ORGANISASI

Panilia Pengarah (SC)

KetuaProf. Dr. M. Ade Moetangad Kramadibrata (FTIP UNPAD)

AnggotaDr. Sam Herodian (Ketua PERTETA Pusat I FATETA IPS)

Dr. Akhmadi Abas (Ketua PERTETA Cabang Sandung, L1PI)Prof. Dr. Bambang Praslo\'JO (Balitbang Perkebunan Kementan)

Dr. Lilik Sutiarso (FATETA UGM)Dr. Edward Saleh (FTP UNSRI)

Dr. Desrial (Sekretaris Jendral PERTETA Pusall FATETA IPS)Dr. Hermantoro Sastrohartono (INSTIPER)

Dr. Siswoyo Soekamo (UNEJ)Ir. Totok Pujianto, MT (FTIP UNPAD)

Panitia Pelaksana (DC)

KetuaDr. Edy Suryadi

Wakil KetuaOr. HandarloSekretariat

Asep Yusu!, MTZalda, M.Si.Bendahara

Asri Widyasanli, M.Eng.Dr. Sarifah Nurjanah

Seminar & MakalahTotok He~'Janto, M.Eng.

Soy Macklin, M.Si.Dadang D.H.. MS (L1PI SUbang)

ProsidingM Saukat, MT

AcaraDr. Edy Suryadi

Dedy Prijatna, MSAgus Trlyono, MS (LiPI Subang)

Temu OrganisasiSUdaryanto, MP

Arie Sudaryanlo, MS.

Wisata & Dlah RagaDr. Dwi Purnomo

Totok Pujianlo, MT.

PerlengkapanKamsudin,SP.

Publikasi & DokIrtan Ardiansyah, MT

Usaha PendanaanWahyu KSugandi, M.SI.

Dr. WagionoBambang Aris, MP.

KonsumsiSili Nurhasanah, M.Si.

Indira Lanti, M.Si.

iv FTlP·UNPAO I PERTETA Cab. Bar/dung dan Sekifamya 182PTTG LlPI

Seminar Nasional PERTETA, Bandung 6-8 Desember 2011

TIM PENYUNTING

Prof. Dr. M. Ade Moelangad KramadibrataDr. Edy Suryadi

Tolok Herwanlo, M.EngMuhammad Saukal, STP., MT.Wahyu K Sugandi, STP., MSi

Asep Yusuf, STP MT

Muhammad A bar Awaludin PAngga HasbiasldlkRiando Simoolon

'I

Seminar Nasional PERTETA, Bl:lndung 6-8 Dasember 2011

DAFTAR 151

Kata Pengantar ,.......... .. .Organisasi , ".... .""" ..Tim Penyunling . ..

Sambutan Dekan HIP , .Sambutan Ketua PERTETA Pusat ' """ .. """." ..Sambutan Kelua PERTETA Caba1g Bandung dan Sekitarnya... , .

Ulasan Prosidlng .

Daftar 151 .....

Sesi Pleno:Makalah Kunci dan Makalah Undangan

Makalah Kunci

Peran Slralejik Keleknikan Penanian dalam Pertanian IndustrialLisryani WijayantL _ , .

Diskusi .

'Iiiviii

IX

XI

3

7

Makalah Utama

Tantangan dan Peluang Mekanisasi Pertanian dalam Rangka Penguatan Ketahanan PanganBugie Laksmana " , """,....... .. .. " ,....... 9

Kompetensi dan Teknologi Mekanisasi unluk fAenunjang Pembangunan Perkebunan Kelapa Sawil·Status dan PeluangHadi Suryanto , . """, ,,,,,,,.,, ,,, ,,, ,,,, ,,...... 23

Turning Machine Prototypes far Windrow Composting Process ofOil Palm Empty FflJit BuncheHadi Suryanta 29

Diskusi"

Buku IIIBidang: Ala! dan Mesin Pertanian

Mesin Pemupuk Presisi Laju Variabel Berbasis MikrokonlrolerRadite PAS, M. Tahir, W. Hermawan dan B. Budiyanto.....

Proses Penghalusan Kopi Robusta menggunakan Mesin Pembubuk lipe Hammer MillSiswayo Soekamo, Tantri Sepriska U dan Siswijanto .

Disain dan Uji UnJuk Ke~a Mesin Pengering dengan Prinslp Efek Rumah Kaca (ERK) hibridaS.£ndah Agustina, Dyah Wulandani dan NovaJina Naibaho .. """" .. ,.. ,," ......

Rancang Bangun Sistem Konlrol Otomatis unluk Kemudi, Kopling dan Akseleralor pada Traklor PertanianDesrial, Cecep SaepuJ R, I Made Subrata dan Usman Ahmad . .

