pengaruh penambahan biodiesel dari minyak biji...

Pengaruh Penambahan Biodiesel dari Minyak BijiNyamplung Pada Bahan Bakar solar Terhadap Hasil

Uji Unjuk Kerja Mesin Diesel Generator Set

Oleh:Nama Mahasiswa : Jornalis Bambang PrastyantoNRP : 2107100704Jurusan : Teknik Mesin FTI-ITS

Dosen Pembimbing : Dr. Bambang Sudarmanta, ST, MT

1. Kebutuhan bahan bakar minyak yang semakinmeningkat.

2. Cadangan bahan bakar fosil (unrenewable energy) yang semakin menipis.

3. Kenaikan harga minyak mentah.4. Mencuatnya isu kerusakan bumi yang dipicu karena

polusi udara.5. Perintah Alloh di dalam Al-Qur’an: Al Waqi’ah (71-74)

[Berkenaan dengan bahan bakar].

Tujuan khusus :1. Mengetahui proses Pembuatan biodiesel.2. Mengetahui karakterisasi biodiesel C. inopphylum3. Mengetahui pengaruh penambahan biodiesel pd

biosolar terhadap unjuk kerja engine4. Mengetahui % campuran yang terbaik untuk engine.

Tujuan umum :Memberi sumbangan terhadap pengembangan energialternatif.

1. Proses Pembuatan biodiesel minyak biji nyamplungC. Inopphylum

2. Per campuran Biosolar + biodiesel (minyak bijiNyamplung) Biosolar murni pertamina, B10, B20, B30 dan biodiesel C. Inopphylum.

3. Karakterisasi biosolar, percampuran biosolar denganbiodiesel dan biodiesel.

4. Diesel engine putaran 1500rpm , pembebanan 200 2000watt (interval 200watt).

5. Karakteristik unjuk kerja engine meliputi daya, torsi, bmep, sfc, effisiensi thermal dan temperatur gas buang, temperatur pendingin dan tempereatur olipelumas.

karakteristikfisik/kimia

satuan Biosolarcampuran biosolar :

biodiesel biodiesel(10:90) (20:80) (30:70)

Densitas g/ml 0,8408 0,8506 0,8592 0,8649 0,9199


satuan Biosolarcampuran biodiesel :

biosolar biodiesel(10:90) (20:80) (30:70)

kinematic viscosity cst 4,54 4,61 4,81 5,05 6,22




Boiling Point °C - 46 48 50 56




Flash Point °C min 72 min 68 min 68 min 73 min 74

karakteristik fisik/kimia satuan Biosolarcampuran biosolar : biodiesel

biodiesel(10:90) (20:80) (30:70)

Nilai kalor cal/g 13506 10299 15025 9627 9462,5


biodiesel(10:90) (20:80) (30:70)

Cloud point °C 1 12,5 12 13,5 13


biodiesel(10:90) (20:80) (30:70)

Pour Point °C -2 -1 2 3 4,5


biodiesel(10:90) (20:80) (30:70)

Kadar Ester Alkil % massa - - - - 96,5

P [Watt] I [Ampere] V [Volt] n [rpm] Waktu komsumsi bahan bakar 5ml [sec]

Temperatur [°C]∆h [mm]Exhaust Gas Lube Oil Coolant

200 0,5 216

1500

53,29 139 48 54 28400 1,3 220 44,26 153 54 56 29600 2,1 220 40,24 168 55 59 30800 2,8 219 36,08 186 59 61 30

1000 3,6 224 31,73 206 60 63 301200 4,7 224 28,03 236 61 65 291400 5,5 225 25,59 257 63 68 291600 6,7 225 22,71 284 65 70 281800 7,5 222 19,43 314 67 72 272000 8,3 220 15,94 336 69 79 27

P [Watt] I [Ampere] V [Volt] n [rpm] Waktu komsumsi bahan

bakar 5ml [sec]Temperatur [°C]

∆h [mm]Exhaust Gas Lube Oil Coolant200 0,5 217 1500 57,15 132 41 48 28400 1,4 218 1500 49,94 145 51 53 29600 2,1 218 1500 44,93 158 53 54 30800 2,9 218 1500 40,39 171 54 55 30

