Industri Kimia) Universitas Sumatera Utara selama 2 minggu. Kelapa Sawit) Medan selama 2 minggu.

Transkripsi

1 3.1 Waktu dan Tempat 1. Persiapan bahan baku biodiesel dilakukan di laboratorium PIK (Proses Industri Kimia) selama 2 minggu. 2. Pengujian kandungan biodiesel dilakukan di PPKS (Pusat Penelitian Kelapa Sawit) Medan selama 2 minggu. 3. Pengujian nilai kalor bahan bakar dan performansi dilakukan di Laboratorium Motor Bakar selama 2 minggu. 3.2 Alat dan Bahan Alat Adapun alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah: 1. Oven Digunakan untuk memanaskan minyak dan bahan lainnya saat proses transesterifikasi. Berikut oven yang ditunjukkan pada gambar 3.1 sebagai berikut : Gambar 3.1 Oven 2. Erlenmeyer 29

2 Digunakan sebagai wadah cairan. Berikut Erlenmeyer yang ditunjukkan pada gambar 3.2 sebagai berikut : Gambar 3.2 Erlenmeyer 3. Labu leher tiga Digunakan sebagai wadah pada proses pemanasan guna mereaksikan minyak dengan katalis KOH. Berikut gambar labu leher tiga yang ditunjukkan pada gambar 3.3 sebagai berikut : Gambar 3.3 Labu Leher Tiga 4. Hotplate Stirrer Digunakan sebagai penghasil panas dan medan magnet bagi magnetik stirrer. Berikut hotplate stirrer yang ditunjukkan pada gambar 3.4 yaitu 30

3 Gambar 3.4 Hotplate Stirrer 5. Magnetik Strirrer Digunakan untuk menghasilkan putaran dalam labu leher tiga guna mengaduk campuran minyak dan katalis. Berikut magnetic stirrer yang ditunjukkan pada gambar 3.5 sebagai berikut : Gambar 3.5 Magnetik Stirrer 6. Termometer Digunakan untuk mengukur temperatur cairan. Berikut gambar termometer yang ditunjukkan pada gambar 3.6 sebagai berikut : Gambar 3.6 Termometer 31

4 7. Beaker Glass Digunakan sebagai wadah cairan. Berikut gambar beaker glass yang ditunjukkan pada gambar 3.7 sebagai berikut : Gambar 3.7 Beaker Glass 8. Corong Pemisah Digunakan untuk memisahkan biodiesel dari metanol, gliserol dan air. Berikut gambar corong pemisah yang ditunjukkan pada gambar 3.8 sebagai berikut : Gambar 3.8 Corong Pemisah 9. Statif dan Klem Digunakan sebagai penyangga dan pencengkram corong pemisah. Berikut gambar statif dan klem yang ditunjukkan pada gambar 3.9 sebagai berikut : 32

5 Gambar 3.9 Statif dan Klem 10. Bom Kalorimeter Digunakan untuk mengukur nilai kalor bahan bakar. Berikut gambar bom kalorimeter yang ditunjukkan pada gambar 3.10 sebagai berikut : Gambar 3.10 Bom Kalorimeter 11. TQ Small Engine Test Bed TD115-MKII Berikut gambar TQ Small Engine Test Bed TD 115-MKII yang ditunjukkan pada gambar 3.11 sebagai berikut : 33

6 Gambar 3.11 TQ Small Engine Test Bed TD115-MKII Spesifikasi: Model Type Max output Rated output Max speed Bore Stroke : ROBIN-FUJI TD115-MKII : 1 silinder, 4 langkah, dan horizontal : 4.2 kw : 2.5 kw : 3600 rev/min : 70 mm : 60 mm Compression ratio : 21 : 1 Weight Fuel injection timing : 45 kg : 23 BTDC (Sumber : Manual Book of TD ,2000) 12. TecQuipment TD114 TecQuipment TD114 digunakan untuk melihat data keluaran yang akan digunakan untuk perhitungan performansi mesin. Data keluaran yang diambil antara lain: putaran (rpm), torsi (Nm), exhaust 34

7 temperature ( o C), tekanan udara (mmh 2 O), serta jumlah bahan bakar yang dihabiskan (ml). TecQuipment TD114 ditunjukkan pada gambar 3.12 di bawah ini: Gambar 3.12 TecQuipment TD Supercarjer Supercarjer adalah suatu mesin mekanisme untuk menyuplai udara dengan kepadatan yang melebihi kepadatan udara atmosfer ke dalam silinder pada langkah hisap sehingga daya yang dihasilkan lebih besar. Berikut gambar supercarjer yang ditunjukkan pada gambar 3.13 sebagai berikut : 35

8 Gambar 3.13 Supercarjer Bahan Adapun bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah: 1. Minyak Canola 2. Air 3. Etanol 4. Metanol 5. Es batu 6. KOH 36

9 3.3 Prosedur Penelitian Terdapat beberapa tahapan penting dalam penelitian seperti yang dapat dilihat pada gambar 3.14 berikut : Pembuatan biodiesel Pengujian karakteristik biodiesel Pengujian nilai kalor bahan bakar Pengujian performansi Gambar 3.14 Garis Besar Tahapan Penelitian Pembuatan biodiesel dimulai dengan pengadaan minyak biji canola. Setelah minyak didapatkan, dilakukan pengujian terhadap kadar asam lemak bebas (free fatty acid/ffa) yang terkandung dalam minyak. Berikut minyak canola seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.15 sebagai berikut : Gambar 3.15 Minyak Canola Sejumlah sampel minyak direkasikan dengan etanol dan phenolphtalein lalu dititrasi dengan KOH. Setelah dilakukan perhitungan didapatkan kadar FFA pada minyak kurang dari 1% atau bisa dikatakan hampir tidak ada, 24

10 dengan demikian dapat langsung dilanjutkan ke proses transesterifikasi. Berikut proses transesterifikasi seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.16 sebagai berikut : Gambar 3.16 Proses Transesterifikasi Proses transesterifikasi dilakukan dengan meraksikan minyak canola dengan sejumlah metanol pada perbandingan fraksi mol tertentu. Dalam reaksi digunakan katalis KOH untuk menurunkan energi aktivasi dari reaksi. Selanjutnya minyak hasil proses transesterifikasi dipisahkan dari gliserol yang terbentuk selama reaksi dengan menggunakan corong pemisah. Berikut pemisahan dari gliserol seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.17 sebagai berikut : 25

