panter.pdf

i

PENGARUH PEMANASAN BAHAN BAKAR SOLAR MELALUI UPPER

TANK RADIATOR TERHADAP KONSUMSI BAHAN BAKAR DAN

KEPEKATAN ASAP GAS BUANG PADA MESIN ISUZU PANTER

SKRIPSI

Disusun dalam rangka penyelesaian studi Strata 1

Untuk mencapai gelar Sarjana Pendidikan

Oleh :

Nama : M. Mohlis

NIM : 5201402028

Program Studi : Pend. Teknik Mesin

Jurusan : Teknik Mesin

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2007

ii

HALAMAN PENGESAHAN

Skripsi ini telah dipertahankan di hadapan Sidang Panitia Ujian Skripsi Fakultas

Teknik Universitas Negeri Semarang:

Hari :

Tanggal :

Panitia Ujian Skripsi Ketua Sekretaris

Drs. Pramono Drs. Supraptono, M.Pd NIP. 131474226 NIP. 131125645

Anggota Penguji Dosen Pembimbing I 1. Penguji I

Drs. Winarno D.R, M.Pd Drs. Winarno D.R, M.Pd NIP. 130914969 NIP. 130914969

Dosen Pembimbing II 2. Dosen Penguji II Drs. M. Burhan R.W, M.Pd Drs. M. Burhan R.W, M.Pd NIP. 130894848 NIP. 130894848

3. Penguji III Drs. Ramelan, MT NIP. 130529948

Mengetahui, Dekan FT

Prof. Dr. Soesanto NIP. 130875753

iii

ABSTRAK

M. Mohlis 2007. “Pengaruh Pemanasan Bahan Bakar Solar Melalui Upper Tank Radiator Terhadap Konsumsi Bahan Bakar dan Kepekatan Asap Gas Buang pada Mesin Isuzu Panther”. Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang. Proses pembakaran yang sempurna pada mesin Diesel sangat dipengaruhi oleh homogenitas campuran bahan bakar dan udara. Salah satu langkah yang dilakukan untuk memperoleh homogenitas yang lebih baik adalah menaikkan temperatur bahan bakar dengan pemanasan melalui saluran yang dipasang pada upper tank radiator. Naiknya temperatur menyebabkan partikel-partikel bahan bakar akan terurai dan bahan bakar menjadi semi gas sehingga lebih mudah mengikat oksigen.

Permasalahan yang akan diangkat adalah apakah ada pengaruh pemanasan bahan bakar solar melalui upper tank radiator dengan meninjau suhu awal bahan bakar sebelum masuk ke pompa injeksi terhadap konsumsi bahan bakar dan kepekatan asap gas buang pada mesin Diesel Isuzu Panther. Tujuan dilakukan penelitian yaitu untuk mengetahui apakah ada pengaruh pemanasan bahan bakar melalui upper tank radiator terhadap konsumsi bahan bakar dan kepekatan asap gas buang pada mesin Diesel Isuzu Panther.

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen. Variabel bebasnya adalah pemanasan bahan bakar dengan panjang saluran 0,45 m, 0,90 m, dan 1,35 m. Sedangkan variabel terikatnya adalah konsumsi bahan bakar dan kepekatan asap gas buang. Penelitian ini dilakukan dengan mengontrol tekanan injeksi nosel pada 100, 110, 120 kg/cm2 dan putaran mesin pada 1000, 1500, 2000, 2500, 3000 rpm. Data yang diperoleh dalam penelitian ini berupa waktu yang dibutuhkan untuk menghabiskan 20 cc bahan bakar dan besar kepekatan asap gas buang yang selanjutnya dianalisis dengan menggunakan teknik deskriptif.

Berdasarkan hasil penelitian; pertama, ada pengaruh pemanasan bahan bakar melalui upper tank radiator pada setiap tekanan injeksi nosel 100, 110, 120 kg/cm2

dan putaran mesin 1000, 1500, 2000, 2500, 3000 rpm terhadap konsumsi bahan bakar pada mesin Isuzu Panther. Konsumsi paling irit terjadi pada saluran pemanasan dengan panjang 1,35 m; kedua, ada pengaruh pemanasan bahan bakar melalui upper tank radiator pada setiap tekanan injeksi nosel 100, 110, 120 kg/cm2 terhadap kepekatan asap gas buang. Kepekatan asap gas buang paling rendah yaitu 0,38 K-m-1 terjadi pada saluran pemanasan dengan panjang 1,35 m dan tekanan injeksi nosel 120 kg/cm2. Saran yang diberikan antara lain; pertama, pemanasan bahan bakar merupakan jalan alternatif dalam memodifikasi mesin sebagai upaya menghemat konsumsi bahan bakar dan mengurangi kepekatan asap gas buang; kedua, perlu dilakukan penelitian lebih lanjut yaitu pengaruh pemanasan bahan bakar terhadap daya dan torsi sehingga dapat diketahui hubungan antara variasi pemanasan bahan bakar, daya dan torsi, serta konsumsi bahan bakar dan kepekatan asap gas buang. Kata Kunci: Pemanasan Bahan Bakar, Upper Tank Radiator, Konsumsi Bahan

Bakar, dan Kepekatan Asap Gas Buang.

iv

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

MOTTO

1. Rencanakan kerjamu dan kerjakan rencanamu meskipun kamu takut untuk

melakukannya.

2. Keberhasilan tidak akan dinikmati tanpa adanya usaha dan pengorbanan. (Q.S Al

An’am: 3)

PERSEMBAHAN

1. Keluargaku yang aku sayangi dan

aku banggakan.

2. Teman-teman PTM 2002.

3. Adikku tersayang.

v

KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang dengan

rahmat, taufik dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang

berjudul “Pengaruh pemanasan Bahan Bakar Solar Melalui Upper Tank Radiator

Terhadap Konsumsi Bahan Bakar dan Kepekatan Asap Gas buang pada Mesin Isuzu

Panther”.

Penulis yakin bahwa keberhasilan di dalam menyelesaikan skripsi ini tidak

lepas dari bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima

kasih kepada:

1. Prof. Dr. Soesanto, M.Pd, Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang.

2. Drs. Pramono, Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Negeri Semarang.

3. Drs. Winarno D.R, M.Pd, Dosen Pembimbing I.

4. Drs. M. Burhan, M.Pd, Dosen Pembimbing II.

5. Drs. Ramelan, MT, Dosen Penguji.

6. Widi Widayat, S.Pd, Pembimbing Lapangan.

7. Mr. DJ cost boy’s, terima kasih komputernya.

8. Team skripsi pemanasan bahan bakar (Bowo, Dwi, Haryono, dan Eko), kalau

kerja jangan tanggung-tanggung.

9. Untuk seseorang yang ingin memberikan acungan empat jempolnya dan selalu

bilang “kapan lulusnya”, terima kasih karena itu adalah semangatku.

10. Purwoto, Adi, dan Ragil, dukunganmu untuk segera menyelesaikan skripsi ini

sudah aku buktikan.

vi

11. Teman-temanku seperjuangan di PTM 2002.

12. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah membantu

hingga selesainya skripsi ini.

Penulis menyadari sepenuhnya, bahwa penyusunan skripsi ini masih jauh dari

sempurna. Oleh sebab itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat

membangun demi kesempurnaan skripsi ini.

Ketidaksempurnaan penulisan ini disebabkan oleh keterbatasan penulis,

namun besar harapan penulis semoga skripsi ini dapat berguna bagi penulis dan

pembaca pada umumnya.

Semarang, Maret 2007

Penulis,

vii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL............................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN................................................................................. ii

ABSTRAK .............................................................................................................. iii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN .......................................................................... iv

KATA PENGANTAR ............................................................................................ v

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

DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. ix

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

DAFTAR GRAFIK................................................................................................. xi

DAFTAR LAMPIRAN........................................................................................... xii

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

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

B. Perumusan Masalah........................................................................... 2

C. Penegasan Istilah ............................................................................... 3

D. Tujuan Penelitian............................................................................... 4

E. Manfaat Penelitian............................................................................. 4

BAB II LANDASAN TEORI DAN HIPOTESIS ................................................ 5

A. Landasan Teori.................................................................................. 5

1. Motor Diesel ................................................................................ 5

2. Pembakaran ................................................................................. 8

3. Bahan Bakar Diesel ..................................................................... 12

4. Minyak Solar ............................................................................... 17

viii

5. Konsumsi Bahan Bakar ............................................................... 19

6. Emisi Gas Buang ......................................................................... 20

7. Pemanasan Bahan Bakar ............................................................. 23

8. Radiator ....................................................................................... 25

9. Kerangka Berfikir ........................................................................ 25

B. Hipotesis............................................................................................ 26

BAB III METODE PENELITIAN......................................................................... 27

A. Pendekatan Penelitian ....................................................................... 27

B. Unit dan Obyek Penelitian ................................................................ 27

C. Variabel Penelitian ............................................................................ 27

D. Pengumpulan Data ............................................................................ 28

1. Bahan Penelitian .......................................................................... 28

2. Alat Penelitian ............................................................................. 30

3. Waktu dan Tempat Penelitian...................................................... 30

4. Desain Eksperimen ...................................................................... 31

E. Analisis Data ..................................................................................... 35

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN PENELITIAN ....................................... 36

A. Hasil Penelitian ................................................................................. 36

1. Pengujian Konsumsi Bahan Bakar .............................................. 36

2. Pengujian Kepekatan Asap Gas Buang ....................................... 44

B. Pembahasan....................................................................................... 46

1. Konsumsi Bahan Bakar ............................................................... 46

2. Kepekatan Asap Gas Buang ........................................................ 48

C. Keterbatasan Penelitian ..................................................................... 50

BAB V PENUTUP................................................................................................ 51

A. Kesimpulan........................................................................................ 51

B. Saran.................................................................................................. 52

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................. 53

LAMPIRAN-LAMPIRAN...................................................................................... 54

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 01 : Diagram Indikator Hipotetik Motor Diesel...................................... 9

Gambar 02 : Rancangan Saluran Pemanasan Bahan bakar................................... 29

Gambar 03 : Diagram Desain Eksperimen ........................................................... 33

Gambar 04 : Prinsip Pengukuran Opasitas ........................................................... 59

x

DAFTAR TABEL

Tabel 01. Standar Mutu Bahan Bakar Diesel .................................................. 16

Tabel 02. Spesifikasi Bahan Bakar Solar ........................................................ 18

Tabel 03. Format Pengambilan Data............................................................... 34

Tabel 04. Data Hasil Pengujian Konsumsi Bahan Bakar pada Rpm 1000...... 36





Tabel 09. Data Hasil Pengujian Kepekatan Asap Gas Buang ......................... 44

xi

DAFTAR GRAFIK

Grafik 01. Hubungan Variasi Pemanasan Terhadap Konsumsi Bahan Bakar

pada Rpm 1000 ................................................................................... 37


pada Rpm 1500 ................................................................................... 38


pada Rpm 2000 ................................................................................... 40


pada Rpm 2500 ................................................................................... 42


pada Rpm 3000 ................................................................................... 43

Grafik 06. Hubungan Variasi Pemanasan Terhadap Kepekatan

Asap Gas Buang.................................................................................. 45

xii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 01. Data Temperatur Bahan Bakar Hasil Prapenelitian ...................... 54

Lampiran 02. Data Hasil Pengujian Waktu ......................................................... 55

Lampiran 03. Data Hasil Konversi Satuan Waktu............................................... 56

Lampiran 04. Contoh Perhitungan Konsumsi Bahan Bakar................................ 57

Lampiran 05. Data Hasil Pengujian Kepekatan Asap Gas Buang....................... 58

Lampiran 06. Prinsip Pengukuran Kepekatan Asap atau Opasitas...................... 59

Lampiran 07. Faktor-faktor dalam Satuan Kepekatan Asap atau Opasitas ........ 60

Lampiran 08. Diagram Aliran Pemanasan Bahan Bakar ..................................... 61

Lampiran 09. Foto Peralatan Uji......................................................................... 62

Lampiran 10. Foto Pengambilan Data ................................................................ 63

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Kondisi alam sekarang sudah sangat memprihatinkan karena pemanasan

global yang disebabkan oleh hasil pembakaran pada motor bakar yang tidak

sempurna. Gas bekas yang keluar dari knalpot kendaraan bermotor mengandung

unsur-unsur yang berbahaya bagi kesehatan serta dapat merusak lingkungan.

Salah satu polutan dari gas bekas hasil pembakaran yang mengotori lingkungan

adalah asap hitam. Gas ini terutama terbentuk karena hasil dari proses

pembakaran yang tidak sempurna. Kandungan polutan gas buang dari kendaraan

bermotor paling banyak dipengaruhi oleh kesempurnaan proses pembakaran di

dalam silinder. Selain itu menipisnya cadangan bahan bakar minyak sekarang

membuat manusia untuk berusaha mencari sumber bahan bakar alternative lain

atau dengan cara menghemat sebanyak mungkin pemakaian bahan bakar

terutama untuk bahan bakar mesin pembakaran dalam.

