FACHRI ADITYAWAN

Transkripsi

1 SKRIPSI PENGARUH VARIASI JENIS AIR (AIR SUMUR DAN AIR PDAM) TERHADAP GAS HIDROGEN HASIL ELEKTROLISIS UNTUK PENGHEMATAN BAHAN BAKAR PADA MOTOR BENSIN Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S-1) Teknik Mesin Disusun Oleh : FACHRI ADITYAWAN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2015 i

2 LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI PENGARUH VARIASI JENIS AIR (AIR SUMUR DAN AIR PDAM) TERHADAP GAS HIDROGEN HASIL ELEKTROLISIS UNTUK PENGHEMATAN BAHAN BAKAR PADA MOTOR BENSIN Diajukan Kepada : UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1) Teknik Mesin Program Strata satu (S-1) Jurusan Teknik Mesin Oleh : Fachri Adityawan Diterima dan Disetujui Pada tanggal 1 September 2015 Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II Ir. Ali Mokhtar, MT. Dini Kurniawati, ST., MT. Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Malang Ir. Daryono, MT. iii

3 KATA PENGANTAR Assalamualaikum Wr. Wb. Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan hidayah-nya, sehingga peneliti dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Pengaruh Variasi Jenis Air Terhadap Gas Hidrogen Hasil Elektrolisis Untuk Penghematan Bahan Bakar Pada Motor Bakar Bensin. Peneliti menyamapaikan ucapan terima kasih kepada semua pihak yang telah banyak membantu hingga menyelesaikan skripsi ini, terutama kepada : 1. Allah SWT yang telah memberi kelancaran dalam menyelesaikan skripsi ini. 2. Bapak Ir. Sudarman, MT., Selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang. 3. Bapak Ir. Daryono, MT., Selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Malang. 4. Bapak Ir. Ali Mokhtar, MT., Selaku Dosen Pembimbing I yang telah banyak memberikan bimbingan dan masukkan dalam menyusun skripsi ini. 5. Ibu Dini Kurniawati, ST., MT., Selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dan masukkan serta meluangkan waktu untuk berdiskusi bersama peneliti dalam menyusun skripsi ini. 6. Bapak Chamim dan Ibu Ngatipah, kedua orang tua tercinta dari penulis yang telah memberikan banyak perhatian, kasih sayang dan dorongan semangat moril maupun materil untuk selalu menuntut ilmu dan menyelesaikan skripsi ini dengan baik. ix

4 7. Mas Agus Setyawan dan Mbak Arfaul Karimah, kedua kakak dari penulis yang telah memberikan dorongan, semangat dan doa untuk segera menyelesaikan skripsi dan lulus kuliah. 8. Seseorang terkasih, yang selalu memberikan dorongan, semangat dan doa dalam penyelesaian skripsi ini. 9. Seluruh Staf Pengajar Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Malang, yang telah bersedia memberikan bantuan berupa bimbingan teoritis secara langsung maupun tidak langsung. 10. Rekan Rekan Se Angkatan Teknik Mesin 2011 B dan Kawan Kawan Penghuni Kos (Wartel Wahyu), yang telah memberikan banyak masukan. 11. Semua pihak yang telah memberikan dorongan, semangat serta doa dalam penyelesaian skripsi ini. NUWUS.!! Peneliti Menyadari bahwa kekurangan dan keterbatasan yang dimiliki, oleh karena itu peneliti mengharapkan saran yang membangun agar tulisan ini bermanfaat bagi yang membutuhkan. Wassalamualaikum Wr.Wb. Malang, 12 Agustus 2015 Fachri Adityawan x

5 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i POSTER... ii LEMBAR PENGESAHAN... iii BERITA ACARA... iv LEMBAR PERNYATAAN... vi ABSTRAK... vii ABSTRACT... viii KATA PENGANTAR... ix DAFTAR ISI... xi DAFTAR GAMBAR... xvi DAFTAR TABEL... xviii I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Batasan Masalah Manfaat Penelitian... 4 II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Bahan Bakar Karakteristik Bahan Bakar Premium Elektrolisis Komponen Elektrolisis xi

6 2.3 Elektrolisis Air Katalisator Air Sifat Kimia dan Fisika Air Kelarutan (solvasi) dan Pelarut Kohesi dan Adhesi Tegangan Permukaan Air Tanah Sifat Fisik Air Tanah Sifat Kimia Air Tanah Hidrogen Karakteristik Hidrogen Sifat Kimia dan Fisika Hidrogen Keunggulan Hidrogen Manfaat Hidrogen Oksigen Sifat Kimia dan Fisika Oksigen Stainless Steel Kandungan Stainless Steel Manfaat Stainless Steel Motor Bakar Motor Otto Pengertian Motor Mesin Bensin Prinsip Kerja Mesin Empat Langkah xii