11 Gambar 3.17 Pemisahan dari Gliserol Minyak hasil transesterifikasi yang sudah dipisahkan dari gliserol sudah berupa metil ester kotor, selanjutnya dilakukan proses pencucian dengan menggunakan air pada suhu tertentu sampai bahan pengotor habis. Berikut proses pencucian seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.18 sebagai berikut : Gambar 3.18 Pencucian Setelah proses pencucian selesai, metil ester kemudian dipanaskan didalam oven untuk menghilangkan kadar air sehingga didapatkan metil ester canola. Berikut metal ester canola seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.19 sebagai berikut : 26

12 Gambar 3.19 Metil Ester Canola Pengujian Kadar Asam Lemak Bebas Berikut adalah prosedur pengujian kadar asam lemak bebas (FFA) seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.20 yaitu : 27

13 Mulai Dimasukkan sejumlah sampel minyak canola (dalam gram) kedalam erlenmeyer Ditambahkan etanol 95% sebanyak 100 ml Campuran dikocok kuat hingga sampel larut Campuran tersebut diambil sebanyak 10 ml Ditambahkan 3 tetes phenolphtalein Campuran tersebut diambil sebanyak 10 ml Ditambahkan 3 tetes phenolphtalein Larutan dititrasi dengan KOH 0,1 N Apakah larutan sudah berubah warna menjadi merah rosa? Dicatat volume KOH yang terpakai Dihitung kadar FFA sampel* Selesai Gambar 3.20 Diagram Alir Pengujian Kadar FFA *kadar FFA sampel dihitung dengan persamaan: 28

14 Dimana: T = normalitas KOH V = volume larutan KOH yang terpakai (ml) M = berat molekul FFA (gr/mol) Prosedur Transesterifikasi Berikut adalah prosedur transesterifikasi yaitu : 29

15 Mulai Dimasukkan sejumlah minyak (dalam gram) kedalam labu leher tiga Dimasukkan KOH (dilarutkan dalam metanol*) sebanyak 1% dari berat minyak kedalam labu leher tiga Campuran dipanaskan selama 60 menit pada rentang suhu o C Dipisahkan metil ester dari gliserol dengan corong pemisah Metil ester dicuci dengan air hangat hingga bekas cucian bening Dipanaskan dalam oven pada suhu 115 o C selama 2 jam untuk menghilangkan kadar air Selesai Gambar 3.21 Diagram Alir Proses Transesterifikasi *sementara minyak dipanaskan, KOH sebanyak 1% dari berat minyak dilarutkan kedalam metanol dengan perbandingan sebagai berikut: 30

16 Dimana: G = massa methanol yang diperlukan M = massa bahan baku yang akan di transesterifikasi Proses Pencampuran Solar dengan Biodiesel Biji Canola Prosedur pencampuran solar dengan biodiesel biji canola dapat dilakukan dengan menghitung takaran biodiesel dan solar sebagai berikut : B 5% = x 1000 ml = 50 ml Maka solar yang dibutuhkan untuk dicampurkan dengan biodiesel biji canola yaitu: = 1000 ml solar-50 ml biodiesel biji canola = 950 ml solar Berikut seterusnya untuk mencari takaran solar dan biodiesel biji canola dengan variasi yang berbeda. Setelah mendapatkan takaran solar dan biodiesel masing-masing kemudian dicampurkan berdasarkan takaran yang sudah ditentukan dan selanjutnya dituang kedalam botol sampel. Berikut solar dan biodiesel setelah dicampur yang ditunjukkan pada gambar 3.22 sebagai berikut : Gambar 3.22 Solar dan Biodiesel Biji Canola 31

17 3.3.4 Pengujian Karakteristik Biodiesel Pengujian karakteristik biodiesel dilakukan di Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) dan Laboratorium Proses Industri Kimia Universitas Sumatera Utara dimana parameter yang diteliti antara lain: - Angka Asam - Titik Kabut (Cloud Point) - Titik Nyala (Flash Point) - Kadar Ester - Densitas - Kandungan Belerang - Viskositas - Gliserol Bebas - Gliserol Total Bahan Baku Bahan yang menjadi objek pengujian ini adalah: 1. Solar 100% 2. Solar + Biodiesel canola 5% atau (B5) 3. Solar + Biodiesel canola 10% atau (B10) 4. Solar + Biodiesel canola 15% atau (B15) 5. Solar + Biodiesel canola 20% atau (B20) 3.4 Metode Pengumpulan Data Data yang dipergunakan dalam pengujian ini meliputi : 1. Data primer, merupakan data yang diperoleh langsung dari pengukuran dan pembacaan pada unit instrumentasi dan alat ukur pada masing masing pengujian. 32

18 2. Data sekunder, merupakan data tentang karakteristik bahan bakar yang digunakan dalam pengujian. 3.5 Metode Pengolahan Data Data yang diperoleh dari hasil pengujian diolah menggunakan rumus yang ada, kemudian hasil dari peritungan disajikan dalam bentuk tabulasi dan grafik. 3.6 Pengamatan dan Tahap Pengujian Parameter yang ditinjau dalam pengujian ini adalah: 1. Torsi motor (T) 2. Daya motor (N) 3. Konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) 4. Efisiensi thermal brake aktual 5. Efisiensi volumetris 6. Heat loss 7. Persentase heat loss Prosedur pengujian dibagi menjadi beberapa tahap, yaitu : 1. Pengujian mesin diesel menggunakan bahan bakar solar 2. Pengujian mesin diesel menggunakan bahan bakar solar + biodiesel biji bunga canola 5% 3. Pengujian mesin diesel menggunakan bahan bakar solar + biodiesel biji bunga canola 10% 4. Pengujian mesin diesel menggunakan bahan bakar solar + biodiesel biji bunga canola 15% 33

19 5. Pengujian mesin diesel menggunakan bahan bakar solar + biodiesel biji bunga canola 20% 3.7 Prosedur Pengujian Nilai Kalor Bahan Bakar Alat yang digunakan dalam pengukuran nilai kalor bahan bakar ini adalah alat uji Bom Kalorimeter. Peralatan yang digunakan meliputi: 1. Kalorimeter, sebagai tempat air pendingin dan tabung bom. 2. Tabung bom, sebagai tempat pembakaran bahan bakar yang diuji. 3. Tabung gas oksigen. 4. Alat ukur tekanan gas oksigen, untuk mengukur jumlah oksigen yang dimasukkan ke dalam tabung bom. 5. Termometer, dengan akurasi pembacaan skala C. 6. Elektromotor yang dilengkapi pengaduk untuk mengaduk air pendingin. 7. Spit, untuk menentukan jumlah volume bahan bakar. 8. Pengatur penyalaan (skalar), untuk menghubungkan arus listrik ke tangkai penyala pada tabung bom. 9. Cawan, untuk tempat bahan bakar di dalam tabung bom. 10. Pinset untuk memasang busur nyala pada tangkai, dan cawan pada dudukannya. Adapun tahapan pengujian yang dilakukan adalah sebagai berikut: 1. Diisi cawan bahan bakar dengan bahan bakar yang akan diuji. 2. Digulung dan memasang kawat penyala pada tangkai penyala yang ada pada penutup bom. 34

