PENGARUH INJEKSI GAS HIDROGEN TERHADAP KINERJA MESIN BENSIN EMPAT LANGKAH 1 SILINDER

Transkripsi

1 PENGARUH INJEKSI GAS HIDROGEN TERHADAP KINERJA MESIN BENSIN EMPAT LANGKAH 1 SILINDER Oleh: HASIS AGUNG NUGROHO Dosen Pembimbing: Ir. Joko Sarsetyanto, MT D III TEKNIK MESIN FTI-ITS

2 Pendahuluan Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Tugas Akhir DIII TEKNIK MESIN FTI-ITS

3 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. DIII TENIK MESIN FTI-ITS

4 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

5 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

6 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

7 Dasar Teori Daya Generator (Ni) Daya Poros (BHP) Torsi (T) Tekanan Efektif Rata Rata (BMEP) Pemakaian Bahan Bakar Spesifik (Bsfc) Efisiensi Termis ( ηth )

8 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 )

9 Daya Poros (BHP) BHP = η N g η c BHP = daya poros (watt) N ( P ) = daya generator (watt) ηg = effisiensi generator (0,88) ηc = effisiensi kopling (0,96)

10 Torsi T = 60. BHP 2 π. n T BHP n = Torsi ( N.m) = daya poros (watt) = kecepatan putaran mesin (rpm)

11 BMEP BMEP = 60. BHP V. z. n. a L BMEP VL a Z n = Tekanan effektif rata rata (N/m2) = Volume langkah silinder (m3) = Jumlah siklus tiap putaran (x = 1 untuk mesin 2 langkah) (x = 0.5 untuk mesin 4 langkah) = Jumlah silinder = kecepatan putaran mesin (rpm)

12 Bsfc Bsfc = m BHP Bsfc = Pemakaian bahan bakar spesifik(kg/nm) m= Massa bahan bakar (kg/s) BHP = Daya Poros (watt)

13 Efisiensi Thermis η th = BHP mxq x100% LHV (Q) = nilai kalor bawah bahan bakar (KJoule/kg) m = konsumsi bahan bakar per waktu ( kg/s)

14 2 H 2 O + 2 e H OH PROSES ELEKTROLISIS Pengertian elektrolisis Elektrolisis adalah proses terurainya air menjadi unsur-unsur asalnya dengan mengaliri arus listrik.

15 Komponen-Komponen Elektrolisis Tabung Elektroliser Elektroda Elektrolit

16 Reaksi keseluruhan yang setara dari elektrolisis air dapat dituliskan sebagai berikut. Pada elektroda katoda 2H 2O + 2e H 2 + 2OH x 2 Pada elektroda anoda + 2H 2O 4H + O2 + 4 e x1 Pada elektroda katoda 4H 2O + 4e 2H 2 + 4OH Pada elektroda anoda + 2H 2O 4H + O2 + 4 e Reaksi keseluruhan 6H H + O 2O 4H 2O

17 Karena H 2 O yang beraksi hanya 2 molekul H 2 O maka reaksi keseluruhannyanya dapat ditulis sebagai berikut: Reaksi keseluruhan: 2H O H + O 2 2 2

18 Gambar tabung elektrolisis Gambar kawat anoda dan katoda pada elektrolisis

19 Gambar pemasangan elektrolisis

20 Metodologi pengujian

21 PERSIAPAN PELAKSANAAN PENGUJIAN DATA PENGUJIAN TIDAK INTERPRETASI DATA YA PERHITUNGAN DATA PARAMETER UNJUK KERJA PEMBAHASAN KESIMPULAN

22 Analisa dan pembahasan 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

23 Grafik Perbandingan Daya generator (BHP) Grafik Perbandingan BHP terhadap Beban B HP (Watt) S tandart 5 gram 10 gram 15 gram 20 gram 25 gram Beban Grafik perbandingan Daya generator (BHP) tiap variasi soda kue terhadap beban dengan putaran konstan

24 Diagram Rata-rata Daya generator (BHP) Diagram rata-rata perbandingan BHP

25 Grafik Perbandingan BMEP Grafik Perbandingan BMEP terhadap Beban BMEP (kpa) S tandart 5 gram 10 gram 15 gram 20 gram 25 gram Beban Grafik perbandingan BMEPtiap variasi soda kue tarhadap beban dengan putaran konstan

26 Diagram Rata-rata Perbandingan BMEP Diagram Rata-rata Perbandingan BMEP

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

28 Diagram Rata-rata Perbandingan Torsi

29 Bsfc Grafik Perbandingan Bsfc terhadap Beban (E-3) B s fc (k g /j o u l e) S tandart 5 g ram 10 gram 15 gram 20 gram 25 gram Beban (lampu) Grafik perbandingan BSFC tiap variasi soda kue terhadap beban dengan putaran konstan

30 Diagram Rata-rata Perbandingan BSFC

31 Efisiensi termis Grafik Perbandingan Effisiensi terhadap Beban effisiensi (% ) S tandart 5 gram 10 gram 15 gram 20 gram 25 gram Beban Grafik perbandingan Efisiensi Thermis tiap variasi soda kue terhadap beban dengan putaran konstan

32 Diagram Perbandingan Effisiensi thermis Diagram Perbandingan Effisiensi

33 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.

34 DIII TEKNIK MESIN FTI-ITS