Diskusi"

35

41

49

55

62

70

"

Sesi·2

Analisis Sifal Fisik dan Mekanik Tanah Hasil Pengolahan Tanah di Kebun Tebu Lahan KeringGatot Pramuhadi, Trya Adheshi Holqi dan Andri Asmoro Surbakti _.. .. _ 73

Uji Daya Tanan Motor Bakar Diesel yang Telah Dimodifikasi dengan Bakar Minyak NyamplungDesrial, Miftahuddin dan Y. Aris Purwanto 84

Pengaruh Pengolahan Tanah Alluvial , lnseplisol Terhadap Bahan Organik Dan Perlakuan MekanisDengan Treatment Pada Sifat Fisik Beberapa Obyek TaoamanTitik Nurhidayah, Singgih Mustika Agung, Roni Hadi Harja Wijaya, Rakhman Hakim, dan GusraMaides _ , __ 93

Variasi Perlakuan Pengo!ahan Tanah Terhadap Hasil Proouksi Tanaman Kedelai (Glycine Max)Akhmad Adi Sulianto. . "........ 116

Diskusi 123

.... 134

. 140

148Diskusi ..

Efek Inlensitas Radiasi Elekleromagnetik Terhadap Perkecambahan Benih Tanaman(Lyccpersium Gerasifomme)JMade Anom S. Wijaya, Wayan Widia dan Kadek Maharani Kemala Dewi.

Alai Pemipil Jagung Semi Mekanis dengan Kapasitas Skala MenengahTamrin . .

Sesi·3

Pengembangan Metoda Deleksi Rintangan Mengfjunakan Kamera CCD unluk Traklor Tanpa AwakUsman Ahmad, Desrial dan Mudho Saksano ,....... '125

Tomal Cherry

Sesi·3 (Paralell

... 160

Analisis Ergonomi dan Analisis Finansial Ekslrak!or Buah·8uahan pada Pengolahan Sari Suah Jambu BijiIrfan Fauzi, Torok HelWanto dan Muhammad Saukat.. . .

Uji Kine~a Tungku Terkendali Berbasls PlC Pada Mesin Sangrai 81J; Kopi Guna Meningkatkan EfisiensiBahan BakarEdy Suharyanto, Sri Mutato dan Harsono

150

Diskusi , . . 169

Sesi·4

Rancang Bangun AlaI Pengumpul Tunggul Tebu Terinleksi Penyakil ROO! and Basal Stem RotEko Budi Bowo Leksono." """" "" """." .. " """ ",,"..... 171

186

194

Modifikasi dan Uji Kinerja Oven Pemanggang Ubi Cilembu dengan Pemanas Tungku Brike! Balu BaraM. Saukat, Prihadi Setya Darmanto, Sudaryanto, Totol< Pujianto dan Indriasari K 177

Analisis Teknik dan Uji Kine~a Ekstraktor Jambu BijiYayan Hendrawan, Totol< Herwanto, Handarto ....

Diskusi

xii FTiP-UNPAD IPERTETA Cab Bandung dan Sekilarnya IB2PTTG UPI

Seminar Nasional PERTETA, Bandung 6-8 Desember 2011

MAKALAHAlat & Mesin Pertanian

39

UJI DAYA TAHAN MOTOR BAKAR DIESEL YANG TELAH DIMODIFIKASIDENGAN BAHAN BAKAR MINYAK NYAMPLUNG

Desrial, Miftahuddin dan Y. Aris PurwantoDepartemen Teknik Mesin dan Biosls!em, Kampus IPS Darmaga PO.Box 220 Bogar 16002

Email: desnal@lpb,ac,id, Telp.lFax: (0251)8623026

ABSTRAK

Motor bakar Diesel dirancang untuk beroperasi menggunakan bah an bakar solar, sehingga jika dlgunakanbahan bakar lain selaln solar akan menimbulkan perbedaan terhadap kine~a dan daya lahan motor bakarD:esel tersebut Secara umum. motor bakar Diesel dapat berjalan dengan baik menggunakan bahan bakarminyak nyamplung yang telah dipanaskan terlebih dahulu, namun penggunaan minyak nyamplung sebagalbanan bakar alternatif motor bakar Diesel masih menemui beberapa kendala yang disebabkan olehperbedaan karaklerislik antara minyak nyamplung dengan solar. Penelilian ini bertujuan untuk menganalisadampak dari penggunaan bahan bakar minyak nyamplung terhadap penumpukan karbon dan pelumas motorbakar Diesel Pengujian menggunakan motor bakar Diesel 8 HP yang dirangkaikan pada generator listrik dandioperasikan menggunakan bahan bakar minyak nyamplung selama 50 jam c'engan pembebanan sebesar 2kW, Dari hasll pengujian, komponen-komponen sistem pembakaran motor bakar diesel seperli plsbn, injeklor,dan cylinder head masih dapal berfungsi dengan normal dan lampak bagus. Massa karbon yang lerdapatpada komponen-komponen molar bakar Diesel saal menggunakan banan bakar minyak nyamp,ung secaraumum leblh kedl 23.51% dibandingkan dengan bahan bao{ar solar Viskosrtas, Total Acid Number (T.A.N),kandungan abu sulfat, dan kadar Fe pelumas pada saat penggunaan bah an bakar selar selama 50 jamsebesar 13,93 mm2Js, 1.063 mg KOHig, 1.19 %massa, dan 974.8 mglkg Sedangkan untuk bahan bakarminyak nyampJung sebesar 15.57 mm2fs, 1 258 mg KOHIg 142 %massa dan 8261 mglkg.

