DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA M E D A N 2016

dokumen-dokumen yang mirip
UJI PERFORMANSI MESIN DIESEL BERBAHAN BAKAR LPG DENGAN MODIFIKASI SISTEM PEMBAKARAN DAN MENGGUNAKAN KONVERTER KIT SEDERHANA

MODIFIKASI MESIN DIESEL SATU SILINDER BERBAHAN BAKAR SOLAR MENJADI LPG DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM GAS MIXER

PENGARUH PENGGUNAAN BAHAN BAKAR MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN CAMPURAN SOLAR DAN BIOSOLAR TERHADAP PERFORMANSI MESIN DIESEL

KAJIAN PERFORMANSI MESIN DIESEL STASIONER SATU SILINDER DENGAN BAHAN BAKAR CAMPURAN BIODIESEL SESAMUM INDICUM

PENGARUH VARIASI PERBANDINGAN BAHAN BAKAR SOLAR-BIODIESEL (MINYAK JELANTAH) TERHADAP UNJUK KERJA PADA MOTOR DIESEL

SKRIPSI MOTOR BAKAR. Disusun Oleh: HERMANTO J. SIANTURI NIM:

UJI EKSPERIMENTAL PENGARUH PENAMBAHAN BIOETANOL PADA BAHAN BAKAR PERTALITE TERHADAP UNJUK KERJA MOTOR BAKAR BENSIN

Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik DISUSUN OLEH : DANIEL PASARIBU

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013

PENGARUH CAMPURAN BAHAN BAKAR PREMIUM, HIDROGEN DAN ETANOL 96% TERHADAP PERFOMANSI DAN EMISI GAS BUANG MESIN GENSET OTTO

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

KAJIAN EKSPERIMENTAL PERBANDINGAN PERFORMANSI MESIN OTTO BAHAN BAKAR PREMIUM DENGAN BAHAN BAKAR LPG

UJI EKSPERIMENTAL PERBANDINGAN UNJUK KERJA MOTOR BAKAR BERBAHAN BAKAR PREMIUM DENGAN CAMPURAN ZAT ADITIF-PREMIUM (C1:80, C3:80, C5:80)

UJI EKSPERIMENTAL PERBANDINGAN UNJUK KERJA MOTOR OTTO BERBAHAN BAKAR PERTALITE DENGAN CAMPURAN PERTALITE-ZAT ADITIF CAIR

PENGARUH CAMPURAN BAHAN BAKAR PREMIUM, HIDROGEN DAN ETANOL 99% TERHADAP PERFORMANSI DAN EMISI GAS BUANG MESIN GENSET OTTO

ANALISA PERFORMANSI MOTOR BAKAR DIESEL MENGGUNAKAN CAMPURAN HI-CESTER DENGAN SOLAR

STUDI PERBANDINGAN KINERJA MOTOR STASIONER EMPAT LANGKAH SATU SILINDER MENGGUNAKAN BAHAN BAKAR GAS LPG DAN BIOGAS

KAJIAN PERFORMANSI MESIN DIESEL STASIONER SATU SILINDER MENGGUNAKAN KATALITIK KONVERTER DENGAN BAHAN BAKAR CAMPURAN PERTADEX DAN BIODIESEL BIJI KARET

PENGARUH BESAR MEDAN MAGNET TERHADAP PRESTASI MESIN DIESEL STASIONER SATU SILINDER

Fahmi Wirawan NRP Dosen Pembimbing Prof. Dr. Ir. H. Djoko Sungkono K, M. Eng. Sc

KAJIAN PERFORMANSI MESIN GENSET OTTO DENGAN BAHAN BAKAR PREMIUM DAN BIOGAS DARI LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA SAWIT

ANALISA PERFORMANSI MESIN DIESEL DENGAN MENGGUNAKAN VARIASI CAMPURAN BAHAN BAKAR PERTADEX DAN POLIPROPILENA CAIR

KAJIAN PERFORMANSI MESIN DIESEL STASIONER SATU SILINDER MENGGUNAKAN KATALITIK KONVERTER DENGAN BAHAN BAKAR BIODIESEL BIJI KEMIRI SUNAN

KAJIAN PERFORMANSI MESIN DIESEL STASIONER SATU SILINDER MENGGUNAKAN SUPERCHARGER DENGAN BAHAN BAKAR BIODIESEL SESAMUM INDICUM

PENGUJIAN PERFORMANSI MOTOR DIESEL DENGAN BAHAN BAKAR BIODIESEL CAMPURAN MINYAK JARAK PAGAR (JATROPHA CURCAS) DENGAN CRUDE PALM OIL (CPO)

KAJIAN PERFORMANSI MESIN DIESEL DENGAN MENGGUNAKAN VARIASI CAMPURAN BAHAN BAKAR DEXLITE DAN FATTY ACID METHYL ESTER GALLUS GALLUS DOMESTICUS

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

UJI PERFORMANSI MESIN OTTO EFI SATU SILINDER BERBAHAN BAKAR CAMPURAN PREMIUM DAN METANOL DENGAN MENGGUNAKAN SUPERCHARGER LISTRIK

KAJIAN STUDI PENGARUH JARAK MEDAN MAGNET 2500 GAUSS DENGAN RUANG BAKAR TERHADAP PERFORMANSI MESIN OTTO SATU SILINDER DENGAN BAHAN BAKAR PREMIUM

