PENGARUH INJEKSI GAS HIDROGEN TERHADAP KINERJA MESIN BENSIN

EMPAT LANGKAH 1 SILINDER

D III TEKNIK MESIN FTI-ITS

Ollll

HASIS AGUNG NUGROHO

2106030050

Dllll Pllllllllll

Ill Jlll Slllllllllll MT

DIII TEKNIK MESIN FTI-ITS

Pendahuluan

Tujuan Tugas Akhir

Batasan Masalah

Rumusan Masalah

Latar Belakang

DIII TENIK MESIN FTI-ITS

Latar Belakang

Pada saat ini pemakaian motor bensin dari tahun ke tahun semakin meningkat, sehingga kebutuhan bahan bakar minyak bumi meningkat. Hal tersebut tentu sangat mengkhawatirkan, karena dengan meningkatnya pemakaian bahan bakar fosil maka cadangan minyak bumi akan semakin berkurang sedangkan kebutuhan akan minyak bumi terus bertambah.

Rumusan Masalah

Mencari solusi dalam penghematan bahan bakar

Pengaruh variasi soda kue dalam proses elektrolisis untuk menghasilkan gas hidrogen yang di injeksikan ke dalam mesin melalui filter udara.

DIII TEKNIK MESIN FTI-ITS

Batasan Masalah

Bahan bakar bensin yang digunakan adalah bensin yang diproduksi Pertamina dan kadar bensin premium diasumsikan murni (tidak memperhatikan seberapa besar campuran/aditif didalamnya)

Percobaan dilakukan pada mesin generator Loncin LC2500DC 4-tak 1 silinder dengan menggunakan karburator sebagai penyalur bahan bakar – udara.

Percobaan dilakukan dengan metode konstan speed yaitu pada putaran mesin 3000rpm dengan variasi beban lampu.

Cara mendapatkan gas hidrogen dengan menggunakan elektrolisis air dan katalis soda kue.

Analisa minyak pelumas tidak dilakukan. Mesin dalam keadaan standar. Analisa reaksi kimia tidak dilakukan.DIII TEKNIK MESIN FTI-ITS

Tujuan

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui bagaimana pengaruh injeksi gas hydrogen yang didapat dengan cara elektrolisis terhadap kinerja motor bensin stasioner empat langkah satu silinder.

DIII TEKNIK MESIN FTI-ITS

Dasar Teori

Daya Generator (Ni)

Daya Poros (BHP)

Torsi (T)

Tekanan Efektif Rata – Rata (BMEP)

Pemakaian Bahan Bakar Spesifik (Bsfc)

Efisiensi Termis ( ηth )

Daya Mesin

Ni = V I cos φ

Dimana :Ni = daya mesin (watt)V = tegangan (volt)I = arus (ampere)cos φ = 0.8 (Referensi dari buku diktat elemen mesin )

Daya Poros (BHP)

BHP = daya poros (watt) N ( P ) = daya generator (watt) ηg = effisiensi generator (0,88) ηc = effisiensi kopling (0,96)

cg

NBHPηη

=

Torsi

T = Torsi ( N.m)BHP = daya poros (watt)n = kecepatan putaran mesin (rpm)

nBHPT

.2.60π

=

BMEP

BMEP = Tekanan effektif rata – rata (N/m2) VL = Volume langkah silinder (m3) a = Jumlah siklus tiap putaran

(x = 1 untuk mesin 2 langkah)(x = 0.5 untuk mesin 4 langkah)

Z = Jumlah silinder n = kecepatan putaran mesin (rpm)

anzVBHPBMEP

L ....60

=

Bsfc

Bsfc =BHP

m•

Bsfc = Pemakaian bahan bakar spesifik(kg/Nm)= Massa bahan bakar (kg/s)

BHP = Daya Poros (watt)

•

m

Efisiensi Thermis

%100xmxQ

BHPth •=η

LHV (Q) = nilai kalor bawah bahan bakar (KJoule/kg)

= konsumsi bahan bakar per waktu ( kg/s)•

m

PROSES ELEKTROLISIS

Pengertian elektrolisis

Elektrolisis adalah proses terurainya air menjadi unsur-unsur asalnya dengan mengaliri arus listrik.

