2 III. METODOLOGI PENELITIAN. Alat dan Bahan Pengujian.. Spesifikasi motor bensin 4-langkah 5 cc Dalam penelitian ini, mesin uji yang digunakan adalah motor bensin 4- langkah 5 cc, dengan merk Yamaha New Jupiter Z. Adapun spesifikasi mesin uji yang digunakan adalah sebagai berikut. Merk dan tipe Tipe mesin Sistem pendingin Jumlah silinder Diameter silinder Langkah piston Kapasitas silinder : Yamaha New Jupiter Z : 4 langkah, 2 Valve SOHC : Pendingin udara : (satu) : 50,0 mm : 57,9 mm : cc Perbandingan kompresi : 9, : Gigi transmisi Baterai : Rotary 4 Kecepatan (N--2--4-N) : YTZ5S (MF Batteray) Kapasitas tangki bahan bakar : 4,2 liter Tahun Pembuatan : 200
Gambar 6. Yamaha New Jupiter Z 5 cc..2 Alat yang digunakan Berikut adalah alat-alat yang digunakan selama penelitian beserta keterangannya: a. Stopwatch Stopwatch digunakan untuk mengukur waktu pada saat pengujian. b. Gelas ukur 00 ml Gambar 7. Gelas ukur 00 ml
4 Gelas ukur 00 ml digunakan untuk mengukur volume bahan bakar. 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. c. Tachometer Tachometer yang dipakai dalam penelitian ini digunakan untuk mengetahui putaran mesin (rpm). Gambar 8. Tachometer d. Cetakan Gambar 4. Cetakan Gambar 9. Cetakan Sebagai alat untuk mencetak hasil campuran fly ash, aquades dan tapioka yang sebelumnya diaduk.
5 e. 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 0. Perangkat analog f. 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.
6 g. Oven Gambar 2. Oven Digunakan untuk mengeringkan fly ash yang telah dibentuk pelet dan digunakan untuk aktivasi fisik. h. Timbangan Digital Timbangan digital digunakan untuk mengukur berat fly ash sebelum dilakukan pencampuran dalam pembuatan fly ash pelet. Gambar. Timbangan Digital i. Kompor Digunakan untuk memasak atau memanaskan campuran tepung tapioka dan aquades.
7 Gambar 4. Kompor j. Kemasan fly ash Fly ash pelet dikemas dengan menggunakan kawat yang besarnya disesuaikan dengan ruangan pada rumah saringan udara. Gambar 5. Kemasan Fly ash.. Bahan utama Fly ash Fly ash yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari PTPN VII Unit Usaha Bekri yang mengandung komposisi kimia SiO 2, Al 2 O, MgO, CaO dan Fe 2 O.
8 Air aquades dan zeolit Air ini dipakai untuk mencampur fly ash agar mudah dibentuk menjadi fly ash pe. Air Aquades Air Aquades ini mudah untuk di dapatkan dengan membeli di Laboratorium Fisika Fakultas MIPA Unila 2. Air Zeolit Air zeolit adalah air sumur yang direndami dengan zeolit. Pada persiapan ini, diberikan perlakuan perendaman zeolit terhadap air sumur dengan tujuan untuk menyerap kandungan mineral yang terdapat dalam air sehingga kadar H 2 O meningkat. Prosesnya, yaitu pertama, zeolit dicuci bersih, kemudian direbus selama setengah jam. Zeolit direbus agar pengotor yang ada pada zeolit terlepas. Setelah direbus zeolit dicuci kembali hingga bersih. Kedua, zeolit direndam ke dalam air sumur selama maksimal 6 jam. Komposisi zeolit adalah 20% dari volume air sumur. Ketiga, setiap 2 jam diambil sampel untuk di diukur derajat keasamannya dengan mnggunakan ph meter. Air Zeolit yang digunakan adalah yang nilai ph-nya 6,8-7. Tepung Tapioka Tepung tapioka yang digunakan adalah tepung tapioka yang dijual di pasaran Bandar Lampung yang berfungsi sebagai bahan perekat.
