TUGAS AKHIR

STUDY PENGARUH CAMPURAN BAHAN BAKAR PREMIUM

DAN ETHANOL TERHADAP UNJUK KERJA MESIN MOTOR

BENSIN EMPAT LANGKAH

Disusun Sebagai Syarat Untuk Mencapai Gelar Sarjana Teknik

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun Oleh :

EDY MURYANTO

D200140004

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

TAHUN 2016

ii

iii

iv

v

LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR

vi

MOTTO

“Sesungguhnya setelah kesulitan itu ada kemudahan maka apabila kamu telah

selesai (dari suatu urusan) kerjakanlah dengan sungguh – sungguh (urusan yang

lain) dan hanya kepada Tuhanlah hendaknya kamu berharap”

(Qs : Alam Nasyrah/94 = 6-8)

“Aku tidak peduli atas keadaan susah atau senangku karena aku tidak tahu

manakah diantara keduanya yang lebih baik bagiku”

(Umar Bin Khattab)

“Orang yang menuntut ilmu berarti menuntut rahmat,orang yang menuntut ilmu

berarti menjalankan rukun islam dan pahala yang diberikan kepada sama dengan

para Nabi”

(HR.Dailani dari Anas r.a)

“Pendidikan merupakan perlengkapan terbaik paling baik untuk hari tua”

(Aristoteles)

vii

HALAMAN PERSEMBAHAN

Dengan rasa hati senang karya sederhana ini dapat terselesaikan yang

kupersembahkan kepada :

1. Kedua orangtua yang selalu memberi semangat dan mendoakan.

2. Seluruh teman-teman Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah

Surakarta.

3. Tri widianti adek yang cantik dan baik hati sudah memotivasi selama

proses pengerjaan laporan ini

4. Teman-teman yang selalu ada dan memberi masukan setiap saat

Yunanto Praba Putra, Tunjung Hari Mukti, Pondra, Dimas,Dedy dan

serta Tim Putra Mahesa yang sponsori bengkel.

Semoga tugas akhir ini membawa manfaat, saya selaku penulis hanya bisa

mengucapkan terima kasih.

viii

ABSTRAK

Permasalahan tentang bahan bakar fosil yang mengemuka pada tahun-tahun ini

adalah permasalahan tentang menipisnya jumlah bahan bakar fosil dan pemanasan

global. Saat ini dirasa sangatlah penting untuk melanjutkan usaha observasi dan

pengembangan teknologi berbahan bakar alternatif. Alkohol dengan kadar tinggi

dapat digunakan secara langsung pada mesin, maupun dapat juga dicampurkan

dengan kadar tertentu pada bensin sebagai bahan bakar. Pemanfaatan alkohol

sebagai bahan bakar pengganti bensin, pertamak, pertalite atau sebagai campuran

bensin diharapkan mampu mengurangi konsumsi pemakaian bahan bakar dari

minyak bumi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penggunaan

campuran bensin dan ethanol serta jenis bahan bakar yang sesuai dan untuk

mendapatkan unjuk kerja mesin motor bensin 4 langkah yang optimum, emisi gas

buang dan mengetahui tingkat konsumsi bahan bakar. Hasil penelitian ini

menunjukkan bahwa bahan bakar dengan menggunakan variasi bahan bakar

premium maupun campuran variasi premium dan ethanol (5%,10%, 15%, 20%)

terjadi perubahan karakteristik, yaitu peningkatan daya sampai dengan putaran 7000

rpm. Pada putaran yang tinggi, penambahan ethanol mampu memberikan torsi

dibandingkan dengan pada saat menggunakan bahan bakar premium. Pada emisi

gas buang juga terdapat nilai tertinggi konsentrasi CO pada bahan bakar premium

dan ethanol 20%. Pada RPM 7000 konsetrasi gas HC mengalami penurunan di

semua variasi bahan bakar sebesar 286 ppm. Dan nilai terkecil konsentrasi HC pada

gas buang yaitu pada bahan bakar premium dan ethanol 20%. Pada rpm 7000

sebesar 155 ppm.

Kata kunci : Premium, Ethanol, Torsi, Daya, Emisi Gas Buang.

ix

ABSTRACT

Issues of fossil fuels which surfaced in recent years is the problem of depletion of

fossil fuels and global warming. This time is considered very important to continue

the efforts of observation and the development of alternative fuel technologies. With

high levels of alcohol can be used directly on the machine , or can be mixed with a

certain level in gasoline as fuel. Utilization of alcohol as a fuel substitute for gasoline

, pertamax , pertalite or as a mixture of petrol is expected to reduce fuel consumption

of petroleum. This study aims to determine the effect of using a mixture of gasoline

and ethanol and the corresponding fuel type and to obtain engine performance 4

stroke petrol engine optimum exhaust emissions and determine the level of fuel

consumption. The results of this study indicate that the fuel by using a variation of

premium fuel or a mixture of premium variation and ethanol ( 5 % , 10 % , 15 % , 20

% ) there is a change of characteristics, namely an increase in power up to 7000 rpm

rotation. At high rotation , the addition of ethanol is able to provide more torque

compared to when using premium fuel. On the exhaust emissions are also the

highest value of CO concentration on premium fuel and 20% ethanol. At 7000 RPM

HC gas concentrations have decreased in all variations of the fuel was 286 ppm.

And the smallest value HC concentration in the exhaust gas is at a premium fuel and

20% ethanol. At 7000 rpm at 155 ppm.

Keywords : Premium , Ethanol , Torque , Power, Emissions.

x

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum Wr. Wb.

