PENGARUH PENGGUNAAN CETANE PLUS DIESEL DENGAN BAHAN BAKAR SOLAR TERHADAP PERFORMANSI MOTOR DIESEL

Transkripsi

1 PENGARUH PENGGUNAAN CETANE PLUS DIESEL DENGAN BAHAN BAKAR SOLAR TERHADAP PERFORMANSI MOTOR DIESEL SKRIPSI Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik SABAM NUGRAHA TOBING NIM DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010

2

3

4

5

6

7

8

9 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan kasih yang diberikan-nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Skripsi ini merupakan syarat terakhir bagi setiap mahasiswa di Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, untuk dapat menyelesaikan studinya. Dalam Skripsi ini, penulis mengambil topik Motor Bakar dengan spesifikasi Pengaruh Penggunaan Total Cetane Plus Diesel Dengan Bahan Bakar Solar Terhadap Performansi Motor Diesel ". Pada kesempatan ini, penulis menyampaikan penghargaan dan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Orang Tua penulis, M.L. Tobing dan I. Br. Tambunan, yang senantiasa mendukung, menasehati, dan mendoakan penulis, sampai akhirnya skripsi ini dapat penulis selesaikan. 2. Bapak Ir. Isril Amir, selaku dosen pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu dan menyumbangkan ilmu serta memberikan arahan yang sepenuhnya dari awal hingga selesainya skripsi ini. 3. Bapak Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri, selaku Ketua Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik,. 4. Seluruh staf pengajar dan pegawai di Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik,. 5. Staff Laboratorium Motor Bakar Departemen Teknik Mesin yang telah membantu dan membimbing penulis selama pengujian di Laboratorium. 6. Rekan-rekan mahasiswa Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik,, khususnya angkatan 2004 yang telah banyak membantu dalam menyelesaikan skripsi ini. Penulis menyadari bahwa dalam penulisan maupun isi dari pada skripsi ini masih terdapat banyak kekurangan-kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan masukan dan kritikan yang membangun untuk perbaikan skripsi ini.

10 Akhir kata, penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua, khususnya bagi mahasiswa Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik,. Medan, Januari 2009 Penulis, SABAM N TOBING NIM:

11 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR...i DAFTAR ISI....iii DAFTAR TABEL... v DAFTAR GAMBAR... vi DAFTAR NOTASI... viii BAB 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tujuan Pengujian Manfaat pengujian Batasan Masalah... 2 BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Zat Aditif Manfaat Zat Aditif Performansi Motor Diesel Torsi Dan Daya Konsumsi Bahan Bakar Spesifi (S fc ) Perbandingan Udara Bahan Bakar (AFR) Efisiensi Volumetris Efisiensi Thermal Brake Nilai Kalor Bahan Bakar Emisi Gas Buang BAB 3. METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Waktu Dan Tempat Bahan Dan Alat Bahan Alat... 14

12 3.3 Metode Pengumpulan Data Metode Pengolahan Data Pengamatan Dan Tahap Pengujian Prosedur Pengujian Nilai Kalor Bahan Bakar Prosedur Pengujian Performansi Motor Diesel Prosedur Pengujian Emisi Gas Buang BAB 4. HASIL DAN ANALISA PENGUJIAN 4.1 Pengujian Nilai Kalor Bahan Bakar Pengujian Performansi Motor Diesel Torsi Daya Rem Konsumsi bahan bakar spesifik Rasio perbandingan udara bahan bakar Efisiensi volumetris Efisiensi termal brake Pengujian Emisi Gas Buang Kadar carbon monoksida (CO) dalam gas buang Kadar unburned hidro carbon (UHC) dalam gas buang Kadar carbon dioksida (CO 2 ) dalam gas buang Kadar sisa oksigen (O 2 ) dalam gas buang BAB 5. KESIMPULAN 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