PERFORMANSI MESIN SEPEDA MOTOR SATU SILINDER BERBAHAN BAKAR PREMIUM DAN PERTAMAX PLUS DENGAN MODIFIKASI RASIO KOMPRESI SKRIPSI

TUGAS SARJANA PENGUJIAN PENGGUNAAN ALAT PENGHEMAT BBM PADA MESIN BERBAHAN BAKAR BENSIN DAN SPIRITUS DITINJAU DARI ASPEK EMISI GAS BUANG

ANALISIS PERFORMANSI MOTOR BAKAR DIESEL SWD 8FG PLTD AYANGAN TAKENGON ACEH TENGAH

PENGARUH MAGNETASI TERHADAP EMISI GAS BUANG, TEMPERATUR AIR PENDINGIN DAN OLI PADA MESIN DIESEL STASIONER SATU SILINDER DENGAN BAHAN BAKAR SOLAR MURNI

Bagaimana perbandingan unjuk kerja motor diesel bahan bakar minyak (solar) dengan dual fuel motor diesel bahan bakar minyak (solar) dan CNG?

BAB III METODE PENELITIAN. Daya motor dapat diketahui dari persamaan (2.5) Torsi dapat diketahui melalui persamaan (2.6)

TUGAS AKHIR. PENGARUH PENGGUNAAN BAHAN BAKAR GAS LPG TERHADAP UNJUK KERJA MOTOR 4 LANGKAH 100cc

OLEH : DADANG HIDAYAT ( ) DOSEN PEMBIMBING : Dr. Bambang Sudarmanta, ST., MT.

PENGUJIAN PERFORMANSI GENERATOR SET MENGGUNAKAN BAHAN BAKAR SOLAR DAN PERTAMINA DEX

PROGRAM STUDI DIPLOMA III JURUSAN TEKNIK MESIN Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2010

KAJIAN EKSPERIMENTAL PERBANDINGAN PERFORMANSI MESIN SEPEDA MOTOR BERKAPASITAS 125 CC MENGGUNAKAN BAHAN BAKAR PERTAMAX DENGAN LPG

STUDI KOMPARASI KINERJA MESIN BERBAHAN BAKAR SOLAR DAN CPO DENGAN PEMANASAN AWAL SKRIPSI

KAJIAN PERFORMANSI MESIN DIESEL DENGAN MENGGUNAKAN VARIASI CAMPURAN BAHAN BAKAR PERTADEX DAN MINYAK POLIPROPILENA CAIR DENGAN SUPERCHARGER SKRIPSI

KAJIAN EKSPERIMENTAL PERFORMANSI MOTOR BAKAR SATU SILINDER BAHAN BAKAR BIOGAS DAN BAHAN BAKAR GAS LPG

SKRIPSI. Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi. Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik. Oleh : Teguh Iman Widodo ( )

TUGAS AKHIR TM Ari Budi Santoso NRP : Dosen Pembimbing Dr. Bambang Sudarmanta, ST. MT.

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Uji Eksperimental Pertamina DEX dan Pertamina DEX + Zat Aditif pada Engine Diesel Putaran Konstan KAMA KM178FS

PENGARUH MAGNETASI BAHAN BAKAR DAN PENGGUNAAN KATALITIK TERHADAP EMISI GAS BUANG, TEMPERATUR AIR PENDINGIN DAN OLI PADA MESIN DIESEL SATU SILINDER

ANALISIS PENGARUH PENGGUNAAN SISTEM HYBRID TERHADAP EFISIENSI DAN TINGKAT EMISI GAS BUANG PADA MOTOR BAKAR DIESEL SKRIPSI

LAMPIRAN A PERHITUNGAN DENGAN MANUAL. data data dari tabel hasil pengujian performansi motor diesel. sgf = 0,845 V s =

RANCANG BANGUN DAN PENGUJIAN TURBIN PELTON MINI BERTEKANAN 7 BAR DENGAN DIAMETER RODA TURBIN 68 MM DAN JUMLAH SUDU 12

PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

STUDY PENGARUH CAMPURAN BAHAN BAKAR PREMIUM DAN ETHANOL TERHADAP UNJUK KERJA MESIN MOTOR BENSIN EMPAT LANGKAH

Grafik bhp vs rpm BHP. BHP (hp) Putaran Engine (rpm) tanpa hho. HHO (plat) HHO (spiral) Poly. (tanpa hho) Poly. (HHO (plat)) Poly.

Dosen Pembimbing Dr. Bambang Sudarmanta, ST, MT

PERBANDINGAN UNJUK KERJA GENSET 4-LANGKAH MENGGUNAKAN BAHAN BAKAR BENSIN DAN LPG DENGAN PENAMBAHAN MIXER VENTURI

TUGAS SARJANA PENGUJIAN PENGGUNAAN ALAT PENGHEMAT BBM PADA MESIN BERBAHAN BAKAR BENSIN DAN SPIRITUS DITINJAU DARI ASPEK TEMPERATUR

UJI PERFORMANSI MESIN OTTO SATU SILINDER DENGAN BAHAN BAKAR PREMIUM DAN PERTAMAX PLUS

KATA PENGANTAR. Analisa Karakteristik Mesin Diesel C 233, Daya 78 HP Dengan Menggunakan Dinamometer.