Kala Kunci: Diesel. minyak nyamplung. karbon pelumas

PENDAHULUAN

I'''otor bakar merupakan salah satu sumber tenaga penggerak pada bidang pertanian, Penggunaanmotor bakar telah mencakup hampir seluruh kegialan perlanian, mulai dari kegiatan budidayc: pertanianhingga pengolahan hasil pertanian. Salah salu lenis mo:or bakar yang umum digunakan adalah molar bc~ar

Diesel. IvlolOr ini beke~a dengan prinsip penggunaan panas yang dihasilkan cleh kompresi untuk melakukanpenyalaan bahan bakar yang disemprotkan ke dalam silinder,

Sampai saal ini molor Diesel masih menggunakan bahan bakar solar yang berasal dan minyak bumiKetika persediaan minyak bumi semakin menipis, maka mulai bermunculan bahan bakar alternallf yangbersumber dari minyak nabali (marvel). Di Indonesia terdapat Iebih dari 50 Jen!s lanaman yang dapalmenghasilkan minyak nabati baik unluk keperluan pangan maup!)n non-pangan, nam!)n hanya beberapa yangdapa! diolah menjadi minyak nabati untuk keperluan bahan bakar,

Minya~ yang bersumber dari lanaman nyamplung (Calophyllum mophyllum L) atau lanaman·tanaman laJn menjanjikan sualu bentuk whan bakar a:ternahf yang bisa diperbaharui. Artlnya bahan bakar Iniakan selalu bisa diproduksi, tidak seperti bahan bakar mil1yak bumi yang suatu saat akan habls. Adanyapolensi bahan baku yang cukup besar serta dldukung oleh leknologi pengolahan minyak nabati yang semakindikuasai memberi peluang dilakukannya d!versifikasi produk dan penGembangan pasar di dalam maupun dil!Jar negeri. Salah satunya adalah pemanfaalan minyak nyamplung sebagai bahan bakar Diesel Penggunaa1minyak nyamplung sebagai bahan bakar O:esel sanga! lepat unluk daerah"aerah di Indonesia yang memiFkikelersediaan bahan baku yang melimpah sementara harga solar di daerah itu relatif maha!.

Molar bakar Diesel dapa! beroperasi dengan menggunakan bahan bakar minyak nyamptung secaralangsung alau tcnpa perlu dikonversi menjadl biodiesel terlebih dahuJu. Namun penggunaan bahan bakarninyak nyamplung secara langsung ini akan berdampak lerhadap penurunan kine~c: dan umur pakai rrolorbakar Diesel. Penurunan kinerja ini disebabkan oleh perbedaan karakteristik seperti nilai kaler, densrtas,

84 FTIP-UNPAD IPERTETA Cab. Bandung dan Sekifamya IB2PTTG LlPI

Seminar Nasional PERTETA, Bandung 6-8 Desember 2011

viskositas, dan bilangan cetana antara solar dengan minyak nyampiung sehingga minyak nyamptungmenghasilkan kualitas pembakaran yang lebih rendah dlbandingkan dengan solar Secara umum, perbedaanyang paling menco\ok anlara minyak nyamplung dan solar terdapal pada nilai viskosilasnya, sehingga perludirakukan suatu cara untuk menurunkan nilai viskosilas minyak nyamplung. Salah salu cara untuk meng21asimasalah lersebut adalah dengan memanaskan minyak nyamplung. Pemanasan ini benujuan untukmenurunkan viskositas minyak nyamplung hingga mendekati nilai viskosilas solar.

