Filetype PDF | Diposting 30 Jun 2022 | 3 thn lalu
Authentication
digital resources
147x Tipe PDF Ukuran file 0.24 MB
Dinamika Teknik Mesin, Volume 2 No.1, Januari 2012 I Made Adi Sayoga: Pengaruh Methanol Terhadap Torsi
Pengaruh Methanol Terhadap Torsi, Daya Epektif Dan Komsumsi Bahan Bakar
Spesifik Epektif Pada Mesin Daihatsu Ferosa 1994
I Made Adi Sayoga*
*Dosen Jurusan Teknik Mesin Universitas Mataram NTB, email adsayoga@yahoo.com
Abstract
The research of the effect of methanol to the Torque, power effective and specific fuel consumption
effective at Daihatsu Ferosa machine 1994 had been done. The research had done in mechanical engineering
laboratory, engineering faculty mataram University.
The percentage of methanol and premium was varied each 0%, 5%, 10%,15%and 20% methanol.
Each fuel was tested at wide open throttle (WOT) at fourth transmission 1600rpm, 2100 rpm, 2600 rpm and
3600 rpm. The data that got in the experiment was analysis and calculated to find torque, effective power and
specific fuel consumption effective.
The result shown that at the higher percentage of methanol torque and power effective decrease
gradually. Therefore the specific fuel consumption effective increase at the higher percentage of methanol.
Key words : Methanol,effective power,torque, specific fuel consumption effective (SFCe)
salah satu atom hidrogennya diganti dengan OH
1. Pendahuluan
Dewasa ini pemakaian Bahan Bakar radikal adalah suatu sumber energi yang dapat
Minyak (BBM) cenderung meningkat sedangkan diproduksi selain dari gas alam dan batu bara, dapat
cadangan minyak bumi semakin menipis. Hal ini juga dibuat dari biomassa dan sangat potensial
akan menyebabkan harga BBM semakin mahal dan sebagai bahan bakar alternatif.
akan terus naik. Untuk itu perlu adanya sumber Penggunaan Methanol sebagai energi
energi lain untuk mensubstitusi atau mencampur alternatif khususnya untuk kendaraan bermotor
BBM tersebut. perlu dikaji, selain itu sebagai diversifikasi energi.
Adapun bahan bakar alternatif yang Hal ini disebabkan oleh besarnya sumber energi
paling menjanjikan saat ini adalah liquefied tersebut di Indonesia. Methanol selain sebagai
petrolium gas (LPG), compressed natural gas sumber energi yang dapat diperbaharui juga
(CNG) dan Methanol. Adapun LPG dan CNG merupakan energi yang bersih dan ramah
merupakan produk dari penyulingan bahan bakar lingkungan, sehingga methanol menjadi salah satu
fosil sehingga juga tergantung pada cadangan bahan bakar alternatif yang menjanjikan
minyak bumi, sedangkan Methanol (methyl (Prasetyo,2003).
alkohol) yang merupakan keluarga alkohol yang
Untuk mengatasi kekurangan pada
2. Dasar Teori
penggunaan MTBE maka pemakaian methanol
Methanol
Methanol atau Methyl Alkohol dikenal sebagai bahan bakar yang ramah lingkungan cukup
juga dengan alcohol kayu adalah senyawa kimia menjanjikan. Ada 2 (dua) alternative penggunaan
dengan rumus kimia CH3OH. Methanol adalah Methanol sebagai bahan bakar yaitu :
Alkohol yang paling sederhana dan ringan, mudah 1. Campuran Methanol Bensin
menguap, tidak berwarna serta mudah terbakar. 2. Methanol sebagai sel bahan bakar
Methanol digunakan untuk anti beku, pelarut, Tabel 2 Komposisi dan sifat-sifat Methanol 96%
NO Parameter
bahan bakar dan sebagai denaturant untuk Ethyl
1 Komposisi 96 % CH OH
3
Alkohol.(www.wikipedia.com)
2 Gravitasi spesifik 0,79
Selama ini pasar yang paling besar
3 Berat Molekul 32 kg/kmol
untuk Methanol adalah untuk pembuatan MTBE
4 Nilao kalor 24400 kJ/kg
(Methyl Tertiery Buthyl Ether). Di negara-negara
5 AFRStokiometri 6,46
yang peraturannya cukup ketat, MTBE digunakan
6 Temppenyalaan minimum 426,67 K
sebagai bahan pencampur bensin untuk menaikkan
7 Kecepatan Nyala 0,43 m/dtuntuk
d = 25,4 mm
angka Oktan sebagai pengganti Pb. Aditif ini
8 Batas nyala
sangat bermanfaat untuk mengurangi emisi gas
%volcampuran :atas 36,5 %
buang yang berbahaya seperti NOx, COx, SOx,
bawah 6,7 %
Benzena dan sebagainya.seklain itu MTBE hanya
AFR : atas 13,92
mampu mengurangi senyawa organic, racun dan
Bawah 1,74
NOx sekitar 27, 22, dan 7% berturut-turut
dibandingkan dengan bensin biasa.
