III. METODOLOGI PENELITIAN

4 III. METODOLOGI PENELITIAN A. Alat dan Bahan Penelitian. Alat penelitian a. Sepeda motor. Dalam penelitian ini, mesin yang digunakan untuk pengujian adalah motor bensin 4-langkah 0 cc. Adapun spesifikasi mesin uji yang digunakan adalah sebagai berikut : Merek Tipe mesin Sistem pendingin Jumlah silinder Diameter silinder Langkah piston Kapasitas silinder : Honda Absolute Revo : 4 langkah, SOHC : Pendingin udara : (satu) : 50 mm : 55,6 mm : 0 cc Perbandingan kompresi : 9,0 : Daya maksimum Torsi maksimum : 8,46 PS / 7500 : 0,86 kgf.m / 5500

5 Gigi transmisi Kapasitas tangki bahan bakar : 4 kecepatan /bertautan tetap :,7 liter Tahun Pembuatan : 00 Gambar 5. Sepeda Motor yang Digunakan b. Stopwatch Stopwatch digunakan untuk mengukur waktu pada saat pengujian. Gambar 6. Stopwatch c. Gelas ukur 00 ml Gelas ukur 00 ml digunakan untuk mengukur volume air yang akan digunakan sebagai campuran komposisi pembuatan pelet Fly Ash.

6 Gambar 7. Gelas ukur 00 ml d. Tachometer Tachometer yang dipakai dalam penelitian ini digunakan untuk mengetahui putaran mesin (). Gambar 8. Tachometer e. Termometer air raksa Termometer air raksa ini digunakan untuk mengetahui temperatur lingkungan saat pengujian. Gambar 9. Termometer Air Raksa

7 f. Cetakan Gambar 0. Cetakan Cetakan digunakan sebagai alat untuk mencetak hasil campuran fly ash, aquades dan tapioka yang sebelumnya diaduk. g. Perangkat analog Dalam penelitian ini, Speedometer, odometer, sudah berada dalam satu unit panel analog motor pada dashboard. Speedometer dengan ketelitian 0 km / jam, odometer dengan ketelitian 00 m. Odometer Speedometer Gambar. Perangkat analog

8 h. Tangki bahan bakar buatan 50 ml Gambar. Tangki bahan bakar buatan 50 ml Digunakan sebagai wadah bahan bakar ketika proses pengambilan data. Sehingga tidak menggunakan tangki bahan bakar motor agar lebih mudah dalam proses pengukuran konsumsi bahan bakar. i. Oven Gambar. Oven Digunakan untuk mengeringkan fly ash yang telah dibentuk pelet dan digunakan untuk aktivasi fisik.

9 j. Timbangan digital Timbangan digital digunakan untuk mengukur berat fly ash sebelum dilakukan pencampuran dalam pembuatan fly ash pelet. Gambar 4. Timbangan Digital k. Kompor Digunakan untuk memasak atau memanaskan campuran tepung tapioka dan aquades. Gambar 5. Kompor l. Kemasan fly ash Fly ash pelet dikemas dengan menggunakan kawat yang besarnya disesuaikan dengan ruangan pada rumah saringan udara.

40 Gambar 6. Kemasan Fly ash. Bahan penelitian Fly ash Fly ash yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari PLTU Tarahan yang mengandung komposisi kimia SiO, Al O, MgO, CaO dan Fe O. Air Air ini dipakai untuk mencampur fly ash agar mudah dibentuk menjadi fly ash pelet. Pada penelitian ini menggunakan jenis air, yaitu air biasa dengan penyaringan zeolit, air aquades. Tepung Tapioka Tepung tapioka yang digunakan adalah tepung tapioka yang dijual di pasaran Bandar Lampung yang berfungsi sebagai bahan perekat.

