Analisa Perbandingan Unjuk Kerja Mesin Sepeda Motor ANALISA PERBANDINGAN UNJUK KERJA MESIN SEPEDA MOTOR DENGAN MENGGUNAKAN GENERATOR HHO DRY CELL DAN TANPA MENGGUNAKAN GENERATOR HHO DRY CELL Sehat Abdi Saragih Email : abdi_saragih12@yahoo.com ABSTRAK Gas Hidrogen Hidrogen Oksigen (HHO) merupakan salah satu energi terbarukan yang mendapatkan perhatian untuk dikembangkan sebagai energi pengganti bahan bakar fosil. Gas Hidrogen Hidrogen Oksigen (HHO) bisa didapatkan pada air, dimana unsur air tersebut yaitu H 2 O yang akan di elektrolisasi menggunakan Generator HHO dry cell. Generator HHO dry cell adalah alat pembangkit bahan bakar air yang merupakan salah satu alternatif penghemat bahan bakar minyak (BBM) yang berfungsi mengurai air (H 2 O) menjadi atom Hidrogen dan atom Oksigen yang kemudian terkenal dengan nama gas HHO (Hydrogen Hydrogen Oksigen) atau Oxy-Hydrogen. Penggunaan Gas Hidrogen Hidrogen Oksigen (HHO) produk dari generator HHO sebagai suplemen bahan bakar mesin sepeda motor dapat meningkatkan efisiensi pembakaran tanpa mengurangi unjuk kerja mesin sepeda motor. Untuk itu perlu dilakukan penelitian analisa perbandingan unjuk kerja mesin sepeda motor dengan menggunakan Generator HHO dry cell dan tanpa menggunakan generator HHO dry cell. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbandingan unjuk kerja mesin sepeda motor yang menggunakan generator HHO dengan tanpa menggunakan generator HHO. Selain itu juga untuk mengetahui parameter unjuk kerja mesin sepeda motor yang mengalami peningkatan dan penurunan saat menggunakan generator HHO dry cell. Penelitian dilakukan secara eksperimen melalui pengujian mesin sepeda motor dengan menggunakan Generator HHO dry cell dan tanpa menggunakan Generator HHO dry cell pada variasi putaran mesin 3000 rpm, 3500 rpm, 4000 rpm, 4500 rpm, 5000 rpm, 5500 rpm dan 6000 rpm. Dari hasil pengujian diperoleh bahwa unjuk kerja mesin sepeda motor dengan menggunakan Generator HHO dry cell lebih baik dibandingkan tanpa menggunakan generator HHO dry cell. Parameter unjuk kerja mesin sepeda motor yang mengalami peningkatan dengan penggunaan Generator HHO dry cell diantaranya adalah torsi, daya poros efektif, tekanan efektif rata rata, perbandingan bahan bakar dan udara dan efesiensi thermal. Sedangkan parameter yang mengalami penurunan adalah laju konsumsi bahan bakar dan konsumsi bahan bakar spesifik. Kata kunci : gas HHO, generator HHO dry cell, unjuk kerja, mesin sepeda motor ABSTRACT Oxygen Hydrogen Hydrogen gas (HHO) is one of the renewable energy that gets the attention to be developed as a replacement for fossil fuel energy. Oxygen Hydrogen Hydrogen gas (HHO) can be obtained on the water, where the element water is H2O that will be electrolized by using HHO Generator dry cell. HHO Generator dry cell is water fuel generator as an alternative fuel saver oil (BBM) functions to scater water (H2O) into hydrogen atoms and oxygen atoms known as HHO gas (Hydrogen Hydrogen Oxygen) or Oxy-hydrogen. The use of Hydrogen Gas Hydrogen Oxygen (HO) as a product of the HHO generator as fuel supplement motorcycle engine which can increase combustion efficiency without reducing performance motorcycle engines. Thus, it is necessary to study a comparative analysis performance of motorcycle engines using HHO Generator dry cell and without using dry cell HHO generator. This study is aimed to compare the performance of a motorcycle engine using HHO generator and without using HHO generator. Moreover, to find out Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Riau Page 19
