NAMA : RIDHA FAHLEVI

NIM : 0904102010089

MK : KARYA ILMIAH

Pengaruh Air Fuel Ratio Terhadap Kecepatan Rambat Api dan Emisi Gas Buang

Berbahan Bakar LPG Pada Ruang Bakar Model Helle-Shaw Cell

Pendahuluan

Meningkatnya jumlah penduduk Indonesia sangat berpengaruh terhadap konsumsi masyarakat akan

bahan bakar khususnya di bidang transportasi.

Mengingat cadangan minyak bumi sudah menipis maka untuk mengantisipasi dan menghadapi

kekurangan bahan bakar tersebut telah digunakanbahan bakar gas, salah satunya LPG ( Liquefied

Petroleum Gas ), dimana LPG merupakan senyawa hydrocarbon yang terbentuk dari unsur C 3 H 8 (propana)

dan C 4 H 10 (butana), diberikan tekanansampai dengan 300 psi sehingga unsur tersebut berubah fase

menjadi cair. 1

Perbandingan komposisi propana dengan butana adalah 30 : 70. LPG tidak memiliki sifat pelumasan pada

material yang terbuat dari logam dan juga tidak mengandung racun. Karena LPG merupakan gas yang

tidak berbau maka untuk keselamatan, LPG komersial perlu ditambahkan zat ordon yaitu Ethyl

Mercoptane yang berbau menyengat.

Cadangan LPG yang dimiliki oleh negeri kita cukup besar maka berbagai penelitian mengenai

pemanfaatan dan penggunaan secara lebih efisien masih perlu dilaksanakan.Penelitian ini berupaya untuk

mendapatkan pemahaman terhadap salah satu karak teristik LPG yang sangat berpengaruh terhadap

kesempurnaan pembakaran.Dalam kesempurnaan pembakaran ada tiga halyang mempengaruhinya seperti

perbandingan udara dan bahan bakar ( Air Fuel Ratio /AFR),kehomogenan campuran, dan temperature

pembakaran. 2

Pada air fuel ratio terdapat campuran kaya dan campuran kurus.Campuran kaya adalah campuran dimana

jumlah bahan bakar lebih banyak dibandingkan dengan udara,sedangkan campuran kurus adalah

campuran yang kekurangan bahan bakar atau kelebihan udara.Antara campuran kaya dan campuran kurus

terdapat campuranstoichiometry,yaitu campuran dimana perbandingan antara udara dengan bahan bakar

dalam keadaan setimbang.Perbandingan bahan bakar dengan udara yang kurang sempurna akan

berdampak pada kesempurnaan pembakaran,Sempurna atau tidaknya proses pembakaran dapat dilihat

pada kecepatan rambat api dan emisi gasbuangnya. Untuk itu, agar mendapatkan hasil yang baik

diperlukan perbandingan campuran antara bahan bakar dan udara yang sempurna.

Beberapa peneliti yang melakukan penelitian tentangfenomena pembakaran adalah Hartman (1931) yang

meneliti tentang pengaruh air fuel ratio terhadap kecepatan penyalaan, menyatakan bahwa untuk bahan

bakar hydrocarbon puncak dari kecepatan api terjadi pada campuran stoichiometry. Suatu eksperimen

yang dilakukan oleh Broda, et.al . (1998) terhadap dinamika pembakaran pada turbin gas. 3

Pada penelitian tersebut diamati pengaruh equivalence ratio (Φ) atauperbandingan antara airfuel

ratioteoritis(AFRteoritis ) dengan airfuel ratio actual (AFRaktual ) dan tekanan kompresi ruang bakar terhadap

emisi gasbuang terutama NOx dan CO.Hasil eksperimen ini menunjukkan bahwa untukΦantara 0,52 –

0,60 menghasilkanemisi gas NOx danCO sangatrendah, sedangkanΦ = 0,60 ke atas menghasilkan emisi

gas NOx dan CO sangat tinggi.

Adi Winarta (2007) juga melakukan penelitian tentang pengaruh perbandingan campuran udara dengan

bahan bakar terhadap kecepatan rambat api dengan menggunakan bahan bakar gas(BBG),hasil penelitian

menunjukkan bahwa stoichiometry untuk pembakaran BBG adalah pada AFR8 : 1 dan kecepatan rambat

api maksimum dicapai pada campuran stoichiometry. Mengingat belum ada yang meneliti tentang

pengaruh air fuel ratio terhadap kecepatan rambat api sekaligus terhadap emisi gas buang berbahan bakar

LPG dan untuk mendukung upaya diversifikasi bahan bakar LPG sebagai bahan bakar kendaraan

bermotor maka perlu dilakukan penelitian dasar mengenai hal tersebut di atas. 4

Analisis Perfomansi Pemanas Air Kolektor Surya Terkonsentrasi Berbentuk Trapezoidal

denganMinyak Nabati Sebagai Media Penyimpan Panas

Pendahuluan

Energi alternatif merupakan hal yang hangat dibicarakan saat ini. Selain untuk menghemat sumber energi

tidak dapat diperbaharui (BBM dan Gas alam) yang keberadaannya semakin langka, tujuan penggunaan

energi alternatif juga untuk menjaga kelestarian lingkungan dan mengurangi bencana – bencana alam

yang secara tidak langsung dilakukan oleh manusia akibat aktivitas pengerusakan alam itu.