1
Dinamika Teknik Mesin, Volume 2 No.1, Januari 2012 I Made Adi Sayoga: Pengaruh Methanol Terhadap Torsi
9 Fase bahan bakar pada Cair
Daya dari motor bakar dapat juga ditentukan
temp ruang
dengan menggunakan persamaan :
Ne= ……………….(4)
Pemakaian bahan bakar
Pe.Vd.n.i
Pemakaian bahan bakar (FC) adalah
0,45.z
jumlah setiap bahan bakar yang dikonsumsikan
Dimana :
pada setiap satuan waktu tertentu. Bila dalam
3
Vd : Volume langkah, (m )
pengujian digunakan bahan bakar υ(mL), dalam
2
Pe : Tekanan efektif rata-rata, (kg/cm )
waktu 5 menit, maka :
i : Jumlah silinder
v
z : siklus per putaran (1/2 untuk motor 4
FC = ……………(1)
t
langkah)
Dynamometer
Untuk mengetahui nilai dari volume langkah
Dynamometer adalah alat yang
digunakan persamaan :
digunakan untuk mengukur besarnya torsi dan daya
2
actual dari suatu poros yang bekerja pada putaran
Vd = ………………..(5)
π.D .L
konstan.
4
T = L.F………………………….(2)
Dimana :
Dimana :
T : Momen torsi, (Kg.m)
D : Diameter torak (m)
L : Panjang lengan, (m)
L : Panjang langkah torak (m)
F : Gaya tengensial stator, ( Kg)
Untuk mengetahui besarnya Pe ditentukan
dengan persamaan :
P =
W
St e
For
net
R
at
ce
V
d
o
or
F
L
t
L = ……..……….(6)
Q -Q
in out
o
o
V
d
r
a
Dimana :
d
W : kerja, (Joule)
c
Gambar 5 Prinsip kerja dynamometer
el Q : Kalor yang masuk (Joule)
in
Daya motor
l Q : Kalor yang keluar (Joule)
out
3
Besarnya gaya efektif akan tergantung
Vd : Volume langkah (m )
dari besarnya torsi dan putaran yang terjadi. Hal ini
dapat dilihat dari persamaan ini :
Spesific Fuel Consumption Efectif (SFCe)
Konsumsi bahan bakar atau Spesific
Ne = …….………….(3)
Fuel Consumption Efectif (SFCe) ditentukan
Txn
dengan persamaan :
716,2
SFCe = Fc/Ne …….……..(7)
Dimana :
Ne : Daya efektif, (PS)
n : Putaran, (Rpm)
yang berkaitan dengan masalah yang
3 METODE PENELITIAN
Dalam penelitian ini dilakukan dengan menggunakan dibatasi.
metode :
Alat dan bahan
1. Eksperimen yaitu dengan cara menyelidiki Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah
hubungan sebab akibat dari kondisi :
perlakuan dengan menggunakan alat peraga. 1. Motor bakar empat langkah dengan
2. Studi literatur (library research), yaitu spesifikasi sebagai berikut (terlampir)
dengan cara mempelajari literatur-literatur 2. Alat Pengukur Torsi
2
Dinamika Teknik Mesin, Volume 2 No.1, Januari 2012 I Made Adi Sayoga: Pengaruh Methanol Terhadap Torsi
Gambar 3.1 Rancangan alat Pengukur Torsi.
3. Tachometer, digunakan untuk mengukur efektif, Torsi dan Spesific fuel consumption
putaran pada poros. efectif (SFCe).
4. Stop watch, digunakan untuk mengukur 2. Variabel bebas, yaitu yang mempengaruhi
waktu yang dibutuhkan motor bakar untuk variabel terikat.
mengonsumsi bahan bakar. Adapun variabel bebas, yaitu kondisi yang
5. Gelas ukur, digunakan untuk menakar bahan dikombinasikan oleh peneliti, dalam
bakar yang digunakan untuk pengujian. penelitian ini variabel bebas yakni putaran
6. Neraca pegas, digunakan untuk mengukur mesin 1600, 2100, 3100, 3600 rpm, dan
besarnya gaya tangensial. campuran bahan bakar bensin dengan 5% –
7. Peralatan bengkel. 20% methanol
Sedangkan bahan yang digunakan dalam penelitian
Prosedur pengujian
ini adalah : 1. Persiapan
1. Bensin premium dan Methanol a. Pembuatan alat
2. Pelat tromol belakang. b. Perakitan alat
3. Sepatu rem. 2. Pengujian
4. Pegas balik sepatu rem. a. Mengkalibrasi alat ukur
5. Poros roda belakang. Untuk mendapatkan hasil pengukuran
6. Tuas rem dan pelat pengungkit sepatu rem. yang memuaskan maka dilakukan
7. Tromol roda belakang. kalibrasi pada alat pengukur Torsi.
Kalibrasi dilakukan dengan
Variabel-variabel penelitian
1. Variabel terikat, yaitu variable menjadi membandingkan torsi spesifikasi pabrik
perhatian utama dari peneliti. dengan torsi hasil pengukuran, dengan
Tujuan utama dari peneliti adalah membandingkan hasil pengukuran
menjelaskan variabel terikat. Dengan diatas maka dapat diketahui kerugian
menganalisa variabel terikat diharapkan mekanis (C). Kalibrasi ini dilakukan
dapat ditemukan jawaban atau penyelesaian pada setiap transmisi pada putaran 3600
permasalahan. Yang menjadai variabel rpm sehingga dapat diketahui transmisi
terikat dalam penelitian ini adalah : Daya yang menghasilkan torsi maksimum
sesuai dengan spesifikasi.
yang dikonsumsi oleh motor selama 3
T
spesifikasi
(tiga) menit.