1000 4 225 1500 35,62 191 54 57 301200 4,8 226 1500 31,43 216 56 59 291400 5,4 226 1500 28,23 240 57 62 291600 6,3 224 1500 25,06 261 59 65 281800 7,2 224 1500 21,99 298 60 67 272000 6,3 170 1327 13,08 322 62 71 27



200 0,5 217 1500 53,7 130 40 41 30400 1,3 218 1500 47,24 142 45 46 30600 2 218 1500 42,19 155 47 48 31800 2,7 217 1500 38,32 171 49 52 31

1000 3,5 222 1500 33,5 190 51 55 311200 4,3 226 1500 29,86 212 53 57 301400 5 225 1500 26,59 234 54 59 301600 5,8 224 1500 24,55 259 55 62 291800 6,5 226 1500 21,74 299 57 66 292000 5,7 171 1500 10,84 346 60 75 28



200 0,5 217

1500

52,32 127 42 43 32400 1,3 219 43,82 138 45 47 32600 2 218 39,16 153 47 50 32800 2,8 217 36,25 172 48 53 33

1000 3,5 226 31,15 192 51 55 321200 4,3 226 28,14 213 52 58 321400 5,1 225 25,43 234 53 61 311600 5,6 224 22,58 265 55 65 311800 5,8 223 19,87 296 57 68 302000 4,9 164 1379 18,63 330 69 82 31



200 0,4 217

1500

47,44 102 40 37 29400 0,9 218 42,37 130 43 41 29600 1,5 220 37,53 149 45 46 29800 2,2 218 34,14 166 47 48 30

1000 2,8 221 30,3 186 49 51 301200 3,4 226 27,1 213 51 55 291400 4 225 24,84 238 52 60 291600 4,6 224 21,92 264 55 63 281800 5,1 225 18,59 298 55 66 282000 4,2 171 1227 16,49 313 60 75 27

0.830.840.850.860.870.880.89

0.90.910.920.93

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

g/m

l

% penambahan biodiesel

densitas vs penambahan biodiesel

densitas

Linear (densitas)

4

4.5

5

5.5

6

6.5

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

visk

osita

s (c

st)


viskositas vs penambahan biodiesel

viskositas

Linear (viskositas)

0.83

0.84

0.85

0.86

0.87

0.88

0.89

0.9

0.91

0.92

0.93

0 20 40 60 80 100

SG

Linear (SG)

Spec

ific

grav

ity

20

22

24

26

28

30

32

34

36

38

0 20 40 60 80 100

API Gravity

Linear (API Gravity)

API G

ravi

ty

40

45

50

55

60

65

70

75

80

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Tem

pera

tur °

C


boiling & flash point vs penambahan biodiesel

boiling point

flash point

Linear (boiling point)

Linear (flash point)

-3

-1

1

3

5

7

9

11

13

15

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

tem

pera

tur °

C


Cloud & pour point vs penambahan biodiesel

cloud point

pour point

Linear (cloud point)

Linear (pour point)

9000

10000

11000

12000

13000

14000

15000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

nila

i kal

or (c

al/g

)


caloric value vs penambahan biodiesel

caloric value

Linear (caloric value)

0.000

0.500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

Day

a (h

p)

pembebanan (watt)

daya vs Pembebanan

B 10%

B 20%

B 30%

biodiesel

biosolar

Linear ( B 10%)

Linear ( B 20%)

Linear (B 30%)

Linear (biodiesel)

Linear (biosolar)

•Daya (Break Horse Power)Daya mesin merupakan daya yang diberikan untuk mengatasi beban yang diberikan.

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

tors

i (N

m)

pembebanan (watt)

Torsi vs pembebanan

B10%

B20%

B30%

biodiesel

biosolar

Linear (B10%)

Linear (B20%)

Linear (B30%)

Linear ( biodiesel)

Linear (biosolar)

Torsi adalah ukuran kemampuan engine menghasilkan kerja.

0.00

100000.00

200000.00

300000.00

400000.00

500000.00

600000.00

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

bmep

(kPa

)

Pembebanan (watt)

Bmep vs pembebanan

B10%

B20%

B30%

biodiesel

biosolar

Linear ( B10%)

Linear ( B20%)

Linear ( B30%)

Linear (biodiesel)

Linear (biosolar)

•Tekanan Efektif Rata-rata (Break Mean Effective Preassure)Adalah tekanan tetap rata-rata teoritis yang bekerja sepanjang langkah piston sehingga menghasilkan daya yang besarnya sama dengan

daya efektif.

