pengaruh penambahan biodiesel pada bahan bakar … · hasil penelitian ini adalah: (1) ada pengaruh...
TRANSCRIPT
PENGARUH PENAMBAHAN BIODIESEL PADA BAHAN BAKAR
SOLAR DAN PEMANASAN BAHAN BAKAR MELALUI PIPA BERSIRIP
SPIRAL DI DALAM UPPER TANK RADIATOR TERHADAP KONSUMSI
BAHAN BAKAR MESIN DIESEL MITSUBISHI L300
SKRIPSI
Oleh :
ARGA HARTANTYADHI PRATAMA
K2512019
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
ii
PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN
Saya yang bertanda tangan dibawah ini:
Nama : Arga Hartantyadhi Pratama
NIM : K2512019
Program Studi : Pendidikan Teknik Mesin
Menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul “PENGARUH PENAMBAHAN
BIODIESEL PADA BAHAN BAKAR SOLAR DAN PEMANASAN BAHAN
BAKAR MELALUI PIPA BERSIRIP SPIRAL DI DALAM UPPER TANK
RADIATOR TERHADAP KONSUMSI BAHAN BAKAR MESIN DIESEL
MITSUBISHI L300.” ini benar-benar merupakan hasil karya saya sendiri. Selain
itu, sumber informasi yang dikutip dari penulis lain telah disebutkan dalam teks
dan dicantumkan dalam daftar pustaka.
Apabila pada kemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan skripsi ini
hasil jiplakan, saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan saya.
Surakarta, Juni 2016
Yang membuat pernyataan
Arga Hartantyadhi Pratama
iii
PENGARUH PENAMBAHAN BIODIESEL PADA BAHAN BAKAR
SOLAR DAN PEMANASAN BAHAN BAKAR MELALUI PIPA BERSIRIP
SPIRAL DI DALAM UPPER TANK RADIATOR TERHADAP KONSUMSI
BAHAN BAKAR MESIN DIESEL MITSUBISHI L300
Oleh:
ARGA HARTANTYADHI PRATAMA
K2512019
Skripsi
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Mendapatkan Gelar
Sarjana Pendidikan Program Pendidikan Teknik Mesin
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
Juni 2016
iv
PERSETUJUAN
Nama : Arga Hartantyadhi Pratama
NIM : K2512019
Judul skripsi : Pengaruh Penambahan Biodiesel pada Bahan Bakar Solar
dan Pemanasan Bahan Bakar Melalui Pipa Bersirip Spiral
di dalam Upper Tank Radiator Terhadap Konsumsi Bahan
Bakar Mesin Diesel Mitsubishi L300
Skripsi ini telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji
Skripsi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
Surakarta, Juni 2016
Persetujuan Pembimbing
Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II
Danar Susilo Wijayanto., S.T., M.Eng.
NIP 19790124 200212 1 002
Ngatou Rohman, S.Pd., M.Pd.
NIP. 19800701 200501 1 001
v
PENGESAHAN SKRIPSI
Nama : Arga Hartantyadhi Pratama
NIM : K2512019
Judul skripsi : Pengaruh Penambahan Biodiesel pada Bahan Bakar Solar dan
Pemanasan Bahan Bakar Melalui Pipa Bersirip Spiral di dalam
Upper Tank Radiator Terhadap Konsumsi Bahan Bakar Mesin
Diesel Mitsubishi L300
Skripsi ini telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Skripsi Fakultas
Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta pada hari
Jum’at, 1 Juli 2016 dengan hasil LULUS dan revisi maksimal 3 bulan. Skripsi telah
direvisi dan mendapatkan persetujuan dari Tim Penguji.
Persetujuan hasil revisi oleh Tim Penguji:
Nama Penguji Tanda Tangan Tanggal
Ketua : Drs. Ranto, M.T. _____________ _______
Sekretaris : Ir. Husin Bugis, M.Si. _____________ _______
Anggota I : Danar Susilo W., S.T., M.Eng. _____________ _______
Anggota II : Ngatou Rohman, S.Pd, M.Pd. _____________ _______
Skripsi disahkan oleh Kepala Program Studi Pendidikan Teknik Mesin pada
Hari :
Tanggal :
Mengesahkan
Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Kepala Program Studi
Universitas Sebelas Maret Pendidikan Teknik Mesin
Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd. Dr. Suharno, S. T., M. T.