20 3. Ditempatkan cawan yang berisi bahan bakar pada ujung tangkai penyala, serta mengatur posisi kawat penyala agar berada tepat diatas permukaan bahan bakar yang berada didalam cawan dengan menggunakan pinset. 4. Diletakkan tutup bom yang telah dipasangi kawat penyala dan cawan berisi bahan bakar pada tabungnya serta dikunci dengan ring O sampai rapat. 5. Diisi bom dengan oksigen (30 bar). 6. Diisi tabung kalorimeter dengan air pendingin sebanyak 1250 ml. 7. Ditempatkan bom yang telah terpasang kedalam tabung kalorimeter. 8. Dihubungkan tangkai penyala penutup bom dengan kabel sumber arus listrik. 9. Ditutup kalorimeter dengan penutup yang telah dilengkapi dengan pengaduk. 10. Dihubungkan dan mengatur posisi pengaduk pada elektromotor. 11. Ditempatkan termometer melalui lubang pada tutup kalorimeter. 12. Dihidupkan elektromotor selama 5 (lima) menit kemudian membaca dan mencatat temperatur air pendingin pada termometer. 13. Dinyalakan kawat penyala dengan menekan saklar. 14. Dipastikan kawat penyala telah menyala dan putus dengan memperhatikan lampu indikator selama elektromotor terus bekerja. 15. Dibaca dan dicatat kembali temperatur air pendingan setelah 5 (lima) menit dari penyalaan berlangsung. 16. Dimatikan elektromotor pengaduk dan mempersiapkan peralatan untuk pengujian berikutnya. 35

21 17. Diulang pengujian sebanyak 5 (lima) kali berturut-turut. 3.8 Prosedur Pengujian Performansi Mesin Diesel Prosedur pengujian performansi motor dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut : 1. Instrumen mesin diesel dikalibrasi sebelum digunakan. 2. Dimasukkan bahan bakar kedalam saluran bahan bakar mesin. 3. Dioperasikan mesin dengan cara memutar poros engkol mesin, kemudian memanaskan mesin selama 10 menit. 4. Diatur putaran mesin pada 1800 rpm menggunakan tuas kecepatan sambil melihat data analog pada instrumen. 5. Diletakkan beban statis pada dynamometer. 6. Dihitung lama waktu konsumsi bahan bakar sebanyak 8 ml dengan menggunakan stopwatch. 7. Dicatat data keluaran pada papan instrumen meliputi torsi, tekanan udara pada manometer, temperatur gas buang, dan waktu konsumsi bahan bakar. 8. Diulang pengujian dengan menggunakan variasi putaran yang berbeda (1800 rpm, 2000 rpm, 2200 rpm, 2400 rpm, 2600 rpm, 2800 rpm). Prosedur pengujian dapat dilihat pada diagram alir pada gambar dibawah ini : 36

22 Gambar 3.22 Diagram Alir Pengujian Performansi Mesin 37

23 Secara lebih real urutan pengujian akan diperlihatkan pada gambar 3.23 di bawah ini

24 13 Gambar 3.23 Set-up Pengujian Performansi Mesin Diesel Keterangan: 1. Mengatur posisi gas. 2. Memasukkan bahan bakar. 3. Memasang supercarjer. 4. Menghidupkan mesin TD-111 dengan menarik tuas engkol. 5. Mengalirkan air pendingin dari kran. 6. Menghidupkan Tec-equipment TD Mengatur posisi jarum pengukur torsi pada posisi nol. 8. Memberikan beban pada lengan beban. 9. Mencatat hasil pembacaan RPM (putaran). 10. Mencatat waktu menghabiskan 8 ml bahan bakar. 11. Mencatat hasil pembacaan torsi (Nm). 12. Mencatat hasil pembacaan tekanan udara. 13. Mencatat hasil pembacaan temperatur gas buang. 39

25 BAB IV 4.1 Hasil Biodiesel Biji Canola HASIL DAN ANALISA PENGUJIAN Berikut hasil analisis yang dilakukan di Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) Sumatera Utara dan Laboratorium Proses Industri Kimia USU. Berikut karakteristik dari biodiesel biji canola yang ditunjukkan pada tabel 4.1 sebagai berikut : Tabel 4.1 Karakteristik Biodiesel Biji Canola Hasil Standar Parameter Satuan Metode Uji SNI ASTM Angka mg Maks Maks AOCS Cd 3d- 0,17 Asam KOH/gr 0,8 0,5 63 Cloud Maks AOCS Cc 6- C -8 - Point Flash AOCS Cc 9c- Point C 183 Min 100 Min Kadar Min Gas %massa 96,5 - Ester 96,5 Kromatografi Densitas kg/m Uji Lab PIK Maks Maks Gravimetri Belerang %massa 0, Viskositas cst 4,35 2,3-6 1,9-6 Uji Lab PIK Gliserol Maks Maks Gas %massa Bebas 0 0,02 0,02 Kromatografi Gliserol Maks Maks Gas %massa Total 0 0,24 0,24 Kromatografi 4.2 Hasil Pengujian Bom Kalorimeter Pengujian bom kalorimeter untuk mendapatkan nilai kalor daripada bahan bakar. Nilai kalor bahan bakar didapat dengan melihat perbedaan suhu air sebelum dan sesudah proses bom kalori bahan bakar berlangsung, dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