PENGARUH PENAMBAHAN ADITIF PADA PREMIUM DENGAN VARIASI KONSENTRASI TERHADAP UNJUK KERJA ENGINE PUTARAN VARIABEL KARISMA 125 CC

KARAKTERISASI UNJUK KERJA SISTEM DUAL FUEL GASIFIER DOWNDRAFT SERBUK KAYU DAN DIESEL ENGINE GENERATOR SET 3 KW

PEMBUATAN BIODIESEL DARI MINYAK BIJI KARET DENGAN PENGUJIAN MENGGUNAKAN MESIN DIESEL (ENGINE TEST BED)

KARAKTERISTIK PRODUKTIVITAS LISTRIK DARI GENSET BERBAHAN BAKAR BIOGAS DENGAN VARIASI PEMBEBANAN 660, 720, 780, 840, DAN 900 WATT

Abstract. Keywords: Performance, Internal Combustion Engine, Camshaft

MODIFIKASI SISTEM BAHAN BAKAR BENSIN MENJADI BAHAN BAKAR LPG PADA GENSET 900 WATT

Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi. Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik. Oleh: EDGAR SIHOTANG ( ) DEPARTEMEN TEKNIK MESIN

TUGAS SARJANA BIDANG KONVERSI ENERGI

TUGAS SARJANA. Pengujian Mesin Sepeda Motor Dengan Menggunakan Bahan Bakar Premium Dan Gas (LPG) Ditinjau Dari Aspek Emisi Gas Buang

DAFTAR ISI. HALAMAN JUDUL... i. HALAMAN PENGAJUAN... ii. HALAMAN PENGESAHAN... iii. HALAMAN PERNYATAAN... iv. KATA PENGANTAR... v. DAFTAR ISI...

KARAKTERISTIK PEMBAKARAN DARI VARIASI CAMPURAN ETHANOL-GASOLINE (E30-E50) TERHADAP UNJUK KERJA SEPEDA MOTOR 4 LANGKAH FUEL INJECTION 125 CC

PERANCANGAN TURBIN GAS PENGGERAK GENERATOR PADA INSTALASI PLTG DENGAN PUTARAN 3000 RPM DAN DAYA TERPASANG GENERATOR 130 MW SKRIPSI

STUDI PERBANDINGAN KINERJA MOTOR STASIONER 4 LANGKAH SATU SILINDER MENGGUNAKAN BAHAN BAKAR BENSIN DAN BIOGAS

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENGUKUR MOMEN PUNTIR PADA MOTOR BAKAR

TUGAS SARJANA BIDANG KONVERSI ENERGI

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

KINERJA GENSET TYPE EC 1500a MENGGUNAKAN BAHAN PREMIUM DAN LPG PENGARUHNYA TERHADAP TEGANGAN YANG DIHASILKAN

SKRIPSI PENGARUH VARIASI RASIO KOMPRESI DAN PENINGKATAN NILAI OKTAN TERHADAP EMISI GAS BUANG PADA SEPEDA MOTOR EMPAT LANGKAH

RANCANGAN TURBOCARJER UNTUK MENINGKATKAN PERFORMANSI MOTOR DIESEL

ANALISA PERBANDINGAN PENGGUNAAN PREMIUM DAN PERTAMAX PLUS TERHADAP PERFORMANCE ANGINE DAN EMISI GAS BUANG YAMAHA JUPITER Z

ANALISA VARIASI BAHAN BAKAR TERHADAP PERFORMA MOTOR BENSIN 4 LANGKAH

PENGARUH INJEKSI GAS HIDROGEN TERHADAP KINERJA MESIN BENSIN EMPAT LANGKAH 1 SILINDER

PROGRAM STUDI DIII TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2014

KATA PENGANTAR. Fakultas Teknik Jurusan Teknik Mesin Universitas Medan Area. Dalam hal ini Tugas Sarjana yang penulis buat dengan judul ANALISA

BAB III METODE PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN PERHITUNGAN SERTA ANALISA

BAB IV PENGOLAHAN DAN ANALISA DATA

PENGARUH PENGGUNAAN FREKUENSI LISTRIK TERHADAP PERFORMA GENERATOR HHO DAN UNJUK KERJA ENGINE HONDA KHARISMA 125CC

PEMBAHASAN. 1. Mean Effective Pressure. 2. Torque And Power. 3. Dynamometers. 5. Specific Fuel Consumption. 6. Engine Effeciencies

SKRIPSI UNJUK KERJA KENDARAAN RODA DUA TRANSMISI MANUAL YANG MENGGUNAKAN BAHAN BAKAR LNG. Oleh : GANJAR KUSMANEGARA NIM:

SKRIPSI Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik EKAWIRA K NAPITUPULU NIM

PENGUJIAN PENGARUH VARIASI HEAD SUPPLY DAN PANJANG LANGKAH KATUP LIMBAH TERHADAP UNJUK KERJA POMPA HIDRAM

Ahmad Nur Rokman 1, Romy 2 Laboratorium Konversi Energi, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Riau 1

PENGARUH VARIASI ELEKTROLIT KALIUM HIDROKSIDA (KOH) PADA GENERATOR HHO TERHADAP UNJUK KERJA & EMISI GAS BUANG MESIN SUPRA X PGMFi 125 cc