NIP. 19610124 198702 1 001 NIP. 19710603 200604 1 001
vi
ABSTRAK
Arga Hartantyadhi Pratama. “PENGARUH PENAMBAHAN BIODIESEL
PADA BAHAN BAKAR SOLAR DAN PEMANASAN BAHAN BAKAR
MELALUI PIPA BERSIRIP SPIRAL DI DALAM UPPER TANK
RADIATOR TERHADAP KONSUMSI BAHAN BAKAR MESIN DIESEL
MITSUBISHI L300”. Skripsi, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Sebelas Maret Surakarta. Juni 2016.
Tujuan penelitian ini adalah : (1) Menyelidiki pengaruh penambahan
biodiesel dalam solar pada bahan bakar solar terhadap konsumsi bahan bakar mesin
Diesel Mitsubishi L300. (2) Menyelidiki pengaruh pemanasan bahan bakar solar
melalui pipa bersirip spiral di dalam upper tank radiator terhadap konsumsi bahan
bakar pada mesin Diesel Mitsubishi L300. (3) Menyelidiki pengaruh bersama dari
penambahan biodiesel dalam solar dan pemanasan bahan bakar solar melalui pipa
bersirip spiral di dalam upper tank radiator terhadap konsumsi bahan bakar solar
pada mesin Diesel Mitsubishi L300.
Penelitian ini merupakan penelitian kuantitatif deskriptif dengan metode
eksperimen. Sampel yang digunakan adalah mesin Diesel Mitsubishi 4 silinder tipe
L300. Data diperoleh dari pengukuran konsumsi bahan bakar mesin Diesel
Mitsubishi L300 dengan variasi campuran biodiesel 0 %, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%
dan 30%, disertai dengan variasi tanpa pemanasan, pemanasan pipa tanpa sirip,
pemanasan pipa bersirip dengan variasi antar sirip 2 ulir spiral, 4 ulir spiral, 6 ulir
spiral dan sirip tegak lurus.
Hasil penelitian ini adalah: (1) Ada pengaruh penambahan biodiesel dalam
bahan bakar solar pada mesin Diesel Mitsubishi L300. Variasi penambahan
biodiesel dan pemanasan bahan bakar dengan jumlah konsumsi bahan bakar yang
paling hemat yaitu, saat penambahan kadar biodiesel 20% sebesar 9,965 ml/menit
tiap siklus. Selisih konsumsinya 0,686 ml/menit atau sebesar 6,44% dari konsumsi
standar. (2) Ada pengaruh penggunaan pemanasan bahan bakar menggunakan pipa
bersirip spiral di dalam upper tank radiator menurunkan konsumsi bahan bakar
pada mesin Diesel Mitsubishi L300. Penurunan konsumsi terbesar pada pemanasan
bahan bakar menggunakan pipa bersirip spiral dengan variasi sirip 6 ulir spiral
tanpa campuran biodiesel atau 0% biodiesel : 100% solar. (3) Ada pengaruh
penambahan biodiesel dan pemanasan bahan bakar menurunkan konsumsi bahan
bakar pada mesin Diesel Mitsubishi L300. Penurunan terbesar konsumsi bahan
bakar terbesar pada kadar 20% biodiesel : 80% solar dan pemanasan bahan bakar
menggunakan pipa dengan variasi antar sirip 6 ulir spiral sebesar 9,331 ml/menit
tiap siklus. Penurunan konsumsinya sebesar 1,320 ml/menit atau sebesar 12,393%
dari konsumsi standar.