Tingginya konsumsi bahan bakar dan kadar polusi dari kendaraan

bermotor pada dasarnya dapat dikendalikan dan dikurangi. Salah satu cara yang

paling tepat adalah dengan cara memperbaiki proses pembakaran yang terjadi di

dalam mesin. Cara-cara yang dapat dilakukan antara lain dengan perbaikan

mutu bahan bakar, homogenitas campuran bahan bakar dan mengatur saat

pembakaran yang tepat.

2

Salah satu syarat agar campuran lebih homogen adalah bahan bakar

harus mudah menguap. Sehingga apabila bahan bakar dipanaskan terlebih

dahulu maka diharapkan bahan bakar akan lebih mudah bercampur dengan

udara yang masuk ke dalam silinder sehingga homogenitas campuran bahan

bakar dan udara akan lebih baik. Jika homogenitas baik maka akan memperbaiki

sistem pembakaran sehingga diharapkan dapat mengurangi besar konsumsi

bahan bakar dan kepekatan asap hitam pada gas buang. Untuk memanaskan

bahan bakar maka dipilihlah bagian atas (upper tank) radiator, sehingga secara

langsung dapat membantu proses pendinginan mesin. Disini penulis ingin

mengadakan penelitian mengenai pengaruh pemanasan bahan bakar terhadap

konsumsi bahan bakar dan kepekatan asap pada gas buang.

B. Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan, permasalahan yang

akan diungkapkan dalam penelitian ini adalah:

a) Apakah ada pengaruh pemanasan bahan bakar solar pada upper tank

radiator dengan meninjau suhu awal bahan bakar sebelum masuk ke

pompa injeksi terhadap konsumsi bahan bakar pada mesin Isuzu Panther.

b) Apakah ada pengaruh pemanasan bahan bakar solar pada upper tank

radiator dengan meninjau suhu awal bahan bakar sebelum masuk ke

pompa injeksi terhadap kepekatan asap gas buang pada mesin Isuzu

Panther.

3

C. Penegasan Istilah

Penegasan istilah digunakan agar tidak terjadi salah penafsiran dan

pengertian dari isi skripsi, sehingga ada kesatuan persepsi dan pengertian serta

pemahaman dari beberapa istilah yang digunakan dalam penulisan skripsi ini.

1. Pemanasan bahan bakar. Pemanasan adalah proses untuk menaikkan

temperatur suatu benda atau zat. Sedangkan bahan bakar adalah suatu zat

yang dapat dibakar dan menghasilkan panas atau api. Sehingga pemanasan

bahan bakar dapat diartikan proses menaikkan temperatur bahan bakar.

2. Konsumsi bahan bakar adalah ukuran banyak sedikitnya bahan bakar yang

digunakan suatu mesin untuk diubah menjadi panas pembakaran dalam

jangka waktu tertentu (Suyanto, 1989 :248).

3. Kepekatan asap gas buang adalah besarnya konsentrasi gas hasil

pembakaran yang membahayakan lingkungan karena mengeruhkan udara

sehingga menggangu pandangan, tetapi juga adanya kemungkinan

mengandung karsinogen (Wiranto Arismunandar, 2002: 52).

4. Motor Diesel adalah motor pembakaran dalam (internal combustion engine)

yang beroperasi dengan menggunkan minyak gas atau minyak berat sebagai

bahan bakar dengan suatu prinsip bahan bakar tersebut disemprotkan

(diinjeksikan) ke dalam silinder yang di dalamnya sudah terdapat udara

dengan tekanan dan suhu yang tinggi sehingga bahan bakar tersebut secara

spontan terbakar (N. Sunarta, 1995:117).

4

5. Upper tank radiator adalah salah satu bagian atas radiator berupa tangki

untuk menampung air panas dari mesin yang dilengkapi dengan tutup

radiator dan juga dihubungkan ke reservoir tank sehingga air pendingin dan

uap berlebihan dapat ditampung.

D. Tujuan Penelitian

Penelitian yang akan dilakukan bertujuan untuk:

1. Mengetahui apakah ada pengaruh pemanasan bahan bakar solar terhadap

konsumsi bahan bakar pada mesin Isuzu Panther.

2. Mengetahui apakah ada pengaruh pemanasan bahan bakar solar terhadap

kepekatan asap gas buang pada mesin Isuzu Panther.

E. Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dari hasil penelitian ini oleh peneliti adalah

sebagai berikut :

1. Secara teoritis dapat dipakai untuk mengetahui pengaruh pemanasan bahan

bakar solar terhadap konsumsi bahan bakar dan kepekatan asap gas buang

pada mesin Isuzu Panther.

2. Memberikan sumbangan pemikiran yang dapat dipakai sebagai bahan

referensi dan bahan pertimbangan dalam pengembangan di bidang

teknologi.

5

BAB II

LANDASAN TEORI DAN HIPOTESIS

A. Landasan Teori

1. Motor Diesel

Motor Diesel adalah motor pembakaran dalam (internal combustion

engine) yang beroperasi dengan menggunakan minyak gas atau minyak berat

sebagai bahan bakar dengan suatu prinsip bahan bakar tersebut disemprotkan

(diinjeksikan) ke dalam silinder yang di dalamnya sudah terdapat udara dengan

tekanan dan suhu yang tinggi sehingga bahan bakar tersebut secara spontan

terbakar (N. Sunarta, 1995:117).

Motor Diesel biasa disebut juga sebagai motor penyalaan kompresi

“compression ignition engine”. Motor Diesel mempunyai langkah yang lebih

panjang dari motor bensin, dalam hal ini besar silinder dan pistonnya lebih besar

dari pada motor bensin, sehingga tenaga yang dihasilkan lebih besar dan mampu

bertahan lama. Oleh karena itu motor Diesel harus dibuat lebih kuat dan kokoh,

sehingga lebih berat dan tahan lama.

Prinsip kerja mesin Diesel hampir sama dengan mesin bensin empat

langkah yaitu terdiri dari langkah hisap, langkah kompresi, langkah pembakaran

dan langkah buang. Walaupun secara prinsip kerja sama tetapi ada beberapa

perbedaan yang terdapat di dalamnya. Adapun prinsip kerja dari motor Diesel

adalah :

6

a. Langkah Hisap

Piston membentuk kevakuman di dalam silinder seperti pada mesin bensin,

piston bergerak ke bawah dari titik mati atas ketitik mati bawah. Posisi katup

masuk terbuka selama langkah hisap, karena terjadinya kevakuman di dalam

silinder menyebabkan udara segar masuk ke dalam silinder. Posisi katup

buang tertutup selama langkah hisap. Pada mesin Diesel hanya udara yang

dihisap masuk pada langkah hisap

b. Langkah Kompresi

Piston bergerak dari titik mati bawah ketitik mati atas. Pada saat ini kedua

katup dalam posisi tertutup. Udara yang dihisap selama langkah hisap

ditekan sampai tekanannya naik sekitar 30 kg/cm2 (427 psi, 2.942 kPa)

dengan temperatur sekitar 500-8000 C.

c. Langkah Pembakaran

Udara yang terdapat di dalam silinder didorong ke ruang bakar. Pada akhir

langkah kompresi, nozle menyemprotkan bahan bakar yang berupa kabut ke

dalam ruang bakar dan campuran udara bahan bakar selanjutnya terbakar

oleh panas yang dibangkitkan oleh perubahan tekanan dan temperatur di

dalam ruang bakar yang naik secara drastis. Energi pembakaran

mengekspansikan gas dengan sangat cepat dan piston terdorong ke bawah.

Gaya yang mendorong piston ke bawah diteruskan ke batang torak dan

poros engkol dan diubah menjadi gerak putar untuk memberi tenaga pada

mesin.

7

d. Langkah Buang

Saat piston menuju titik mati bawah, katup buang terbuka dan gas

pembakaran dikeluarkan melalui katup buang pada saat piston bergerak naik

lagi. Gas akan terbuang habis ketika piston mencapai titik mati atas, dan

setelah itu proses dimulai lagi dengan langkah hisap. Selama mesin

menyelesaikan empat langkah (hisap, kompresi, pembakaran dan buang),

poros engkol berputar dua kali dan menghasikan satu tenaga. Ini disebut

dengan siklus Diesel.

Jika dibandingkan dengan mesin bensin pada mesin Diesel memiliki

keuntungan dan kerugian sebagai berikut :

Keuntungan yang dimiliki mesin Diesel adalah :

a. Mesin Diesel mempunyai efisiensi panas yang lebih besar. Hal ini berarti

bahwa penggunaan bahan bakarnya lebih ekonomis jika dibandingkan

dengan mesin bensin.

b. Mesin Diesel lebih tahan lama dan tidak memerlukan electric igniter.

c. Momen pada mesin Diesel tidak berubah pada jenjang tingkat kecepatan

yang luas.

Kerugian yang dimiliki mesin Diesel adalah :

a. Getaran pada mesin Diesel lebih besar jika dibandingkan dengan mesin

bensin.

b. Pada daya kuda yang sama konstruksi mesin Diesel jauh lebih berat dari

pada mesin bensin.

c. Pada pemeliharaannya mesin Diesel memerlukan biaya yang lebih besar.

8

d. Mesin Diesel mempunyai perbandingan kompresi yang lebih tinggi dan

membutuhkan gaya lebih besar untuk memutarnya.

2. Pembakaran

Pembakaran dapat didefinisikan sebagai reaksi oksidasi yang

berlangsung sangat cepat (0,001-0,002 detik) disertai dengan pelepasan energi

dalam jumlah banyak. Pembakaran pada motor Diesel terjadi pada ruang

bakarnya. Pada motor Diesel kadang terdapat ruang bakar tambahan yang

menyebabkan bahan bakar yang disemprotkan nosel tidak langsung masuk pada

ruang bakar utama. Karena itu dikenal dua tipe motor Diesel yaitu : direct

injection (penginjeksian langsung) dan indirect injection (penginjeksian tidak

langsung). Untuk motor Diesel tipe indirect injection dapat digolongkan

menjadi dua, yaitu :

a. Sistem kamar muka: Kamar pada tipe ini bervolume tidak lebih dari 50%

dari volume sisa, dan dihubungkan dengan ruang bakar utama oleh 3-4

saluran sempit dengan diameter 3-4 mm.

b. Sistem kamar pusar : Kamar pada tipe ini besar volumenya juga tidak lebih

dari 50% volume sisa tetapi jalan penghubung dengan kamar utamanya lebih

besar dari tipe kamar muka dan menaikkan performance pada putaran tinggi

tapi tidak mudah untuk distart.

Ada tiga klasifikasi kecepatan pembakran, yaitu 1). Explosive adalah

suatu proses pembakaran dimana laju pembakaran terjadi sangat cepat tetapi

tidak menampakkan adanya gelombang ledakan “combustion wave”. 2).

9

Deflagration yaitu perambatan api pembakaran yang terjadi pada ruang bakar

dengan kecepatan subsonic. 3) Detonation adalah perambatan api yang terjadi

pada ruang bakar dengan kecepatan supersonik.

Ketepatan saat terjadinya pembakaran merupakan faktor yang sangat

menentukan baik buruknya performa mesin yang dihasilkan. Ketepatan saat

pembakran meyebabkan bahan bakar yang terbakar menjadi lebih efektif dan

tenaga yang dikeluarkan sesuai, walau tidak 100% energi dari bahan bakar yang

terbakar tersebut menjadi tenaga.

Bahan bakar yang disemprotkan ke dalam ruang bakar pada motor

Diesel tidak akan langsung terbakar, tetapi harus melalui beberapa tahap dan

setelah itu baru akan terjadi proses pembakaran. Dibawah ini adalah diagram

proses pembakaran yang terjadi di dalam ruang bakar motor Diesel.

Gambar 01. Diagram Indikator Hipotetik Motor Diesel. (Wiranto Arismunandar, 2002)

10

a. Tahap pertama : Saat tertundanya pembakaran (ignition delay A-B)

Tahap ini merupakan tahap persiapan pembakaran di mana partikel-partikel

bahan bakar yang berbentuk kabut yang telah disemprotkan oleh nosel

bercampur dengan udara yang telah bertekanan tinggi membentuk campuran

yang mudah terbakar.

b. Tahap kedua : Saat perambatan api (flame propagation B-C)

Tahap ini merupakan tahap mulai terjadinya pembakaran dan terjadi

pembakaran yang menyebar ke seluruh ruang bakar. Pembakaran yang

terjadi ini berlangsung sangat cepat dalam waktu yang serentak yang

mengakibatkan terjadinya pembakaran explosive (pembakaran letup).

c. Tahap ketiga : Saat pembakaran langsung (direct combustion C-D)

Tahap ini merupakan tahap di mana bahan bakar yang diinjeksikan ke

dalam silinder langsung terbakar karena adanya nyala api pada tahap

sebelumnya. Pembakaran langsung dapat dikontrol dari jumlah bahan bakar

yang diinjeksikan, jadi pada tahap ini sering disebut tahap pembakaran

terkontrol.

d. Tahap keempat : Pembakaran lanjut (after burning D-E)

Tahap ini merupakan tahap di mana terjadinya akhir penginjeksian yang

terjadi pada titik D tetapi sebagian bahan bakar masih ada di dalam ruang

bakar dan kemungkinan masih terjadi pembakaran lanjutan sehingga disebut

pembakaran lanjut.