the performance parameters of motorcycle engines who got increased and decreased when using dry cell HHO generator. This research is experiment research by testing the motorcycle engine using HHO Generator dry cell and without using dry cell HHO generator on the engine rotation variation 3000 rpm, 3500 rpm, 4000 rpm, 4500 rpm, 5000 rpm, 5500 rpm and 6000 rpm. From the test results showed that the performance of motorcycle using dry cell HHO Generator better than without using dry cell HHO generator. The performance parameters on motorcycle engine which got increased with using dry cell HHO Generator were torque, effective shaft power, average effective pressure, the ratio of fuel and air and thermal efficiency. While the rate parameters decreased were fuel consumption and specific fuel consumption. Keywords : HHO gas, dry cell HHO generator, machine performance, motorcycle engine 1. PENDAHULUAN Gas Hidrogen Hidrogen Oksigen (HHO) merupakan salah satu energi terbarukan yang mendapatkan perhatian untuk dikembangkan sebagai energi pengganti bahan bakar fosil. Gas Hidrogen Hidrogen Oksigen (HHO) bisa didapatkan pada air, dimana unsur air tersebut yaitu H 2 O yang akan di elektrolisasi menggunakan Generator HHO dry cell. Generator HHO dry cell adalah alat pembangkit bahan bakar air yang merupakan salah satu alternatif penghemat bahan bakar minyak (BBM) yang berfungsi mengurai air (H 2 O) menjadi atom Hidrogen dan atom Oksigen yang kemudian terkenal dengan nama gas HHO (Hydrogen Hydrogen Oksigen) atau Oxy-Hydrogen. Penggunaan Gas Hidrogen Hidrogen Oksigen (HHO) produk generator HHO dapat dijadikan sebagai suplemen bahan bakar bensin pada mesin sepeda motor. Gas HHO tersebut dapat meningkatkan efisiensi pembakaran tanpa mengurangi unjuk kerja mesin sepeda motor. Untuk itu perlu dilakukan penelitian analisa perbandingan unjuk kerja mesin sepeda motor dengan menggunakan Generator HHO dry cell dan tanpa menggunakan generator HHO dry cell. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbandingan unjuk kerja mesin sepeda motor yang menggunakan generator HHO dengan tanpa menggunakan generator HHO dry cell. Selain itu juga untuk mengetahui parameter unjuk kerja mesin sepeda motor yang mengalami peningkatan dan penurunan ketika menggunakan generator HHO dry cell. Generator HHO (Electrolyser) adalah alat pembangkit bahan bakar air yang merupakan salah satu alternatif penghemat bahan bakar minyak (BBM) yang berfungsi mengurai air (H 2 O) menjadi atom Hidrogen dan atom Oksigen yang kemudian terkenal dengan nama gas HHO (Hydrogen Hydrogen Oksigen) atau Oxy-Hydrogen. Generator HHO ini terdiri dari dua type, yaitu type Wet Cell Dan Type Dry Cell. Dimana type wet cell lempengan anoda (+) dan katoda (-) di rendam seluruhnya kedalam air, sehingga jika Cell kapasitas 1 liter semua air masuk dalam tabung elektrolisasi menyebabkan sel HHO terakumulasi selamanya, sehingga sel semakin lama semakin panas. Berbeda dengan Type Dry Cell, Air yang di elektrolisa hanya seperlunya (sedikit sekali), yaitu hanya air yang terjebak diantara lempengan cell dan Panas yang ditimbulkan relative kecil, karena selalu terjadi sirkulasi antara air panas dan dingin di reservoir. Komponen Generator HHO dry cell komponen dasar Generator HHO Dry Cell terdiri dari : 1. Cell Generator HHO Cell Generator HHO berfungsi sebagai tempat terjadinya elektrolisa pemisahan molekul H 2 O Page 20 JURNAL APTEK Vol. 7 No. 1 Januari 2015
