan Bakar Pada

Pengujian Campuran Pertama Throtle 25% ............................................................................ 42


Pengujian Campuran Pertama Throtle 50% ............................................................................ 43


Pengujian Campuran Kedua Throtle 25% .............................................................................. 44

ix


Pengujian Campuran Kedua Throtle 50% .............................................................................. 45


Pengujian Campuran Ketiga Throtle 25% .............................................................................. 46


Pengujian Campuran Ketiga Throtle 50% .............................................................................. 47


Pengujian Bensin Throtle 25% ............................................................................................... 48


Pengujian Bensin Throtle 25% ............................................................................................... 49

Gambar 4.9 Kurva Emisi Gas Buang CO Pada Pengujian Bahan Bakar Campuran ............... 50

Gambar 4.10 Kurva Emisi Gas Buang CO2 Pada Pengujian Bahan Bakar Campuran ........... 51

Gambar 4.11 Kurva Emisi Gas Buang HC Pada Pengujian Bahan Bakar Campuran ............ 52

Gambar 4.12 Kurva Emisi Gas Buang O2 Pada Pengujian Bahan Bakar Campuran .............. 53

Gambar 4.13 Kurva Emisi Gas Buang HC Dan O2 Pada Pengujian Bahan Bakar Bensin ..... 54

Gambar 4.14 Kurva Emisi Gas Buang CO Dan CO2 Pada Pengujian Bahan Bakar Bensin .. 55

x

Daftar Tabel

Tabel 2.1 Sifat Fisik Dan Kimia Pada Bensin RON 88 ........................................................... 11

Tabel 3.1 Spesifikasi Mesin Bensin ......................................................................................... 25

Tabel 4.1 Pengujian Bensin Throtle 25% ................................................................................ 41

Tabel 4.2 Pengujian Bensin Throtle 50% ................................................................................ 41

Tabel 4.3 Pengujian Pertama Campuran Bensin Dan Gas LPG Throtle 25% ......................... 41

Tabel 4.4 Pengujian Pertama Campuran Bensin Dan Gas LPG Throtle 50% ......................... 42

xi

Daftar Lampiran

Lampiran A

Lampiran B

Lampiran C

Lampiran D

xii

DAFTAR PUSTAKA

Thermodynamis 6th edition.2008. New York : John Wiley & Sons, Inc. Copyright 2008

Pudjanarsa,Astu dan Djati Nursuhud, Mesin Konversi Energi. Yogyakarta : ANDI 2008

Arends, BPM. Dan Berenschot H., Motor Bensin. Ciracas, Jakarta : Erlangga. Terjemahan

1980.

Arismunandar, Wiranto. Penggerak mula Motor Bakar Torak, Edisi kelima cetakan kesatu.

Bandung ITB.2002.

Maridjo, Petunjuk Praktikum Mesin Konversi. Pusat Pengembangan Pendidikan Politeknik.

Bandung. 1995.

laporan tugas akhir pengujian mesin bensin...

Documents