4 B. Persiapan Fly ash Fly ash diayak dengan ukuran 00 mesh untuk mendapatkan ukuran partikel yang seragam. Proses pengayakan dilakukan dengan menggunakan ayakan dengan ukuran 00 mesh yang bertujuan untuk menyaring partikel yang lebih besar agar tidak tercampur dengan yang lebih kecil dan menghasilkan ukuran partikel yang semakin halus. Semakin kecil ukuran partikel fly ash maka akan semakin kuat daya rekatnya (Rilham, 0). Pada penelitian ini menggunakan rangkaian pelet fly ash seberat 40 gram. C. Pencetakan fly ash Menjadi Pelet Pertama-tama campuran aquades dengan tapioka dimasak kurang lebih 5 menit hingga campuran tersebut berbentuk seperti lem. Kemudian campuran tersebut diaduk dengan fly ash hingga merata dengan cara memasukkan fly ash sedikit demi sedikit kedalam campuran tersebut. Pencampuran tersebut dilakukan sampai terjadi sebuah campuran yang kalis. Kemudian campuran tersebut diratakan dengan menggunakan ampia hingga mendapatkan permukaan campuran yang sama rata. Setelah merata bisa dilakukan pencetakan fly ash pelet dengan ukuran diameter lebar 0 mm dan tebal mm. Proses pencetakan dilakukan secara manual dengan ukuran yang sama namun tekanan yang diberikan diabaikan. Hasil cetakan fly ash pelet tersebut didiamkan pada pada temperatur ruangan (secara alami) hingga fly ash kering selama 4 jam setelah itu baru dilakukan aktivasi fisik dengan oven pada

4 temperatur 50 o C selama jam. Proses aktivasi fisik ini berfungsi untuk mengurangi kadar air yang terdapat pada fly ash pelet. Setelah diaktivasi fisik fly ash pelet tersebut kemudian diletakkan di dalam saringan udara kendaraan bermotor dengan alat tambahan berupa kawat strimin untuk mengemas fly ash tersebut supaya letak fly ash pelet merata pada saringan udara air yang digunakan divariasi (aquades, air mineral, dan air sumur). Selanjutnya melakukan pengujian konsumsi bahan bakar dengan menggunakan pelet fly ash tersebut pada saringan udara. Setelah diperoleh data pengujian, dengan menggunakan pelet fly ash dengan kondisi aktivasi 50 o C dalam waktu aktivasi jam dan variasi jenis air terbaik, maka berikutnya adalah membuat cetakan pelet fly ash dengan menggunakan jenis air terbaik tersebut dan memberikan variasi kondisi aktivasi (temperatur dan waktu aktivasi). Adapun variasi temperatur yang digunakan yaitu 50 o C,75 o C, 00 o C dan 5 o C sedangkan variasi waktu aktivasi yang digunakan yaitu dan jam.

4 D. Prosedur. Menentukan komposisi terbaik Untuk mendapatkan komposisi terbaik pada campuran pelet fly ash maka diberikan variasi komposisi campuran, yaitu : 80 gram fly ash, 6 ml air, 4 gram tapioka (A 6 ) 7 gram fly ash, 4 ml air, 4 gram tapioka (A 4 ) 64 gram fly ash, ml air, 4 gram tapioka (A ) Air yang digunakan untuk menentukan komposisi campuran terbaik adalah aquades. Temperatur aktivasi yang digunakan adalah 50 o C dan waktu aktivasi jam (Rilham, 0). Sedangkan untuk menentukan komposisi terbaik dari campuran dapat dilihat dari hasil pengujian prestasi mesin yang dilakukan. Adapun pengujian prestasi mesin yang dilakukan yaitu : a. berjalan a. Uji konsumsi bahan bakar pada kecepatan rata-rata selama perjalanan (50 km/jam) dengan jarak 5,7 km. Persiapan yang perlu dilakukan adalah botol berkapasitas 50 ml. Kemudian botol tampung disambungkan dengan rapat bersama selang bensin dan diikat ke sisi samping sepeda motor, setelah itu botol tersebut diisi dengan bensin sebanyak 50 ml. Kemudian dilakukan pengujian dengan kondisi motor dengan filter udara tanpa pelet fly ash. Untuk pelet fly ash yang