11

Periode tertundanya pembakaran (ignition delay) merupakan kerugian

karena terjadinya penyimpangan antara penyetelan saat injeksi dengan

kenyataan mulainya pembakaran, apabila periode tertundanya pembakaran

terlalu lama maka akan terjadi penumpukan fraksi bahan bakar yang berlebihan

di ruang bakar sehingga dapat menyebabkan ledakan besar (knocking) yang

dapat menyebabkan rusaknya komponen mesin. Beberapa penyebab lain

tertundanya pembakaran disebabkan jenis dan kualitas bahan bakar, temperatur

udara yang dikompresikan, turbulensi udara, sistem pengkabutan yang tidak

sempurna, kondisi injektor rusak dan kerja pompa injeksi yang tidak maksimal.

Tuntunan yang berkaitan pembakaran adalah tingkat efisiensi yang

tinggi yaitu menghasilkan performa yang maksimal di antaranya adalah torsi,

daya output maksimal dengan konsumsi bahan bakar yang irit serta sisa

pembakaran yang bersih tidak menimbulkan polusi di atas ambang batas yang

diijinkan. Pembakaran yang sempurna secara teoritis hanya menghasilkan CO2

dan H2O (karbon dioksida dan air).

Pembakaran dapat berlangsung secara sempurna namun dapat juga

berlangsung secara tidak sempurna. Hal ini tergantung dari unsur-unsur yang

terkandung pada bahan bakar tersebut dan juga proses pembakarannya. Apabila

pada bahan bakar tidak mengandung unsur-unsur yang tidak dapat terbakar

maka pembakaran akan berlangsung secara sempurna, sehingga hasil

pembakaran berupa gas bekas yang tidak berbahaya bagi kehidupan dan

lingkungannya. Akan tetapi pada bahan bakar tersebut mengandung unsur-unsur

yang tidak dapat terbakar, maka akan berakibat sisa dari proses pembakaran

12

tersebut menimbulkan gas berbahaya (beracun) bagi kesehatan dan lingkungan.

Untuk mendapatkan hasil pembakaran yang sempurna dilakukan usaha-usaha

sebagai berikut :

a. Membuat ruang pembakaran sedemikian rupa sehingga tidak terdapat

ruangan atau sudut-sudut mati.

b. Pemasukan bahan bakar dalam silinder diusahakan dalam bentuk kabut yang

sangat halus sehingga bahan bakar dapat kontak lebih sempurna dengan

udara pembakaran.

c. Pencampuran yang baik (homogen) antar bahan bakar dengan udara

sehingga pembakaran dapat berlangsung dengan cepat

d. Memberikan jumlah udara yang lebih dari jumlah kebutuhan minimum

sehingga setiap bagian bahan bakar mendapat cukup udara untuk dapat

membakar dalam waktu yang cepat.

e. Mempertinggi kecepatan pembakaran yaitu memperpendek waktu

pembakaran.

3. Bahan Bakar Diesel

Bahan bakar untuk motor Diesel sebagian besar terdiri dari senyawa

hidrokarbon dan senyawa non hidrokarbon. Senyawa hidrokarbon yang dapat

ditemukan dalam bahan bakar Diesel antara lain parafinik, naftenik, olefin dan

aromatik. Sedangkan untuk senyawa nonhidrokarbon terdiri dari senyawa yang

mengandung unsur non logam, yaitu S, N, O dan unsur logam seperti vanadium,

nikel dan besi.

13

Karakteristik yang umum perlu diketahui untuk menilai kinerja bahan

bakar Diesel antara lain sebagai berikut :

a. Viskositas

Viskositas adalah tahanan yang dimiliki fluida yang dialirkan terhadap

gaya gravitasi dan biasanya dinyatakan dalam waktu dan pada jarak

tertentu. Semakin rendah viskositas yang dimilki suatu benda maka akan

semakin encer dan daya alirnya akan semakin tinggi pula. Karakteristik ini

sangat penting karena mempengaruhi kinerja dari injektor/nosel dari motor

Diesel. Viskositas bahan bakar untuk motor Diesel berkisar antara 1,4 -

26,4 mm2/s (ASTM: 1991).

b. Berat Jenis (spesific gravity)

Berat jenis merupakan sifat minyak yang penting yang memiliki nilai

dalam perdagangan. Berat jenis biasa disebut juga sebagai gravitasi jenis

yaitu suatu perbandingan berat dari bahan bakar minyak dengan berat dari

air pada volume yang sama, dengan suhu yang sama pula. Berat jenis

standart untuk bahan bakar motor Diesel pada suhu 60 oF berkisar antara

0,82 – 0,87 kg/lt (Pertamina: 2005).

c. Angka Setana (Cetane Number)

Angka setana merupakan angka yang menyatakan kualitas pembakaran

dari bahan bakar motor Diesel, yang digunakan untuk mencegah terjadinya

“Diesel knock/fuel knock” atau suara ledakan di dalam ruang bakar. Angka

setana bahan bakar standart untuk motor Diesel lebih besar 30 - 40

(ASTM:1991).

14

d. Nilai Kalori

Nilai kalori adalah besarnya panas yang diperoleh dari pembakaran suatu

jumlah bahan bakar tertentu di dalam zat asam. Makin tinggi berat jenis

minyak maka nilai kalorinya makin rendah. Standart nilai kalor

pembakaran untuk motor Diesel adalah ≥ 9350,62 kkal/kg (ASTM: 1991)

e. Titik Tuang (Pour Point)

Titik tuang merupakan bilangan yang menyatakan suhu terendah dari

bahan bakar minyak sehingga bahan bakar tersebut dapat mengalir dengan

sendirinya karena gravitasi. Titik tuang sangat penting karena

berhubungan dengan mudah atau sulitnya bahan bakar dipompa apabila

suhunya telah di bawah titik tuangnya. Titik tuang untuk bahan bakar solar

adalah 650 C (Bahan Bakar Minyak, Elpiji dan BBG Pertamina : 2003).

f. Titik Didih

Titik didih minyak bervariasi sesuai dengan grafitasinya. Untuk wilayah

yang memiliki grafitasi API rendah, maka minyak tersebut akan memiliki

nilai titik didih yang tinggi karena mempunyai berat jenis yang tinggi.

Titik didih pada bahan bakar untuk motor Diesel adalah 288-338

0C.(ASTM:1991).

g. Titik Nyala (Flash Point)

Titik nyala adalah suhu terendah dari bahan bakar minyak yang dapat

menimbulkan nyala api dalam sekejap apabila pada permukaan bahan

bakar minyak tersebut dipercikkan api. Minyak yang mempunyai grafitasi

API yang tinggi maka titik didihnya rendah sehingga titik nyalanya juga

15

rendah. Untuk keamanan maka titik nyala yang diijinkan bahan bakar

motor Diesel adalah 38 - 55 oC (ASTM: 1991)

h. Kadar Abu

Kadar abu adalah sisa bahan bakar minyak yang tertinggal setelah minyak

tersebut terbakar pada proses pembakaran.

i. Air dan Endapan

Bahan bakar yang terlalu banyak mengandung air ataupun endapan akan

menyebabkan bahan bakar tersebut tidak dapat untuk terbakar sempurna.

Kadar air dan sedimen yang diijinkan untuk bahan bakar motor Diesel

berkisar antara 0,05 – 0,5 % volume (ASTM: 1991)

j. Kadar Residu Karbon (Carbon Residue)

Kadar residu karbon menunjukkan kadar fraksi hidrokarbon yang

mempunyai titik didih lebih tinggi dari range bahan bakar. Adanya fraksi

hidrokarbon ini menyebabkan menumpuknya residu karbon dalam ruang

pembakaran yang dapat mengurangi kinerja mesin. Pada temperatur tinggi

deposit karbon ini dapat membara, sehingga menaikkan temperatur

silinder pembakaran. Kadar karbon yang diijinkan untuk bahan bakar

motor Diesel berkisar antara 0,15 – 0,35 % wt (ASTM: 1991).

k. Kandungan Belerang (sulfur content)

Sulfur pada bahan bakar solar akan menambah deposit pada silinder dan

torak yang cepat merusak silinder dan pegas torak. Jika bahan bakar

minyak mempunyai kandungan sulfur yang besar maka akan

menyebabkan terjadinya keausan pada bagian mesin yang dikarenakan

16

keberadaan oksida belerang yang terkandung di dalamnya. Persentase

Sulfur ini pada prakteknya bila dibawah 1% tidak menyebabkan kerusakan

pada mesin. Kandungan belerang yang diijinkan untuk motor Diesel

adalah 0,5 – 2 %wt (ASTM: 1991).

l. Bau

Bahan bakar minyak ada yang berbau sedap dan tidak sedap. Hal ini

dipengaruhi oleh molekul aromat. Bahan bakar minyak yang berasal dari

Indonesia biasanya berbau tidak sedap karena mengandung senyawa

Nitrogen atau Belerang ataupun juga H2S.

m. Warna

Warna pada bahan bakar minyak berhubungan dengan berat jenisnya.

Warna ini disebabkan adanya berbagai kotoran dan endapan. Minyak yang

memiliki berat jenis yang tinggi warnanya cenderung coklat kehitam-

hitaman. Sedangkan minyak yang memiliki berat jenis yang rendah

warnanya akan cenderung hitam kecoklat-coklatan.

Tabel 01. Standar Mutu Bahan Bakar Diesel

Jenis minyak diesel

Sifat Mesin

Putaran

Tinggi

Mesin

Industri

Mesin

putaran

Rendah dan

Sedang

Angka setane ≥ 40 ≥ 40 ≥ 30

Titik didih (0C) 288 282-338 -

17

Viskositas pada (380 mm2/s) 1,4-2.5 2,0-4.3 5,8-26,4

Titik nyala(0C) ≥ 38 ≥ 52 ≥ 55

Kadar Sulfur (% berat) ≥ 0,50 ≥ 0,50 ≥ 2,0

Kadar air dan endapan (%

volume) ≥ 0,05 ≥ 0,05 ≥ 0,5

Kadar abu (% berat) ≥ 0,01 ≥ 0,01 ≥ 0,1

Ramsboton residu karbon dalam

10%, residu destilasi (% massa) ≥ 0,15 ≥ 0,35 -

Sumber : American society for testing and mineral (ASTM) D-975, 1991.

4. Minyak Solar

Bahan bakar solar adalah bahan bakar minyak hasil sulingan dari minyak

bumi mentah bahan bakar ini berwarna kuning coklat yang jernih (Pertamina:

2005). Penggunaan solar pada umumnya adalah untuk bahan bakar pada semua

jenis mesin Diesel dengan putaran tinggi (di atas 1000 rpm), yang juga dapat

digunakan sebagai bahan bakar pada pembakaran langsung dalam dapur-dapur

kecil yang terutama diinginkan pembakaran yang bersih. Minyak solar ini biasa

disebut juga Gas Oil, Automotive Diesel Oil, High Speed Diesel (Pertamina:

2005).

Mesin-mesin dengan putaran yang cepat (>1000 rpm) membutuhkan

bahan bakar dengan karakteristik tertentu yang berbeda dengan minyak Diesel.

Karakteristik yang diperlukan berhubungan dengan auto ignition (kemampuan

menyala sendiri), kemudahan mengalir dalam saluran bahan bakar, kemampuan

untuk teratomisasi, kemampuan lubrikasi, nilai kalor dan karakteristik lain

(Pertamina: 2005).