26 Berikut ditampilkan hasil pengujian bom kalorimeter pada table 4.2, beserta nilai HHV dan LHV dari bahan bakar : Bahan Bakar Solar Solar + BC 5% Solar + BC 10% Solar + BC 15% Solar + BC 20% Tabel 4.2 Hasil Pengujian Bom Kalorimeter Pengujian T 1 ( 0 C) T 2 ( 0 C) HHV (kj/kg) LHV (kj/kg) 1 25,29 25, , , ,1 26, , , ,86 27, , , ,88 26, , , ,82 27, , , ,82 26, , , ,67 27, , , ,41 28, , , ,7 26, , , ,81 27, , , ,72 26, , , ,49 27, , , ,24 27, , , ,91 28, , , ,71 26, , , ,72 26, , , ,47 27, , , ,13 27, , , ,82 28, , , ,68 26, , , ,45 26, , , ,18 26, , , ,83 27, , , ,67 28, , , ,91 26, , ,39 LHV ratarata (kj/kg) 42789, , , , , Hasil Pengujian Engine Tes Bed TD -111 Dari Engine Tes Bed TD -111 di lakukan pengujian dan hasil uji diamati pada instrumentasi pembaca TD 115. Pengujian dilakukan dengan variasi bahan 41

27 bakar sebanyak 5 variasi, variasi putaran mesin sebanyak 6 variasi, dan variasi beban statis sebanyak 2 variasi yaitu 3,5 kg dan 4,5 kg Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Solar Hasil pembacaan instrumen alat ukur untuk Solar adalah seperti pada tabel 4.3 di bawah sebagai berikut : Beban (Kg) Tabel 4.3 Hasil Pengujian Bahan Bakar Solar Putaran Torsi Waktu mmh2o T exhaust (rpm) (Nm) (s) ( C) Hasil Pengujian Bahan Bakar Solar + Biodiesel Biji Canola 5% Hasil pembacaan instrumen alat ukur untuk Solar + Biodiesel Biji Canola 5% seperti pada tabel 4.4 di bawah adalah sebagai berikut : 42

28 Tabel 4.4 Hasil Pengujian Bahan Bakar Solar + Biodiesel Biji Canola 5% Beban (kg) Putaran (rpm) Torsi (Nm) Waktu (s) mmh2o T exhaust ( C) Hasil Pengujian Bahan Bakar Solar + Biodiesel Biji Canola 10% Hasil pembacaan instrumen alat ukur untuk Solar + Biodiesel Biji Canola 10%, seperti pada tabel 4.5 di bawah adalah sebagai berikut : Tabel 4.5 Hasil Pengujian Bahan Bakar Solar + Biodiesel Biji Canola 10% Beban (kg) Putaran Torsi Waktu T exhaust (rpm) (Nm) (s) mmh2o ( C)

29 Hasil Pengujian Bahan Bakar Solar + Biodiesel Biji Canola 15% Hasil pembacaan instrumen alat ukur untuk Solar + Biodiesel Biji Canola 15% seperti pada tabel 4.6 di bawah adalah sebagai berikut : Tabel 4.6 Hasil Pengujian Bahan Bakar Solar + Biodiesel Biji Canola 15% Beban (kg) Putaran Torsi Waktu T exhaust mmh2o (rpm) (Nm) (s) ( C)

30 Hasil Pengujian Bahan Bakar Solar + Biodiesel Biji Canola 20% Hasil pembacaan instrumen alat ukur untuk Solar + Biodiesel Biji Canola 15% seperti pada tabel 4.7 di bawah adalah sebagai berikut : Tabel 4.7 Hasil Pengujian Bahan Bakar Solar + Biodiesel Biji Canola 20% Beban (kg) Putaran Torsi T exhaust Waktu (s) mmh2o (rpm) (Nm) ( C) Pengujian Performansi Motor Bakar Diesel Data yang diperoleh dari pembacaan langsung alat uji mesin diesel 4 langkah 1 silinder TD 111 melalui alat pembaca TD 115 selanjutnya akan diproses dan dikalkulasi untuk mendapatkan besar performansi dari mesin diesel tersebut. 45

31 4.4.1 Daya Besarnya daya dari masing-masing pengujian dan tiap variasi beban dihitung dengan menggunakan persamaan 2.1. Untuk pengujian dengan bahan bakar Solar: Beban Putaran mesin : 3,5 Kg : 1800 rpm P b = Pb = 1.26 kw Dengan perhitungan yang sama dapat diketahui besarnya daya yang dihasilkan dari masing-masing pengujian baik dalam semua variasi persentase biodiesel, dan kondisi pembebanan dan putaran mesin seperti ditunjukkan dalam Tabel 4.8 dibawah ini : Tabel 4.8 Data Perhitungan Untuk Daya Beban (kg) Putaran (rpm) Solar Solar +M.Canola 5% Daya (kw) Solar Solar +M.Canola +M.Canola 10% 15% Solar +M.Canola 20%

32 Pada pembebanan 3,5 kg daya terendah terjadi pada pengujian dengan menggunakan bahan bakar Solar + Minyak Canola 20 % pada putaran mesin 1800 rpm sebesar 1,08 kw sedangkan daya tertinggi terjadi pada pengujian dengan menggunakan bahan bakar Solar pada putaran mesin 2800 rpm sebesar 2,34 kw. Pada pembebanan 4,5 kg daya terendah terjadi pada pengujian dengan menggunakan bahan bakar Solar + Minyak Canola 20 % pada putaran mesin 1800 rpm sebesar 1,47 kw sedangkan daya tertinggi terjadi pada pengujian dengan menggunakan bahan bakar Solar pada putaran mesin 2800 rpm sebesar 2,96 kw. Daya terbesar terjadi pada penggunaan solar karena nilai kalor solar yang besar yaitu 42789,53 kj/kg o C. Perbandingan besarnya daya untuk masing-masing pengujian pada setiap variasi beban dan putaran dapat dilihat pada Gambar 4.1 dan 4.2 dibawah ini: 47

33 Daya Pembebanan 3,5 kg 3,5 3 Daya (kw) 2,5 2 1,5 1 0,5 SOLAR B 5% B 10 B 15 % B 20 % Putaran (rpm) Gambar 4.1 Grafik Daya vs Putaran mesin untuk beban 3,5 kg 3,5 Daya pada Pembebanan 4,5 kg 3 Daya (kw) 2,5 2 1,5 1 0,5 SOLAR B 5% B 10% B 15% B 20% Putaran (rpm) Gambar 4.2 Grafik Daya vs Putaran mesin untuk beban 4,5 kg Dari grafik dapat dilihat bahwa daya tertinggi terjadi pada penggunaan solar sedangkan daya terendah terjadi pada penggunaan solar + biodiesel minyak canola 20%. Hal ini disebabkan nilai kalor solar yang besar yaitu 42789,53 kj/kg sehingga daya yang dibangkitkannya juga besar. 48