0.000

0.500

1.000

1.500

2.000

2.500

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

sfc

(kg/

hp.ja

m)

pembebanan (watt)

sfc vs pembebanan

b10

b20

b30

biodiesel

biosolar

Poly. (b10)

Poly. (b20)

Poly. (b30)

Poly. (biodiesel)

Poly. (biosolar)

•Konsumsi bahan bakar (specific fuel comsumption)Adalah jumlah bahan bakar yang dikonsumsi mesin untuk menghasilkan daya efektif sebesar 1hp selama 1 jam.

0.000

0.005

0.010

0.015

0.020

0.025

0.030

0.035

0.040

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

effis

iens

i the

rmal

pembebanan (watt)

effisiensi thermal vs pembebanan

B10

B20

B30

Biodiesel

biosolar

Poly. (B10)

Poly. (B20)

Poly. (B30)

Poly. (Biodiesel)

Poly. (biosolar)

•Efisiensi Thermis Adalah ukuran besarnya pemanfaatan energi panas dari bahan bakar untuk dibuat menjadi daya efektif oleh motor.

100

150

200

250

300

350

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

tem

pera

tur °

C

pembebanan (watt)

Temperatur gas buang vs pembebanan

B 30%

B 20%

B 10%

biosolar

biodiesel

Expon. (B 30%)

Expon. (B 20%)

Expon. (B 10%)

Expon. (biosolar)

Expon. (biodiesel )

38

43

48

53

58

63

68

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

tem

pera

tur °

C

pembebanan (watt)

temperatur oli pelumas vs pembebanan

B 30%

B 20%

B 10%

biosolar

biodiesel

Expon. (B 30%)

Expon. (B 20%)

Expon. (B 10%)

Expon. (biosolar)

Expon. (biodiesel)

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

tem

pera

tur °

C

Pembebanan (watt)

Temperatur Pendingin vs pembebanan

B 30%

B 20%

B 10%

biosolar

biodiesel

Expon. (B 30%)

Expon. (B 20%)

Expon. (B 10%)

Expon. (biosolar)

Expon. (biodiesel)

Pada penelitian ini dengan semakin besar kadar biodiesel minyak bijinyamplung yang ditambahkan pada biosolar, maka akan menyebabkan terjadinyapenurunan daya, torsi, bmep, efisiensi thermis, temperatur exhauct gas, temperatur air pendingin dan temperatur oli.untuk daya, torsi dan bmep terjadi penurunan yang sama. Nilai penurunan rata-rata secaraberturut-turut: 2,823% untuk penambahan 10% biodiesel, 10.316% untuk penambahan 20% biodiesel, 11,85% untuk penambahan 30% biodiesel dan 30,23% untuk penggunaan 100% biodiesel minyak biji nyamplung.

untuk sfc terjadi kenaikan, nilai kenaikan rata-rata secara berturut-turut : 0,69% untukpenambahan 10% biodiesel, 18,29% untuk penambahan 20% biodiesel, 17,36% untukpenambahan 30% biodiesel dan 54,6% untuk penggunaan 100% biodiesel.

untuk efisiensi thermis terjadi kenaikan dan penurunan, nilai kenaikan rata-rata adalah6,48% untuk penambahan 10% biodiesel dan nilai penurunan secara berturut-turut: 6, 98% untuk penambahan 20% biodiesel, 17,26% untuk penambahan 30% biodiesel dan 33,51 untuk penggunaan 100% biodiesel.

untuk temperatur air pendingin, temperatur oli pelumas dan temperatur exhaust terjadipenurunan, seiring dengan penambahan biodiesel pada biosolar sebagai bahan bakar.pada penelitian ini, komposisi percampuran biodiesel minyak biji nyamplung dan biosolaryang mampu memberikan unjuk kerja pada mesin diesel yang terbaik adalah padapenggunaan penambahan %biodiesel 10%.

pengaruh penambahan biodiesel dari minyak biji...

Documents