18

Bahan bakar solar mempunyai sifat-sifat utama, yaitu :

a. Tidak mempunyai warna atau hanya sedikit kekuningan dan berbau.

b. Encer dan tidak mudah untuk menguap pada suhu normal.

c. Mempunyai titik nyala yang tinggi (400C sampai 1000C).

d. Terbakar secara spontan pada suhu 3500C.

e. Mempunyai berat jenis sekitar 0,82-0,86

f. Mampu menimbulkan panas yang besar (10.500 kcal/kg)

g. Mempunyai kandungan sulfur yang lebih besar dari pada bensin

Tabel 02. Spesifikasi Bahan Bakar Solar

Limits No Properties

Min Max

1 Sulphur content % wt - 0,5

2 Specific Gravity at 60/60 °F 0,82 0,87

3 Cetane Number 45 48

4 Viscosity Kinematics at cSt 1,6 5,8

5 Sulphur Content % wt - 0,5

6 Conrad son Carbon Residu % wt (on 10% vol. bottom) - 0,1

7 Water content %vol - 0,05

8 Ash content % wt - 0,01

9 Flash point P. M. c. c. °F 150 -

10 Calorific Value (kcal/kg) 10500 10667

Sumber: Pertamina 2005

19

5. Konsumsi Bahan Bakar

Konsumsi bahan bakar menurut Suyanto (1989 : 248), adalah ukuran

banyak sedikitnya bahan bakar yang digunakan suatu mesin untuk diubah

menjadi panas pembakaran dalam jangka waktu tertentu. Menurut Suyanto

(1989 : 20), campuran bahan bakar yang ada di dalam silinder akan

mempengaruhi tenaga yang dihasilkan karena jumlah bahan bakar yang akan

dibakar akan menentukan besar panas dan tekanan akhir pembakaran yang

digunakan untuk mendorong torak dari TMA ke TMB pada saat langkah usaha.

Menurut Soenarta (1995 : 21), kualitas bahan bakar dapat juga dipakai

untuk mengetahui prestasi unjuk kerja mesin. Pembakaran yang sempurna akan

menghasilkan tingkat konsumsi bahan bakar yang ekonomis karena pada

pembakaran sempurna campuran bahan bakar dan udara dapat terbakar

seluruhnya dalam waktu dan kondisi yang tepat.

Proses pembakaran tersebut sangat berlawanan dengan pembakaran

tidak sempurna. Bahan bakar yang masuk ke dalam silinder tidak seluruhnya

dapat diubah menjadi panas dan tenaga sehingga untuk mencapai tingkat

kebutuhan panas dan tekanan pembakaran yang sama diperlukan bahan bakar

yang lebih banyak. Menurut Suyanto (1989 : 249), kualitas pembakaran bahan

bakar di dalam silinder dipengaruhi oleh : 1) nilai bahan bakar, 2) angka setane

bahan bakar, 3) komposisi kimia dalam bahan bakar.

20

Konsumsi bahan bakar pada setiap proses penginjeksian untuk empat

silinder dapat dihitung dengan menggunakan rumus hasil konversi dari

konsumsi bahan bakar spesifik pengereman (VL. Maleev, 1991).

V = 2/n

tv

V = konsumsi bahan bakar setiap proses penginjeksian untuk empat

siinder (cc)

tv = volume bahan bakar setiap menit (cc/menit)

n = putaran mesin (rpm)

v = volume bahan bakar yang dihabiskan setiap ‘t’ menit (20 cc)

t = waktu untuk menghabiskan 20 cc bahan bakar (menit)

6. Emisi Gas Buang

Polusi udara oleh gas buang dan bunyi pembakaran motor Diesel

merupakan gangguan terhadap lingkungan. Komponen-komponen gas buang

yang membahayakan itu antara lain adalah asap hitam (angus), hidro karbon

yang tidak terbakar (UHC), karbon monoksida (CO), oksida nitrogen (NO) dan

NO2. NO dan NO2 biasa dinyatakan dengan NOx (W Arismunandar 2002 : 51).

Namun jika dibandingkan dengan motor bensin, motor Diesel tidak banyak

mengandung CO dan UHC. Disamping itu, kadar NO2 sangat rendah jika

dibandingkan dengan NO. Jadi boleh dikatakan bahwa komponen utama gas

buang motor Diesel yang membahayakan adalah NO dan asap hitam.

21

Selain dari komponen tersebut di atas beberapa hal berikut yang

merupakan bahaya atau gangguan meskipun bersifat sementara. Asap putih yang

terdiri atas kabut bahan bakar atau minyak pelumas yang terbentuk pada saat

start dingin, asap biru yang terjadi karena adanya bahan bakar yang tidak

terbakar atau tidak terbakar sempurna terutama pada periode pemanasan mesin

atau pada beban rendah, serta bau yang kurang sedap merupakan bahaya yang

menggangu lingkungan. Selanjutnya bahan bakar dengan kadar belerang yang

tinggi sebaiknya tidak digunakan karena akan menyebabkan adanya SO2 di

dalam gas buang.

Asap hitam membahayakan lingkungan karena mengeruhkan udara

sehingga menggangu pandangan, tetapi juga karena adanya kemungkinan

mengandung karsinogen. Motor Diesel yang mengeluarkan asap hitam yang

sekalipun mengandung partikel karbon yang tidak terbakar tetapi bukan karbon

monoksida (CO). Jika angus yang terjadi terlalu banyak, gas buang yang keluar

dari mesin akan berwarna hitam dan mengotori udara.

Menurut Nakoela Soenarta (1995 : 39) faktor-faktor yang menyebabkan

terbentuknya jelaga atau angus pada gas buang motor Diesel adalah :

a. Konsentrasi oksigen sebagai gas pembakar kurang.

b. Bahan bakar yang disemprotkan ke dalam ruang bakar terlalu banyak.

c. Suhu di dalam ruang bakar terlalu tinggi.

d. Penguapan dan pencampuran bahan bakar dan udara yang ada di dalam

silinder tidak dapat berlangsung sempurna.

22

e. Karbon tidak mempunyai cukup waktu untuk berdifusi supaya bergabung

dengan oksigen.

Terbentuknya karbon-karbon padat (angus) karena butir-butir bahan

bakar yang terjadi saat penyemprotan terlalau besar atau beberapa butir

terkumpul menjadi satu, maka akan terjadi dekomposisi. Hal tersebut

disebabakan karena pemanasan udara pada temperatur yang terlalu tinggi

sehingga penguapan dan pencampuran dengan udara tidak dapat berlangsung

sempurna. Saat dimana terlalu banyak bahan bakar yang disemprotkan maka

terjadinya angus tidak dapat dihindarkan. Angus yang terlalu banyak

menyebabkan gas buang yang keluar dari mesin akan berwarna hitam dan

mengotori udara (Wiranto Arismunanadar , 2002: 12).

Pengujian kadar kepekatan asap gas buang dilakukan pada saat

akselerasi pada putaran stasioner hingga mencapai rpm maksimum tahan 1-4

detik. Lepas gas hingga putaran stasioner dan catat nilai opasitas asap

(www.unsrat.ac.id/menlh-5-2006).

Ambang batas kepekatan asap gas buang pada motor Diesel ditetapkan

dalam K-m-1 berdasarkan tahun pembuatan mesin.

Tahun Pembuatan Mesin Kepekatan Asap (K-m1)

Sebelum 1982

1982 – 1987

1988 – 1998

Setelah 1998

2,5

1,6

1,4

1,2

23

7. Pemanasan Bahan Bakar Solar

Karakter utama yang dikembangkan dalam spesifikasi solar yang ramah

lingkungan antara lain adalah menurunkan kandungan sulfur, menurunkan batas

maksimum nilai viscositas, dan meningkatkan angka setana

(www.lemigas.esdm.go.id). Pemanasan bahan bakar adalah proses menaikkan

temperatur bahan bakar yang menyebabkan cairan bahan bakar berubah manjadi

uap. Cairan bahan bakar yang mudah menguap memperhalus butiran bahan

bakar dan memudahkan proses pembakaran sehingga bahan bakar terbakar

seluruhnya (www.energiLIPI.go.id). Bahan bakar yang dipanaskan akan diurai

molekulnya agar mudah mengikat oksigen dan bahan bakar menjadi semi gas

sehingga manghasilkan daya ledak yang baik saat pembakaran

(www.plasaotomotif.com). Menurut Kepala Pusat Penelitian Departemen

Teknik Kimia ITB, pemanasan bahan bakar menurunkan kekentalan agar lancar

saat dipompa dengan injektor.

Pemanasan bahan bakar solar berarti proses untuk meningkatkan suhu

yang menyebabkan turunnya viscositas dan naiknya volume bahan bakar yang

menyebabkan bertambahnya energi. Energi diserap oleh molekul-molekul dan

menyebabkan reaksi jarak antar molekul-molekul tersebut menjadi lebih

renggang sehingga lebih mudah mengikat oksigen

Turunnya viskositas dan terjadinya pemuaian volume menyebabkan

butir-butir bahan bakar akan lebih mudah menguap yang dapat mempengaruhi

proses pengkabutan saat penyemprotan sehingga mempercepat dan

memperbaiki proses pencampuran bahan bakar dengan udara. Viskositas yang

24

terlalu tinggi menyebabkan solar mengalir terlalu lambat dan beban dari pompa

injeksi menjadi lebih berat yang dapat mengakibatkan butir-butir bahan bakar

yang terjadi saat penyemprotan terlalu besar atau beberapa butir terkumpul

menjadi satu (dekomposisi) sehingga bahan bakar lebih sukar terbakar (Wiranto

Arismunandar, 2002: 12).

Aliran bahan bakar yang rendah karena viscositas tinggi menyebabkan

sulit terjadinya atomisasi bahan bakar yang baik. Buruknya proses atomisasi

berkorelasi langsung dengan kualitas pembakaran, daya mesin, dan emisi gas

buang (www.beritaiptek.com). Akibatnya dengan viscositas yang terlalu tinggi

menyebabkan bahan bakar tidak terbakar seluruhnya dan proses pembakaran

tidak terjadi dengan sempurna sehingga mempengaruhi besar konsumsi bahan

bakar. Selain itu banyaknya bahan bakar yang disemprotkan tidak terbakar

karena terjadinya dekomposisi menyebabkan terbentuknya karbon-karbon padat

(angus) yang menyebabkan gas buang yang keluar dari mesin berwarna hitam.

Pemanasan dengan temperatur yang terlalu tinggi yaitu melebihi batas

temperatur titik didih menyebabkan bahan bakar akan menjadi campuran uap

dari cairan sebelum bercampur dengan udara. Di samping itu viskositas bahan

bakar menjadi terlalu rendah yang menyebabkan sifat lumasnya semakin buruk

dan bila disemprotkan ke dalam silinder butiran uapnya akan menjadi terlalu

kecil sehingga jarak terbang udara yang ditekan menjadi lebih pendek dan

pencampuran dengan udara di dalam silinder tidak berlangsung sempurna.

25

8. Radiator

Radiator berfungsi mendinginkan cairan pendingin yang telah menjadi

panas setelah mendinginkan mesin. Radiator terdiri dari tangki air bagian atas

(upper water tank), tangki air bagian bawah (lower water tank) dan radiator core

pada bagian tengahnya. Cairan pendingin masuk ke dalam upper tank dari

selang atas (upper hose). Upper tank dilengkapi dengan selang yang

dihubungkan ke reservoir tank sehingga air pendingin atau uap yang berlebihan

dapat ditampung. Lower tank dilengkapi dengan outlet dan keran penguras. Inti

radiator terdiri dari pipa-pipa yang dapat dilalui air pendingin dari upper tank ke

lower tank dan sirip-sirip pendingin yang fungsinya untuk menyerap panas.

9. Kerangka Berfikir

Ketepatan saat terjadinya pembakaran pada motor Diesel merupakan

faktor yang sangat menentukan baik buruknya performa mesin yang dihasilkan.

Indikasinya adalah berpengaruh terhadap daya dan kemampuan torsi serta

besarnya konsumsi bahan bakar dan kepekatan asap hitam gas buang.

Pembakaran yang sempurna akan menghasilkan tingkat konsumsi bahan

bakar yang ekonomis dan berkuranganya besar kepekatan asap hitam gas buang

karena pada pembakaran sempurna campuran bahan bakar dan udara dapat

terbakar seluruhnya dalam waktu dan kondisi yang tepat. Agar terjadi

pembakaran yang sempurna maka perlu diperhatikan kualitas bahan bakar

sesuai dengan karakteristiknya sehingga homogemitas campuran bahan bakar

dengan udara dapat terjadi secara sempurna. Viskositas bahan bakar adalah

26

salah satu karakteristik bahan bakar yang sangat menentukan kesempurnaan

proses pembakaran. Viskositas yang tinggi menyebabkan aliran solar terlalu

lambat. Tingginya viskositas menyebabkan beban pada pompa injeksi menjadi

lebih besar dan pengkabutan saat injeksi kurang sempurna sehingga bahan bakar

sulit terbakar.