34 Laju Aliran Bahan Bakar ( ) Laju aliran bahan bakar didapat adalah banyaknya bahan bakar yang habis terpakai selama periode pemakaian dimana: sgf = spesifik gravitasi solar (0.842) Vf = volume bahan bakar yang diuji (8 ml) t f = waktu yang dibutuhkan untuk menghabiskan bahan bakar (detik) Dengan menggunakan harga sgf, dan t f yang didapat dari percobaan, maka didapatlah laju aliran bahan bakar teoritis menggunakan bahan bakar Solar pada kondisi: Beban : 3.5 kg Putaran mesin : 1800 rpm Waktu : 115 detik = 0,22 kg/jam Dengan cara yang sama untuk setiap pengujian pada putaran mesin, variasi beban dan variasi persentase bahan bakar maka hasil perhitungan mf untuk kondisi tersebut dapat dilihat pada tabel 4.9 dibawah ini: Tabel 4.9 Data Perhitungan Untuk Laju Aliran Bahan Bakar Beban (kg) Putaran (rpm) Solar Solar +M.Canola 5% mƒ (kg/jam) Solar Solar +M.Canola +M.Canola 10% 15% Solar +M.Canola 20%

35 Pada pembebanan 3,5 kg, mf terendah terjadi pada saat menggunakan Solar + M.Canola 10 % pada putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 0.20 kg/jam sedangkan mf tertinggi pada saat menggunakan Solar + M.Canola 20 % pada putaran mesin 2800 yaitu sebesar 0.37 kg/jam. Pada pembebanan 4,5 kg, mf terendah terjadi pada saat menggunakan solar pada putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 0.20 kg/ jam, sedangkan mf tertinggi pada saat menggunakan Solar + M.Canola 20% pada putaran mesin 2800 rpm yaitu sebesar 0.40 kg/jam Perbandingan masing-masing nilai mf pada setiap pembebanan dengan variasi bahan bakar dan variasi putaran mesin dapat dilihat pada Gambar 4.3 dan 4.4 di bawah ini: 50

36 0,4 Laju Aliran Bahan Bakar Beban 3.5 Kg 0,35 mf (kg/jam) 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 SOLAR B 5% B 10% B 15% B 20% Putaran (rpm) Gambar 4.3 Grafik mf vs putaran mesin untuk beban 3,5 kg mf (kg/jam) 0,45 0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 Laju Aliran Bahan Bakar Beban 4.5 kg Putaran rpm) SOLAR B5% B 10% B 15% B 20% Gambar 4.4 Grafik mf vs putaran mesin untuk beban 4,5 kg Rasio udara bahan bakar (AFR) Rasio udara bahan bakar (AFR) dari masing-masing jenis pengujian dihitung berdasarkan persamaan berikut : AFR = 51

37 Dimana : AFR a = air fuel ratio = laju aliran massa udara (kg/jam) = laju aliran massa bahan bakar (kg/jam) Besarnya laju aliran udara (ma) diperoleh dengan membandingkan besarnya tekanan udara masuk yang telah diperoleh melalui pembacaan air flow manometer terhadap kurva viscous flowmeter calibration seperti pada gambar 4.5 berikut : Gambar 4.5 Viscous Flow Meter Pada pengujian ini dianggap tekanan udara sebesar 100 kpa dan temperatur udara 27 C, maka besar laju aliran udara yang diperoleh harus dikalikan dengan faktor pengali berikut : C f = 3564 x Pa x C f = 3564 x 1 x C f = 0,94 52

38 Untuk pengujian dengan menggunakan solar, beban 3,5 kg dan putaran mesin 1800 rpm tekanan udara masuk didapati 17 mmh 2 O, dengan melakukan interpolasi pada kurva viscous flow meter, dan kemudian dikalikan dengan faktor koreksi sehingga didapat massa udara yang sebenarnya: = = 2.5 = 30-1,5x x = 18,9 ma = 18,9 x 0, ma = 17,98 kg/jam Dengan cara yang sama maka didapat nilai ma untuk masing-masing pengujian, maka dapat dihitung besarnya AFR. Untuk pengujian dengan menggunakan solar pada putaran 1800 rpm dan beban 3.5 kg maka didapatkan besar AFR teori: 1 98 AFR = 83,27 Hasil perhitungan AFR untuk masing-masing pengujian pada tiap variasi beban, putaran mesin dan persentase biodiesel dapat dilihat pada tabel 4.10 dibawah ini: Tabel 4.10 Air Fuel Ratio Beban (kg) Putaran (rpm) Solar Solar +M.Canola 5% AFR Solar +M.Canola 10% Solar +M.Canola 15% Solar +M.Canola 20%

39 Pada pembebanan 3,5 kg AFR terendah terjadi pada saat menggunakan biodiesel 20 % pada putaran mesin 2600 rpm yaitu 61,23 sedangkan AFR tertinggi terjadi pada penggunaan Solar pada putaran mesin 1800 rpm yaitu 83,27. Pada pembebanan 4,5 kg AFR terendah terjadi pada saat menggunakan solar + M.Canola 20% pada putaran mesin 2800 rpm yaitu 55,21 sedangkan AFR tertinggi terjadi pada penggunaan solar pada putaran mesin 1800 rpm yaitu 86,17. Perbandingan harga AFR masing-masing pengujian pada setiap variasi beban dan putaran dapat dilihat pada gambar 4.6 dan 4.7 berikut: 54

40 AFR AFR pada pembebanan 3,5 kg Putaran (rpm) SOLAR B 5% B 10% B 15% B 20% Gambar 4.6 Grafik AFR vs putaran mesin pada pembebanan 3,5 kg AFR AFR pada pembebanan 4,5 kg Putaran (rpm) SOLAR B 5% B 10% B 15% B 20% Gambar 4.7 Grafik AFR vs putaran mesin pada pembebanan 4,5 kg Dari grafik terlihat biodiesel 20 % memiliki Air Fuel Ratio terendah dan solar memiliki Air Fuel Ratio tertinggi Efisiensi Volumentris Efisiensi volumentris didefinisikan sebagai volum aliran udara yang memasuki sistem isap dibagi dengan laju aliran yang digunakan oleh piston. Dengan memasukkan harga tekanan dan temperature udara yaitu sebesar 55