PERUBAHAN BENTUK THROTTLE VALVE KARBURATOR TERHADAP KINERJA ENGINE UNTUK 4 LANGKAH

HALAMAN JUDUL KARAKTERISTIK PRODUKTIVITAS LISTRIK DARI GENSET BERBAHAN BAKAR BIOGAS DENGAN VARIASI PEMBEBANAN 60, 120, 180, 240, dan 300 WATT

Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi XXIII Program Studi MMT-ITS, Surabaya 1 Agustus 2015

Spesifikasi Bahan dan alat :

KAJIAN UNJUK KERJA MESIN BENSIN TOYOTA TIPE KE20F DENGAN VARIASI PENAMBAHAN TEKANAN DAN SUHU UDARA MASUK PADA KARBURATOR

TURBIN UAP & GAS ANALISA PENGARUH WATER WASH TERHADAP PERFORMANSI TURBIN GAS PADA PLTG UNIT 7 PAYA PASIR PT.PLN SEKTOR PEMBANGKITAN MEDAN SKRIPSI

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA

KARAKTERISASI PERFORMA MESIN DIESEL DUAL FUEL SOLAR-CNG TIPE LPIG DENGAN PENGATURAN START OF INJECTION DAN DURASI INJEKSI

Transkripsi:

KAJIAN PERFORMANSI MESIN DIESEL STASIONER SATU SILINDER MENGGUNAKAN BLOWER YANG DIMODIFIKASI MENJADI SUPERCHARGER DENGAN SISTEM DUA BAHAN BAKAR (SOLAR DAN BIOGAS) SKRIPSI Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Oleh : Muhammad Rizki Agustama (110401002) DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA M E D A N 2016 0

ABSTRAK Semakin bertambahnya populasi manusia di bumi dan semakin menipisnya sumber daya minyak menjadi sekian dari banyak hal yang mendorong kita untuk melakukan penelitian dan pengembangan terhadap sumber energi terbarukan (renewable energy), salah satunya yang memiliki potensi besar adalah penggunaan biogas yang digunakan sebagai bahan bakar motor bakar dengan sistem dua bahan bakar. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa performansi mesin diesel R 175 AN dengan supercharger menggunakan sistem dua bahan bakar (solar dan biogas) dimana aliran biogas yang masuk ke ruang bakar akan diatur ( aliran 2, 4, 6 l/min). Selain itu, penelitian ini juga akan menganalisa nilai ekonomis setelah menggunakan sistem dua bahan bakar (solar dan biogas), serta emisi gas buang dari hasil pembakaran. Daya maksimum mesin terjadi pada penggunaan bahan bakar solar + 6 l/min biogas pada putaran 1500 rpm dan pembebanan 2500 Watt yaitu sebesar 1536,99 Watt, torsi maksimum pada pembebanan 2500 Watt putaran 1500 rpm menggunakan bahan bakar solar + 6 l/min biogas sebesar 9,79 Nm. Nilai SFC maksimum pada bahan bakar solar + 6 l/min beban 500 Watt putaran 1000 rpm yaitu sebesar 2508,48 gr/kw.jam. Efisiensi thermal brake maksimum pada penggunaan bahan bakar solar pembebanan 1000 Watt putaran 1500 rpm yaitu sebesar 18,73 %. Nilai AFR maksimum pada bahan bakar solar pembebanan 500 Watt putaran 1000 rpm yaitu sebesar 68,75. Tekanan efektif rata-rata maksimum pada penggunaan bahan bakar solar + biogas 6 l/min pada putaran 1500 rpm yahitu sebesar 348,08 kpa. Untuk nilai ekonomis maksimum pada bahan bakar solar + biogas 6 l/min pada putaran 1000 rpm yaitu menghemat sebesar 62,29 % jika dibanding dengan penggunaan bahan bakar solar. Untuk emisi gas buang, nilai opacity rata rata mengalami penurunan setelah menggunakan sistem dua bahan bakar (solar dan biogas). Kadar HC dan CO mengalami peningkatan setelah menggunakan sistem dua bahan bakar. Kata kunci : Biogas, Performansi, Supercharger, Emisi, sistem dua bahan bakar. i

ABSTRACT The increasing human population on earth and the depletion of oil resources into a few thousandths of a lot of things that encourage us to do research and development on renewable energy sources, one of which has a great potential is the use of biogas is used as fuel for internal combustion engine with dual fuel system. This study aims to analyze the performance of the diesel engine R 175 AN using supercharger with dual fuel systems diesel and biogas in which biogas flow entering the combustion chamber will be set (flow 2, 4, 6 l/s). In addition, this study will also analyze economic value after use dual fuel systems diesel and biogas, and the exhaust emissions from the combustion too. Engine maximum power with rotation 1500 and load 2500 watt occurs in the use of diesel fuel + 6 l / min biogas which amounted to 1536,99 Watt, maximum torque at 2500 Watt load and rotation 1500 rpm using diesel fuel + 6 l / min biogas amounted to 9,79 Nm. SFC maximum value on diesel fuel + 6 l/min biogas load of 500 Watt and 1000 rpm rotation that is equal to 2508,48 gr / kwh. Maximum brake thermal efficiency in the use of diesel fuel with load 1500 Watt and 1200 rpm rotation that is equal to 18,73%. AFR maximum value on diesel fuel + 6 l / min biogas with load 500 Watt and 1000 rpm rotation that is equal to 68,75. For brake mean effective pressure maximum value on diesel fuel + 6 l/min biogas with load 2500 watt and 1500 rpm rotation that is equal to 348,08 kpa. For economic value maximum value on diesel + biogas 6 l/min with load 500 watt and 1000 rpm rotation, economic value in terms of fuel savings increased to 62,29 % when compared with diesel fuel. For exhaust emissions, the average opacity value has decreased after using dual fuel systems diesel and biogas. HC and CO levels increased after using dual fuel systems. Key Words: Biogas, Performances, Supercharger, Emission, Dual Fuel System. ii

