BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Transkripsi

1 83 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 DATA FISIK DAN KIMIA BBM PERTAMINA Data Fisik dan Kimia tiga jenis BBM Pertamina diperolah langsung dari PT. Pertamina (Persero), dengan hasil uji terakhir pada tahun 2007 untuk Premium dan Pertamax, dan 2015 untuk Pertalite Data Fisik dan Kimia BBM Pertamina Tabel 4.1 Spesifikasi BBM Pertamina No Karakteristik Satuan Premium Pertalite Pertamax Metode ASTM 1 Angka Oktana Riset RON D Stabilitas Oksidasi (Periode Induksi) Menit min 360 min 360 min 480 D a 3 Kandungan Belerang % m/m max 0.05 max 0.05 max 0.05 D2622/D Kandungan Timbal max max max gr/l (Pb) D3237/D Kandungan Phospor mg/l - D Kandungan Logam mg/l - D ilcp AES (merujuk 7 Kandungan Silikon mg/kg - metode in house dengan batas deteksi = 1mg/kg) 8 Kandungan Oksigen % m/m max 2.72 max 2.7 max 2.7 D a 9 Kandungan Olefin % v/v - D Kandungan Aromatik % v/v Dilaporkan max 50.0 D Kandungan Benzena % v/v D max 5.0 D86-99a Lain

2 84 12 Distilasi : 10% vol penguapan 50% vol penguapan 90% vol penguapan Titik didih akhir Residu C C C C % v/v max max 180 max 215 max 2.0 max max 180 max 215 max 2.0 max 70 max 110 max 180 max 215 max Sedimen mg/l max 1 max 1 D mg/10 Unwashed Gum 14 0ml Max 70 max 70 D Washed Gum mg/10 0ml max 5 Max 5 max 5 D Tekanan Uap kpa max D / D Berat Jenis (Pada suhu 15 C) Kg/m D atau D Korosi Bilah tembaga Merit Kelas I D Uji Doctor Negatif IP30 20 Belerang Mercaptan % max max max massa D Penampilan Visual Jernih & terang 22 Warna Merah Hijau Biru 23 Kandungan Pewarna g/100l Definisi Berikut ini adalah penjelasan mengenai karakteristik pada BBM Pertamina : a. Angka Oktana Riset adalah ukuran atau kemampuan bahan bakar untuk menahan tekanan agar tidak terbakar dengan sendirinya atau bisa disebut titik nyala bahan bakar. Pegertian lainnya adalah kandungan bahan bakar itu sendiri, jika angka oktana riset nya 88 maka kandungan bahan bakar terdiri dari 88% isooktana dan 12% n-heptana. Dinyatakan dalam satuan RON. b. Stabilitas Oksidasi adalah lamanya Bahan bakar mampu menahan struktur kimia nya sebelum bahan bakar ter-oksidasi. Dinyatakan dalam satuan menit. c. Kandungan Belerang Belerang terdapat dalam bentuk hidrogen sulfida (H2S), belerang bebas (S), merkaptan (R-SH, dengan R=gugus alkil), sulfida (R-S-R ), disulfida (R-S-S-R ) dan tiofen (sulfida siklik). Senyawa-senyawa belerang tidak dikehendaki karena : menimbulkan bau tidak sedap dan sifat korosif pada produk pengolahan, mengurangi efektivitas zat-zat bubuhan pada

3 85 produk pengolahan, meracuni katalis-katalis perengkahan, menyebabkan pencemaran udara (pada pembakaran bahan bakar minyak, senyawa belerang teroksidasi menjadi zat-zat korosif yang membahayakan lingkungan, yaitu SO2 dan SO3). d. Kandungan phosphor adalah jumlah senyawa phosphor didalam bahan bakar. Dinyatakan dalam satuan mg/l. e. Kandungan Logam Minyak bumi biasanya mengandung 0,001-0,05% berat logam. Kandungan logam yang biasanya paling tinggi adalah vanadium, nikel dan natrium. Logam-logam ini terdapat bentuk garam terlarut dalam air yang tersuspensi dalam minyak atau dalam bentuk senyawa organometal yang larut dalam minyak. Vanadium dan nikel merupakan racun bagi katalis-katalis pengolahan minyak bumi dan dapat menimbulkan masalah jika terbawa ke dalam produk pengolahan. f. Kandungan silicon adalah jumlah senyawa silicon didalam bahan bakar. Dinyatakan dalam satuan mg/kg. g. Kandungan Oksigen. Oksigen biasanya terikat dalam gugus karboksilat dalam asam-asam naftenat (2,2,6-trimetilsikloheksankarboksilat, C10H18O2) dan asam-asam lemak (alkanoat), gugus hidroksi fenolik dan gugus keton. Senyawa oksigen tidak menyebabkan masalah serius seperti halnya senyawa belerang dan senyawa nitrogen pada proses-proses katalitik. h. Kandungan olefin. Olefin adalah kelompok senyawa hidrokarbon tidak jenuh, CnH2n. Contohnya etilena (C2H4), propena (C3H6), dan butena (C4H8).