Daya motor bekar sanga! bergantung pada bahan bakar yang digunakan kerena salah setu fekloryang mempengaruhi kualitas pembakaran adalah nilai kalor yang lerkandung serta bilangan celena dari bahanbakar, Penggunaan minyak nyamplung sebagai bahan bakar akan mengakibatkan perbedaan daya yangdihasilkan oleh motor bakar Diesel 5lruklur kimia dan kandungan hidrokarbon minyak nyamplung jugaberbeda dengan solar selalO mengakibalkan kualiias pembakaran yang lebih rendah, Slruktur kimia dankandungan hidrokarbon juga turul mempengaruhi terjadinya pengkerakan atau penumpukan karbon padakomponen·kompenen ulama mOlor bakar Diesel sepeni saringan bahan bakar, inleklor, piston, kepara sillnderdan ring Pls!on. Penumpukan karbon in! dapal menyebabkan menurunnya fungsi dan masing-maslOgkomponen tersebut. sehingga kinerja motor bakar Diesel secara keseluruhan JUGa akan ikut mGnurun Untukilu perlu dilakukan anaJisa ienlang lerjadinya pengkerakan dan penumpukan karbon pada kompenen­komponen uiama motor bakar D,esel sehingga dapal ditemukan waktu perawatan dan penggantlankomponen-komponen tersebut.

Majuni (2006) melakukan penelilian mengenai pengaruh penggunaan biodlesel lerhadap pelumasmotor Diesel. Hasilnya secara umum pengguna"n bioCiesel dapal menigkalkan sifa1 pelumasan. Hal 1ersebu1terlihat dari tingkat kandungan logam pada pelumas yang lebih sedikll jika dibandingkan dengan penggunaanbahan bekar solar. Viskosltas pelumas mengaJami penurunan seiring bertambahnya waktu operasi mesinyang disebabkan oleh adanya kelarutan biodiesel peda pelumas Penggunaan biodiesel sebagai bahan ba,(arjuga dapal menurunkan lingkal kandungan soot (jelaga) yang nantinya dapat mempengaruhl kualnaspelumasan lerhadap komponen-komponen mesin yang saling bergesekan.

ReksQwardoyo dkk (2009) lelah meneHli tenlang pengaruh penggunaan campuran bahan oakar so.ardengan minyak nabali yang berasal dan kelapa sawil, kelapa, dan jarak terhadap kinerJa, komponen, danpelumas molor bakar Diesel. Molor bakar Diesel mengalami penurunan daya yang bervariasi selamapenggunaan bahan bakar nabalL Deposit karoon yang terdapai pada komponen-kompooen ulamanya sepertiIn[eklor, piston, dan kepafa silinder lebih besar pada saal menggunakan mlnyak nabail dibandlngkan dengansolar Penggunaan minyak nabati juga berpengaruh terhadap viskositas dan kandungan klgam paca pelumasmolor bakar Diesel

Penelilian ini bertujuan unluk melakukan pengujian daya tahan mOlar bakar Diesel denganmenggunakan bahan bakar minyak nyamplung, menganalisa pengkerakan (penumpukan kamon) padakomponen·komponen utama motor bakar D:esel, dan mengana1isa karakterislik minyak pelumas moter w:<afDiesel beroahan bakar minyak nyamplung.

METODOLOGI

Penelilian dilaksanakan pada bulan Maret 2011 sampai dengan bulan September 2011. Pengufandaya tahan molor bakar Diesel dilakukan di 8engkel Teknik Mesin dan Biosistem IPS. Analisa penumpukankarbon dilakukan di laboralorium Teknik Sipil dan Lingkungan IPS. Analisa pelumas dilakukan di Balai SesarBahan dan Barang Teknik (B4T), 8andung

85

Pemanasminyak nyamplung

Kran minyaknyamplung

Kran solar ,

.-----.. Tangki minyak nyamplung

Tangki solar

Gambar 1. Pengujian daya tahan mo:or bakar Diesel

Penelilian ini menggunakan molor bakar Diesel 4 langkah 1 silinder dengan daya maksimum 8 HPSpesifikasi dari motor bakar Diesel yang dlgunakan dapal dilihat pada Tabel 1. Molor baker Dieseldirangkaikan pada generator Jistrik dengan kapasltas 3 kW. Generalor listrik kemudian digunakan untukmenyalakan lampu halogen dengan daya lolal 2kW. Penyalaan lampu Ini berlujuan untuk memberikan bebanterhadap motor bakar Diesel selama pengujian daya lahan. Molor ba'<.ar Diesel dioperaslkan mengGunakanbahan bakar solar dan minyak nyamplung yang lelah dihifangkan gum-nya (degummed) masing-masingselama 50 jam Sebelum dilakukan pengujian daya tahan, lerlebih dahulu dilakukan pengamatan visual(tampilan), pengambilan gambar, serla penggantian pada komponen-komponen Ulama motor bakar Dieselyang berhubungan dengan slslem penyaluran bahan bakar dan sistem pembakaran seperli injeklor, pislon.ring piston, dan cylynder head. Penggantian im dimaksudkan untuk menyamakan k.oodisi awal molar b2karDiesel pada saat dilakukan pengujian day2 tahan