C
T
f. Peningkatan putaran motor dilakukan
pengukuran
dengan membuka trotel kemudian
mengulang pengujian sebanyak 3 kali
T = C.T ………..(8)
spesifikasi pengukuran
setiap kenaikan putaran 500 rpm.
g. Mengulang tahap persiapan pengujian
dan tahap pengujian untuk setiap
b. Motor dihidupkan sampai kondisi
pengujian dengan memvariasikan bahan
steady.
bakar yang digunakan.
c. Menghubungkan porseneling untuk
3. Tahap perhitungan dan analisa data.
meneruskan putaran ke roda.
Perhitungn dan analisa data dilkukan
d. Menaikan putaran dari motor secara
dengan table dan grafik untuk selanjutnya
bertahap sampai diperoleh putaran yang
dilakukan pembahasan.
diinginkan.
e. Mencatat beban pengereman yang
dihasilkan dan banyaknya bahan bakar
3
Dinamika Teknik Mesin, Volume 2 No.1, Januari 2012 I Made Adi Sayoga: Pengaruh Methanol Terhadap Torsi
Gambar 2 Susunan Peralatan Penelitian
Keterangan :
1. Gelas Ukur 7. Lengan Dinamo Meter
2. Karburator 8. Plat Tromel Rem Belakang
3. Selinder 9. Tromel Rem Belakang
4. Transmisi 10. Neraca Pegas
5. Yoke
6. As Roda
12,460 kg.m, M sebesar 12,045 kg.m, M sebesar
4. Pembahasan
10 15
11,837 kg.m, dan untuk M sebesar 11,629 kg.m.
Grafik hubungan Torsi dan putaran mesin
20
Dari hal tersebut diatas dapat dilihat bahwa ada
14
penurunan torsi pada campuran bensin premium dan
"B100"
13
methanol (M , M , M , M ). Penurunan torsi yang
5 10 15 20
"M5"
terjadi disebabkan oleh adanya perbedaan properties
12
"M10"
atau sifat dan kandungan energi dari bensin premium
) "M15"
11
m
.
dan methanol. Kandungan energi bensin premium
g "M20"
K
(
10
sebesar 32,60 MJ/Liter sedangkan methanol sebesar
i
Poly.
s
r
("M20")
o
15,875 MJ/Liter. Dengan kata lain kandungan energi
T Poly.
9
("M10")
Poly.
yang dimiliki oleh methanol jauh lebih kecil dari
("M5")
8
Poly.
bensin premium.
("B100")
Poly.
7
Namun pembakaran bahan bakar campuran bensin
("M15")
premium dengan methanol lebih baik dari pada
6
1100 1600 2100 2600 3100 3600
pembakaran bensin premium tanpa campuran
Putaran (rpm)
methanol. Hal ini didukung oleh kadar emisi yang
dihasilkan dan sesuai dengan hasil penelitian yang
Gambar 1 Grafik torsi fungsi putaran pada
dilakukan oleh Agus Hariadi yang meneliti kadar
pemakaian bahan bakar bensin premium (M ) dan
emisi gas buang pembakaran bahan bakar campuran
0
campuran bansin premium-methanol (M , M , M ,
bensin premium dsn methanol. Dimana gas
5 10 15
M )
karbonmonoksida (CO) dan Hidrokarbon (HC) yang
20
dihasilkan oleh pembakaran bahan bakar campuran
Dari grafik torsi Fungsi putaran diatas terlihat bahwa
bensin premium dan methanol lebih rendah dari hasil
pada putaran motor rendah yaitu pada putaran 1600
pembakaran bensin premium tanpa campuran
rpm, dengan bahan bakar bensin premium tanpa
methanol. Selain itu, dengan ditambahkannya
campuran methanol (M ) torsi yang dihasilkan
methanol pada bahan bakar bensin premium
0
sebesar 7,89 kg.m, untuk M sebesar 7,684 kg.m,
menyebabkan kadar Karbondioksida (CO ) semakin
5
2
M sebesar 7,476 kg.m, M sebesar 7,476 kg.m, M
tinggi. Hal ini menunjukkan bahwa dengan
10 15 20
sebesar 7,067 kg.m. sedangkan pada putaran tinggi
penambahan methanol pada bahan bkar bensin
yaItu pada putaran 3600 rpm, torsi yang dihasilkan
premium mengakibatkan pembakaran bahan bakar
oleh M sebesar 12,875 kg.m, untuk M sebesar
pada ruang bakar lebih sempurna.
0 5
4
no reviews yet
Please Login to review.