Pemanasan untuk menaikkan suhu bahan bakar adalah salah satu cara

untuk mengubah karakteristik suatu bahan bakar. Pemanasan pada solar

mengakibatkan turunnya viskositas dan bertambahnya volume yang

menyebabkan butir-butir bahan bakar akan lebih mudah menguap dan

mempengaruhi proses pengkabutan saat penyemprotan. Butiran bahan bakar

yang disemprotkan sangat berpengaruh terhadap proses pembakaran sehingga

tekanan penyemprotan divariasikan untuk mempercepat dan memperbaiki

proses pencampuran bahan bakar dengan udara. Langkah ini dilakukan dengan

tujuan untuk dapat diperoleh homogenitas campuran yang lebih sempurna

sehingga pembakaran yang sempurna dapat tercapai. Dengan langkah ini

diharapkan besar konsumsi bahan bakar dan kepekatan asap hitam gas buang

dapat dikurangi.

B. Hipotesis

Dari kerangka berfikir di atas maka rumusan hipotesis yang diajukan

oleh peneliti adalah ada pengaruh pemanasan bahan bakar terhadap konsumsi

bahan bakar dan kepekatan asap gas buang pada mesin Isuzu Panther.

27

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Pendekatan Penelitian

Metode penelitian adalah suatu cara mengadakan penelitian agar

pelaksanaan dan hasil penelitian dapat dipertanggung jawabkan secara ilmiah.

Penelitian ini menggunakan suatu metode pendekatan yaitu metode eksperimen.

Metode eksperimen adalah suatu cara untuk mencari hubungan sebab akibat

(hubungan kausal) antara dua faktor yang sengaja ditimbulkan oleh peneliti

dengan menyisihkan faktor-faktor lain yang bisa mengganggu penelitian

(Suharsimi Arikunto, 1998 :4).

B. Unit dan Obyek Penelitian

Penelitian ini dilakukan pada mesin Isuzu Panther sedangkan obyek

penelitian ini adalah pemanasan bahan bakar solar melalui upper tank radiator

dengan meninjau suhu awal bahan bakar sebelum masuk pompa injeksi.

C. Variabel Penelitian

1. Variabel Bebas

Variabel bebas adalah yang berpengaruh terhadap suatu gejala. Variabel

bebas pada penelitian ini adalah suhu awal bahan bakar sebelum masuk pompa

injeksi dengan pemanasan bahan bakar solar melalui upper tank radiator dengan

variasi panjang pipa 0.45 m, 0.90 m, 1.35 m.

28

2. Variabel Terikat

Variabel terikat adalah variabel yang dipengaruhi oleh suatu gejala.

Variabel terikat dari penelitian ini adalah konsumsi bahan bakar dan kepekatan

asap gas buang.

3. Variabel Kontrol

Variabel kontrol dari penelitian ini adalah besarnya tekanan injeksi nosel

100, 110, 120 kg/cm2 dan putaran mesin 1000, 1500, 2000, 2500, 3000 rpm.

D. Pengumpulan Data

Dalam penelitian ini metode pengumpulan data yang digunakan adalah

metode eksperimen.

1. Bahan Penelitian

Pada penelitian ini bahan yang digunakan adalah :

a) Satu unit mesin Isuzu Panther dengan spesifikasi mesin sebagai

berikut:

1. Tipe : C 223 empat silinder

2. Ruang bakar : Swirl Chamber Type (tak langsung)

3. Diameter x langkah : 88 x 92 (mm)

4. Isi silinder : 2.238 (CC)

5. Perbandingan kompresi : 21 : 1 (kg/cm2)

6. Putaran stasioner : 725-775 (rpm)

7. Tekanan kompresi : 31 (kg/cm2)

8. Tekanan injeksi nosel : 110 kg/cm2

29

9. Tipe pompa bahan bakar : model Bosch distributor VE

10. Tipe governor : mekanik/sentrifugal

11. Tipe nosel : throtle type

12. Celah katup masuk : 0,4 (mm)

13. Celah katup buang : 0,4 (mm)

b) Bahan bakar solar dengan angka setana ≥ 45.

c) Radiator yang bagian upper tanknya telah dipasangi tiga pipa

tembaga dengan panjang dan diameter masing-masing pipa 45 cm

dan 6 mm.

In Out

Saluran 1

In

Saluran 2 Out

In

Saluran 3 Out

Gambar 02. Rancangan saluran pemanasan bahan bakar.

30

2. Alat Penelitian

Alat – alat yang diperlukan dalam penelitian ini adalah :

a) Stopwatch dipakai untuk mengukur waktu konsumsi bahan bakar.

b) Smoke tester dipakai untuk mengukur kepekatan asap dalam gas

buang.

c) Tachometer dipakai untuk mengukur putaran mesin.

d) Nosel pressure gaug untuk mengukur tekanan injeksi nosel.

e) Compression Tester dipakai untuk mengetahui besar kompresi.

f) Water/oil temperatur gauge untuk mengukur temperatur air radiator.

g) Thermocople dipakai untuk mengukur suhu bahan bakar

h) Gelas ukur dipakai untuk mengukur volume bahan bakar .

i) Tool set.

j) Lembar observasi.

3. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan pada:

Tanggal : 20 Februari – 10 Maret 2007

Tempat : Lab. Otomotif, gedung E 9

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Negeri Semarang

31

4. Desain Eksperimen

Desain eksperimen adalah langkah-langkah atau kegiatan yang perlu

dipersiapkan sebelum eksperimen dilakukan agar data yang didapat bisa

memberikan hasil analisis yang obyektif dan kesimpulan yang berlaku untuk

persoalan yang akan dibahas. Desain yang digunakan dalam penelitian ini

adalah eksperimental dengan pendekatan menggunakan satu kali pengumpulan

data pada suatu saat (Suharsimi Arikunto, 1998 :36).

a. Tahap Persiapan

Langkah-langkah yang perlu dilakukan antara lain adalah;

1. Mempersiapkan alat dan bahan yang akan dipergunakan saat penelitian.

2. Melakukan Tune Up sesuai dengan spesifikasi mesin.

b. Tahap Pelaksanaan.

Langkah-langkah yang perlu dilakukan antara lain adalah;

1. Menghidupkan mesin hingga mencapai suhu kerja mesin.

2. Mengatur tekanan injeksi nosel. Langkah ini dilakukan sebagai

pengaturan awal yang setiap pengaturan digunakan untuk pengaturan

variabel-variabel yang lain.

3. Pemanasan bahan bakar. Pemanasan bahan bakar dilakukan dengan

mengatur panjang saluran pipa di dalam upper tank radiator pada setiap

pengaturan tekanan injeksi nosel. Pemanasan ini dilakukan dengan

mengontrol suhu air dalam upper tank radiator pada 80-90 0C.

32

4. Pengaturan Rpm. Pengaturan rpm dilakukan setiap pengaturan panjang

saluran pemanasan bahan bakar. Setiap pengaturan rpm diukur suhu

suhu output bahan bakar sebelum masuk pompa injeksi.

5. Pengujian konsumsi bahan bakar. Pengujian konsumsi bahan bakar

dilakukan setiap 20 cc bahan bakar dengan menghitung waktu untuk

menghabiskan bahan bakar tersebut. Setiap pengujian dilakukan

sebanyak tiga kali yang kemudian diambil rata-ratanya. Pengujian

dilakukan setiap variasi rpm.

6. Pengujian kepekatan asap gas buang. Untuk pengujian kepekatan asap

gas buang digunakan Smoke Tester. Pengujian dilakukan saat akselerasi

pada putaran mesin 800 rpm hingga mencapai kisaran 2500 rpm. Setiap

pengujian dilakukan tiga kali dan untuk satu kali pengujian terdiri dari

empat kali akselerasi.

7. Pengaturan kembali pemanasan bahan bakar pada saluran 2 dan 3 yang

diikuti langkah-langkah berikutnya.

8. Lakukan kembali pengaturan pada variasi tekanan injeksi nosel yang

juga dilanjutkan dengan langkah-langkah berikutnya.

33

Gambar 03. Diagram Desain Eksperimen

Persiapan

Pengukuran suhu bahan bakar

Pengujian konsumsi bahan bakar dan

Kepekatan asap gas buang

Analisis data dan pembahasan (Deskriptif)

Pemasangan selang bahan bakar pada upper tank radiator

Besar tekanan injeksi nosel pada

100, 110, 120 kg/cm2

Pemanasan mesin

Selang 1 0,45 m

Selang 2 0,90 m

Selang 3 1,35 m

Kesimpulan

Tanpa pemanasan

Penyetelan putaran mesin pada 1000, 1500, 2000, 2500, 3000 rpm

34

Tabel 03. Format Pengambilan Data

Pada putaran mesin (1000, 1500, 2000, 2500, 3000) rpm.*

Konsumsi Bahan Bakar/Kepekatan Asap

Tanpa pemanasan

Saluran 1 Saluran 2 Saluran 3

Tekanan Injeksi Nosel

(kg/cm2) T D R T D R T D R T D R

100

110

120

Keterangan :

T = suhu bahan bakar pada tiap saluran

D = data hasil pengujian

R = rerata data hasil pengujian

* 1 Lembar untuk setiap variabel pada pengujian konsumsi bahan bakar

35

E. Analisis Data

Analisis data adalah cara yang digunakan untuk mengolah data-data

yang didapatkan dari pengumpulan data dari hasil penelitian yang dilakukan.

Penentuan teknik analisis data disesuaikan dengan permasalahan yang ada,

desain eksperimen dan jenis data yang telah didapatkan.

Penelitian ini menggunakan analisis deskriptif sebagai teknik analisis

data. Analisis deskriptif digunakan untuk mengetahui pengaruh pemanasan

bahan bakar solar terhadap konsumsi bahan bakar dan kepekatan asap gas buang

pada mesin isuzu Panther. Analisis data ini dilakukan dengan menggambarkan

hasil penelitian secara grafis dalam histogram atau polygon frekuensi yang

menggambarkan hubungan antara variasi pemanasan bahan bakar terhadap

konsumsi bahan bakar dan kepekatan gas buang.

Perhitungan analisis selanjutnya dilakukan apabila dibutuhkan

penegasan atau penjelasan yang lebih spesifik dari hasil analsis deskriptif

sebelumnya.

36

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Penelitian

1. Pengujian Konsumsi Bahan Bakar

Pengujian terhadap konsumsi bahan bakar dilakukan dengan menghitung

waktu (menit) untuk menghabiskan 20 cc bahan bakar. Setiap pengambilan data

diukur suhu bahan bakar sebelum masuk pompa injeksi. Setelah dilakukan

pengujian, data yang diperoleh adalah sebagai berikut :

Tabel 04 Data Hasil Pengujian Konsumsi Bahan Bakar pada putaran 1000 rpm

Konsumsi bahan bakar (cc)

Tanpa pemanasan

(38-39 0C) Saluran pemanasan 1



(54-56 0C)


(kg/cm2)

waktu (menit)

rerata V (cc)

waktu (menit)

rerata V (cc)

waktu (menit)

rerata V (cc)

waktu (menit)

rerata V (cc)

1.20.47 1.30.32 1.34.34 1.31.44

1.20.69 1.27.65 1.29.14 1.40.14

100

1.20.58

1.20.58 0,0300

1.25.83

1.27.57 0,0276

1.31.48

1.31.48 0,0264

1..35.60

1.35.79 0,0253

1.24.55 1.34.98 1.40.00 1.45.59

1.25.43 1.3390 1.36.37 1.37.00

110

1.23.67

1.24.60 0,0286

1.36.05

1.34.70 0,0255

1.38.68

1.38.99 0,0245

1.41.29

1.41.30 0,0238

1.19.07 1.26.22 1.26.22 1.33.03

1.17.02 1.28.40 1.33.95 1.30.84 120

1.18.05

1.18.25 0,0307

1.30.57

1.28.55 0,0273

1.30.08

1.30.01 0,0267

1.32.44

1.32.22 0,0261

37

rpm 1000

0,03

0,0276

0,02640,0253

0,0286

0,02550,0246

0,0238

0,0307

0,02730,0267

0,0261

0,02

0,022

0,024

0,026

0,028

0,03

0,032

tanpapemanasan(38-39°C)

pemanasan 1(46-47°C)



saluran pemanasan bahan bakar

kons

umsi

bah

an b

akar

(cc)

tek. Nosel 100

tek. Nosel 110

tek. Nosel 120

Grafik 01. Hubungan Konsumsi Bahan Bakar terhadap Variasi Pemanasan Bahan Bakar pada Putaran 1000 rpm

Berdasar tabel 04 dan grafik 01 menunjukkan adanya kenaikan

temperatur bahan bakar dari saluran tanpa pemanasan (38-390C) ke saluran

dengan pemanasan 1 (46-470C), pemanasan 2 (50-510C), dan pemanasan 3 (54-

560C). Penurunan konsumsi bahan bakar juga terjadi dari saluran tanpa

pemanasan ke saluran pemanasan 1, 2, dan 3. Besar konsumsi bahan bakar

berturut-turut pada tekanan injeksi nosel 100 kg/cm2 yaitu 0,0300 cc, 0,0276 cc,

0,0264 cc, dan 0,0253 cc. Untuk tekanan nosel 110 kg/cm2 sebesar 0,0286 cc,

0,0255 cc, 0,0245 cc, dan 0,0238 cc. Kemudian pada tekanan nosel 120 kg/cm2

yaitu 0,0307 cc, 0,0273 cc, 0,0267 cc, dan 0,0261 cc. Pada setiap variasi tekanan

nosel konsumsi bahan bakar paling irit terjadi pada saluran pemanasan 3 dan

paling boros pada saluran tanpa pemanasan. Secara keseluruhan konsumsi

paling irit terjadi pada saluran pemanasan 3 dengan tekanan nosel 110 kg/cm2

38

yaitu 0,0238 cc dan paling boros pada saluran tanpa pemanasan dengan tekanan

injeksi nosel 120 kg/cm2 sebesar 0,0307 cc. Rata-rata konsumsi bahan bakar

paling irit terjadi pada tekanan injeksi nosel 110 kg/cm2.