KATA PENGANTAR Alhamdulillah, Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat rahmat dan karunia-nya penulis dapat menyelesaikan seluruh proses penulisan skripsi ini dengan baik. Tidak lupa pula penulis ucapkan shalawat beriringkan salam kepada junjungan Nabi Besar Muhammad SAW, semoga mendapat syafaat-nya di hari akhir. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan untuk mencapai gelar sarjana di Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik. Adapun yang menjadi judul skripsi ini yaitu KAJIAN PERFORMANSI MESIN DIESEL STASIONER SATU SILINDER MENGGUNAKAN BLOWER YANG DIMODIFIKASI SEBAGAI SUPERCHARGER DENGAN SISTEM DUA BAHAN BAKAR (DIESEL DAN BIOGAS) Selama penulisan skripsi ini, penulis juga banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis juga mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Sudarianto dan Ibu hadiyati selaku kedua Orang tua penulis, Duwinda Khairunnisa selaku adik, Bapak Syamsir dan Bapak Syaiful Anwar selaku paman serta seluruh keluarga besar penulis yang selalu mendukung secara moril ataupun materil, serta terus mendoakan penulis sejak mulai kuliah hingga menyelesaikan tugas sarjana ini. 2. Bapak Dr. Eng. Himsar Ambarita, ST. MT selaku dosen pembimbing, yang bersedia meluangkan waktu dalam memberikan bimbingan serta masukan dalam penyelesaian tugas sarjana ini. 3. Bapak Dr.Ing.Ir. Ikhwansyah Isranuri selaku Ketua Departemen Teknik Mesin USU yang memberikan kesempatan kepada penulis dalam menyelesaikan tugas sarjana ini. 4. Seluruh Dosen dan Pegawai Departemen Teknik Mesin USU. 5. PT. Multimas Nabati Asahan beserta seluruh Staff dan Pegawai karena telah memberikan kesempatan penelitian dan pengambilan gas methan (biogas) sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas sarjana ini. iii

6. Bapak Ismail dan Ibu Yamini yang selalu mendukung, membantu serta memberikan doa kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas sarjana ini. 7. Andri Ismayantri,S.S yang selalu memberikan doa dan kasih sayang serta selalu membantu dan memberi dukungan dalam penyelesaian tugas sarjana dan perkuliahan ini. 8. Kawan-kawan satu tim skripsi Ramadhan Hutagaol, Teguh Iman Widodo, Imam Syaifullah yang saling memberi semangat satu sama lain meskipun kadang ada salah paham tapi tetap kompak terus hingga bisa menyelesaikan tugas sarjana ini. 9. Tarmizi Taher, Budi Ari S, Sakinah Rahmi, serta seluruh kawan kawan stambuk 2011 yang tidak bisa disebutkan satu-persatu yang selalu menemani dan memberikan masukan serta semangat kepada penulis. 10. Bang Irvan Aspidar, Abang-abang stambuk 2009, 2010 dan Semua adekadek di Teknik Mesin USU yang telah banyak memberikan doa serta semangat bagi penulis dalam menyelesaikan tugas sarjana ini. Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurang sempurnaan dan kekeliruan dalam penulisan skripsi ini. Oleh karena itu penulis akan sangat berterima kasih dan dengan senang hati menerima saran dan kritik yang membangun demi tercapainya tulisan yang lebih baik. Akhir kata penulis berharap semoga tulisan ini dapat memberi manfaat kepada pembaca. Terima kasih. Medan, September 2016 Penulis Muhammad Rizki Agustama NIM. 110401002 iv

DAFTAR ISI ABSTRAK... i KATA PENGANTAR... iii DAFTAR ISI... v DAFTAR GAMBAR... ix DAFTAR TABEL... xiii DAFTAR NOTASI... xv BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Tujuan Pengujian... 2 1.3 Batasan Masalah... 3 1.4 Manfaat Pengujian... 4 1.5 Metodologi Penelitian... 4 1.6 Sistemetika Penulisan... 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Bahan Bakar Hidrokarbon... 6 2.1.1 Solar... 6 2.1.2 Karakteristik Solar... 7 2.2 Bahan Bakar Gas (BBG)... 9 2.2.1 Sejarah Biogas... 10 2.2.2 Defenisi Biogas... 11 2.2.3 Karakteristik Bahan Bakar Biogas... 11 2.2.4 Nilai Kalor Biogas... 13 2.2.5 Proses Pembuatan Biogas... 14 2.2.6 Kelebihan dan Kekurangan Biogas... 16 2.3 Sistem Dua Bahan Bakar (Dual Fuel System)... 17 2.4 Mesin Diesel... 18 2.4.1 Prinsip Kerja Mesin Diesel... 19 2.4.2 Performansi Mesin Diesel... 21 2.5 Tinjauan Nilai Ekonomis... 26 2.6 Blower... 26 v