41 100 kpa dan suhu 27 o C, maka dihitung nilai massa jenis udara dengan persamaan m a dimana: m a = laju aliran udara (kg/jam) ρa = kerapatan udara (kg/m 3 ) Vs = volume langkah torak (m 3 )= (berdasarkan spesifikasi mesin) Dengan diperolehnya massa jenis udara, maka dapat dihitung besarnya efisiensi volumetrik untuk masing-masing pengujian dengan variasi persentase biodiesel, putaran mesin dan beban. Diasumsikan udara sebagai gas ideal sehingga massa jenis udara dapat diperoleh dengan persamaaan berikut: Dimana: ρ a = P a T a R = Konstanta gas (untuk udara = 287 J/kg K) Dengan memasukkan harga tekanan dan temperature udara yaitu sebesar 100 kpa dan suhu 27 o C, maka diperoleh massa jenis udara sebesar: ρ a = = 1.18 kg/m 3 Dengan diperolehnya massa jenis udara, maka dapat dihitung besarnya efisiensi volumetris untuk masing-masing pengujian dengan variasi bahan bakar, putaran mesin, dan beban. Untuk pengujian menggunakan solar beban 3.5 kg pada putaran mesin 1800 rpm maka didapatkan nilai efisiensi volumetrik: 56

42 1 18 x 100 % η v = 122,61 % Harga effisiensi volumetrik untuk masing-masing pengujian dapat dihitung dengan melakukan perhitungan yang sama dengan perhitungan di atas dengan variasi beban, putaran mesin, dan bahan bakar dengan beberapa variasi seperti ditunjukkan pada tabel 4.11 dibawah ini: Tabel 4.11 Efisiensi Volumentris Beban (kg) Putaran (rpm) Solar EFISIENSI VOLUMENTRIS (%) Solar Solar Solar +M.Canola +M.Canola +M.Canola 5% 10% 15% Solar +M.Canola 20%

43 Pada pembebanan 3,5 kg efisiensi volumetris terendah terjadi pada penggunaan Solar + M.Canola 20 % dengan putaran mesin 2600 rpm yaitu sebesar 88.53% sedangkan efisiensi volumetris tertinggi terjadi pada penggunaaan solar pada putaran mesin 2400 rpm yaitu sebesar % Pada pembebanan 4,5 kg efisiensi volumetris terendah terjadi pada penggunaan Solar + M.Canola 20 % dengan putaran mesin 2000 rpm yaitu sebesar % sedangkan efisiensi volumetris tertinggi terjadi pada penggunaaan solar pada putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar % Perbandingan efisiensi volumetrik dari masing-masing pengujian pada tiap variasi putaran dapat dilihat pada Gambar 4.8 dan 4.9 berikut: 140 Ef.Volumentris pada pembebanan 3,5 kg Ef.Volumentris (%) SOLAR B 5% B 10% B 15% B 20% Putaran (rpm) Gambar 4.8 Grafik efisiensi volumentrik vs putaran mesin pada beban 3,5 kg 58

44 140 Ef.Volumentris pada pembebanan 4,5 kg 120 Ef.Volumentris SOLAR B 5% B 10% B 15% B 20% Putaran Gambar 4.9 Grafik efisiensi volumentrik vs putaran mesin pada beban 4,5 kg Efisiensi volumetris dipengaruhi oleh laju aliran udara, besar putaran mesin dan kalor bahan bakar, semakin tinggi kandungan biodiesel semakin rendah pula efisiensi volumetrisnya. Hal ini dikarenakan waktu pembakaran yang semakin singkat Daya Aktual Daya aktual didapat dengan mengalikan daya hasil pembacaan dengan efisiensi volumetris, dan efisiensi mekanis, dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut P a = Dimana: besar diambil untuk perhitungan ini adalah 0,70 adalah 0,70-0,90 untuk mesin diesel dan yang Untuk beban 3,5 kg putaran mesin 1800 dengan bahan bakar Solar maka didapat daya aktual: P a = = 1,26 x 1,22 x 0,70 59

45 = 0,57 kw Dengan menggunakan cara yang sama untuk setiap variasi putaran mesin, beban dan bahan bakar maka didapat hasil seperti pada tabel 4.12 dibawah ini: Tabel 4.12 Daya Aktual Beban (kg) Putaran Solar Solar +M. Canola 5% DAYA AKTUAL (kw) Solar +M.Canola 10% Solar +M.Canola 15% Solar +M.Canola 20% Pada pembebanan 3,5 kg daya aktual terbesar terjadi pada penggunaan solar putaran mesin 2800 rpm yaitu sebesar 0,98 kw sedangkan daya terendah terjadi pada penggunaan bahan bakar Solar + M.Canola 20% pada putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 0,37 kw. Pada pembebanan 4,5 kg daya aktual terbesar terjadi pada penggunaan solar pada putaran mesin 2800 rpm yaitu sebesar 1.40 kw sedangkan daya 60

46 aktual terkecil terjadi pada penggunaan Solar + M.Canola 20 % putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 0.77 kw. Berikut grafik menunjukkan hubungan antara daya aktual dan putaran mesin pada Gambar 4.10 dan 4.11 di bawah ini. 1,6 1,4 Daya aktual pada Pembebanan 3,5 kg Daya Aktual (kw) 1,2 1 0,8 0,6 0,4 SOLAR B 5% B 10% B 15% B 20% 0, Putaran (rpm) Gambar 4.10 Grafik Daya aktual vs putaran mesin pada pembebanan 3,5 kg 61

47 1,6 Daya aktual pada pembebanan 4,5 kg 1,4 Daya Aktual (kw) 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 SOLAR B 5% B 10% B 15% B 20% Putaran (rpm) Gambar 4.11 Grafik Daya aktual vs putaran mesin pada pembebanan 4,5 kg Dari grafik dapat dilihat bahwa solar memiliki daya aktual yang besar dari seluruh variasi bahan bakar biodiesel yang ada, disebabkan oleh efisiensi volumentrik solar yang paling tinggi dari semua variasi bahan bakar biodiesel yang ada dan meningkat saat putaran mesin dinaikkan Efisiensi Termal Aktual Efisiensi termal aktual adalah perbandingan antara daya aktual dengan laju aliran bahan bakar dan nilai LHV masing-masing sesuai dengan variasi persentase biodiesel yang didapat melalui percobaan bom kalori meter. Efisiensi termal aktual dapat dihitung dengan persamaan 2.5. Dengan memasukkan nilai-nilai ke persamaan untuk beban 3,5 kg putaran mesin 1800 rpm menggunakan solar didapatkan nilai efisiensi termal: η = x 100% η a x 100% η a = 22,23% 62