Tabel 05. Data Hasil Pengujian Konsumsi Bahan Bakar pada putaran 1500 rpm

rpm 1500

0,0287

0,02670,0258

0,0243

0,02770,0266

0,0243

0,0223

0,0277

0,0250,0243

0,0232

0,02

0,022

0,024

0,026

0,028

0,03

0,032






kons

umsi

bah

an b

akar

(cc)

tek. Nosel 100

tek. Nosel 110

tek. Nosel 120

Grafik 02. Hubungan Konsumsi Bahan Bakar terhadap Variasi

Pemanasan Bahan Bakar pada Putaran 1500 rpm

Konsumsi bahan bakar (cc)

Tanpa pemanasan Saluran pemanasan 1 Saluran pemanasan 2 Saluran pemanasan 3

(38-39 0C) (47-48 0C) (51-53 0C) (56-57 0C)


(kg/cm2)

waktu (menit)

rerata V (cc)

waktu (menit)

rerata V (cc)

waktu (menit)

rerata V (cc)

waktu (menit)

rerata V (cc)

0.56.85 1.02.02 1.02.29 1.05.89

0.56.44 0.59.71 1.02.20 1.06.96

100

0.56.65

0.56.60 0,0287

1.00.87

1.01.57 0,0267

1.03.78

1.02.99 0,0258

1.06.46

1.06.10 0,0243

1.00.87 1.01.65 1.06.46 1.15.96

0.56.77 0.58.60 1.19.96 1.08.73

110

0.58.82

0.58.80 0,0277

1.00.03

1.00.45 0,0266

1.07.91

1.06.91 0,0243

1.12.80

1.12.99 0,0223

0.59.11 1.03.65 1.06.04 1.13.12

0.57.46 1.05.16 1.05.41 1.05.46 120

0.58.78

0.58.92 0,0277

1.04.40

1.04.41 0,0250

1.06.66

1.06.10 0,0243

1.09.29

1.08.99 0,0232

39





pemanasan ke saluran pemanasan 1, 2, dan 3. Besar konsumsi bahan bakar

berturut-turut pada tekanan injeksi nosel 100 kg/cm2 yaitu 0,0287 cc, 0,0267 cc,

0,0258 cc, dan 0,0243 cc. Untuk tekanan nosel 110 kg/cm2 sebesar 0,0277 cc,

0,0266 cc, 0,0243 cc, dan 0,0223 cc. Kemudian pada tekanan nosel 120 kg/cm2

yaitu 0,0277 cc, 0,0250 cc, 0,0243 cc, dan 0,0232 cc. Pada setiap variasi tekanan

nosel konsumsi bahan bakar paling irit terjadi pada saluran pemanasan 3 dan

paling boros pada saluran tanpa pemanasan. Konsumsi bahan bakar paling irit

dan paling boros terkadang terjadi pada variasi tekanan injeksi nosel yang

berbeda pada setiap saluran. Pada saluran tanpa pemanasan konsumsi paling irit

terjadi pada tekanan injeksi nosel 110 dan 120 kg/cm2, saluran pemanasan 1

(120 kg/cm2), saluran pemanasan 2 (110 dan 120 kg/cm2), dan saluran

pemanasan 3 (110 kg/cm2). Secara keseluruhan konsumsi paling irit terjadi pada

saluran pemanasan 3 dengan tekanan nosel 110 kg/cm2 yaitu 0,0223 cc dan

paling boros pada saluran tanpa pemanasan dengan tekanan injeksi nosel 100

kg/cm2 yaitu 0,0287 cc.

40

Tabel 06. Data Hasil Pengujian Konsumsi Bahan Bakar pada Putaran 2000 rpm

rpm 2000

0,0298

0,028

0,026

0,0241

0,0290,028

0,026

0,0236

0,029

0,02620,0256

0,0248

0,02

0,022

0,024

0,026

0,028

0,03

0,032




pemanasan 3(57°C)


kons

umsi

bah

an b

akar

(cc)

tek. Nosel 100

tek. Nosel 110

tek. Nosel 120



Konsumsi bahan bakar (cc) Tanpa pemanasan




(57 0C)


(kg/cm2)

waktu (menit)

rerata V (cc)

waktu (menit)

rerata V (cc)

waktu (menit)

rerata V (cc)

waktu (menit)

rerata V (cc)

0.35.68 0.43.67 0.45.01 0.49.81

0.44.27 0.45.52 0.48.34 0.48.56

100

0.39.97

0.40.90 0,0298

0.40.82

0.43.60 0,0280

0.45.17

0.46.25 0,0260

0.48.68

0.49.65 0,0241

0.42.50 0.40.80 0.45.67 0.54.77

0.39.45 0.44.37 0.47.22 0.48.32

110

0.41.05

0.41.00 0,0290

0.42.58

0.43.60 0,0280

0.46.44

0.46.20 0,0260

0..51.55

0.51.50 0,0236

0.41.49 0.46.98 0.46.72 0.46.06

0.40.69 0.46.83 0.48.77 0.50.91 120

0.41.09

0.41.25 0,0290

0.46.68

0.46.83 0,0262

0.47.50

0.47.75 0,0256

0.48.98

0.50.99 0,0248

41



dengan pemanasan 1 (48-490C), pemanasan 2 (52-530C), dan pemanasan 3

(570C). Penurunan konsumsi bahan bakar juga terjadi dari saluran tanpa

pemanasan ke saluran dengan pemanasan 1, 2, dan 3. Besar konsumsi bahan

bakar berturut-turut pada tekanan injeksi nosel 100 kg/cm2 yaitu 0,0298 cc,

0,0280 cc, 0,0260 cc, dan 0,0241 cc. Untuk tekanan nosel 110 kg/cm2 sebesar

0,0290 cc, 0,0280 cc, 0,0260 cc, dan 0,0236 cc. Kemudian pada tekanan nosel

120 kg/cm2 yaitu 0,0290 cc, 0,0262 cc, 0,0256 cc, dan 0,0248 cc. Setiap saluran

pemanasan konsumsi bahan bakar paling irit terjadi pada variasi tekanan nosel

yang berbeda yaitu antara 110 dan 120 kg/cm2 dan konsumsi bahan bakar

paling irit terjadi pada saluran pemanasan 3 dan paling boros pada saluran tanpa

pemanasan.

Tabel 07. Data Hasil Pengujian Konsumsi Bahan Bakar Pada Putaran 2500 rpm





(59-61 0C)


(kg/cm2)

waktu (menit)

rerata V (cc)

waktu (menit)

rerata V (cc)

waktu (menit)

rerata V (cc)

waktu (menit)

rerata V (cc)

0.32.05 0.35.41 0.36.14 0.40.61

0.32.65 0.35.17 0.37.46 0.40.80

100

0.32.35

0.32.34 0,0301

0.36.65

0.35.03 0,0281

0.35.19

0.37.39 0,0260

0.41.00

0.39.70 0,0251

0.33.30 0.37.52 0.36.01 0.40.47

0.35.40 0.34.55 0.37.00 0.40.16

110

0.33.00

0.33.35 0,0294

0.36.53

0.35.53 0,0281

0.36.62

0.36.81 0,0270

0.39.32

0.40.32 0,0241

0.33.05 0.37.05 0.38.99 0.39.02

0.33.00 0.36.69 0.36.59 0.39.85 120

0.3252

0.33.23 0,0294

0.35.37

0.36.17 0,0272

0.36.29

0.37.99 0,0258

0.40.08

0.39.95 0,0251

42

rpm 2500

0,0301

0,0281

0,0268

0,0251

0,0294

0,02810,027

0,0241

0,0294

0,0272

0,02580,0251

0,02

0,022

0,024

0,026

0,028

0,03

0,032






kons

umsi

bah

an b

akar

(cc)

tek. Nosel 100

tek. Nosel 110

tek. Nosel 120











120 kg/cm2 yaitu 0,0294 cc, 0,0272 cc, 0,0258 cc, dan 0,0251 cc. Pada setiap

saluran pemanasan konsumsi bahan bakar paling irit terjadi pada variasi tekanan

nosel yang berbeda yaitu antara 110 dan 120 kg/cm2 dan konsumsi bahan bakar

paling irit terjadi pada saluran pemanasan 3 dan paling boros pada saluran tanpa

pemanasan.

43

Tabel 08. Data Hasil Pengujian Konsumsi Bahan Bakar pada Putaran 3000 rpm

rpm 3000

0,0308

0,02860,0276

0,0258

0,02970,0286

0,0276

0,0258

0,0297

0,028

0,0267

0,025

0,02

0,022

0,024

0,026

0,028

0,03

0,032





saluran pemansan bahan bakar

kons

umsi

bah

an b

akar

(cc)

tek. Nosel 100

tek. Nosel 110

tek. Nosel 120

Grafik 05. Hubungan Konsumsi Bahan Bakar terhadap Variasi Pemanasan Bahan Bakar pada Putaran 3000 rpm





(68-700C)


(kg/cm2)

waktu (menit)

rerata V (cc)

waktu (menit)

rerata V (cc)

waktu (menit)

rerata V (cc)

waktu (menit)

rerata V (cc)

0.25.30 0.29.35 0.30.80 0.30.42

0.25.60 0.27.98 0.30.27 0.32.82

100

0.25.00

0.25.45 0,0308

0.28.66

0.28.55 0,0286

0.29.03

0.30.05 0,0276

0.031.62

0.31.63 0,0258

0.26.89 0.30.02 0.29.33 0.30.12

0.28.62 027.64 0.2967 0.33.57

110

0.27.75

0.27.75 0,0297

0.28.83

0.28.60 0,0286

0.30.57

0.29.67 0,0276

0.31.85

0.31.80 0,0258

0.28.75 0.30.43 0.31.35 0.31.35

0.28.05 0.28.99 0.30.98 0.33.98 120

0.26.90

0.27.90 0,0297

0.28.22

0.29.22 0,0280

0.28.02

0.30.95 0,0267

0.32.02

0.32.35 0,0250

44









120 kg/cm2 yaitu 0,0297 cc, 0,0280 cc, 0,0267 cc, dan 0,0250 cc. Pada setiap

saluran pemanasan konsumsi bahan bakar paling irit terjadi pada variasi tekanan

injeksi nosel 120 kg/cm2 dan paling irit terjadi pada saluran pemanasan 3.

2. Pengujian Kepekatan Asap Gas Buang

Data yang diperoleh dari pengujian terhadap kepekatan asap gas buang

adalah sebagai berikut :

Tabel 09 Data Hasil Pengujian Kepekatan Asap Gas Buang

Opasity / kepekatan asap (K-m-1) Tanpa pemanasan

(38-39 0C) Saluran

pemanasan 1 (45-46 0C)

Saluran pemanasan 2 (51-52 0C)

Saluran pemanasan 3

(55-57 0C)

Tekanan

Injeksi

Nosel

(kg/cm2) data rerata data rerata data rerata data rerata 0,43 0,39 0,39 0,39

0,44 0,40 0,40 0,38

100

0,41

0,426

0,44

0,410

0,40

0,396

0,39

0,386

0,45 0,44 0,35 0,38 0,43 0,38 0,43 0,38

110

0,38

0,420

0,39

0,403

0,40

0,393

0,39

0,383

0,40 0,40 0,39 0,37 0,42 0,39 0,43 0,38

120

0,42

0,413

0,41

0,400

0,35

0,390

0,39

0,380

45

0,426

0,41

0,396

0,386

0,42

0,403

0,393

0,383

0,413

0,4

0,39

0,38

0,36

0,37

0,38

0,39

0,4

0,41

0,42

0,43






kepe

kata

n as

ap g

as b

uang

(K-m

-1)

tek. Nosel 100

tek. Nosel 110

tek. Nosel 120

Grafik 06. Hubungan Kepekatan Asap Gas Buang

Terhadap Variasi Pemanasan Bahan Bakar




570C). Penurunan kepekatan asap gas buang juga terjadi dari saluran tanpa

pemanasan ke saluran dengan pemanasan 1, 2, dan 3. Besar kepekatan asap gas

buang berturut-turut pada tekanan injeksi nosel 100 kg/cm2 yaitu 0,426 K-m-1

0,410 K-m-1, 0,393 K-m-1, dan 0,386 K-m-1. Untuk tekanan nosel 110 kg/cm2

sebesar 0,420 K-m-1, 0,403 K-m-1, 0,393 K-m-1, dan 0,386 K-m-1. Kemudian pada

tekanan nosel 120 kg/cm2 yaitu 0,413 K-m-1, 0,400 K-m-1, 0,390 K-m-1, dan 0,380

K-m-1. Kepekatan asap paling rendah pada setiap saluran pemanasan untuk

setiap variasi tekanan nosel terjadi pada saluran pemanasan 3 dan paling besar

pada saluran tanpa pemanasan. Pada setiap saluran kepekatan

46

asap paling tinggi yaitu pada tekanan injeksi nosel 100 kg/cm2 dan paling kecil

pada tekanan injeksi nosel 120 kg/cm2.