7 Siklus Aktual Motor Bensin Siklus Udara Volume Konstan Parameter Performa Mesin Rumus Perhitungan BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Instalasi Alat Uji Rancangan Penelitian Tempat dan Waktu Penelitian Alat Uji dan Bahan Alat Uji Bahan Skematik Alat Uji Prosedur Penelitian Prosedur Pengujian Tanpa Gas elektrolisa Prosedur Pengujian dengan Menggunakan Campuran Gas Hidrogen Hasil Elektrolisis (Air Sumur) Prosedur Pengujian dengan Menggunakan Campuran Gas Hidrogen Hasil Elektrolisis (Air PDAM) BAB IV ANALISA DATA 4.1 Data Hasil Pengujian Pengujian Motor Bakar Tanpa Menggunakan Gas Hidrogen Pengujian Motor Bakar Menggunakan Penambahan Gas Hidrogen Hasil Elektrolisis (Air Sumur) xii

8 4.1.2 Pengujian Motor Bakar Menggunakan Penambahan Gas Hidrogen Hasil Elektrolisis (Air PDAM) Hasil Perhitungan Data Hasil Perhitungan Pengujian Motor Bakar Tanpa Menggunakan Gas Hidrogen Hasil Perhitungan Pengujian Motor Bakar Menggunakan Penambahan Gas Hidrogen Hasil Elektrolisis (Air Sumur) Hasil Perhitungan Pengujian Motor Bakar Menggunakan Penambahan Gas Hidrogen Hasil Elektrolisis (Air PDAM) Pembahasan Grafik Grafik Hubungan Antara Konsumsi Bahan Bakar Terhadap Putaran Grafik Hubungan Antara Brake Power Terhadap Putaran Grafik Hubungan Antara Aliran Bahan Bakar Terhadap Putaran Grafik Hubungan Antara Efisiensi Termal Terhadap Putaran BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xiv

9 DAFTAR GAMBAR No Judul Gambar Halaman 1 Susunan Sel Elektrolisis Bagian Bagian Tabung Elektroliser dan Water Trap Elektrolisis Air Siklus motor bakar pada mesin 4 langkah Diagram P V Siklus Aktual Motor Bensin Diagram P V dan T - Siklus Otto Instalasi Alat Uji Diagram Alir Penelitian Alat Elektrolisis Motor Bensin Jenis Merlin Avometer Stop Watch Timbangan Digital Skema Alat Uji Tanpa Gas Hidrogen Elektrolisa Skema Alat Uji dengan Injeksi Gas Hidrogen Hasil Elektrolisa Grafik Hubungan Antara SFC Terhadap Putaran Grafik Hubungan Antara Ne Terhadap Putaran Grafik Hubungan Antara mf Terhadap Putaran Grafik Hubungan Antara bth Terhadap Putaran xv

10 DAFTAR TABEL No Judul Tabel Halaman 1 Sifat- SifatAir Flammability Limits Bahan Bakar Nilai Oktan Bahan Bakar Sifat Sifat Hidrogen dan Bensin Sifat Fisika dan Kimia Oksigen Hasil Pengujian Tanpa Menggunakan Gas Hidrogen Hasil Pengujian Menggunakan Penambahan Gas Hidrogen Hasil Elektrolisis (air sumur) Hasil Pengujian Menggunakan Penambahan Gas Hidrogen Hasil Elektrolisis (air PDAM) Hasil Perhitungan Pengujian Tanpa Menggunakan Gas Hidrogen Hasil Perhitungan Pengujian Menggunakan Gas Hidrogen Hasil Elektrolisis (air sumur) Hasil Perhitungan Pengujian Menggunakan Gas Hidrogen Hasil Elektrolisis (air PDAM) xvi

11 DAFTAR PUSTAKA Anonym.2005.Safety Data For Oxygen, uk / MSDS / HY / oxygen.html. (Diakses 23 Februari 2015) Danaryanto, dan Hadipurwo, Satriyo Konservasi Sebagai UpayaPenyelamatan Air Tanah di Indonesia, disampaikan pada : Seminar Nasional Hari Air Dunia Direktorat Pembinaan Pengusahaan Panas Bumi dan Pengelolaan Air Tanah Direktorat Jendral Mineral Batubara dan Panas Bumi Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral. Dempsey, J., 2001, Module 2 : Hydrogen Use, Energy technology Training Center College of the Desert. Effendi, Hefni Telaah Kualitas Air. Yogyakarta: Penerbit Kanisius. Haryono,G.,1989,Uraian Praktis Mengenal Motor Bakar, Semarang: CV Aneka Ilmu. Hill,McGraw Thermodynamics an Engineering Approach, Third Edition. United State America. Migas Indonesia, 2001, nilai oktan, diakses 23 Februari 2015 ( Sierens, Roger, et al., 2005, An overview of hidrogen fuelled internal combustion engines, Ghent University : Belgium. Sudirman,U.,2008. Hemat BBM dengan Air.Jakarta: PT Kawan Pustaka. Suhirta,I.I., 2008, Pengaruh Penambahan Gas Hasil elektrolisa Air Terhadap Konsumsi Bahan Bakar Bensin pada Motor Bakar 4 Langkah 80 cc dengan Posisi Injeksi Sebelum Karburator, Skripsi, Universitas Indonesia : Depok. Sutrisno,C. Totok, Ir, dkk Teknologi Penyediaan Air Bersih. Cetakan Kelima. Jakarta : Rineka Cipta Suyatno, Aris Purwadi, Henang Widyanto dan Kuncoro PR, 2000, Kimia (untuk SMA/MA kelas XII), Jakarta : Grasindo