44 digunakan yaitu pelet yang telah teraktivasi fisik pada temperatur 50 o C dan waktu aktivasi jam (Rilham, 0). Jarak tempuh dapat diukur pada odometer. Setelah mencapai jarak 5,7 km, kemudian bensin yang tersisa diukur dengan cara melihat garis ukur pada tangki buatan, selanjutnya jumlah bensin awal dikurangkan dengan jumlah bensin yang tersisa, maka didapatkan jumlah bensin yang terpakai pada kondisi normal. Selanjutnya melakukan pengujian pada kondisi motor dengan filter udara yang menggunakan pelet fly ash. Format pencatatan data mengenai konsumsi bahan bakar dapat dilihat pada tabel. Tabel. Data konsumsi bahan bakar No. Komposisi (%) Konsumsi Bahan Bakar (ml) Tanpa A 0 A 0 4 A 40

45 a. Uji Akselerasi (0-80 km/jam) akselerasi menggunakan kondisi filter tanpa pelet fly ash dan menggunakan pelet fly ash. Setelah semua persiapan dilakukan, motor yang telah dinyalakan harus dalam keadaan berhenti (0 km/jam). Ketika gas mulai ditekan, stopwatch mulai diaktifkan. Setelah sampai pada kecepatan yang diinginkan (80 km/jam), stopwatch dinon-aktifkan kemudian dicatat waktu tempuhnya. Untuk mencapai kecepatan yang diinginkan (80 km/jm), pengendara melakukan perpindahan gigi yang teratur dan sesuai setiap pengujian. Format pencatatan data mengenai konsumsi bahan bakar dapat dilihat pada tabel. Tabel. Data akselerasi 0-80 km/jam Waktu Tempuh (s) Tanpa A 0 A 0 A 40 b. stasioner Uji Konsumsi bahan bakar pada putaran mesin 000, 000, dan 5000 ini dilakukan untuk melihat konsumsi bahan bakar yang digunakan pada kondisi diam (putaran stasioner) dan

46 membandingkan karakteristik kendaraan bermotor tanpa pelet fly ash dan dengan pelet fly ash yang dibuat dengan tiga variasi jenis air. Persiapan pertama yang dilakukan adalah memanaskan mesin agar kondisi mesin di saat pengujian sudah optimal. Kemudian putar setelan gas di bagian karburator untuk menentukan putaran mesin yang dipakai dalam pengujian. Putaran mesin yang dipakai pada pengujian ini yaitu 000, 000, dan 5000. dimulai dengan mengisi bahan bakar pada tangki buatan sebanyak 50 ml. Kemudian melakukan pengujian tanpa menggunakan pelet fly ash dan kemudian dicatat pada tabel. Selanjutnya pelet fly ash diletakkan pada saringan udara, setelah itu mesin dihidupkan dengan menghitung waktu pengujian menggunakan stopwatch (0 menit). Setelah waktu pengujian selesai, mesin dimatikan serta stopwatch dinon-aktifkan. kemudian bensin yang tersisa diukur dengan cara melihat garis ukur pada tangki buatan, selanjutnya jumlah bensin awal dikurangkan dengan jumlah bensin yang tersisa. Format pencatatan data mengenai konsumsi bahan bakar dapat dilihat pada tabel 4.

47 Tabel 4. Data Konsumsi Bahan Bakar Pada Stasioner No Komposisi (%) Tanpa A 0 A 0 4 A 40 Konsumsi bahan bakar 000 000 5000. Menentukan air hasil perlakuan perendaman zeolit yang terbaik Air yang digunakan adalah air sumur yang diberikan perlakuan perendaman zeolit dengan variasi massa zeolit dan waktu perendaman zeolit. a. Menentukan massa zeolit Variasi massa zeolit yang dipakai untuk perendaman yaitu 0%, 0% dan 0% dari volume total air dan waktu perendaman awal yang digunakan yaitu jam. Untuk menentukan massa zeolit terbaik dapat dilihat dari hasil pengujian prestasi mesin yang dilakukan. Adapun pengujian prestasi mesin yang akan dilakukan yaitu pengujian berjalan dan stasioner