Analisa Perbandingan Unjuk Kerja Mesin Sepeda Motor Hingga menjadi gas HHO. Cell Generator HHO ini memiliki bagian bagian, yang ikut berperan menghasilkan Gas HHO diantaranya a. Plat elektroda Plat elektroda berfungsi sebagai penghantar arus listrik ke air elektrolit dan tempat berlangsungnya elektrolisis. Plat electroda terdiri dari plat anoda dan plat katoda. b. Gasket Gasket berfungsi sebagai pembatas antar plat dan sebagai pencegah kebocoran. Sarat utama untuk gasket ini harus mampu menutup rapat antar celah sehingga tidak adanya kebocoran antara plat. c. Cover Cover berfungsi sebagai penutup/ pengapit plat-plat stainless dengan baut sekelilingnya dan 2 buah baut berfungsi sebagai penghantar arus ke elektroda anoda (+) dan katoda (-). d. Connector Connector terdiri dari 2 buah tempat masuk nya air elektrolit dan keluarnya gas HHO. Penempatan Connector terletak 1 di bagian atas tempat masuknya air elektrolit, 1 lagi terletak di bagian bawah tempat keluarnya gas HHO. 2. Reservoar Reservoir berfungsi untuk penampung dan penyuplai air elektrolit ke generator HHO. Posisi reservoir harus lebih tinggi dari generator untuk turunnya air ke cell generator HHO. Pada reservoir ada 3 buah selang, 1 selang bagian bawah tempat mengalirnya air elektrolit menuju generator HHO, 1 selang terletak di bagian atas samping tabung reservoar tempat mengalirnya gas HHO dari Generator HHO, dan 1 selang tempat di teruskannya aliran gas HHO ke bubler. berlebih. Gas HHO yang di salurkan ke bubler membawa uap air mengandung unsur Na yang tidak baik untuk mesin. Melalui bubler ini di harapkan air murni yang berada di bubler mampu untuk dapat memurnikan gas HHO dari unsur Na. Dari bubler inilah gas akan langsung di suplai ke karburator untuk di teruskan ke ruang bakar. 2. METODOLOGI Penelitian ini dilakukan secara eksperimen dengan menggunakan mesin sepeda motor yang menggunakan generator HHO dry cell dan tanpa menggunakan generator HHO dry cell. Generator HHO dry cell terdiri dari 6 cell plat stainless stell dengan 3 stack (1 stack anoda dan 2 stack katoda) dengan gasket sebagai pembatas antar plat dan juga sebagai pencegah kebocoran dan di apit oleh cover dari acrylic. Prosedur Pengujian Pengujian dilakukan dengan tahapan sebagai berikut : 1. Hidupkan kipas angin terlebih dahulu. 2. Hidupkan mesin sepeda motor. 3. Pastikan mesin bekerja dalam kondisi normal dan suhu kerja tercapai. 4. Atur putaran operasi mesin sesuai dengan putaran pada pengujian. 5. Pastikan bensin cukup untuk pengujian, jumlah bahan bakar bensin yang digunakan di tetapkan sebanyak 20 ml per 1 x pengujian per putaran mesin. 6. Melakukan pengambilan data pada posisi transmisi gigi percepatan 2 dengan menggunakan bahan bakar premium pada tingkat putaran 3000 rpm, 3500 rpm, 4000 rpm, 4500 rpm, 5000 rpm, 5500 rpm dan 6000 rpm 3. Bubler Bubler berfungsi sebagai penyaring gas HHO dari unsur Na (Garam) dan uap air yang Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Riau Page 21