Kata kunci : pemanasan bahan bakar, pipa bersirip spiral, biodiesel, konsumsi
bahan bakar, upper tank radiator
vii
ABSTRACT
Arga Hartantyadhi Pratama. “THE EFFECT OF BIODIESEL ADDING ON
THE DIESEL FUEL AND FUEL HEATING THROUGH SPIRAL-FIN PIPES
IN THE UPPER TANK RADIATOR TOWARDS MITSUBISHI L300 DIESEL
ENGINE FUEL CONSUMPTION”. Skripsi, Teacher Training and Education
Faculty of Sebelas Maret University Surakarta. June 2016.
The purpose of this research is to: (1) Investigate effect of biodiesel adding
into diesel fuel towards Mitsubishi L300 Diesel Engine fuel consumption; (2)
Investigate effect of fuel heating through spiral-fin pipes in the upper tank radiator
towards Mitsubishi L300 Diesel Engine fuel consumption; (3) Investigate the best
result beetwen biodiesel adding into diesel fuel and effect of fuel heating through
spiral-fin pipes in the upper tank radiator towards Mitsubishi L300 Diesel Engine
fuel consumption.
This research was a descriptive quantitative with experiments methods.
Sample on this research was a Mitsubishi 4 cylinder type L300 Diesel Engine. Data
was getting from measuring Mitsubishi L300 Diesel Engine fuel consumption with
the 0 %, 5%, 10%, 15%, 20%, 25% and 30% of biodiesel mix variations, it was
included with without heating variations; non-fin pipes heating; and finned pipes
heating with inter fin variation was 2 spiral thread, 4 spiral thread, 6 spiral thread,
and perpendicular-fin.
Result of this research shows as: (1) It has an effect of biodiesel adding into
diesel fuel on the Mitsubishi L300 Diesel Engine. Variation of biodiesel adding and
fuel heating with the most economical fuel consumption is when added 20% level
of biodiesel as much as 9.965 ml/minute every cycle. Consumption difference is
0.686 ml/minute or as much as 6.44% from standart consumption; (2) It has an
effect of fuel heating using spiral-fin pipes in the upper tank radiator on reducing
Mitsubishi L300 Diesel Engine fuel consumption. The biggest reducing fuel
consumptions happens at fuel heating using spiral-fin pipes with variation of fin is
6 spiral thread without mixed of biodiesel or 0% biodiesel : 100% fuel diesel; (3)
It has an effect of biodiesel adding and fuel heating on reducing fule consumption
in the Mitsubishi L300 Diesel Engine. The biggest reducing of fuel consumption
happens on 20% biodiesel : 80% fuel diesel fuel level and fuel heating using pipes
with 6 spiral thread inter-fin variation that is as much as 9.331 ml/minute every
cycle. Consumption reducing is 1.320 ml/minute ar as much as 12.393% from
standart consumption.
Keywords: Fuel Heating, Spiral-fin Pipes, Biodiesel, Fuel Consumption, Upper
Tank Radiator
viii
MOTTO
“Dengan nama-Mu ya Allah aku hidup dan dengan nama-Mu aku mati”
(HR. Bukhari dan Muslim)
“Jangan menjelaskan tentang dirimu kepada siapapun. Karena yang menyukaimu
tidak butuh itu dan yang membencimu tidak percaya itu”
(Ali bin Abi Thalib ra.)
“Tidakkah kau tahu Singa ditakuti karena dia pendiam sedangkan Anjing
dijadikan mainan karena ia menggonggong”
(Imam Syafi’i)
“Kerendahan hati tidak akan membuatmu terhina, justru kerendahan hati akan
membuat lebih terhormat dihadapan orang lain”
(Anonim)
“Mengkritik tanpa memberikan saran bagaikan seorang pecundang”
(Arga HP)
ix
PERSEMBAHAN
Dengan menyebut nama-Mu Ya Allah Ya Rahman Ya Rahim dan dengan syukur
pada-Mu, kupersembahkan karya ini untuk:
Bapak Agus Sutanto dan Ibu Haryatun
“Aku persembahkan kepada bapak dan ibu tercinta yang selalu memberikan doa
restu dan pengorbanan yang tiada terkira untuk anakmu ini. Terimakasih atas
segala tuntunannya, motivasi, arahan dan segalanya. Aku mencintaimu dan
menghormatimu lebih dari siapapun.”