B. Pembahasan

1. Konsumsi Bahan Bakar

Berdasarkan tabel 04 dan grafik 01 pada putaran mesin 1000 rpm pada

setiap variasi takanan injeksi nosel antara saluran tanpa pemanasan dan saluran

dengan pemanasan mengalami perubahan konsumsi bahan bakar yang

disebabkan karena naiknya temperatur bahan bakar akibat variasi pemanasan.

Semakin panjang saluran pemanasan maka bahan bakar mengalami proses

pemanasan yang lebih lama sehingga temperaturnya semakin bertambah.

Naiknya temperatur menyebabkan bahan bakar mengalami penurunan

viscositas dan naiknya volume bahan bakar karena bertambahnya energi. energi

yang diserap molekul-molekul menyebabkan reaksi antara jarak molekul-

molekul tersebut menjadi lebih renggang sehingga lebih mudah mengikat

oksigen dan bahan bakar menjadi lebih mudah menguap. Akibatnya

homogenitas campuran menjadi lebih baik dan memudahkan terjadinya proses

pembakaran, sehingga saat tertundanya pembakaran menjadi lebih pendek.

Dengan demikian proses pembakaran berlangsung lebih sempurna dan dapat

mengurangi jumlah bahan bakar yang tidak terbakar saat pembakaran karena

terlalu banyak bahan bakar yang disemprotkan atau terjadinya dekomposisi.

Sehingga proses tersebut mengakibatkan konsumsi bahan bakar menjadi lebih

irit.

47

Kemudian pada setiap variasi saluran pemanasan bahan bakar, konsumsi

bahan bakar paling irit terjadi pada tekanan injeksi nosel 110 kg/cm2. Hal ini

dapat dianalisa karena terjadinya pencampuran yang lebih ideal antara bahan

bakar yang disemprotkan dengan udara yang dihisap ke dalam silinder sehingga

memungkinkan terjadinya pembakaran yang lebih sempurna dan menghasilkan

kerja mesin yang lebih optimal dan bakar menjadi lebih irit. Untuk tekanan

injeksi nosel yang lebih rendah (100 kg/cm2), butiran bahan bakar yang

disemprotkan lebih besar sehingga dengan jumlah udara yang sama maka akan

terjadi pencampuran bahan bakar yang lebih gemuk. Akibatnya butiran bahan

bakar yang tidak terbakar saat proses pembakaran menjadi lebih banyak

sehingga konsumsi bahan bakar menjadi lebih boros. Sedangkan untuk tekanan

injeksi nosel yang lebih tinggi (120 kg/cm2), pengkabutan bahan bakar saat

penyemprotan cenderung lebih lembut dan jumlah bahan bakar yang

disemprotkan lebih sedikit. Hal tersebut memungkinkan terjadi campuran bahan

bakar dan udara dengan jumlah udara yang sama menjadi lebih kurus dan

menyebabkan kerja yang dihasilkan mesin menjadi lebih berkurang. Sehingga

untuk memperoleh hasil kerja mesin yang sama seperti yang terjadi pada

tekanan injeksi nosel 110 kg/cm2 dibutuhkan jumlah bahan bakar yang lebih

banyak dan bahan bakar akan menjadi lebih boros.

Konsumsi bahan bakar pada setiap variasi putaran mesin 1500, 2000,

2500, 3000 rpm pada setiap variasi tekanan injeksi nosel mengalami penurunan

dari saluran tanpa pemanasan ke saluran dengan pemanasan 1, 2, dan 3. Hal

tersebut juga dikarenakan terjadinya proses yang sama halnya pada putaran

48

mesin 1000 rpm. Pada setiap saluran, konsumsi bahan bakar paling irit

terkadang juga terjadi pada tekanan injeksi nosel 120 kg/cm2. Hal ini dapat

dianalisa bahwa pada saat tersebut perbandingan bahan bakar yang

disemprotkan dengan jumlah udara yang dihisap terjadi lebih ideal sehingga

proses pembakaran berlangsung lebih sempurna dan mesin bekerja lebih

optimal. Tetapi pada saat tekanan injeksi nosel lebih rendah (100 dan 110

kg/cm2) memungkinkan terjadinya campuran bahan bakar dan udara dengan

jumlah udara yang sama menjadi lebih gemuk, akibatnya proses pembakaran

kurang sempurna dan bahan bakar menjadi lebih boros. Begitu juga yang terjadi

saat konsumsi bahan bakar paling irit terjadi pada tekanan injeksi nosel 120

kg/cm2 pada setiap variasi saluran pemanasan dan putaran mesin yang lainnya.

tekanan injeksi nosel yang berbeda untuk setiap variasi rpm yang lainnya.

2. Kepekatan Asap Gas Buang

Berdasarkan tabel 09 dan grafik 06 dapat diketahui pengaruh variasi

pemanasan bahan bakar terhadap kepekatan asap gas buang yang mengalami

penurunan dari saluran tenpa pemanasan ke saluran dengan pemanasan 1,

pemanasan 2, dan pemanasan 3 pada masing-masing variasi tekanan injeksi

nosel. Terjadinya penurunan kepekatan asap gas buang karena meningkatnya

temperatur bahan bakar akibat adanya pemanasan bahan bakar. Temperatur

yang semakin tinggi menyebabkan viscositas bahan bakar menjadi lebih rendah

dan lebih mudah terjadinya atomisasi bahan bakar sehingga lebih mudah

menguap. Butiran bahan bakar yang disemprotkan ke ruang silinder saat

49

akselerasi menjadi lebih halus yang menyebabkan terjadinya proses

pencampuran dengan udara yang lebih homogen dan bahan bakar lebih mudah

terbakar di dalam silinder. Dengan temperatur bahan bakar yang semakin tinggi

maka saat tertundanya pembakaran menjadi lebih pendek sehingga butiran

bahan bakar pada saat proses pembakaran terbakar lebih sempurna dan

mengurangi jumlah bahan bakar yang tidak terbakar saat pembakaran. Proses

tersebut dapat mengurangi terbentuknya karbon-karbon padat (angus) yang

disebabkan karena butiran-butiran bahan bakar saat penyemprotan terlalu besar

atau terjadi dekomposisi. Sehingga asap hitam karena angus tersebut yang

keluar mesin juga lebih berkurang. Saat viscositas bahan bakar lebih tinggi yaitu

pada temperatur bahan bakar yang lebih rendah maka butiran bahan bakar yang

disemprotkan saat akselerasi lebih besar dan memungkinkan terjadinya

dekomposisi bahan bakar dan bahan bakar tidak terbakar seluruhnya. Akibatnya

angus yang terbentuk menjadi lebih besar dan kepekatan asap gas buang juga

semakin bertambah.

Besar kepekatan asap setiap saluran pemanasan paling rendah terjadi

pada tekanan injeksi nosel yang lebih tinggi yaitu 120 kg/cm2. Hal ini

disebabkan karena semakin tinggi tekanan injeksi nosel maka butiran bahan

bakar yang disemprotkan akan semakin lembut dan jumlah bahan bakar yang

disemprotkan cenderung lebih sedikit. Dengan demikian kemungkinan

terjadinya dekomposisi bahan bakar dan angus yang terbentuk menjadi lebih

berkurang, sehingga kepekatam asap gas buang yang keluar dari mesin juga

lebih berkurang.

50

C. Keterbatasan Penelitian

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh pemanasan bahan

bakar melalui upper tank radiator terhadap konsumsi bahan bakar dan kepekatan

asap gas buang pada mesin Isuzu Panther dengan variasi putaran mesin dan

tekanan injeksi nosel. Temperatur bahan bakar diukur pada saluran sebelum

masuk ke pompa injeksi sehingga memungkinkan bahan bakar masih

mengalami proses perubahan temperatur selama berada di dalam pompa injeksi

hingga bahan bakar disemprotkan ke ruang bakar. Karena variasi temperatur

pemanasan awal bahan bakar sebelum masuk ke pompa injeksi, maka

temperatur bahan bakar saat proses penyemprotan juga cenderung berbeda

sesuai besar temperatur awalnya, meskipun besarnya tidak sama dengan

temperatur awal bahan bakar sebelum masuk ke pompa injeksi.

Keterbatasan dalam kemampubacaan yang rendah dan instrumen alat

ukur yang dipakai dimungkinkan terjadinya kesalahan pembacaan. Namun data

yang diperoleh adalah data hasil penelitian sehingga diharapkan diperoleh data

yang valid.

Penelitian ini tidak sampai pada pengaruh pemanasan bahan bakar

terhadap daya dan torsi, sehingga masih diperlukan penelitian lebih lanjut untuk

mengetahui hubungan antara variasi pemanasan bahan bakar, daya dan torsi,

serta konsumsi bahan bakar dan kepekatan asap gas buang.

51

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Berdasarkan data dan hasil uji coba pada penelitian pengaruh pemanasan

bahan bakar terhadap konsumsi bahan bakar dan kepekatan asap gas buang

dengan obyek penelitian mesin Isuzu Panther seri C 223 dapat disimpulkan

bahwa :

1. Ada pengaruh pemanasan bahan bakar pada setiap tekanan injeksi nosel

100, 110, 120 kg/cm2 dan putaran mesin 1000, 1500, 2000, 2500, 3000

rpm terhadap konsumsi bahan bakar pada mesin Isuzu Panther C 223.

Konsumsi bahan bakar pada setiap putaran mesin paling irit dihasilkan

pada saluran pemanasan 3 dengan panjang pipa pemanasan 1,35 m. Besar

konsumsi bahan bakar pada rpm 1000 yaitu 0,0238 cc dengan tekanan

injeksi nosel 110 kg/cm2, rpm 1500 (0,0223 cc pada 110 kg/cm2), rpm

2000 (0,0236 cc pada 110 kg/cm2), rpm 2500 (0,0243 cc pada 110

kg/cm2), dan rpm 3000 (0,025 cc pada 120 kg/cm2). Semakin tinggi

temperatur pemanasan bahan bakar, semakin rendah konsumsi bahan

bakar yang dihasilkan.

2. Ada pengaruh pemanasan bahan bakar pada setiap tekanan injeksi nosel

100, 110, 120 kg/cm2 terhadap kepekatan asap gas buang. Kepekatan asap

paling rendah yaitu 0,38 K-m-1 terjadi pada saluran pemanasan 3 dengan

panjang pipa pemanasan 1,35 m dan tekanan injeksi nosel 120

52

kg/cm2. Semakin tinggi temperatur pemanasan bahan bakar, semakin

rendah kepekatan asap gas buang yang ke luar dari mesin.

B. Saran

Bedasarkan hasil uji coba dan hasil penelitian yang telah dilakukan pada

mesin Isuzu Panther C 223 ada beberapa saran antara lain :

1. Pemanasan bahan bakar merupakan salah satu jalan alternatif dalam

memodifikasi mesin sebagai upaya untuk menghemat konsumsi bahan

bakar dan mengurangi kepekatan asap gas buang yang ke luar dari mesin.

Konsumsi bahan bakar paling irit dan kepekatan asap paling rendah yaitu

dengan panjang pipa saluran pemanasan 1,35 m.

2. Penelitian lebih lanjut bisa dilakukan pada variabel yang lebih luas yaitu

pengaruh pemanasan bahan bakar terhadap daya dan torsi sehingga dapat

diketahui hubungan antara variasi pemanasan bahan bakar, daya dan torsi,

serta konsumsi bahan bakar dan kepekatan asap gas buang.

53

DAFTAR PUSTAKA

Arismunandar, Wiranto. 1998. Pedoman Untuk Mencari Sumber Kerusakan, Merawat, dan Menjalankan Kendaraan Bermotor. Jakarta : Pradnya Paramita.

Arismunandar, Wiranto & Koichi Tsuda.2002. Motor Diesel Putaran Tinggi.