Puji syukur alhamdulillah, penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas bekah,

rahmat, dan hidanya-Nya sehingga penyusunan laporan penelitian tugas akhir dapat

terselesaikan :

Tugas Akhir berjudul “Study Pengaruh Campuran Bahan Bakar Premium

Dan Ethanol Terhadap Unjuk Kerja Mesin Motor Bensin Empat Langkah” dapat

diselesaikanatas dukungan dari beberapa pihak. Untuk itu pada kesempatan ini,

penulis menyampaikan rasa terimakasih sebesar-besarnya kepada :

1. Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT., Ph.D selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

2. Bapak Tri Widodo BR, ST., MSc., Ph.D selaku Ketua Jurusan Teknik

Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta.

3. Bapak Ir. Sunardi Wiyono, MT. Selaku dosen pembimbing utama

telah memberikan bimbingan ilmu, saran, arahan, dan motivasi dalam

menyelesaikan Tugas Akhir ini.

4. Bapak Amin Sulistyanto, ST. Selaku dosen pembimbing

pendamping telah memberikan pengarahan dan bimbingan dalam

menyelesaikan Tugas Akhir ini.

5. Seluruh dosen Teknik Mesin yang telah mengajarkan banyak ilmu

dan segala hal yang baik.

6. Kedua orang tua tercinta Bapak Nurwanto dan Ibu Muryani yang

senantiasa memberikan semangat dan doa tak henti-henti sehingga

dalam awal masuk kuliah sampai akhir kuliah dapat berjalan dengan

lancar.

7. Teman-teman Teknik Mesin yang tidak bisa disebutkan satu persatu.

xi

Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu

kritik dan sran yang bersifat membangun dari pembaca akan penulis terima dengan

senang hati.

Wassalamualaikum Wr. Wb.

Surakarta, Oktober 2016

Edy Muryanto

xii

DAFTAR ISI

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

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI .......................................................... ii

HALAMAN PERSETUJUAN ....................................................................... iii

HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................... iv

LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR ................................................................. v

LEMBAR MOTTO ....................................................................................... vi

HALAMAN PERSEMBAHAN ...................................................................... vii

ABSTRAK ................................................................................................... viii

KATA PENGANTAR ................................................................................... x

DAFTAR ISI ................................................................................................. xii

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xiv

DAFTAR TABEL ......................................................................................... xv

DAFTAR GRAFIK ....................................................................................... xvi

BAB I PENDAHULUAN

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

1.2 Perumusan Masalah ............................................................... 3

1.3 Tujuan Penelitian .................................................................... 3

1.4 Batasan Masalah .................................................................... 3

1.5 Manfaat Penelitian .................................................................. 4

1.6 Sistematika Penulisan ............................................................. 4

xiii

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tinjauan Pustaka .................................................................... 7

2.2 Dasar Teori ............................................................................. 10

2.2.1 Mesin Pembakaran Dalam ............................................ 10

2.2.2 Motor Bakar Empat Langkah ......................................... 10

2.2.3 Bahan Bakar Ethanol .................................................... 13

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Metode Penelitian ................................................................... 19

3.1.1 Diagram Alir Penelitian .................................................. 19

3.2 Lokasi Penelitian ..................................................................... 20

3.3 Bahan Dan Alat Penelitian ...................................................... 20

3.3.1 Bahan Penelitian ........................................................... 20

3.3.2 Alat Penelitian ............................................................... 20

3.4 Prosedur Penelitian .................................................................. 27

3.4.1 Tahapan Penelitian ....................................................... 27

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengujian ....................................................................... 31

4.1.1 Hasil Pengujian Gas Buang ........................................... 31

4.1.2 Data Pengujian Torsi Dan Daya Engine ........................ 35

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ............................................................................. 39

5.2 Saran ...................................................................................... 39

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Langkah Hisap ......................................................................... 11

Gambar 2.2 Langkah Kompresi .................................................................. 12

Gambar 2.3 Langkah Tenaga ..................................................................... 13

Gambar 2.4 Langkah Buang ....................................................................... 13

Gambar 3.1 Diagram alir penelitian ............................................................. 19

Gambar 3.2 Dynamometer .......................................................................... 21

Gambar 3.3 Gelas Ukur ............................................................................... 22

Gambar 3.4 Buret ........................................................................................ 22

Gambar 3.5 Shogun 125 R .......................................................................... 23

Gambar 3.6 Alkohol Meter ........................................................................... 25

Gambar 3.7 Gas Analyzer ........................................................................... 25

Gambar 3.8 Pengujian Dinamometer .......................................................... 30

xv

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Perbandingan sifat bahan bakar ethanol dan bensin .................... 18

Tabel 4.1 Hasil pengujian CO pada gas buang .......................................... 31

Tabel 4.2 Hasil pengujian HC pada gas buang ........................................... 33

Tabel 4.3 Hasil pengujian CO2 pada gas buang ......................................... 34

Tabel 4.4 Hasil pengujian torsi .................................................................... 35

Tabel 4.5 Hasil pengujian daya ................................................................... 36

xvi

DAFTAR GRAFIK

Gambar 4.1 Grafik kadar CO yang terkandung dalam gas buang ............... 32

Gambar 4.2 Grafik kadar HC yang terkandung dalam gas buang ............... 33

Gambar 4.3 Grafik kadar kandungan CO2 Gas Buang ................................ 34

Gambar 4.4 Grafik hasil pengujian torsi ....................................................... 35

Gambar 4.5 Grafik hasil pengujian daya engine .......................................... 37