3. HASIL DAN PEMBAHASAN Cell terhadap Torsi Dari hasil pengujian diketahui bahwa torsi mesin yang menggunakan Generator HHO dry cell lebih tinggi dibandingkan torsi mesin tanpa menggunaakan generator HHO dry cell seperti terlihat pada gambar 1. Pada putaran mesin 3000 rpm torsi mesin tanpa generator HHO dry cell diperoleh sebesar 2,54 Nm sedangkan dengan menggunakan generator HHO dry cell diperoleh sebesar 3,54 Nm. Sehingga torsi mesin sepeda motor dengan menggunakan generator HHO dry cell pada putaran mesin 3000 rpm dapat meningkat sebesar 1 Nm. Sedangkan untuk putaran mesin 3500 rpm dengan menggunakan generator HHO terjadi peningkatan torsi sebesar 1,18 Nm, putaran 4000 rpm diperoleh peningkatan torsi sebesar 1,33 Nm, putaran mesin 4500 rpm diperoleh peningkatan torsi sebesar 1,33 Nm, putaran mesin 5000 rpm Cell terhadap Daya Poros Efektif. Hasil pengujian menunjukkan bahwa daya poros efektif mesin yang menggunakan Generator HHO dry cell lebih tinggi dibandingkan daya poros efektif mesin tanpa menggunakan generator HHO dry cell seperti terlihat pada gambar 2. Pada putaran mesin 3000 rpm daya efektif mesin tanpa generator HHO dry cell diperoleh sebesar 0,8 kw sedangkan dengan menggunakan generator HHO dry cell diperoleh sebesar 1,11 kw. Sehingga daya poros efektif mesin sepeda motor dengan menggunakan generator HHO dry cell pada putaran mesin 3000 rpm dapat meningkat sebesar 0.31 kw. Sedangkan untuk putaran mesin 3500 rpm dengan menggunakan generator HHO terjadi peningkatan daya poros efektif sebesar 0.43 kw. Gambar 1. Torsi mesin dengan generator HHO dry cell dan tanpa generator HHO dry cell pada variasi putaran mesin diperoleh peningkatan torsi sebesar 1,86 Nm, putaran mesin 5500 rpm diperoleh peningkatan torsi sebesar 2,11 Nm, putaran mesin 6000 rpm diperoleh kenaikan torsi sebesar 2,11 Nm, putaran mesin 5500 rpm diperoleh peningkatan torsi sebesar 3,71 Nm dan pada putaran mesin 6000 rpm diperoleh sebesar 3,53 Nm. Gambar 2. Daya poros efektif mesin dengan generator HHO dry cell dan tanpa generator HHO dry cell pada variasi putaran mesin Untuk putaran 4000 rpm diperoleh peningkatan daya poros efektif sebesar 0.56 kw, putaran mesin 4500 rpm diperoleh peningkatan daya poros efektif sebesar 0.63 kw, putaran mesin 5000 rpm diperoleh peningkatan daya poros efektif sebesar 0.98 kw, putaran mesin 5500 rpm diperoleh peningkatan daya poros efektif sebesar 1.21 kw, putaran mesin 6000 rpm diperoleh kenaikan daya poros efektif sebesar 1.26 kw. Page 22 JURNAL APTEK Vol. 7 No. 1 Januari 2015
Analisa Perbandingan Unjuk Kerja Mesin Sepeda Motor Cell terhadap Tekanan Efektif Rata-Rata Dari pengujian yang telah dilakukan diketahui bahwa tekanan efektif rata-rata mesin yang menggunakan Generator HHO dry cell lebih tinggi dibandingkan tekanan efektif rata-rata mesin tanpa menggunaakan generator HHO dry cell seperti terlihat pada gambar 3. Pada putaran mesin 3000 rpm tekanan efektif ratarata mesin tanpa generator HHO dry cell diperoleh sebesar 328,1 kpa sedangkan dengan menggunakan generator HHO dry cell diperoleh sebesar 458,04 kpa. Sehingga tekanan efektif rata-rata mesin sepeda motor pada putaran mesin 3000 rpm dapat meningkat sebesar 129.94 kpa. diperoleh kenaikan tekanan efektif rata-rata sebesar 259,88 kpa. Cell terhadap Konsumsi Bahan Bakar Hasil pengujian menunjukkan baha bahwa konsumsi bahan bakar mesin yang menggunakan Generator HHO dry