13 DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Spesifikasi Mesin Diesel TD4A 4-langkah Tabel 3.2 Spesifikasi TD4A 001 Instrumentation Unit Tabel 4.1 Data hasil pengujian dan perhitungan bom kalorimeter Tabel 4.2 Data hasil perhitungan untuk torsi Tabel 4.3 Data hasil perhitungan untuk daya Tabel 4.4 Data hasil perhitungan untuk Sfc Tabel 4.5 Data hasil perhitungan untuk AFR Tabel 4.6 Data hasil perhitungan untuk efisiensi volumetris Tabel 4.7 Data hasil perhitungan untuk efisiensi termal brake Tabel 4.8 Kadar CO dalam gas buang Tabel 4.9 Kadar UHC dalam gas buang Tabel 4.10 Kadar CO 2 dalam gas buang Tabel 4.11 Kadar sisa oksigen (O 2 ) dalam gas buang... 57

14 DAFTAR GAMBAR Gambar 3.1 Bom kalorimeter Gambar 3.2 Diagram alir Pengujian nilai kalor bahan bakar Gambar 3.3 Mesin uji (TD4 A 001) Gambar 3.4 TD4 A 001 Instrumentation Unit Gambar 3.5 Diagram alir pengujian performansi motor bakar diesel Gambar 3.6 Auto logic gas analizer Gambar 3.7 Diagram alir pengujian emisi gas buang motor bakar diesel Gambar 4.1 Grafik HHV vs jenis bahan bakar Gambar 4.2 Grafik LHV vs jenis bahan bakar Gambar 4.3 Grafik Torsi vs putaran untuk beban 10 kg Gambar 4.4 Grafik Torsi vs putaran untuk beban 25 kg Gambar 4.5 Grafik Daya vs putaran untuk beban 10 kg Gambar 4.6 Grafik Daya vs putaran untuk beban 25 kg Gambar 4.7 Grafik Sfc vs putaran untuk beban 10 kg Gambar 4.8 Grafik Sfc vs putaran untuk beban 25 kg Gambar 4.9 Kurva Viscous Flow Meter Calibration Gambar 4.10 Grafik AFR vs putaran untuk beban 10 kg Gambar 4.11 Grafik AFR vs putaran untuk beban 25 kg Gambar 4.12 Grafik Efisiensi volumetris vs putaran untuk beban 10 kg Gambar 4.13 Grafik Efisiensi volumetris vs putaran untuk beban 25 kg Gambar 4.14 Grafik thermal vs putaran untuk beban 10 kg

15 Gambar 4.15 Grafik thermal vs putaran untuk beban 25 kg Gambar 4.16 Grafik kadar CO vs putaran untuk beban 10 kg Gambar 4.17 Grafik kadar CO vs putaran untuk beban 25 kg Gambar 4.18 Grafik kadar UHC vs putaran untuk beban 10 kg Gambar 4.19 Grafik kadar UHC vs putaran untuk beban 25 kg Gambar 4.20 Grafik kadar CO 2 vs putaran untuk beban 10 kg Gambar 4.21 Grafik kadar CO 2 vs putaran untuk beban 25 kg Gambar 4.22 Grafik kadar O2 vs putaran untuk beban 10 kg Gambar 4.23 Grafik kadar O2 vs putaran untuk beban 25 kg... 58

16 DAFTAR NOTASI LAMBANG KETERANGAN SATUAN AFR Air fuel ratio C f Faktor koreksi C v Panas jenis bom calorimeter kj/kg. 0 C HHV Nilai kalor atas bahan bakar kj/kg LHV Nilai kalor bawah bahan bakar kj/kg M Persentase kandungan air dalam bahan m a Laju aliran massa udara kg/jam m f Laju aliran bahan bakar kg/jam n Putaran mesin rpm η b Efisiensi termal brake η v Efisiensi volumetric ρ a Kerapatan udara kg/m 3 P B Daya keluaran Watt Qlc Kalor laten kondensasi uap air kj/kg Sfc Konsumsi bahan bakar spesifik g/kwh S gf Spesifik gravity T Torsi N.m t f Waktu untuk menghabiskan bahan bakar detik V f Volume bahan bakar yang diuji ml V s Volume langkah torak m 3