9.2 Persiapan Pengujian.2.. Bahan Setelah bahan utama dipersiapkan, maka terlebih dahulu fly ashdan tepung tapioka ditimbang dengan menggunakantimbangan digital sesuai komposisi dari konsentrasi yang diinginkan untuk tiap spesimen pelet. Untuk pencetakan fly ash pelet ini mengunakan campuran komposisi 66 gram fly ash dengan variasi 0 dan 40 gram air (aquades dan zeolit) dan tapioka 2 gram. Pertama-tama campuran air mineral dengan tapioka dimasak kurang lebih 5 menit hingga campuran tersebut berbentuk seperti lem. Lalu campuran tersebut diaduk dengan fly ash hingga merata. Setelah merata bisa dilakukan pencetakan fly ash pelet dengan ukuran diameter lebar 0 mm dan tebal mm. Hasil cetakan fly ash pelet tersebut didiamkan pada pada temperatur ruangan (secara alami) hingga fly ash kering setelah itu baru dilakukan aktivasi fisik dengan oven pada temperatur 50 0 C,75 0 C dan 200 0 C selama jam. Setelah diaktivasi fisik fly ash pelet tersebut kemudian diletakkan didalam saringan udara kendaraan bermotor dengan alat tambahan berupa kawat strimin untuk mengemas fly ash tersebut supaya letak fly ash pelet merata pada saringan udara. Massa pelet fly ash yang di gunakan ada tiga variasi yaitu,, 5, 8 gram. Karena saat meletakkan pelet ke dalam frame massa maksimalnya 8 gram.
40 Gambar. 6. Fly Ash Kelapa Sawit Gambar. 7. Tepung dan Air yang di masak Gambar. 8. Mengaduk Campuran Air, Tepung dan Fly Ash Gambar. 9. Adonan yang siap cetak Gambar 20. Pelet
4.2.2 Alat Selanjutnya, sepeda motor yang digunakan pada pengujian di servis rutin tune up terlebih dahulu sebelumnya agar mempunyai kondisi yang prima. Sebelum dilakukan pengujian berikut pengambilan data, kemudian mesin dipanaskan beberapa menit lalu pengujian dilakukan. Dalam pengujian ini menggunakan tangki bahan bakar motor buatan. Selama dilakukannya proses pengujian, sepeda motor diservis rutin dalam rentang waktu tertentu untuk menjaga kondisinya agar selalu prima pada setiap pengujian..2. Prosedur Pengujian. Pengujian prestasi mesin dengan kondisi motor tanpa menggunakan fly ash. 2. Pengujian konsumsi bahan bakar (road test) dengan kondisi motor menggunakan fly ash pelet dengan tebal 0, cm dan diameter cm campuran tepung tapioka yang teraktivasi fisik. Pengujian dimulai dengan mencari massa, temperatur aktivasi, komposisi air dan jenis air campuran terbaik dalam pelet fly ash cangkang dan serabut kelapa sawit..2.4. Prestasi Mesin Data yang diambil dalam pengujian ini adalah pengujian prestasi mesin pada pengujian berjalan untuk melihat perbandingan konsumsi bahan bakar dan akselerasi tanpa fly ash dan menggunakan fly ash. Data yang diambil tiap pengujiannya melalui pengujian stasioner pada cuaca dan lokasi pengujian yang sama. Data data yang ditampilkan pada pengujian
42 stasioner adalah data konsumsi bahan bakar (liter) pada kecepatan konstan (50 km/jam) untuk jarak 5 km dengan bukaan gas yang sama dan data akselerasi dari keadaan diam (detik).. Konsumsi bahan bakar a) kecepatan konstan 50 km/jam Persiapan yang perlu dilakukan adalah tangki bensin buatan diisi samapai dengan 20 ml. standar 20 ml itu di dapat dari pengujian sebelumnya bahan bakar yang habis terkomsumsi mesin adalah 97 ml. Maka untuk kondisi awal tangki cukup di isi 20 ml dengan gelas ukur. Kemudian dilakukan pengujian dengan kondisi motor tanpa fly ash. Jarak tempuh dapat diukur pada odometer dan kecepatan menggunakan speedometer. Bensin yang berada di dalam tangki buatan kemudian dituangkan pada gelas ukur. Bahan bakar yang tetuang pada gelas ukur kemudian di lihat dengan teliti berapa volumenya. Setelah diketahui volumenya, maka 20 ml dikurangi volume gelas ukur setelah pengujian unutuk mengetahui konsumsi bahan bakar saat pengujian. Dengan teknis pengambilan data dilakukan dengan cara berkendara yang sama (perpindahan gigi secara teratur dan berjalan secara konstan), kondisi jalan yang sama dan pada kondisi jalan yang kering. Pengujian dilakukan pada siang hari dengan beban kendaraan yang sama. Format pencatatan data mengenai konsumsi bahan bakar dapat dilihat di tabel 4.