cell lebih rendah dibandingkan konsumsi bahan bakar mesin tanpa menggunaakan generator HHO dry cell seperti terlihat pada gambar 4. Pada putaran mesin 3000 rpm konsumsi bahan bakar mesin tanpa generator HHO dry cell diperoleh sebesar 0,21 kg/h sedangkan dengan menggunakan generator HHO dry cell diperoleh sebesar 0,19 kg/h. Sehingga konsumsi bahan bakar mesin sepeda motor pada putaran mesin 3000 rpm dapat menurun sebesar 0.013 kg/h Gambar 3. Tekanan efektif rata-rata mesin dengan generator HHO dry cell dan tanpa generator HHO dry cell pada variasi putaran mesin Sedangkan untuk putaran mesin 3500 rpm terjadi peningkatan tekanan efektif rata-rata sebesar 152,68 kpa. Untuk putaran 4000 rpm diperoleh peningkatan tekanan efektif rata-rata sebesar 172,17 kpa, putaran mesin 4500 rpm diperoleh peningkatan tekanan efektif rata-rata sebesar 172.17 kpa, putaran mesin 5000 rpm diperoleh peningkatan tekanan efektif rata-rata sebesar 241.28 kpa, putaran mesin 5500 rpm diperoleh peningkatan tekanan efektif rata-rata sebesar 272.87 kpa, putaran mesin 6000 rpm Gambar 4. Konsumsi bahan bakar mesin dengan generator HHO dry cell dan tanpa generator HHO dry cell pada variasi putaran mesin. Sedangkan untuk putaran mesin 3500 rpm dengan menggunakan generator HHO terjadi 0,016 kg/h. Untuk putaran 4000 rpm diperoleh 0.022 kg/h, putaran mesin 4500 rpm diperoleh 0,028 kg/h, putaran mesin 5000 rpm diperoleh 0,029 kg/h, putaran mesin 5500 rpm diperoleh Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Riau Page 23
0.027 kg/h, putaran mesin 6000 rpm diperoleh 0.019 kg/h. Cell terhadap Pemakaian Bahan Bakar Spesifik Dari hasil pengujian diketahui bahwa konsumsi bahan bakar spesifik mesin yang menggunakan Generator HHO dry cell lebih rendah dibandingkan konsumsi bahan bakar mesin tanpa menggunaakan generator HHO dry cell seperti terlihat pada gambar 5 berikut ini. Gambar 5. Konsumsi bahan bakar spesifik mesin dengan generator HHO dry cell dan tanpa generator HHO dry cell pada variasi putaran mesin Pada putaran mesin 3000 rpm konsumsi bahan bakar spesifik mesin tanpa generator HHO dry cell diperoleh sebesar 0,265 kg/kwh sedangkan dengan menggunakan generator HHO dry cell diperoleh sebesar 0,178 kg/kwh.. Sehingga konsumsi bahan bakar spesifik mesin sepeda motor dengan menggunakan generator HHO dry cell pada putaran mesin 3000 rpm dapat menurun sebesar 0.087 kg/kwh. Sedangkan untuk putaran mesin 3500 rpm dengan menggunakan generator HHO terjadi penurunan konsumsi bahan bakar spesifik sebesar 0.076 kg/kwh. Untuk putaran 4000 rpm diperoleh penurunan konsumsi bahan bakar spesifik sebesar 0.065 kg/kwh, putaran mesin 4500 rpm diperoleh penurunan konsumsi bahan bakar spesifik sebesar 0.052 kg/kwh, putaran mesin 5000 rpm diperoleh penurunan konsumsi bahan bakar spesifik sebesar 0.056 kg/kwh, putaran mesin 5500 rpm diperoleh penurunan konsumsi bahan bakar spesifik sebesar 0,053 kg/kwh, putaran mesin 6000 rpm diperoleh penurunan konsumsi bahan bakar spesifik sebesar 0.043 kg/kwh. Cell terhadap Perbandingan Bahan Bakar Dengan Udara Hasil pengujian menunjukkan bahwa perbandingan bahan bakar dan udara yang menggunakan Generator HHO dry cell lebih tinggi dibandingkan perbandingan bahan bakar dan udara tanpa menggunaakan generator HHO dry cell seperti teerlihat pada gambar 6. Pada putaran mesin 3000 rpm perbandingan bahan