Tabel 1. Speslfikasi molor bakar Diesel yang digunakan unluk pene"lian1'\0 Spesifikasi Keterangal1

1 Jenis 'Iowr baf.-ar [)ie<;d

2 Jumbh langk;lh 4 Iangkah3 Jumlah silinder I silinder~ D(lya komin)ll 7 Hi-> p<'lda ~200 rprn5 Dayn mnksimum S lIP palla 2200 rpm6 Volume silinder ~02 cc

7 Bahan bakar SolarSTipe pompa injeksi l10sch9 Sis tern pembilkaran II1(/il"('cl i/(;eClioll

10 Sistcll1 pelull1<lsan Tekanan dan pcrcikanII Tipe pompa pclull1fls Trikoidn12 tVlinyak rx:lurnas SAE 3013 Sistem pendingin<ln hopper14 Dimcnsi 65!:: IllIl1 x 3~ 1 IllIl1 x 463 Illill15 Starler Engkol

86 FTiP-UNPAD IPERTETA Cab. Bandung dan Sekitamya IB2PTTG LlP/

Seminar Nasional PERTETA, Banduflg 6-8 Desember 2011

Setelah pengujian daya tahan, dilakukan pengamalan lerhadap komponen-komponen utama motorbakar Diesel. Pada pengamalan lOi akan dibandingkan bentuk dan ukuran dari masing-masing kompcnentersebul antara sebelum dan sesudah melakukan pengujian daya lahan, sena antara kedua jenis bahanbakar

Penumpukan karbon te~adi akibat reaksi pembakaran yang tidak sempurna di dalam ruangpembakaran, Penumpukan karbon ini dapat menyebabkan komponen·komponen ulama motor baker Dieseltidak bekerja sebagaimana mestinya, sehingga akan mempengaruhi kinerja motor bak2r D:esel secarakeseluruhan Analisa penumpukan karbon pada komponen-komponen utama motor bakar Diesel bertujua1untuk memperoleh informasi tentang waklU peraw2tan dan penggantian komponen-komponen u!ama tersebutParameter yang akan dianalisa adalah massa dari karbon yang lerdapat pada komponen-komponen u!"mamolor bakar Diesel Massa karbon akan diukur dengan menggunakan lirrbangan digital dengan kete!ltian 0.1mihgram

Minyak pelumas akan mengalami perubahan karakleristik dan kandungan zai yang ada d: da1amnyaselelah molar oakar D,esel beroperasi selama jangka waktu tertentu. 01el1 k"rena ilu per!u dilakl..kan analisaterhadap perubahan karakteristik khususnya kekenlalan dan kandungan logam yang terdapat pada mlOyakpelumas tersebut, sehingga akan dapa! diketahui jangka waktu untuk melakukan pengganfan m;nyai<.pelumas ketika molor bakar Diesel menggunakan minyak nyamplung sebagai bahan bakarnya Pen,n!;jkata1jum!ah kandungan logam pada pelumas disebabkan karena adanya keausan dari b8gian komponen motorbakar yang saling bergesekan antara satu dengan lannya. 8iasanya komponen motor bakar yang memir:,J<1koniribusi besar terhadap lel']adinya kontaminasi kandungan lO!;am aaalah dinding slhnder, p:ston bearing,dan crankshaft (Majuni, 2006).

HASIL DAN PEMBAHASAN

Dan hasil pengujian daya tahan, motor bakar Diesel seeara umum dapal beroperasi cengan ba kmenggunakan bahan bakar minyak nyamplung selama 50 jam. Namun masih lerdap2t beberapa masalahyang disebabkan oleh ketidakstabilan kondisi operasl mesin selama pengujian. Hal pertama yang perludisoroli adalah siklus pemanasan minyak nyamplung. Pada saal men!;jgunakan bahan bakar mlOyaknyamplung, reaksi pembakaran yang teriadi di daram srlinder cenderung tidak slabil, hal ini diindikasikan olehflukluasi perubahan kecepalan putaran mesin yang lebih tinggi Jika d:bandingkan dengan solar. Kondisi immengakibatkan temperatur gas buang yang dihasitkan molar bakar Diesel Juga menga:ami perubanan Hallersebut mempengaruhi kemampuan pem"nas minyak nyamplung untuk bisa mencapai suhu pemanasanoptimum, karena pemanas tersebul menggunakan gas buang sebagai sumber energi panasnya Karenaproses pemanasan yang kurang baik, maka minyak nyamplung yang diinjekslkan ke oalam ruang pem:lakZfanpun cenderung Mak dalam kondisi yang optimal, sehingg3 berpengaruh terhadap kualitas pembakaran. Siklusini kerap lerjadi selama pengoperasian motor bakar Diesel menggunakan bahan bakar minyak nyampLJf\g

Penguj:an daya tahan se!ama 50 Jam menghaolskan 45,50 .ller unluk bahan bakar solar cen£2nkonsumsi bahan bakar spesifik sebesar O.34literiHP/jam dan 59.21 liter unluk bahan bakar mll1ya.,.:: nyamplungdengan komsumsi bahan bakar spesifik 0.44 literlHPljam. Ini menunJukkan bahwa eflsiensi bahan bakarminyak lampung lebih rendah dibanding solar, karena unluk menghasilkan daya yang sarna dlperluk3n lebihbanyak minyak nyamplung.