4 Tabel 4. Format data Variasi Massa, Temperatur Aktivasi, Komposisi dan Jenis Air pada Fly Ash Pelet Terhadap Konsumsi Bahan Bakar Kecepatan Rata-Rata (50 Km/Jam) Dengan Jarak 5 km. No. Massa Fly Ash (g) Temperatur Aktivasi Fisik ( 0 C) Kompo sisi Air (g) Jenis Air Pengujian ke-. Tanpa 2 2. 8 2. 5 2 4. 2 Konsumsi Bahan Bakar (ml) b) Pengujian stasioner Pengujian ini dilakukan untuk melihat konsumsi bahan bakar yang digunakan pada kondisi diam (putaran stasioner) dan membandingkan karakteristik kendaraan bermotor tanpa fly ash dengan variasi pelet fly ash yang telah ditentukan. Persiapan pertama yang dilakukan adalah memanaskan mesin agar kondisi mesin di saat pengujian sudah optimal. Putaran mesin yang dipakai pada pengujian ini yaitu 500, 500 dan 5000 rpm.
44 Tabel 6. Format Data Variasi Massa, Temperatur Aktivasi, Komposisi Air dan Jenis Air Pada Fly Ash Pelet Terhadap Konsumsi Bahan Bakar Kondisi Stasioner. No. Massa fly ash Temperatur Aktivasi ( 0 C) Komposisi Air (g) Air Pengujian Ke- Konsumsi Bahan Bakar 500 rpm 5000 rpm Tanpa 2 Rata-rata 2 8 gram 2 Rata-rata 5 gram 2 Rata-rata 4 gram 2 Rata-rata Pengujian dimulai dengan mengisi tangki buatan dengan bahan bakar sesuai kebutuhan pengujian. Karena gelas ukur yang digunakan adalah 25 ml, maka untuk pengujian pertama (500 rpm) cukup
45 dimasukkan 25 ml bahan bakar. Selanjutnya pada putaran 500 rpm dimasukkan 50 ml dan 75 ml pada putaran 500 rpm. Setelah itu dilakuakn pengujian tanpa fly ash dari 500, 500 dan 500rpm. Kemudian dilakuakan pengujian dengan menggunakan pelet fly ash. Pada pengujian baik menggunakan atau tanpa fly ash, pelet diletakkan pada saringan udara, setelah itu mesin dihidupkan dengan menghitung waktu pengujian menggunakan stopwatch (5 menit). Setelah waktu pengujian selesai, mesin dimatikan serta stopwatch dinon-aktifkan. Kemudian menuangkan sisa bahan bakar di tangki buatan ke dalam gelas ukur 25 ml. Setelah itu dikurangkan bahan bakar yang dimasukkan ke gelas ukur dengan volume yang terbaca di gelas ukur setelah pengujian. 2. Pengujian Akselerasi a) Akselerasi dari keadaan diam 0 80 km/jam (detik) Pengujian akselerasi menggunakan kondisi filter tanpa fly ash dan menggunakan fly ash cetak. 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
46 pengujian. Tabel 5 menampilkan format data akselerasi pada pengujian. Tabel 5. Format Data Variasi Massa, Temperatur Aktivasi, Komposisi Air dan Jenis Air Pada Fly Ash Pelet, Akselerasi 0 80 Km/Jam Dan 40-80 km/jam Variasi massa fly ash Tanpa fly ash 8 gram 5 gram gram Temperatur Aktivasi Pengujian ke Jenis Air Campuran Komposisi Air (g) Waktu (detik) 2