48 seperti pengujian sebelumnya. Sedangkan komposisi campuran pelet fly ash yang digunakan untuk menentukan massa perendaman zeolit terbaik adalah komposisi terbaik yang diperoleh dari hasil pengujian sebelumnya. Berikut ini adalah tabel data pengujian massa zeolit. Tabel 5. Data Konsumsi Bahan Bakar (Berjalan) Pada Massa Zeolit No. Massa Zeolit (%) Konsumsi Bahan Bakar (ml) Tanpa Z 0 Z 0 4 Z 0

49 Tabel 6. Data Hasil Akselerasi Pada Massa Zeolit Waktu Tempuh (s) Tanpa Z 0 Z 0 Z 0 Tabel 7. Data Konsumsi Bahan Bakar (Stasioner) Pada Massa Zeolit No Massa Zeolit (%) Tanpa Z 0 Z 0 4 Z 0 Konsumsi bahan bakar 000 000 5000 b. Menentukan waktu perendaman zeolit Setelah mendapatkan massa perendaman zeolit terbaik terhadap air sumur, maka selanjutnya adalah menentukan waktu perendaman zeolit terhadap air sumur. Variasi waktu perendaman yang

50 digunakan adalah selama, 4, dan 6 jam. Namun setelah dilakukan perendaman selama, 4 dan 6 jam tidak terjadi perbedaan kadar ph dari air yaitu sebesar 6,8. Hal ini menunjukkan bahwa zeolit telah mencapai titik jenuh pada waktu di atas jam sehingga peneliti mengubah variasi waktu untuk perendaman zeolit menjadi 6 jam (H 6 ) dan jam (H ) Dalam mencari waktu perendaman zeolit terbaik dapat dilihat dari hasil pengujian prestasi mesin yang dilakukan. Adapun pengujian prestasi mesin yang akan dilakukan yaitu pengujian berjalan dan stasioner seperti pengujian sebelumnya. Komposisi campuran pelet fly ash yang digunakan adalah komposisi terbaik yang diperoleh dari hasil pengujian sebelumnya. Dalam pencampuran bahan, air sumur yang digunakan adalah air perendaman dengan massa zeolit terbaik. Berikut ini adalah tabel data pengujian waktu perendaman zeolit. Tabel 8. Data Konsumsi Bahan Bakar (Berjalan) Pada Waktu Perendaman Zeolit No. Waktu Perendaman Zeolit Tanpa H 6 H 6 Konsumsi Bahan Bakar (ml)

5 Tabel 9. Data Hasil Akselerasi pada Waktu Perendaman Zeolit Tanpa h h 4 Waktu Tempuh (s) Tabel 0. Data Konsumsi Bahan Bakar (Stasioner) Pada Waktu Perendaman Zeolit No Waktu Perendaman Zeolit Tanpa h h 4 4 h 6 Konsumsi bahan bakar 000 000 5000. Menentukan Jenis Air Terbaik Komposisi campuran yang dipakai dalam pembuatan pelet fly ash adalah komposisi campuran terbaik yang didapat pada pengujian sebelumnya. Kondisi aktivasi yang diberikan terhadap pelet fly ash yaitu temperatur aktivasi sebesar 50 0 C dan waktu aktivasi selam jam. Air yang dibandingkan adalah air aquades dengan air sumur hasil perlakuan