Selelah pengujian daya tahan, dilakukan pengamalan terhadap komponen-kcmponen motor ba~ar

Diesel yang berkali"n dengan sistem pembakaran seperti injeklor, p;slon, dan kepala silinder. Pen~amalan inidilakukan untuk membandln£kan hasil pengujian amara menggun3kan bahan bakar sola dengan bahcnbakar minyak nyamptung.

87

la) Ibl

Gambar 2. Perbandingan lampilan injeklor; (a) setelah pengujian menggunakan solar dan (b) selelahpengujian menggunakan ffilnyak nyamplung.

Pada Gambar 2 dapat terJihat lokasi penumpukan karbon pada bagisn nozzle lnjektor. Di sekilar lubaognozzle terdapat sejumlah karbon yang jika dibiarkan terus menerus dapat menyebabkan penyumbalan padalubang nozzle

(a) Ib I (el

Gambar 3. Perbandingan tampilan piston; (a) kendis; baru, (b) selelah penguJlan mengguna~an solar. dan (e)selelah pengujian meng9unakan minyak nyamplung.

Gambar 3 dan Gambar 4 memperlihalkan perbandmgan konais; permukaan pis:on dan kepa a 5,1 neerSetelah pengoperasian 5elama 50 jam, permukaan piston dan kepala silinder menjadl tertutupi karbon sisshasil pembakaran. Hal ini dapat menyebabkan beberapa keruglan seperti peningkatan suhu operasi meSlnakibal adanya insulasi ruang pembakaran, proses pembakaran bahan bakar yang terlalu dim, can padaakhirnya menurunkan kjne~a dari molor bakar D;esellersebu!

88 FTIP·UNPAD IPERTErA Cab. Bandung dan Sekilarnya IB2PrTG UP/

Seminar Nasional PERTETA, Bondung 6-8 Desember 2011

lal Ibl Ie)

Gambar 4. Perbandingan tampila1 kepala sitinder, (a) kondisi baru, (bl selelah pengujian menggunao<an so'ar ,

dan (e) selelah pengu;;an menggunakan minyak nyamplung.

Massa karbon yang lerdapa\ pada Injektor, pls:on, dan kepala silinder dapal dilihal pada label 2berikut

Tabel 2. Massa karbon pada komponen motor bakar Diesel

Komponen

ll~icktOr

PiSlonKepala silindcrTotal

Mass:l karbon (grall1)

Sobr .\Iill~ak "~atllplun¥

0.0387 0.().:103

0.5327 0.37170.7859 0.6"'6"'1.])7] 1.0382

Dan label 2 lerlihat bahwa pada piston dan kepala Sllinder massa karbon yang dihasi!kan molo'bakar Diesel pada saal menggunakan bahan bakar minyak nyamplung lebh sediklt jika dibandin(;kan de1gansolar, n3mun pada injeklor juslru berlaku sebatiknya. !',1assa karbon keseluruhan pada komponen-komponenmolor bakar Diesel pada saal menggunakan bahan bakar solar sebesar 1.3573 gram sedangkan pada saalmenggunakan bahan bakar mJnyak nyamplung sebesar 1,0382 gram, alau lebih rendah 2351% jikadlbandingkan dengan solar. Pengukuran massa karbon diJakukan unluk menganalisa kuahtas pembakaransualu jenis bahan bakar. Seeara umum, semakin sempurna sualu proses pembakaran, maka karlxm yangdihasilkan pun akan semakm sedikil, karena semakirl banyak alom C yang berasal dari bahan b2kar(hidrokarbon) yang bereaksi dengan atom a yang berasal dari udara (oks,gen) dan menghasi\kan CO2