2.6.1 Jenis- Jenis Blower... 27 2.7 Supercharger... 28 2.8 Generator... 29 2.9 Emisi Gas Buang... 31 2.9.1 Sumber... 31 2.9.2 Komposisi Kimia... 32 2.9.3 Bahan Penyusun... 32 2.8 Teori Pembakaran... 34 BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat... 36 3.2 Alat dan Bahan... 36 3.2.1 Alat... 36 3.2.2 Bahan...... 45 3.3 Metode Pengumpulan data... 45 3.4 Metode Pengolahan data... 45 3.5 Pengamatan dan Tahap Pengujian... 45 3.6 Prosedur Perakitan... 46 3.7 Prosedur Pengujian Prestas Mesin Diesel dan Mesin Dual Fuel.. 47 3.8 Diagram Alir Penelitian... 49 3.9 Prosedur Pengujian Emisi Gas Buang... 50 3.10 Set Up Alat... 51 BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN 4.1 Daya... 53 4.1.1 Daya yang dihasilkan menggunakan Bahan Bakar Solar... 53 4.1.2 Daya yang Dihasilkan menggunakan Bahan Bakar Solar + 2 l/min Biogas... 55 4.1.3 Daya yang Dihasilkan menggunakan Bahan Bakar Solar + 4 l/min Biogas... 56 4.1.4 Daya yang Dihasilkan menggunakan Bahan Bakar Solar + 6 l/min Biogas... 57 4.2 Torsi... 65 vi

4.2.1 Torsi yang Dihasilkan Menggunakan Bahan Bakar Solar Murni... 65 4.2.2 Torsi yang Dihasilkan Menggunakan Bahan Bakar Solar + 2 l/min Biogas... 67 4.2.3 Torsi yang Dihasilkan Menggunakan Bahan Bakar Solar + 4 l/min Biogas... 68 4.2.4 Torsi yang Dihasilkan Menggunakan Bahan Bakar Solar + 6 l/min Biogas... 70 4.3 Konsumsi Bahan Bakar Spesifik (SFC)... 77 4.3.1 Perhitungan SFC Menggunakan Bahan Bakar Solar Murni. 77 4.3.2 Perhitungan SFC Menggunakan Bahan Bakar Solar + 2 l/min Biogas... 79 4.3.3 Perhitungan SFC Menggunakan Bahan Bakar Solar + 4 l/min Biogas... 81 4.3.4 Perhitungan SFC Menggunakan Bahan Bakar Solar + 6 l/min Biogas... 83 4.4 Efisiensi Thermal Brake... 90 4.4.1 Efisiensi Thermal Brake Menggunakan Bahan Bakar Solar... 90 4.4.2 Efisiensi Thermal Brake Menggunakan Bahan Bakar Solar + 2 l/min Biogas... 92 4.4.3 Efisiensi Thermal Brake Menggunakan Bahan Bakar Solar + 4 l/min Biogas... 94 4.4.4 Efisiensi Thermal Brake Menggunakan Bahan Bakar Solar + 6 i/min Biogas... 96 4.5 Rasio Udara Bahan Bakar (AFR)... 103 4.5.1 Perhitungan AFR Menggunakan Bahan Bakar Solar Murni... 103 4.5.2 Perhitungan AFR Menggunakan Bahan Bakar Solar + 2 l/min Biogas... 105 4.5.3 Perhitungan AFR Menggunakan Bahan Bakar Solar + 4 l/min Biogas... 107 vii

4.5.4 Perhitungan AFR Menggunakan Bahan Bakar Solar + 6 l/min Biogas... 109 4.6 Brake Mean Effective Preasure... 115 4.6.1 Besarnya bmep pada bahan bakar solar... 115 4.6.2 Besarnya bmep pada bahan bakar solar + 2 l/min Biogas... 116 4.6.3 Besarnya bmep pada bahan bakar solar + 4 l/min Biogas... 118 4.6.4 Besarnya bmep pada bahan bakar solar + 6 l/min Biogas... 120 4.7 Tinjauan Nilai Ekonomis... 127 4.7.1 Tinjauan Nilai Ekonomis Menggunakan Bahan BakarSolar Murni... 127 4.7.2 Tinjauan Nilai Ekonomis Menggunakan Bahan Bakar Solar + 2 l/min Biogas... 129 4.7.3 Tinjauan Nilai Ekonomis Menggunakan Bahan Bakar Solar + 4 l/min Biogas... 130 4.7.4 Tinjauan Nilai Ekonomis Menggunakan Bahan Bakar Solar + 6 l/min Biogas... 132 4.8 Emisi Gas buang... 139 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan... 146 5.2 Saran... 147 DAFTAR PUSTAKA... xvi LAMPIRAN... xviii viii