48 Dengan menggunakan cara yang sama maka didapatkan besar efisiensi termal aktual untuk variasi putaran mesin, pembebanan, dan bahan bakar seperti pada tabel 4.13 dibawah: Tabel 4.13 Efisiensi Termal Aktual Beban (kg) Putaran (rpm) Solar EFISIENSI TERMAL AKTUAL (%) Solar Solar Solar +M.Canola +M.Canola +M.Canola 5% 10% 15% Solar +M.Canola 20% Pada pembebanan 3,5 kg efisiensi termal aktual tertinggi terjadi pada penggunaan solar putaran mesin 2800 rpm sebesar 29.89% sedangkan efisiensi termal aktual terendah terjadi pada penggunaan solar +biodiesel minyak canola 20 % putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 16.33% Pada pembebanan 4,5 kg efisiensi termal aktual tertinggi terjadi pada penggunaan solar putaran mesin 2800 rpm yaitu sebesar 40.68% sedangkan efisiensi termal aktual terendah mesin terjadi pada penggunaan 63

49 Solar + biodiesel minyak canola 20 % putaran 1800 rpm yaitu sebesar 26.86% Perbandingan nilai efisiensi termal aktual untuk setiap variasi pembebanan,bahan bakar dan putaran dapat dilihat pada gambar 4.12 dan 4.13 dibawah ini. EF Termal aktual beban 3,5 kg EF Termal aktual (%) SOLAR B 5% B 10% B 15% B 20% Putaran (rpm) Gambar 4.12 Efisiensi termal aktual vs putaran mesin pada pembebanan 3,5 kg EF Termal aktual beban 4,5 kg EF Termal aktual (%) SOLAR B 5% B 10% B 15% B 20% Putaran (rpm) Gambar 4.13 Efisiensi termal aktual vs putaran mesin pada pembebanan 4,5 kg 64

50 Efisiensi termal aktual cenderung tinggi pada penggunaan bahan bakar solar dikarenakan nilai kalor bahan bakar solar yang tinggi dibandingkan seluruh variasi biodiesel, sedangkan efisiensi termal aktual terendah terjadi pada penggunaan biodiesel 20% karena nilai kalor bahan bakar yang rendah Konsumsi Bahan Bakar Spesifik (SFC) Konsumsi bahan bakar spesifik dari masing-masing pengujian pada tiaptiap variasi beban, putaran dan bahan bakar dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut : SFC = Dengan diperolehnya besar laju aliran bahan bakar pada subbab maka untuk pengujian dengan menggunakan bahan Solar dengan beban 3,5 kg ada putaran mesin 1800 rpm didapat nilai SFC : SFC = 0 5 SFC = 199,36 (gr/kwh) Dengan menggunakan cara yang sama untuk variasi beban, bahan bakar, dan putaran mesin maka didapatkan hasil perhitungan SFC seperti pada tabel 4.14 di bawah ini: Tabel 4.14 Spesific Fuel Consumption Beba n (kg) Putara n (rpm) Solar SPESIFIC FUEL CONSUMPTION (gr/kwh) Solar Solar Solar Solar +M.Canola +M.Canola +M.Canola +M.Canola 5% 10% 15% 20%

51 Pada pembebanan 3,5 kg SFC tertinggi terjadi pada penggunaan biodiesel 20 % putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar gr/kwh dan SFC terendah terjadi pada penggunaan bahan bakar solar putaran mesin 2800 rpm yaitu sebesar gr/kwh. Pada pembebanan 4,5 kg SFC tertinggi terjadi pada penggunaan biodiesel 20 % putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar gr/kwh dan SFC terendah terjadi pada penggunaan bahan bakar solar pada putaran mesin 2800 yaitu sebesar gr/kwh. Perbandingan nilai SFC untuk masing-masing pengujian bahan bakar dapat dilihat pada gambar 4.14 dan 4.15 di bawah ini. 66

52 300 SFC pada Pembebanan 3,5 kg 250 SFC (gr/kwh) SOLAR B 5% B 10% B 15% B 20% Putaran (rpm) Gambar 4.14 SFC vs putaran mesin pada pembebanan 3,5 kg 300 SFC pada Pembebanan 4,5 kg 250 SFC (gr/kwh) SOLAR B 5% B 10% B 15% B 20% Putaran (rpm) Gambar 4.15 SFC vs putaran mesin pada pembebanan 4,5 kg Dilihat dari kedua grafik dapat disimpulkan SFC terbesar terjadi pada biodiesel 20%,hal ini dipengaruhi besarnya SFC dipengaruhi oleh nilai kalor bahan bakar, nilai kalor yang rendah mengakibatkan konsumsi bahan bakar semakin tinggi. 67

53 4.4.8 Heat Loss Besarnya heat loss yang terjadi pada mesin untuk setiap pengujian dapat dihitung menggunakan persamaan berikut ini Heat Loss = Cp x (ma + mf) x (Te-Ta) Dimana : Te = Suhu exhaust ( C) Ta = Suhu ambient / suhu udara luar (asumsi 27 C) Cp = panas jenis udara pada tekanan konstan (1.005 Kj/Kg K) Untuk pengujian menggunakan bahan bakar solar dengan pembebanan 3,5 kg dan putaran 1800 rpm maka diperoleh heat loss sebesar : Heat Loss = Cp x (ma + mf)x (Te Ta ) Heat Loss = x (17,98 + 0,22) x (125 27) = W Dengan cara perhitungan yang sama untuk masing-masing pengujian dapat diketahui besarnya heat loss yang ditunjukkan pada tabel 4.15 berikut ini : Tabel 4.15 Heat Loss Beba n (kg) Putara n (rpm) Solar Solar +M.Canola 5% HEAT LOSS (W) Solar +M.Canola 10% Solar +M.Canola 15% Solar +M.Canola 20%

54 Pada pembebanan 3,5 kg heat loss tertinggi terjadi pada penggunaan solar pada putaran mesin 2800 rpm yaitu sebesar W, sedangkan heat loss terendah terjadi pada penggunaan biodiesel 20% putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar W. Pada pembebanan 4,5 kg heat loss tertinggi terjadi pada penggunaan solar pada putaran mesin 2800 yaitu sebesar W sedangkan heat loss terendah terjadi pada penggunaan biodiesel 20 % pada putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar W. Perbandingan nilai heat loss untuk masing-masing pengujian pada setiap variasi beban dan putaran mesin dapat dilihat pada gambar berikut : 6000 Heat Loss pada Pembebanan 3.5 kg 5000 Heat Loss (W) SOLAR B 5% B 10% B 15% B 20% Putaran (rpm) 69