Adik Yusfachrul Hartantya Dwinovandi
“Terima kasih selalu mengingatkan kapan saya lulus. Terimakasih telah memberi
dukungan, kritikan dan bersedia sebagai tempat bercerita segala hal. Maafkan
kakakmu ini yang belum sempurna menjadi kakak.”
Rekan Satu Tim Penelitian
“Terimakasih untuk Diki, Fuad, Nico, Andika, Yusuf dan Ardy (Rekan 1 tim
penelitian skripsi) yang telah membantu dengan penuh keikhlasan dan semangat
sehingga skripsi ini bisa terselesaikan.”
Teman Kontrakan Brilliant House dan Giman House
“Terima kasih atas dukungan, bantuan, nasihat, kritikan dan selalu menjadi
sahabat bagi saya. Terimakasih atas canda, emosi dan sedih yang tercipta. Sadar
atau tidak sadar, kalian sangat membantu. Terima kasih untuk semuanya.”
Teman Seperjuangan PTM 2012
“Terima kasih atas kebersamaan, perjuangan dan kerjasama selama kuliah. Tetap
berteman meski pada masanya kita tak saling bertatap dan memiliki jalan masing-
masing. Semoga kekeluargaan ini tetap terjaga sampai tua”
x
KATA PENGANTAR
Puji bagi Allah Yang Maha Pengasih dan Penyayang, yang memberi ilmu,
inspirasi, dan kemuliaan. Atas kehendak-Nya peneliti dapat menyelesaikan skripsi
dengan judul “PENGARUH PENAMBAHAN BIODIESEL PADA BAHAN
BAKAR SOLAR DAN PEMANASAN BAHAN BAKAR MELALUI PIPA
BERSIRIP SPIRAL DI DALAM UPPER TANK RADIATOR TERHADAP
KONSUMSI BAHAN BAKAR MESIN DIESEL MITSUBISHI L300”.
Skripsi ini disusun untuk memenuhi sebagian dari persyaratan untuk
mendapatkan gelar Sarjana pada Program Studi Pendidikan Teknik Mesin, Fakultas
Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Peneliti
menyadari bahwa terselesaikannya skripsi ini tidak terlepas dari bantuan,
bimbingan, dan pengarahan dari berbagai pihak. Untuk itu, peneliti menyampaikan
terima kasih kepada:
1. Prof. Dr. Joko Nurkamto, M.Pd., Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu
Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Dr. Suharno, S.T., M.T., Kepala Program Studi Pendidikan Teknik Mesin,
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Danar Susilo Wijayanto, S.T., M.Eng., selaku Pembimbing I, yang selalu
memberikan motivasi, pengarahan dan bimbingan dalam penyusunan skripsi
ini.
4. Ngatou Rohman, S.Pd., M.Pd. selaku Pembimbing II, yang selalu memberikan
pengarahan dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.
5. Prof. Dr. Muhammad Akhyar, M.Pd., selaku Pembimbing Akademik, yang
telah memberikan nasihat dan pengarahan selama kuliah.
6. Mahasiswa Pendidikan Teknik Mesin angkatan 2012 yang telah membantu dan
mendukung penyusunan skripsi.
7. Semua pihak yang turut membantu dalam penyusunan skripsi ini yang tidak
mungkin disebutkan satu persatu.
xi
Peneliti menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan karena
keterbatasan peneliti. Meskipun demikian, peneliti berharap semoga skripsi ini
bermanfaat bagi pembaca dan pengembangan ilmu.