4 86 i. Kandungan Aromatik. Aromatik adalah hidrokarbon-hidrokarbon tak jenuh yang berintikan atom-atom karbon yang membentuk cincin benzen (C6H6). Contohnya benzen (C6H6), metilbenzen (C7H8), dan naftalena (C10H8). Minyak bumi dari Sumatera dan Kalimantan umumnya memiliki kadar aromat yang relatif besar. j. Kandungan Benzena. Benzena termasuk dalam aromatik. k. Kadungan Sedimen. Sedimen material atau pecahan dari batuan, mineral dan material organik yang melayang-layang di dalam air, udara, maupun yang dikumpulkan di dasar sungai atau laut oleh pembawa atau perantara alami lainnya. l. Tekanan Uap, adalah tekanan mutlak bahan bakar pada suhu 37,8 C, hal ini berpengaruh pada kemudahan mesin di nyalaka pada kondisi dingin.

5 HASIL UJI DAYA DAN TORSI MAKSIMUM Torque Daya Gambar 4.1 Grafik Daya dan Torsi Yamaha Mio M3 Hasil pengetesan daya dan torsi sepeda motor Mio M3 dapat dilihat pada grafik diatas. Grafik diatas menunjukan daya dan torsi sepeda motor Mio M3 dengan menggunakan tiga jenis bahan bakar yang berbeda. Jika dilihat dari hasil pengujian daya dan torsi maksimum sepeda motor Mio M3, terlihat jika menggunakan bahan bakar Pertamax RON 92 daya dan torsi yang didapatkan lebih tinggi jika dibandingkan dengan dua jenis bahan bakar yang lain. Berikut adalah penjelasan dari hasil uji tiap-tiap BBM Hasil Uji Daya dan Torsi Premium RON 88 Pada hasil pengujian daya dan torsi BBM Premium pada sepeda motor Yamaha Mio M3 di dapat hasil sebagai berikut : Tabel 4.2 Daya dan Torsi No Gasoline Daya Maksimum Torsi Maksimum 1 Pertamax RON rpm 7.88 rpm

6 88 2 Pertalite RON rpm 7.80 rpm 3 Premium RON rpm 7.81 rpm Yamaha Mio M3 yang menggunakan BBM Premium mampu mengeluarkan output daya maksimum sebesar 7,29 Horse Daya pada putaran mesin rpm. Untuk output torsi yang dikeluarkan sebesar 7,81 N.M pada putaran mesin rpm. Hasil ini didapat dari BBM Premium yang memiliki spesifikasi angka oktan 88, kandungan iso-oktana sebesar 88% dan sisanya mengandung heptane. Hasilnya daya lebih rendah 0,13 HP ; torsi lebih tinggi 0.01 NM jika dibandingkan dengan BBM Pertalite RON 90, dan daya lebih rendah 0,18 HP ; torsi lebih rendah 0,07 NM jika dibandingkan dengan BBM Pertamax RON 92. Kandungan iso-oktana yang rendah pada premium berpotensi menghasilkan ketidak mampuan mehanan kompresi tinggi pada putaran tinggi mesin, sehingga mengasilkan knocking dan menyebabkan daya dan torsi yang dihasilkan pun rendah. Hal tersebut juga dibuktikan pada puncak putaran mesin yang menghasilkan daya dan torsi maksimal, hasilnya lebih rendah jika dibandingkan dengan yang menggunakan BBM Pertalite dan Pertamax. Tabel 4.3 Komparasi puncak putaran mesin No BBM Rpm (Daya) Rpm (Torsi) 1 Premium RON rpm rpm 2 Pertalite RON rpm rpm 3 Pertamax RON rpm rpm Hasil Uji Daya dan Torsi Pertalite RON 90 Pada hasil pengujian daya dan torsi BBM Pertalite pada sepeda motor Yamaha Mio M3 di dapat hasil sebagai berikut :

7 89 Tabel 4.4 Daya dan Torsi No Gasoline Daya Maksimum Torsi Maksimum 1 Pertamax RON rpm 7.88 rpm 2 Pertalite RON rpm 7.80 rpm 3 Premium RON rpm 7.81 rpm Yamaha Mio M3 yang menggunakan BBM Pertalite mampu mengeluarkan output daya maksimum sebesar 7,42 Horse Daya pada putaran mesin rpm. Untuk output torsi yang dikeluarkan sebesar 7,80 N.M pada putaran mesin rpm. Hasil ini didapat dari BBM Pertalite yang memiliki spesifikasi angka oktan 90, kandungan iso-oktana sebesar 90% dan sisanya mengandung heptane. Hasilnya daya lebih tinggi 0,13 HP ; torsi lebih rendah 0.01 NM jika dibandingkan dengan BBM Premium RON 88, dan daya lebih rendah 0,05 HP ; torsi lebih rendah 0,08 NM jika dibandingkan dengan BBM Pertamax RON 92. Dibandingkan dengan dua jenis BBM lainnya, angka RON pertalite berada di antara keduanya. Kemampuan BBM Pertalite menahan kompresi tinggi mesin cukup baik, terlihat dari hasil puncak putaran mesin yang lebih tinggi dibandingkan BBM Premium. Tabel 4.5 Komparasi Puncak Putaran Mesin No BBM Rpm (Daya) Rpm (Torsi) 1 Premium RON rpm rpm 2 Pertalite RON rpm rpm 3 Pertamax RON rpm rpm Hasil Uji Daya dan Torsi Pertamax RON 92 Pada hasil pengujian daya dan torsi BBM Pertamax pada sepeda motor Yamaha Mio M3 di dapat hasil sebagai berikut :