Jakarta : PT. Pradnya Paramita. Haryono, G. 1984. Mengenal Motor Bakar. Semarang : CV Aneka Ilmu.

Soenarta, Nakula. 1985. Motor Serba Guna. Jakarta : Paradnya Paramita.

Soenarta, Nakula & Shoici Purunama.1995. Motor Serba Guna. Jakarta : PT. Pradnya Paramita.

Stephenson, George E, 1984, Small Gasoline Engine, New York: Delman

Publisher Inc. Suharsimi, Arikunto. 1998. Prosedur Penelitian Suatu Pendekatan Praktek.

Jakarta : Rineka Cipta. Suyanto, Wardan. 1989, Teori Motor Bensin, Jakarta: DEPDIKBUD.

VW, Maleev. 1991, Internal Combustion Engine, California: Me Graw-Hill Book Company.

www.beritaiptek.com

www.energiLIPI.go.id

www.lemigas.esdm.go.id

www.library/bahanbakar/2002/php.(ASTM.1991)

www.Pertamina.com/produk/bahanbakarminyak/elpijidanBBG.htm.2003

www.Pertamina.com/produk/bahanbakarminyak/htm.2005. www.plasmaotomotif.com www.unsrat.ac.id/menlh-5-2006

54

Lampiran 01. Data temperatur bahan bakar hasil prapenelitian

Temperatur bahan bakar (0C)

Saluran pemanasan 2

Saluran pemanasan 3

RPM Tanpa

pemanasan Saluran

pemanasan 1

1000 38 45-47 49 55

1500 38 47 51 55-56

2000 38 48-49 51-52 57

2500

38 51 54 62

3000 38 53 58 67

Keterangan : pengujian dilakukan pada tekanan injeksi nosel standar (110 kg/cm2)

55

Lampiran 02. Data hasil pengujian waktu untuk menghabiskan 20 cc bahan bakar.

Waktu (menit-detik) pada putaran 1000 rpm


Tekanan injeksi nosel

(kg/cm2)

TP (38-390C)

s1

(46-470C)

s2 (50-510C)

s3 (54-560C)

TP (38-390C)

s1 (47-480C)

s2 (51-530C)

s3 (56-570C)

1.20.47 1.30.32 1.34.34 1.31.44 0.56.85 1.02.02 1.02.29 1.05.89 1.20.69 1.27.65 1.29.14 1.40.14 0.56.44 0.59.71 1.02.20 1.06.96

100

1.20.58 1.25.83 1.31.48 1.35.60 0.56.65 1.00.87 1.03.78 1.06.46 1.24.55 1.34.98 1.40.00 1.45.59 1.00.87 1.01.65 1.06.46 1.15.96 1.25.43 1.33.90 1.36.37 1.37.00 0.56.77 0.58.60 1.19.96 1.08.73

110

1.23.67 1.36.05 1.38.68 1.41.29 0.58.82 1.00.03 1.07.91 1.12.80 1.19.07 1.26.22 1.26.22 1.33.03 0.59.11 1.03.65 1.06.04 1.13.12 1.17.02 1.28.40 1.33.95 1.30.84 0.57.46 1.05.16 1.05.41 1.05.46

120

1.18.05 1.30.57 1.30.08 1.32.44 0.58.78 1.04.40 1.06.66 1.09.29


Waktu (menit-detik)

pada putaran 2500 rpm


(kg/cm2)

TP (38-390C)

s1

(48-490C)

s2 (52-530C)

s3 (570C)

TP (38-390C)

s1 (49-510C)

s2 (53-550C)

s3 (59-610C)

0.35.68 0.43.67 0.45.01 0.49.81 0.32.05 0.35.41 0.36.14 0.40.61 0.44.27 0.45.52 0.48.34 0.48.56 0.32.65 0.35.17 0.37.46 0.40.80

100

0.39.97 0.40.82 0.45.17 0.48.68 0.32.35 0.36.65 0.35.19 0.41.00 0.42.50 0.40.80 0.45.67 0.54.77 0.33.30 0.37.52 0.36.01 0.40.47 0.39.45 0.44.37 0.47.22 0.48.32 0.35.40 0.34.55 0.37.00 0.40.16

110

0.41.05 0.42.58 0.46.44 0.51.55 0.33.00 0.36.53 0.36.62 0.39.32 0.41.49 0.46.98 0.46.72 0.46.06 0.33.05 0.37.05 0.38.99 0.39.02 0.40.69 0.46.83 0.48.77 0.50.91 0.33.00 0.36.69 0.36.59 0.39.85

120

0.41.09 0.46.68 0.47.50 0.48.98 0.32.52 0.35.37 0.36.29 0.40.08

Waktu (menit-detik) Pada putaran 3000 rpm


(kg/cm2)

TP (38-390C)

s1

(51-520C)

s2 (55-570C)

s3 (68-700C)

0.25.30 0.29.35 0.30.80 0.30.42 0.25.60 0.27.98 0.30.27 0.32.82

100

0.25.00 0.28.66 0.29.03 0.31.62 0.26.89 0.30.02 0.29.33 0.30.12 0.28.62 0.27.64 0.29.67 0.33.57

110

0.27.75 0.28.83 0.30.57 0.31.85 0.26.75 0.30.43 0.31.35 0.31.35 0.28.05 0.28.99 0.30.98 0.33.98

120

0.28.90 0.28.22 0.28.02 0.32.02

Keterangan : TP = tanpa pemanasan

s = saluran pemanasan

56

Lampiran 03. Data hasil konversi satuan waktu (menit)

Untuk mengubah satuan detik menjadi menit dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

menitdtkt=

60)(

t = waktu rata-rata untuk menghabiskan 20 cc bahan bakar (detik).

Waktu (menit) pada putaran 1000 rpm

Waktu (menit) pada putaran 1500 rpm


(kg/cm2)

TP (38-390C)

s1

(46-470C)

s2 (50-510C)

s3 (54-560C)

TP (38-390C)

s1 (47-480C)

s2 (51-530C)

s3 (56-570C)

100 1,3331 1,4482 1,5146 1,5870 0,9296 1,001 1,0332 1,0996

110 1,3984 1,5644 1,6308 1,6806 0,9698 1,003 1,0996 1,1992

120 1,2988 1,4648 1,4980 1,5312 1,0166 1,0664 1,0996 1,1494

Waktu (menit)

pada putaran 2000 rpm Waktu (menit)

pada putaran 2500 rpm Tekanan injeksi nosel

(kg/cm2)

TP (38-390C)

s1

(48-490C)

s2 (52-530C)

s3 (570C)

TP (38-390C)

s1 (49-510C)

s2 (53-550C)

s3 (59-610C)

100 0,6474 0,7138 0,7470 0,7968 0,5312 0,5976 0,6141 0,6309

110 0,6806 0,6972 0,7304 0,8466 0,5810 0,5976 0,6192 0,6640

120 0,6806 0,7636 0,7802 0,7968 0,5810 0,5810 0,6141 0,6640

Waktu (menit)

pada putaran 3000 rpm Tekanan

injeksi nosel

(kg/cm2)

TP (38-390C)

s1

(51-520C)

s2 (55-570C)

s3 (68-700C)

100 0,4301 0,4980 0,4980 0,5146

110 0,4482 0,4648 0,4814 0,5146

120 0,4482 0,4814 0,4648 0,4814

Keterangan : TP = tanpa pemanasan

s = saluran pemanasan

57

Lampiran 04. Contoh perhitungan konsumsi bahan bakar pada setiap proses

penginjeksian untuk empat silinder.

Diketahui : n = 1000 rpm

t = 1,5312 menit

v = 20 cc

Ditanya : Konsumsi bahan bakar pada setiap proses penginjeksian untuk empat

silinder (V).

Jawab : V = 2/n

tv

= 2/1000

5312,120

= 500

071,13

= 0,0261 cc

58

Lampiran 05. Data hasil pengujian kepekatan asap gas buang.

Opasity / kepekatan asap (K-m-1)

Tekanan

Injeksi

Nosel

(kg/cm2)

Tanpa pemanasan (38-39 0C)




0.43 0.37 0.42 0.42

0.43 0.38 0.40 0.40 0.38

0.39 0.39 0.40 0.37 0.40

0.39 0.37 0.37 0.40 0.42

0.39

0.44 0.38 0.42 0.44

0.44 0.40 0.42 0.37 0.41

0.40 0.44 0.42 0.36 0.38

0.40 0.39 0.37 0.36 0.40

0.38

100

0.37 0.43 0.42 0.41

0.41 0.44 0.47 0.40 0.46

0.44 0.40 0.37 0.42 0.41

0.40 0.40 0.38 0.39 0.39

0.39

0.45 0.44 0.48 0.40

0.45 0.43 0.45 0.42 0.38

0.44 0.35 0.35 0.34 0.34

0.35 0.42 0.38 0.35 0.36

0.38

0.37 0.42 0.43 0.48

0.43 0.39 0.41 0.35 0.37

0.38 0.42 0.43 0.46 0.41

0.43 0.41 0.35 0.39 0.37

0.38

110

0.37 0.39 0.40 0.36

0.38 0.40 0.42 0.37 0.37

0.39 0.33 0.43 0.42 0.43

0.40 0.38 0.39 0.40 0.39

0.39

0.36 0.40 0.39 0.43

0.40 0.39 0.38 0.44 0.39

0.40 0.34 0.38 0.43 0.40

0.39 0.35 0.34 0.37 0.41

0.37

0.45 0.44 0.39 0.42

0.42 0.37 0.40 0.37 0.42

0.39 0.45 0.43 0.42 0.42

0.43 0.38 0.40 0.39 0.35

0.38

120

0.44 0.44 0.40 0.40

0.42 0.37 0.43 0.42 0.41

0.41 0.35 0.34 0.36 0.35

0.35 0.40 0.38 0.41 0.37

0.39

Keterangan : Dalam satu pengujian terdiri dari tiga kali akselerasi pada putaran

800 rpm hingga mencapai putaran 2500 rpm

59

Lampiran 06. Prinsip pengukuran kepekatan asap atau opasitas.

Gambar 04. prinsip pengukuran opasitas (Emission of Diesel Vehicles, Sales Meeting 2000, 0500-12)

l0 = Light intensity at entry

l = Light intensity at outlet

K - m-1 = Absorption coefficient

L – m = Measuring length

T0 – K = Ambient temperatur

p – pa = Ambient temperatur

Opasitas diukur berdasar berapa banyaknya cahaya yang terhalang oleh

asap hitam. Sorotan cahaya dari light meter yang melewati asap (tidak terhalang

oleh asap) dapat diserap atau mampu mencapai sebuah receptor. Besarnya cahaya

yang tidak terserap oleh receptor karena terhalang oleh asap menunjukkan

besarnya opasitas atau kepekatan asap pada gas buang. Jika seluruh cahaya dapat

diserap oleh receptor maka kepekatan asapnya adalah nol dan jika tidak ada

cahaya yang mampu diserap oleh receptor maka besarnya kepekatan asap adalah

maksimal. Besarnya kepekatan asap dicantumkan dalam satuan K-m-1.

60

Lampiran 07. Faktor-faktor dalam satuan kepekatan asap atau opasitas.

Menurut Operating Instructions Smoke Analysis Chamber 2000, satuan

opasitas dicantumkan dalam K-m-1 dan persentase dengan Measure Range sebagai

berikut :

OPACITY 0 – 99,9 % resolution 0,1

OPACITY 0 – 9,99 K-m-1 resolution 0,01

K-m-1 adalah koefisien penyerapan cahaya pada setiap jarak pengukuran (meter).

K menunjukkan besarnya cahaya yang terhalang oleh asap sehingga tidak dapat

diterima oleh receptor. Sedangkan m-1 menunjukkan jarak pengukuran yang

dilewati oleh cahaya dari Light Meter hingga mencapai Detector

(ISO 11614:1999 E).

K = L1− x ln (1-

100N )

K = koefisien penyerapan cahaya

L = jarak edar cahaya (m)

N = opacity (100-τ)

τ = l

lo x100

l0 = intensitas cahaya masuk

l = intensitas cahaya keluar

61

Lampiran 08. Diagram aliran bahan bakar return line

Tanki bahan bakar

Priming pump

Upper tank

radiator

Pompa injeksi Nosel

Ruang bakar

Thermo couple (pengujian temperatur bahan bakar

62

Lampiran 09. Foto peralatan pengujian

Foto 01. Saluran pemanasan bahan bakar pada upper tank radiator

Foto 02. Thermo Couple

Foto 03. Display Smoke Tester

63

Lampiran 10. Foto pengambilan data

Foto 04. Pengujian konsumsi bahan bakar

Foto 05. Pengujian kepekatan asap gas buang

Foto 06. Pembacaan besar kepekatan asap gas buang

panter.pdf

Documents