Surakarta, Juni 2016
Peneliti
xii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN .................................. ii
HALAMAN PENGAJUAN ............................................................................. iii
HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................... iv
HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... v
HALAMAN ABSTRAK .................................................................................. vi
HALAMAN MOTO ........................................................................................ vii
KATA PERSEMBAHAN ................................................................................ ix
KATA PENGANTAR ..................................................................................... x
DAFTAR ISI .................................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xiv
DAFTAR TABEL ............................................................................................ xv
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xvi
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah ....................................................................... 1
B. Identifikasi Masalah ............................................................................. 3
C. Pembatasan Masalah ............................................................................ 3
D. Rumusan Masalah ................................................................................ 4
E. Tujuan Penelitian ................................................................................. 4
F. Manfaat Penelitian ............................................................................... 5
BAB II KAJIAN PUSTAKA, KERANGKA BERFIKIR, DAN HIPOTESIS
A. Kajian Pustaka/ Teori ........................................................................... 6
B. Kerangka Berfikir................................................................................. 23
C. Hipotesis ............................................................................................... 26
BAB III METODE PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian .............................................................. 27
B. Desain Penelitian .................................................................................. 27
xiii
C. Populasi dan Sampel ............................................................................ 28
D. Teknik Pengambilan Sampel................................................................ 28
E. Teknik Pengumpulan Data ................................................................... 28
F. Teknik Uji Validitas dan Reliabilitas Instrumen .................................. 30
G. Teknik Analisis Data ............................................................................ 30
H. Prosedur Penelitian............................................................................... 31
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Penelitian/ Deskripsi Data .......................................................... 43
B. Pembahasan Data ................................................................................. 48
BAB V SIMPULAN, IMPLIKASI, DAN SARAN
A. Simpulan .............................................................................................. 53
B. Implikasi ............................................................................................... 53
C. Saran ..................................................................................................... 54
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 56
LAMPIRAN ..................................................................................................... 58
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.1 Prinsip Kerja Mesin Diesel .......................................................................... 6
2.2 Diagram Pembakaran Motor Diesel .............................................................. 8
2.3 Radiator Mitsubishi L300 ............................................................................. 21
2.4 Skema Paradigma Penelitian ......................................................................... 25
3.1 Tool Set ........................................................................................................ 31
3.2 Gelas Ukur .................................................................................................... 32
3.3 Stopwatch ..................................................................................................... 32
3.4 Tachometer .................................................................................................... 33
3.5 Termokopel .................................................................................................. 33
3.6 Termokopel Display ...................................................................................... 34
3.7 Biodiesel ....................................................................................................... 35
3.8 Salah Satu Pipa Tembaga Bersirip di dalam Upper Tank Radiator .............. 35
3.9 Desain Radiator pada Penelitian .................................................................. 36
3.10 Skema Desain Penelitian ............................................................................. 36
3.11 Bagan Alur Proses Eksperimen ................................................................... 39
4.1 Perbandingan Konsumsi Bahan Bakar Campuran Biodiesel pada Solar ...... 46
4.2 Perbandingan Konsumsi Bahan Bakar dari Variasi Sirip ............................. 47
xv
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
2.1 Spesifikasi Minyak Solar PERTAMINA ...................................................... 15
2.2 Spesifikasi Biodiesel ..................................................................................... 17
3.1 Variasi Persentase Campuran Biodiesel dan Bahan Bakar Solar.................. 37
3.2 Format Pengambilan Data untuk Waktu Konsumsi Bahan Bakar ................ 42
4.1 Data Waktu Konsumsi Bahan Bakar............................................................. 43
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Halaman
1. Waktu Pelaksanaan Kegiatan Penelitian ...................................................... 58
2. Data Konsumsi, Suhu Bahan Bakar dan Radiator ketika penelitian ............. 59
3. Spesifikasi Diesel Mitsubishi L300 .............................................................. 73
4. Lembar Pengesahan Proposal Skripsi ........................................................... 74
5. Lembar Absensi Seminar Proposal ............................................................... 75
6. Surat Ijin Penelitian kepada Dekan FKIP UNS ............................................ 77
7. Surat keputusan Dekan FKIP UNS tentang ijin penelitian ........................... 78
8. Surat Ijin penelitian kepada Rektor UNS ...................................................... 79
9. Surat Ijin penelitian kepada Bengkel Kampus V Pabelan UNS ................... 80
10. Foto ketika melakukan penelitian ................................................................. 81