8 90 Tabel 4.6 Daya dan Torsi No Gasoline Daya Maksimum Torsi Maksimum 1 Pertamax RON 92 7,47 rpm 7,88 rpm 2 Pertalite RON rpm 7.80 rpm 3 Premium RON rpm 7.81 rpm Yamaha Mio M3 yang menggunakan BBM Pertamax mampu mengeluarkan output daya maksimum sebesar 7,47 Horse Daya pada putaran mesin rpm. Untuk output torsi yang dikeluarkan sebesar 7,88 N.M pada putaran mesin rpm. Pertamax mampu menghasilkan output Daya dan Torque tertinggi dibandingkan dengan dua jenis BBM lainnya yang turut di uji coba. BBM Pertamax yang memiliki angka oktan 92, yang artinya kandungan didalam nya terdapat iso-oktana 92% dan 8% untuk n-heptana, mampu memberikan output daya dan torsi pada puncak putaran mesin paling tinggi. Semakin tinggi kandungan iso-oktana dalam sebuah bahan bakar maka semakin tinggi pula ketahanan/titik nyala bahan bakar tersebut untuk menahan kompresi yang tinggi dari mesin, sehingga bahan bakar tidak terbakar sendiri akibat kompresi tinggi dan tidak mengakibatkan knocking yang dapat mengurangi daya dan torsi mesin. Tabel 4.7 Komparasi Puncak Putaran Mesin No BBM Rpm (Daya) Rpm (Torsi) 1 Premium RON rpm rpm 2 Pertalite RON rpm rpm 3 Pertamax RON rpm rpm

9 PERHITUNGAN DAYA MENGGUNAKAN RUMUS Jika disamakan dengan rumus daya, pada hasil Torsi dan Daya BBM Premium. Rumus : Daya (kw) = torsi (nm) x 2µ x putaran mesin (rpm)/60000 Diketahui : Torsi (Premium) = 7,81 Nm (torsi maksimum) Putaran mesin (rpm) = rpm (rpm daya maksimum) maka : Daya (kw) = 7,81 Nm x 2 x 3,14 x / = 5,436 kw à 5,436 kw x 1,341= 7,289 HP Konversi kw ke HP = daya (kw) x 1,341 Jika di bandingkan Daya hasil perhitungan = 7,289 HP dengan Daya hasil pengujian test Dyno 7,29 HP, hasilnya hampir 100% sesuai. No Gasoline Daya Maksimum Torsi Maksimum 1 Premium RON 88 7,29 rpm 7,81 rpm

10 HASIL UJI EMISI GAS BUANG Dari hasil pengujian yang dilakukan, didaptkan data sebagai berikut : Tabel 4.8 Hasil Uji Emisi Gas Buang Jenis Bahan Bakar CO (%Vol) CO2 (%Vol) HC (ppm vol) O2 (%Vol) NOx (ppm vol) Premium RON 88 0,625 4, ,94 11 Pertalite RON 90 0,344 5, ,76 11 Pertamax RON 92 0,311 6, ,62 11 Dari data di atas untuk BBM Pertamax didapatkan hasil gas CO sebesar 0,311% vol, CO 2 sebesar 6,20 % vol, HC sebesar 57 ppm vol, O 2 sebesar 11,62 % vol, dan NOx 11 ppm vol. Perbedaan spesifikasi jika dibandingkan dengan dua jenis BBM lainnya yaitu Pertalite angka oktan 90, memiliki berat jenis yaitu max 770 kg/m 3. Untuk 10% vol penguapan, BBM Pertamax memiliki spesifikasi maksimal 70 C, hal tersebut mempengaruhi ke-homogenan campuran udara dengan bahan bakar. Campuran bahan bakar yang homogen mampu menghasilkan pembakaran yang lebih sempurna. Hal tersebut terbukti dengan daya dan torsi yang dihasilkan oleh pertamax lebih tinggi, untuk daya 0,05 HP dengan Pertalite ; 0,18 HP dengan Premium, dan Torsi 0,07 NM dengan Premium ; 0,08 NM dengan Pertalite. Data diatas menempatkan Pertamax sebagai BBM penghasil emisi gas buang terbaik.