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Proses Penyulingan Minyak...6 Gambar 2.2 Proses Pembuatan Biogas Sederhana...15 Gambar 2.3 Mesin Dengan Sistem Dua Bahan Bakar...18 Gambar 2.4 Diagram T-S dan P-V Siklus Diesel...20 Gambar 2.5 Prinsip Kerja Mesin Diesel...20 Gambar 2.6 Skema Operasi Dynamometer...24 Gambar 2.7 Blower...27 Gambar 2.8 Prinsip kerja Supercharger...29 Gambar 2.9 Generator...30 Gambar 2.10 Standar Uji Emisi Gas Buang...31 Gambar 2.11 Proses Pembakaran Mesin Diesel...34 Gambar 3.1 Tiger Diesel Engine R175 AN...36 Gambar 3.2 Syncronous Generators Single Phase AC...37 Gambar 3.3 Blower Electric...37 Gambar 3.4 Engine Smoke meter dan Gas Analyzer...38 Gambar 3.5 Tachometer...39 Gambar 3.6 Buret...39 Gambar 3.7 Multi meter...40 Gambar 3.8 Tabung Penyimpanan Biogas...40 Gambar 3.9 Regulator Gas...40 Gambar 3.10 Stop watch...41 ix

Gambar 3.11 Manometer...41 Gambar 3.12 Flowmeter...42 Gambar 3.13 Selang Bertekanan...42 Gambar 3.14 Rangkaian Lampu...43 Gambar 3.15 Tools...43 Gambar 3.16 V-Belt dan Pulley...43 Gambar 3.17 Panel Listrik...44 Gambar 3.18 Kompresor...44 Gambar 3.19 Selenoid Valve...45 Gambar 3.20 Diagram Alir Pengujian Performansi Mesin Diesel...49 Gambar 3.21 Diagram Alir Pengujian Emisi Gas Buang...50 Gambar 3.22 Set Up Alat Pengujian...51 Gambar 3.23 Set Up Pengujian Performansi Mesin Diesel...52 Gambar 4.1 Grafik Daya vs RPM Tiap Bahan Bakar pada Beban 500 Watt...60 Gambar 4.2 Grafik Daya vs RPM Tiap Bahan Bakar pada Beban 1000 Watt...61 Gambar 4.3 Grafik Daya vs RPM Tiap Bahan Bakar pada Beban 1500 Watt...62 Gambar 4.4 Grafik Daya vs RPM Tiap Bahan Bakar pada Beban 2000 Watt...63 Gambar 4.5 Grafik Daya vs RPM Tiap Bahan Bakar pada Beban 2500 Watt...64 Gambar 4.6 Grafik Torsi vs RPM pada Beban 500 Watt...71 Gambar 4.7 Grafik Torsi vs RPM pada Beban 1000 Watt...72 Gambar 4.8 Grafik Torsi vs RPM pada Beban 1500 Watt...73 Gambar 4.9 Grafik Torsi vs RPM pada Beban 2000 Watt...74 x

Gambar 4.10 Grafik Torsi vs RPM pada Beban 2500 Watt...75 Gambar 4.11 Grafik SFC vs RPM pada Beban 500 Watt...84 Gambar 4.12 Grafik SFC vs RPM pada Beban 1000 Watt...85 Gambar 4.13 Grafik SFC vs RPM pada Beban 1500 Watt...86 Gambar 4.14 Grafik SFC vs RPM pada Beban 2000 Watt...87 Gambar 4.15 Grafik SFC vs RPM pada Beban 2500 Watt...88 Gambar 4.16 Grafik Efisiensi Thermal vs RPM pada Beban 500 Watt...96 Gambar 4.17 Grafik Efisiensi Thermal vs RPM pada Beban 1000 Watt...97 Gambar 4.18 Grafik Efisiensi Thermal vs RPM pada Beban 1500 Watt...98 Gambar 4.19 Grafik Efisiensi Thermal vs RPM pada Beban 2000 Watt...99 Gambar 4.20 Grafik Efisiensi Thermal vs RPM pada Beban 2500 Watt...100 Gambar 4.21 Grafik AFR vs RPM pada Beban 500 Watt...108 Gambar 4.22 Grafik AFR vs RPM pada Beban 1000 Watt...109 Gambar 4.23 Grafik AFR vs RPM pada Beban1500 Watt...110 Gambar 4.24 Grafik AFR vs RPM pada Beban 2000 Watt...111 Gambar 4.25 Grafik AFR vs RPM pada Beban 2500 Watt...112 Gambar 4.26 Grafik bmep vs Putaran pada pembebanan 500 Watt...119 Gambar 4.27 Grafik bmep vs Putaran pada pembebanan 1000 Watt...120 Gambar 4.28 Grafik bmep vs Putaran pada pembebanan 1500 Watt...121 Gambar 4.29 Grafik bmep vs Putaran pada pembebanan 2000 Watt...122 Gambar 4.30 Grafik bmep vs Putaran pada pembebanan 2500 Watt...123 xi

Gambar 4.31 Grafik Nilai Ekonomis vs RPM pada Beban 500 Watt...130 Gambar 4.32 Grafik Nilai Ekonomis vs RPM pada Beban 1000 Watt...131 Gambar 4.33 Grafik Nilai Ekonomis vs RPM pada Beban 1500 Watt...132 Gambar 4.34 Grafik Nilai Ekonomis vs RPM pada Beban 2000 Watt...133 Gambar 4.35 Grafik Nilai Ekonomis vs RPM pada Beban 2500 Watt...134 xii

DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Spesifikasi Minyak Solar sesuai keputusan Dirjen Migas... 9 Tabel 2.2 Komposisi Kandungan Biogas... 12 Tabel 2.3 Sifat Fisik Biogas... 12 Tabel 2.4 Nilai lhv biogas tiap % CH 4 yang dikandungya... 13 Tabel 2.5 Rancangan Angggaran Pembangunan Biogas... 16 Tabel 4.1 Hasil Perhitungan Daya Untuk Bahan Bakar Solar... 54 Tabel 4.2 Tabel 4.3 Hasil Perhitungan Daya Untuk Bahan Bakar Solar + 2 l/min Biogas... 55 Hasil Perhitungan Daya Untuk Bahan Bakar Solar + 4 l/min Biogas... 57 Tabel 4.4 Hasil Perhitungan DayaUntuk Bahan Bakar Solar + 6 l/min Biogas... 58 Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Torsi Untuk Bahan Bakar Solar... 65 Tabel 4.6 Tabel 4.7 Tabel 4.8 Hasil Perhitungan Torsi Untuk Bahan Bakar Solar + 2 l/min Biogas... 67 Hasil Perhitungan Torsi Untuk Bahan Bakar Solar + 4 l/min Biogas... 68 Hasil Perhitungan Torsi Untuk Bahan Bakar Solar + 6 l/min Biogas... 70 Tabel 4.9 Perhitungan SFC Menggunakan Bahan Bakar Solar... 77 Tabel 4.10 Tabel 4.11 Tabel 4.12 Tabel 4.13 Perhitungan SFC Menggunakan Bahan Bakar Solar + 2 l/min Biogas... 78 Perhitungan SFC Menggunakan Bahan Bakar Solar + 4 l/min Biogas... 80 Perhitungan SFC Menggunakan Bahan Bakar Solar + 6 l/min Biogas... 82 Hasil Perhitungan Efisiensi Thermal Brake Menggunakan Bahan Bakar Solar... 89 xiii

Tabel 4.14 Tabel 4.15 Tabel 4.16 Hasil Perhitungan Efisiensi Thermal Brake Menggunakan Bahan Bakar Solar + 2 l/min Biogas... 91 Hasil Perhitungan Efisiensi Thermal Brake Menggunakan Bahan Bakar Solar + 4 l/min Biogas... 93 Hasil Perhitungan Efisiensi Thermal Brake Menggunakan Bahan Bakar Solar + 6 l/min Biogas... 94 Tabel 4.17 Hasil Perhitungan AFR untuk Bahan Bakar Solar... 102 Tabel 4.18 Hasil Perhitungan AFR untuk Bahan Bakar Solar + 2 l/min Biogas... 104 Tabel 4.19 Hasil Perhitungan AFR untuk Bahan Bakar Solar + 4 l/min Biogas... 105 Tabel 4.20 Hasil Perhitungan AFR untuk Bahan Bakar Solar + 6 l/min Biogas... 107 Tabel 4.21 Besarnya bmep pada bahan bakar solar... 113 Tabel 4.22 Besarnya bmep pada bahan bakar solar + 2 l/min Biogas... 115 Tabel 4.23 Besarnya bmep pada bahan bakar solar + 4 l/min Biogas... 116 Tabel 4.24 Besarnya bmep pada bahan bakar solar + 6 l/min Biogas... 118 Tabel 4.25 Hasil Perhitungan Nilai Ekonomis untuk Bahan Bakar Solar... 124 Tabel 4.26 Hasil Perhitungan Nilai Ekonomis untuk Bahan Bakar Solar + 2 l/min Biogas... 126 Tabel 4.27 Hasil Perhitungan Nilai Ekonomis untuk Bahan Bakar Solar + 4 l/min Biogas... 127 Tabel 4.28 Hasil Perhitungan Nilai Ekonomis untuk Bahan Bakar Solar +6 l/min Biogas... 129 Tabel 4.29 Perhitungan Emisi Gas Buang dengan Bahan Bakar Solar... 135 Tabel 4.30 Perhitungan Emisi Gas Buang dengan Bahan Bakar Solar + 2 l/min Biogas... 137 Tabel 4.31 Perhitungan Emisi Gas Buang dengan Bahan Bakar Solar + 4 l/min Biogas... 138 Tabel 4.32 Perhitungan Emisi Gas Buang dengan Bahan Bakar Solar + 6 l/min Biogas... 139 xiv

DAFTAR NOTASI SIMBOL KETERANGAN SATUAN P B Daya Keluaran Watt CV Nilai kalor kj/kg Laju aliran massa udara kg/s Laju aliranbahanbakar kg/jam n Putaran mesin rpm Effisiensi termal % Sfc Konsumsi bahan bakar spesifik g/kw.jam t Waktu pengujian yang ditentukan jam Ʈ Torsi keluaran mesin N.m massa jenis bahan bakar kg/m 3 V Tegangan listrik Volt I Arus Listrik Ampere v Volume bahan bakar ml d Diameter Silinder mm S Panjang Langkah mm r c Rasio Kompresi V d Volume Silinder m 3 V c Volume sisa di silinder m 3 AFR Rasio campuran bahan bakar dan udara xv