47 b) Akselerasi dari keadaan berjalan 40 80 km/jam (detik) Parameter fly ash yang digunakan dan langkah-langkahnya sama seperti pada pengambilan data akselerasi dari keadaan diam, hanya saja stopwatch mulai diaktifkan ketika kecepatan awal yaitu 40 km/jam hingga kecepatan akhir yang diinginkan (80 km/jam) melakukan perpindahan perseneling dari gigi sampai gigi 4. Pada Tabel 5 ditampilkan salah satu jenis pengujian data akselerasi. Tabel ini menampilkan data akselerasi pengujian kecepatan 40 hingga 80 km/jam..2.5 Pengujian Emisi Pengujian emisi dilakukan untuk mengetahui pengaruh penggunaan fly ash terhadap emisi gas buang. Berikut ini skema pengujian emisi gas buang pada sepeda motor : Mesin Knalpot Fuel Gas Analizer Gambar 2. Skema peralatan Pengujian emisi dilakukan pada kondisi stasioner dengan mengikuti prosedur sebagai berikut:
48. Pemanasan Mesin Tujuan dilakukannya pemanasan mesin adalah untuk mempersiapkan mesin pada kondisi kerja. 2. Kalibrasi Gas Analizer Setelah mesin berada pada kondisi kerja kemudian dilakukan kalibrasi gas analizer. Kalibrasi ini dilakukan secara otomatis.. Pengujian tanpa menggunakan fly ash. Data yang didapatkan dari hasil pengukuran ini digunakan sebagai pembanding dengan data pada pengukuran menggunakan fly ash. Langkah-langkah pengukuran sebagai berikut: Mesin dalam keadaan menyala dalam kondisi idle 500 rpm dan probe sensor sudah dimasukkan dalam knalpot. Nilai pada fuel gas analizer diprint datanya setelah 5 menit motor dihidupkan. Kemudian dengan langkah yang sama pula, pengukuran dilakukan kembali untuk putaran mesin yang berbeda yaitu 500 rpm. 4. Pengujian menggunakan fly ash Setelah pengukuran pertama selesai maka pengukuran kedua dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut: Setelah mesin dimatikan kemudian fly ash dipasang di Filter udara Setelah fly ash terpasang, mesin dihidupkan kembali lalu pengukuran diulang kembali sesuai urutan pengukuran pertama. Pengukuran dilakukan dengan pergantian variasi ukuran fly ash.
49 Tabel 6. Format Data Emisi Gas Buang Dengan Variasi Massa, Temperatur Aktivasi, Komposisi Air dan Jenis Air Pada Fly Ash Pelet. Putaran mesin (rpm) Massa pelet (g) Komposisi Air (g) Temperatur Aktivasi ( o C) Air Pengulang an Ke- Kadar CO, % Kadar HC, ppm Kadar CO 2,% 500 2 500 2 5000 2
50.. Diagram Alir Penelitian Untuk diagram alir pada penelitian ini ditunjukkan oleh Gambar sebagai berikut. Mulai Persiapan bahan, alat uji & ukur Data fly ash & kendaraan bermotor Servis rutin & tune up Pembuatan alat Aktivasi fisik pada fly ash Pemasangn fly ash pada saringan udara Pengujian normal fly ash pelet dengan variasi massa, temperatu aktivasi, komposis air dan jenis air campuran. Data tidak Evaluasi, sesuai? Ya Hasil dan Pembahasan Kesimpulan dan saran Penulisan laporan Selesai Gambar 22. Diagram Alir Penelitian