−− +→+ OHHeOH 222 22−− +→+ OHHeOH 222 22

Komponen-Komponen Elektrolisis

Tabung Elektroliser ElektrodaElektrolit

Reaksi keseluruhan yang setara dari elektrolisis air dapat dituliskan sebagai berikut.

−− +→+ OHHeOH 222 22

−+ ++→ eOHOH 442 22

−− +→+ OHHeOH 4244 22

−+ ++→ eOHOH 442 22

2222 246 OHOHOH ++→

Pada elektroda katoda

Pada elektroda anoda

Pada elektroda katoda

Reaksi keseluruhan

Pada elektroda anoda

x 2

x1

Karena H2O yang beraksi hanya 2 molekul H2O maka reaksikeseluruhannyanya dapat ditulis sebagai berikut:Reaksi keseluruhan:

2222 OHOH +→

Gambar tabung elektrolisis Gambar kawat anoda dan katoda pada elektrolisis

Gambar pemasangan elektrolisis

Metodologi pengujian

YA

PERSIAPAN

PELAKSANAAN PENGUJIAN

DATA PENGUJIAN

TIDAK

PERHITUNGAN

KESIMPULAN

INTERPRETASI DATA

PEMBAHASAN

DATA PARAMETER UNJUK KERJA

Dari perhitungan yang telah dilakukan maka data hasil perhitungan akan disajikan dalam bentuk grafik, yaitu:

Grafik perbandingan kinerja tiap injeksi gas hidrogen dengan variasi katalis soda kue pada pengujian putaran konstan

Analisa dan pembahasan

Grafik Perbandingan Daya generator (BHP)

Grafik perbandingan Daya generator (BHP) tiap variasi soda kue terhadap beban dengan putaran konstan

G rafik P erbanding an B HP terhadap B eban

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

B eba n

BH

P (W

att) S tandart

5 gram

10 gram

15 gram

20 gram

25 gram

Diagram Rata-rata Daya generator (BHP)

Diagram rata-rata perbandingan BHP

Grafik Perbandingan BMEP

Grafik perbandingan BMEPtiap variasi soda kue tarhadap beban dengan putaran konstan

G rafik P erbanding an B ME P terhadap B eban

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

B eba n

BM

EP

(kP

a) S tandart

5 gram

10 gram

15 gram

20 gram

25 gram

Diagram Rata-rata Perbandingan BMEP

Diagram Rata-rata Perbandingan BMEP

Torsi

Grafik perbandingan Torsi tiap variasi soda kue terhadap beban dengan putaran konstan

Diagram Rata-rata Perbandingan Torsi

Bsfc

Grafik perbandingan BSFC tiap variasi soda kue terhadap beban dengan putaran konstan

G rafik P erbanding an B s fc terhadap B eban (E -3)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

B eba n (la mpu)

Bsf

c (k

g/jo

ule)

S tandart

5 gram

10 gram

15 gram

20 gram

25 gram

Diagram Rata-rata Perbandingan BSFC

Efisiensi termis

Grafik perbandingan Efisiensi Thermis tiap variasi soda kue terhadap beban dengan putaran konstan

G rafik P erbanding an E ffis iens i terhadap B eban

0

10

20

30

40

50

60

70

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

B eba n

effi

sien

si (

%) S tandart

5 gram

10 gram

15 gram

20 gram

25 gram

Diagram Perbandingan Effisiensi thermis

Diagram Perbandingan Effisiensi

KESIMPULAN

Pada pengujian putaran konstan, penambahan gas hidrogen dengan metode elektrolisis dengan variasi katalis soda kue cenderung tidak memberikan perubahan yang signifikan terhadap kinerja mesin.

DIII TEKNIK MESIN FTI-ITS