Namun peda kasus penggunaan minyak nyamplung ini, hal tersebut belum dapal menunjukkan bahwapembakaran minyak nyamplung lebih sempurna jJka aibandingkan dengan solar karena massa karbonnyayang lebih sedikil. Pada pengoperasian motor bakar Diesel menggunakan bahan b;:;kar minyak nyamplung,ada sSlumlah bahan bakar yang di:n;eksikan ke dalam ruang pembakaran yang tidak ikut terbakar. Hal initerJihal dari adanya sebagian minyak nyamplung yang keluar bersama gas buang rrelalU1 saluranpembuangan. Fenomena ini dapat terjadi akibal proses pengkabulan alau atomisasl minyak nyamplung yangkurang baik sehingga dihasilkan butlran-butiran minyak nyamplung yang berukuran beser dan suil! terbakaroleh panas hasil kompresi pada ruang pembakaran. Berkaitan dengan hal yang telah dijelaskan sebelurr:nya,proses pengkabulan yang kurang baik in! dipengaruhi oleh kualilas pemanasan minyak nyamplung sebelumdiinjeksikan ke dalam silinder. Jika suhu minyak nyamplung ja'Jh d:bav,'ah suhu pemanasan op:.mumnya (1100q, maka nilai viskositasnya masih cukup tinggi, sehingga akan semakin sulil untuk dikabutkan,

89

16.00

""15.50

::-E 15.00§.• 14.50~••0 14.00~."> 13.50

'-,13.00

0 10 20Jam ke-

30 '0 50

Gambar 5. Peruoahan nilai '1iskositas pelumas pada suhu 100~C

Kelerangan: P-1 :: Pelumas pada saal mesin beroperasi menggunakan solarP-2 =Pelumas pada saal mesin beroperasi menggunakan minyak nyamplung

Pada Gambar 5 dapal dilihat perubahan nilai viskosilas pelumas pada suhu 100°C. Perubahan yanglerjadi mengalami kecenderungan meningkal seiring dengan bertambahnya jam operesi molar Diesel. Padakondisi baru, '1iskositas pelumas sebesar 13.18 mm2/s, Setelah digunakan selama 50 jam operasi, nilainyamenin\;kal men/adi 1393 mm'/s untuk bahan bakar solar dan 15.57 mm2is untuk bahan bakar minyaknyamplung. Pada penggunaan bahan ba1<ar solar, viskositas pelumas mengalami pemng1<alan sebesar 5.69%.sedangkan untuk bahan bakar minyak nyamplung, nilainya meningkal sebesar 18.13%, Perubahan nilaiviskositas im masih dalam ambang batas yang terdapat pada SNI 06-7069.5-2005 tenlang klaslfi1<asi danspesifikasi pelumas motor Diesel pularan tinggi, yaitu sebesar 12.5 -16.3 mm2/s.

Kenaikan nilal viskosilas ini dapat disebabkan oleh beberapa hal diantaranya adalah lerjadinyakontaminasi dengan produk hasil oksidasi, proses pembakaran yang lidak sempurna tercampur denganbahan bakar, lemperatur keria yang terlalu bnggi, sena penurunan fungsl zat adilif pada pelumas,

1-3

""-I 1.20<~ l.!E,

l.00~

E, 0.9 r-~" 0.80

" ,,~ 0.7

0 10 20 30Jam ke-

--- P·l P-2

f' -

40 50

Gambar 6. Perubahcin lotal acid number pada pe!umasKelerangan: P-1 =Pelumas pada saat mesin beroperasi menggunakan solar

P-2 =Pelumas pada saal mesin beroperasi menggunakan minyal<. nyamp!ung

Total Acid Number (TAN) menunjukkan jumlah bahan yang berSI'at asam yang terkandung daranpelumas Bahan-bahan yang bersifal asam tersebut dapat berupa produk oksidasi ataupun kontaminasi.Bahan·bahan a5am ini dapat mengakiba!kan menurunnnya fungs! zat aditif pada pelumas serlamengakibaikan korosi pada komponen-komponen motor bakar DieseL Pada gambar 6 dapal tertihai

90 FTIP·UNPAD IPERTETA Cab. Bandung dan Sekitamya J B2PTTG LiPI

Seminar Nasionaf PERTETA, Bandung 6-8 Oesernber 2011

perubahan TAN pada pelumas. Perubanannya cenderung naik-turun. namun nilainya seJalu lebin tinggi dankondisi baru, ya·tu sebesar 0.732 mg KOHlg. Selelah pemakaian selama 50 jam, nila! TAN menjadl 1.063 mgKOHlg unluk bahan bakar solar alau naik sebesar 45.22% dan 1.258 mg KOHlg unluk bahan bakar minyaknyamplung alau naik sebesar 71.86%.

lam ke-

-!J-- P-l P-2

Gambar 7. Kandungan abu sulfal pelumasKelerangan: P-1 =Pelumas pada saat mesin beroperasi menggunakan solar