55 Gambar 4.16 Heat Loss vs putaran mesin pada pembebanan 3,5 kg 6000 Heat Loss pada Pembebanan 4.5 kg 5000 Heat Loss (W) SOLAR B 5% B 10% B 15% B 20% Putaran (rpm) Gambar 4.17 Heat Loss vs putaran mesin pada pembebanan 4,5 kg Dari grafik pengujian diatas menunjukkan, semakin tinggi putaran mesin menyebabkan heat loss mengalami peningkatan. Semakin tinggi putaran maka konsumsi bahan bakar meningkat sehingga jumlah kalor yang dilepaskan semakin banyak. Heat loss tertinggi terjadi pada bahan bakar solar dengan beban 3,5 kg dan 4,5 kg Persentase Heat Loss Besarnya persentase panas yang terbuang dari mesin dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut : % Heat Loss = p ma mf Te Ta Dengan memasukkan nilai Te dan LHV untuk Solar pada putaran 1800 rpm, pembebanan 3,5 kg maka didapat % heat loss sebagai berikut :

56 = 18,71 % Dengan menggunakan perhitungan yang sama pada variasi nilai LHV untuk setiap persentase biodiesel, dan putaran maka didapat nilai persentase heat loss seperti ditunjukkan pada tabel 4.16 di bawah ini. Tabel 4.16 Persentase Heat Loss Beba n (kg) Putara n (rpm) Solar Solar +M.Canola 5% % HEAT LOSS Solar Solar +M.Canola +M.Canola 10% 15% Solar +M.Canola 20% Pada pembebanan 3,5 kg persentase heat loss tertinggi terjadi pada penggunaan solar putaran mesin 2800 rpm yaitu sebesar 26.51% sedangkan persentase heat loss terendah terjadi pada pemakaian biodiesel 20 % putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar % Pada pembebanan 4,5 kg persentase heat loss tertinggi terjadi pada penggunaan solar pada putaran mesin 2800 rpm yaitu sebesar 26.89% 71

57 sedangkan persentase heat loss terendah terjadi pada penggunaan biodiesel 20% putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 15.46% Hasil dari persentase heat loss untuk masing-masing bahan bakar, pembebanan dapat dilihat pada gambar 4.18 dan 4.19 di bawah ini. 30 %heat loss pada pembebanan 3,5 kg 25 %heat loss SOLAR B 5% B 10% B 15% B 20% Putaran (rpm) Gambar 4.18 % Heat loss vs putaran mesin pada pembebanan 3,5 kg 30 %heat loss pada pembebanan 4,5 kg %heat loss SOLAR B 5% B 10% B 15% B 20% Putaran (rpm) 72

58 Gambar 4.19 % Heat loss vs putaran mesin pada pembebanan 4,5 kg Dari grafik pengujian diatas, semakin tinggi putaran mesin menyebabkan persentase heat loss meningkat. Persentase heat loss terbesar terjadi pada bahan bakar solar dikarenakan nilai kalor bahan bakar solar cenderung tinggi dibanding biodiesel canola. Heat loss terendah terjadi pada biodiesel canola 20% putaran 1800 rpm dikarenakan nilai kalor bahan bakar yang rendah. 73

59 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan 1. Berdasarkan hasil pengujian dan analisa data diperoleh kesimpulan bahwasanya jika dibandingkan dengan solar, penambahan biodiesel canola ke dalam solar dengan menggunakan supercarjer pada mesin mengakibatkan : a. Daya menurun 1,28% - 18,75 % penurunan terbesar terjadi pada biodiesel canola 20% pada beban 3,5 kg putaran 2800 rpm. b. Laju aliran massa bahan bakar menurun 0,35 % - 14,18 %, penurunan terbesar terjadi pada penggunaan biodiesel canola 20% beban 4,5 kg putaran 2400 rpm. c. Air Fuel Ratio menurun 0,29-30,57%, penurunan terbesar air fuel ratio terjadi pada penggunaan biodiesel canola 20% beban 4,5 kg putaran 2800 rpm. d. Efisiensi volumentris menurun 0,70 % -38,61 %, penurunan terbesar efisiensi volumentris terjadi pada penggunaan biodiesel 20% beban 3,5 kg putaran 2400 rpm. e. Efisiensi termal aktual menurun 2,01 % - 11,81 %, penurunan terbesar efisiensi termal actual terjadi pada penggunaan biodiesel canola 20% beban 4,5 kg putaran 1800 rpm. f. Konsumsi bahan bakar spesifik naik 1,355 % - 47,46 %, kenaikan konsumsi bahan bakar spesifik yang terbesar terjadi pada penggunaan biodiesel canola 20% beban 4,5 kg putaran mesin 1800 rpm. g. Heat loss menurun 0,07 % - 33,14 %, penurunan terbesar heat loss terjadi pada penggunaan biodiesel 20% beban 4,5 kg putaran 1800 rpm. 74

60 2. Dibandingkan tanpa menggunakan supercarjer jika dibandingkan dengan solar, penambahan biodiesel canola ke dalam solar pada mesin dengan bahan dan variasi bahan bakar yang sama diperoleh bahwa : a. Daya meningkat 2,6 % - 25,3 % b. Laju aliran bahan bakar meningkat 0,76 % - 7,9 % c. AFR meningkat 15,27 % - 34,52 % d. Efisiensi volumentris meningkat 20,15 % - 56,23 % e. Efisiensi termal aktual meningkat 8,6 % - 63,8 % f. Konsumsi bahan bakar spesifik menurun 31,2 % - 70,6 % 3. Kinerja mesin terbaik terdapat pada solar, hal ini disebabkan nilai kalor solar yang paling tinggi yaitu 42789,53 kj/kg dan kinerja mesin terburuk terdapat pada biodiesel canola 20% disebabkan oleh nilai kalor biodiesel canola 20% yang paling rendah dari semua variasi bahan bakar yaitu 35730,68 kj/kg. 4. Laju aliran udara cenderung tinggi yaitu sebesar 17,98 kg/jam, hal ini disebabkan oleh supercarjer yang memperbesar jumlah udara yang masuk ke dalam ruang bakar. 5. Penggunaan supercarjer mengakibatkan konsumsi bahan bakar semakin boros, hal ini disebabkan jumlah bahan bakar yang dibutuhkan lebih banyak seiiring dengan jumlah udara yang dihasilkan lebih besar untuk proses pembakaran. 5.2 Saran 1. Mengembangkan pengujian ini dengan menggunakan biodiesel dari bahan baku berbeda seperti minyak biji anggur (grapeseed oil), minyak biji wijen, dan lemak hewan. 2. Mengembangkan pengujian dengan menggunakan variasi campuran bahan bakar yang berbeda. 75