bakar dan udara tanpa generator HHO dry cell diperoleh sebesar 0,051 sedangkan diperoleh sebesar 0,054. Sehingga perbandingan bahan bakar dan udara sepeda motor dengan menggunakan generator HHO dry cell pada putaran mesin 3000 rpm dapat meningkat sebesar 0.003. Sedangkan untuk putaran mesin 3500 rpm dengan menggunakan generator HHO terjadi peningkatan perbandingan bahan bakar dan udara sebesar 0.002, putaran 4000 rpm diperoleh peningkatan perbandingan bahan bakar dan udara sebesar 0.001, putaran mesin 4500 rpm diperoleh peningkatan perbandingan bahan bakar dan udara sebesar 0.001, putaran mesin 5000 rpm diperoleh peningkatan perbandingan bahan bakar dan udara sebesar 0.001, putaran mesin 5500 rpm diperoleh peningkatan perbandingan bahan bakar dan udara sebesar 0,001, putaran mesin 6000 rpm diperoleh penurunan perbandingan bahan bakar dan udara sebesar 0.001. Page 24 JURNAL APTEK Vol. 7 No. 1 Januari 2015
Analisa Perbandingan Unjuk Kerja Mesin Sepeda Motor Gambar 6. Perbandingan bahan bakar dan udara dengan generator HHO dry cell dan tanpa generator HHO dry cell pada variasi putaran mesin Cell terhadap Efisiensi Thermal Dari hasil pengujian diketahui bahwa efisiensi thermal mesin yang menggunakan Generator HHO dry cell lebih tinggi dibandingkan efisiensi thermal mesin tanpa menggunakan generator HHO dry cell seperti terlihat pada gambar 7. Pada putaran mesin 3000 rpm efisiensi thermal mesin tanpa generator HHO dry cell diperoleh sebesar 31,01 % sedangkan diperoleh sebesar 46.21 %. Sehingga efisiensi thermal mesin sepeda motor dengan menggunakan generator HHO dry cell pada putaran mesin 3000 rpm dapat meningkat sebesar 15.2 %. Sedangkan untuk putaran mesin 3500 rpm dengan menggunakan generator HHO terjadi peningkatan efisiensi thermal sebesar 18,43 %, untuk putaran 4000 rpm diperoleh peningkatan efisiensi thermal sebesar 23.51 %, putaran mesin 4500 rpm diperoleh peningkatan efisiensi thermal sebesar 23.27 %, putaran mesin 5000 rpm diperoleh peningkatan efisiensi thermal sebesar 30,22 %, putaran mesin 5500 rpm diperoleh peningkatan efisiensi thermal sebesar 32.01 %, putaran mesin 6000 rpm diperoleh kenaikan efisiensi thermal sebesar 29,09 % Gambar 7. Efisiensi thermal dengan generator HHO dry cell dan tanpa generator HHO dry cell pada variasi putaran mesin KESIMPULAN 1. Unjuk kerja mesin sepeda motor dengan menggunakan generator HHO lebih baik dibandingkan dengan tanpa menggunakan generator HHO 2. Parameter unjuk kerja mesin sepeda motor yang mengalami peningkatan adalah torsi, daya efektif poros, tekanan efektif ratarata, efisiensi thermal 3. Parameter unjuk kerja mesin sepeda motor yang mengalami penurunan adalah konsumsi bahan bakar, konsumsi bahan bakar spesifik DAFTAR PUSTAKA Arismunandar Wiranto, Penggerak Mula Motor Bakar Torak, ITB Bandung, 1973. Hidayatullah poempida. 2008, rahasia bahan bakar air, Jakarta: Ufuk press Jama jalius dkk. Teknik sepeda motor jilid 1 direktorat pembinaan sekolah menengah jurusan, departemen pendidikan. 2008. N.Petrovsky, 1994 Marine Internal Combustion Engine,Moscow :mir Publisher, Suprapto, Ontin, 1990 Motor Otomotif, Jakarta: Angkasa. Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Riau Page 25
Wulan, 2002, Bahan Bakar Dan Pembakaran, Program Studi Teknik Kimia, Universitas Indonesia, Jakarta,. Page 26 JURNAL APTEK Vol. 7 No. 1 Januari 2015