P-2 =Pelumas pada saal mesin beroperasi menggunakan mlflyak nyampJung

Gambar 7 di alas menuniukkan kaodungan abu sulfal pada pelumas. Secara keseluruhan, m'21

kandungan abll sulfa! meningkat seteJah 50 jam pengoperasian molor Diesel Pada kondisi baru, nilarkandungan abu sulfal sebesar 1.1 %massa dan selelah 50 jam menjadi 1.19 %massa untuk bahan bakarsolar dan 1.42 %massa unluk bahan bakar minyak nyampfung. Nilai ini masih berada di alas nifai minimumyang dlletapkan dalam SNI 06-7069.5-2005, yallu sebesar 0.70 %masssa

1400

1200-;;;

1000"'"" 800 ,•" 600"•~ 400•" 200

0

0 10 20 30 '0 SOJam ke·

-=- P·l P-2

Gambar 8. Kadar Fe pelumasKeterangan: P·1 = Pelumas pada saat mesin beroperasl menggunakan solar

P-2 = Pelumas pada saal mesin beroperasl menggunakan minyak nyampJung

Besi (Fe) merupakan salah salu malerial ulama yang dlgunakan unluk membuat komponen·komponenmolor bakar Diesel. 5ecara umum, kandungan Fe yang lerdapal pada pelumas diakibalkan karena keausanyang lerjadi pada komponen piston dan crankshaft (Majuni. 200'3) Pada gambar 8 terlihal bahwa kandunganFe pada pelumas mengalami kenaikan setelah 50 jam operas I Dari kana si baru sebesar 263.7 ppm menJadi974.8 ppm unlUk bahan bakar solar dan 826.1 unluk bahan bakar mmyak nyamplung, Tingginya kenaikan irll

91

disebabkan karera komponen-komponen motor Diesel yang digunakan adalah komponen baru sehinggaungkal gesekan dan keausan yang teqadi masih OJkup IlllQgi.

KESIMPULAN DAN SARAN

Motor bakar Diesel dapat beroperasi dalam jangka waktu 50 jam menggunakan bahan bakar minyaknyamplung. Komponen-komponen utama mo:or bakar Diesel masih dapai be1ungsi dengan ba;~ dan lampakmasih bagus selelah 50 jam operzsi menggunakan banan bakar mlnyak nyamplung. Massa karbon yangterdapat pada komponen-komponen 01olor bakar Diesel saal menggunakan bahan bakar rninyak nyamplungsecara umum lebih keci123.51 %dibandingkan c'engan bahan bakar solar.

Nilai viskos~as, Total Add Number (TAN), kandungan abo sulfar. dan kadar Fe pelumas pada saalpenggunaan bahan bakar solar selama 50 jam sebesar 13.93 mm2/s, 1.063 mg KOH/g, 1.19 %massa, dan974.8 mgtkg. Sedangkan un!uk bahan bakar minyak nyamplung sebesar 1557 mm2/s 1.258 mg KOHlg 1.42%massa dan 826.1 mglkg.

Perlu difakukan pengujian dalam jangka waktu yarr~ Iebih lama untuk dapat memaslikan lingkat dayatahan motor bakar Diesel menggunakan bah an bakar min yak nyamptung, Semakin lama jangka '.','aklUpengujian akan semakin mencerminkan tingkat kelayakan secara teknis mengenai penggunaan minya.-:.nyamplung sebagai bahan bakar ahemalif motor bakar Diesel.

DAFTAR PUSTAKA

Arismunandar, iN. dan K. Tsuda. 2008. Molar Diesel Pularan Tinggi. Pradnya Paramita: Jakarta.

Dharmasliti, R. dkk 2010. Evaluasi Penggantian Pe'umas ~,~editran S 40 Pada Mesin O;esel Cummins KTA38 Prosiding Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM) Ke-9, 13-15 Oklober 2010,Halaman 187-192. Universitas Sriwijaya· Palembang.

Majuni, L. Y 2006. Studi Biodiesel Dergan Bahan Das2r M.nya1<. Jelantah Temadap Pelumasan Pada MeslllDiesel Tesis, Fakultas Teknik Mesill UI: Depok

Mortier R. M. 2010. Chemistry and Technology of lubricants. 3-:! edition. Springer: london

Neale M J, 2001. lubrication and Reliability Handbook. Bulterv.'Onh Heinemann: BaSIon,

Reksowardojo, I. K, dkk. 2009. Comparison of Diesel Engine Characteristic Using Pure Coconut Oil, PurePalm Oil, and Pure Jatropha Oil as Fuel. Jume' Tekmk MeSln Vol 11 No 1. Page. 34 - 40

SNI 06-7069.5-2005, Klasifikasi dan Spesifikasi Peluffias Bagian 5· Minyak Lum2s Motor Diesel Pula ranTinggi Badan SI2ndardisasi Nasional

92 FTiP-UNPAD I PERTETA Cab, BandunQ dan Sekiiarnya 182PHG LlPI