5 perendaman zeolit terbaik (perendaman pada massa zeolit dan waktu perendaman terbaik). Tabel.Data Hasil Berjalan dan Stasioner Untuk Menentukan Jenis Air Terbaik No. Jenis Air Berjalan Konsumsi Bahan Bakar (ml) Waktu Tempuh Akselerasi (s) Stasioner Konsumsi Bahan Bakar (ml) 000 000 5000 Aquades Air Hasil Perendaman Zeolit Terbaik 4. Menentukan kondisi aktivasi terbaik Setelah mendapatkan komposisi campuran dan air terbaik yang akan digunakan dalam pembuatan campuran pelet fly ash maka pelet fly ash dibuat dengan ukuran diameter 0 mm dan tebal mm. Setelah pelet terbentuk, maka pelet fly ash harus diaktivasi terlebih dahulu. Pada pengujian ini kondisi aktivasi diberi variasi. Kondisi aktivasi yang divariasikan adalah Temperatur dan waktu Aktivasi a. Menentukan temperatur aktivasi terbaik Setelah pelet fly ash terbentuk maka langkah selanjutnya yaitu pelet dipanaskan di dalam oven agar dapat teraktivasi secara fisik.

5 Temperatur pemanasan divariasikan yaitu 50 0 C, 75 0 C,00 0 C, dan 5 0 C dengan waktu selama jam. yang dilakukan untuk menentukan temperatur aktivasi Terbaik adalah pengujian berjalan dan stasioner seperti yang dilakukan pada pengujian sebelumnya. Data hasil pengujian dapat dilihat pada tabel. Tabel. Data Konsumsi Bahan Bakar dengan Variasi Temperatur dan Waktu Aktivasi jam pada pengujian berjalan No. Temperatur ( o C) 50 75 00 4 5 Konsumsi Bahan Bakar (ml)

54 Tabel. Data Akselerasi 0-80 km/jam dengan Variasi Temperatur dan Waktu Aktivasi jam 50 C 75 C 00 C 5 C Waktu Tempuh (s) Tabel 4. Data Konsumsi Bahan Bakar dengan Variasi Temperatur dan Waktu Aktivasi jam Pada Stasioner No. Temperatur ( o C) 50 75 00 4 5 Konsumsi Bahan Bakar 000 000 5000 b. Menentukan waktu aktivasi terbaik Setelah mendapatkan temperatur aktivasi terbaik, maka dilakukan pembuatan campuran dengan komposisi, jenis air dan temperatur aktivasi terbaik yang telah didapat dari pengujian sebelumnya. Setelah

55 pelet fly ash terbentuk maka pelet fly ash diaktivasi fisik dengan temperatur aktivasi terbaik yang didapat dari pengujian sebelumnya. Variasi waktu yang digunakan dalam pengujian ini adalah dan jam. Data hasil pengujian dapat dilihat pada tabel 5. Tabel 5. Data Konsumsi Bahan Bakar dengan Temperatur (terbaik) dan Waktu Aktivasi jam pada Berjalan No. Waktu Aktivasi jam jam Konsumsi Bahan Bakar (ml) Tabel 6. Data Akselerasi 0-80 km/jam dengan Temperatur (terbaik) dan Waktu Aktivasi jam jam jam Waktu Tempuh (s)

56 Tabel 7. Konsumsi Bahan Bakar dengan Temperatur (terbaik) dan Waktu Aktivasi jam Pada Stasioner No. Waktu Aktivasi jam jam Konsumsi Bahan Bakar 000 000 5000 5. Uji Emisi Gas Buang Uji emisi gas buang ini akan dilakukan di Bengkel Mitsubishi Teluk Betung. Pada pengujian ini, sepeda motor akan dioperasikan pada putaran mesin 000 dan 000. emisi akan dilakukan pada kondisi stasioner dengan mengikuti prosedur sebagai berikut: a. Pemanasan mesin Tujuan dilakukannya pemanasan mesin adalah untuk mempersiapkan mesin pada kondisi kerja. b. Kalibrasi gas analyzer Setelah mesin berada pada kondisi kerja, kemudian dilakukan kalibrasi gas analyzer. Kalibrasi ini dilakukan secara otomatis. c. tanpa menggunakan pelet fly ash Data yang didapatkan dari hasil pengukuran ini digunakan sebagai pembanding dengan data pada pengukuran menggunakan pelet fly ash. Langkah-langkah pengukuran sebagai berikut:

57 Mesin dalam keadaan hidup dengan kondisi idle 000 dan probe sensor sudah dimasukkan ke dalam knalpot. Nilai yang terbaca pada fuel gas analyzer diprint out datanya setelah 5 menit sepeda motor dihidupkan. Kemudian dengan langkah yang sama pula, pengukuran dilakukan kembali untuk putaran mesin yang berbeda yaitu 000. d. menggunakan pelet fly ash terbaik hasil pengujian Pelet fly ash yang akan digunakan dalam uji emisi ini adalah yang mampu menaikkan prestasi mesin terbaik. Setelah pengukuran pertama selesai maka pengukuran kedua dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut: Setelah mesin dimatikan kemudian pelet fly ash terbaik dipasang di Filter udara Setelah pelet fly ash terpasang, mesin dihidupkan kembali lalu pengukuran diulang kembali sesuai urutan pengukuran tanpa menggunakan fly ash tadi. Pengulangan pengambilan data yang dilakukan sebanyak dua kali. Data Hasil pengujian dapat dilihat pada tabel 8.

58 Tabel 8. Data Emisi Gas Buang No Perlakuan Putaran Mesin () Pengulangan Kadar CO (%) Kadar HC (ppm) Kadar CO (%) 000 Tanpa Pelet Fly Ash 000 000 Dengan Pelet Fly Ash Terbaik 000 E. Lokasi Adapun lokasi pengujian berjalan (Road Test) dengan menggunakan motor bensin 4 langkah dilakukan di tiga () jalur alternatif, yaitu:. Rute Jalur dua KORPRI. Rute PKOR (Way Halim), dan. Jalan Raden Gunawan, BLPP, Hajimena, Natar.

59 F. Diagram Alir Mulai Persiapan bahan, alat uji & ukur Pembuatan pelet fly ash menggunakan air aquades Variasi komposisi ditentukan 80 gram fly ash, 6 ml air, 4 gram tapioka (A 0 ) 7 gram fly ash, 4 ml air, 4 gram tapioka (A 0 ) 64 gram fly ash, ml air, 4 gram tapioka (A 40 ) Aktivasi fisik dengan tempteratur 50 C dalam waktu jam tanpa Fly Ash Uji prestasi mesin Data Perendaman zeolit dalam air sumur untuk pembuatan pelet fly ash Variasi massa zeolit ditentukan yaitu 0%, 0% dan 0% dari total volume air Menggunakan komposisi campuran pelet fly ash terbaik Aktivasi fisik dengan temperature 50 o C dalam waktu jam tanpa Fly Ash Uji prestasi mesin Data Perendaman zeolit dalam air sumur untuk pembuatan pelet fly ash Variasi waktu perendaman zeolit ditentukan yaitu, 4 dan 6 jam Menggunakan komposisi campuran pelet terbaik dan massa zeolit terbaik Aktivasi fisik dengan temperature 50 o C dalam waktu jam tanpa Fly Ash Uji prestasi mesin Data C

60 C Menentukan jenis air terbaik membandingkan data aquades dan air sumur hasil perlakuan perendaman zeolit) tanpa Fly Ash Uji prestasi mesin Data Menentukan kondisi aktivasi pelet fly ash Menggunakan komposisi campuran pelet fly ash dan jenis air terbaik Variasi temperature aktivasi ditentukan yaitu 50 o C, 75 o C, 00 o C dan 5 o C waktu aktivasi jam tanpa Fly Ash Uji prestasi mesin Data Menentukan kondisi aktivasi pelet fly ash Menggunakan komposisi campuran pelet fly ash, jenis air dan temperatur aktivasi terbaik Variasi waktu aktivasi ditentukan yaitu dan jam normal Uji prestasi mesin Data normal Uji emisi gas buang Data Hasil dan Pembahasan Kesimpulan dan saran Penulisan laporan Selesai Gambar 7. Diagram Alir Penelitian