Energi matahari adalah salah satu energy alternatif yang keberadaannya sangat banyak dan belum banyak

dimanfaatkan oleh manusia. Penggunaan sinar matahari oleh masyarakat Indonesia hanya terbatas pada

proses pengeringan saja. Banyak manfaat yang belum bisa dirasakan, termasuk salah satunya sebagai

pemanas air yang sumber panasnya berasal dari alam dan jumlahnya tidak terbatas.1

Matahari merupakan suatu bentuk energi lain yang dapat menunjang kebutuhan energi yang

terusmeningkat, sehingga dapat mengganti energi yang tidak dapat diperbaharui dengan energi bentuk

lain yang dapat diperbaharui. Besar energi alternative ini bisa mencapai 1353 w/m2 di atmosfer bumi. Hal

ini perlu dikembangkan melihat dari begitu besarnya energi matahari yang tersedia. Beranjak dari hal di

atas, maka penulis berkeinginan untuk memanfaatkan energi matahari sebagai sumber energi pemanas air.

Dalam penelitian terdahulu, (Dwi Saputra, 2010 ) pemanas air dibuat menggunakan kolektor surya yang

berbentuk setengahtabung, dengan v ̇ = 0,002 l/s dan v ̇ = 0,004 l/s pada pukul 12.00 wita dimana saat

waktu tersebut besarintensitas sama yaitu 1001 w/m², efisiensi kolektor surya yang dihasilkan yaitu

masing-masing 30,18%dan 27,44%. 2

Saat ini,

penulis mempunyai ide untuk menggunakan kolektor surya limas segi empat

terpancung terbalik ( Trapezoidal ) . Di dalam sisi limas akan diisi cermin datar yang ukurannya sudah

ditentukan, hal ini dilakukan dengan harapan energy surya yang terkoleksi maksimal (tidak terhalang oleh

pecahan – pecahan cemin) dan faktor angin dapat diminimalisir. 3

Pada sisi absorbernya akan ditambahkan minyak nabati sebagai media penyimpan panas. Pemilihan

minyak nabati sebagai media penyimpan panas dilatarbelakangi oleh kapasitas panas (Cp) yang lebih

besar dari pasir yaitu sebesar 1,861 , 4

sedangkan pasir 1,3 . Selain itu minyak nabati memiliki titik didih pada 175° - 200° C sehingga pada

nantinya minyak ini mampu memanaskan pipa absorber. Selain itu, aliran fluida juga akan divariasikan,

sehingga pada nantinya minyak ini mampu memanaskan pipa absorber. Selain itu,

aliran fluida juga akan divariasikan, sehingga pada nantinya kolektor surya ini diharapkan mampu

memberikan efisiensi yang maksimal. 5

ANALISA TEKNIS DAN EKONOMIS PENGGUNAANDC TO AC INVERTER SEBAGAI

EMERGENCY ENERGI RUMAH TANGGA

Pendahuluan

Pemadaman listrik bergilir merupakan suatu fenomena yang terjadi di sebagian wilayah Indonesia

termasuk diantara nya provinsi Maluku Utara.Akibat dari pemadaman ini banyak aktifitas warga yang

terganggu. 1

Permasalahan dalam penelitian in iadalah bagaimana menciptakan suatu alat yang dapat menyuplai

kebutuhan energy listrik AC selama kurun waktu pemadaman listrik bergilir PLN yang murah, aman,

handal, berwawasan lingkungan,dapat dipertanggung jawabkan secara teknis dan bernilai ekonomis

tinggi.Dengan menggunakan asumsi pemadaman listrik PLN maksimum 8 jam tiap hari dan bahan –

bahan pembuatan alat tersedia di kota Ternate.

Sebagai sumber arus DC digunakan aki standard 12V/100AH sebagaimana dijual di pasaran. Penelitian

ini membatasi suplai listrik sebatas kebutuhan listrik rumah tangga. Dan tidak menyuplai keperluan

peralatan berat dan industri. Dilakukan suatu penelitian tentang system suplai arus AC bertenaga aki 12V

yang dirangkai dengan inverter DC to AC Sebagai alternative energy selain genset.Rangkaian terdiri dari

Adaptor, Aki 12 V dan inverter. 2

Aki Di isi selama listrik PLN hidup dan dialirkan ke inverter untuk menghasilkanarus AC selama listrik

PLNmati.Analisa dilakukan dengan melakukan kajian teknis kemampuan alat, pengujian nilai arus,

tegangan dan daya yang dihasilkan,dan kemampuan alat untuk menyuplai beberapa peralatan elektronik.

Analisa ekonomis dilakukan dengan membandingkan nilai ekonomi salat tersebut dibandingkan

penggunaan genset. Semua biaya dalam satu tahun antara pengguna ansistemini dengan penggunaan

genest dihitung.Sehingga akan didapatkan nilai ekonomis yang dihasilkan.Dari penelitian ini diharapkan

tercipta suatu system peralatan alternative penyuplai kebutuhan listrik AC selama pemadaman PLN, yang

teruji secara teknis,handal,ramah lingkungan,tidak menyebabkan polusi dan bernilai ekonomis

tinggi.Penelitian ini bertujuan untuk menciptakan system peralatan yang bias menyuplai arus AC dalam

jangka waktu tertentu, menelit ikualitas arus AC yang dihasilkan meliputi stabilitas, frekuensi,kuat arus

dan tegangan nya serta meneliti secara ekonomis penggunaan system peralatan ini.Manfaat dari penelitian

ini merupakan salah satu solusi permasalahan tertundanya aktifitas produktif akibat pemadaman listrik

bergilir. Dan memberikan pencerahan kepada masyarakat akan penggunaan inverter

Bertenaga aki sebagai sumber energy darurat.

Arus listrik dibagi menjadi 2 yaitu arus listrik searah dan arus listrik bolak balik.Arus listrik searah

disebut juga arus listrik DC (DirectCurent). Merupakan arus listrik yang mengalir dari kutub positif ke

kutub negative. Sumber arus ini adalah elektrokimia seperti

Battery dan aki .Arus listrik bolak balik atau disebut juga arus AC (AlternatingCurrent) merupakan arus

listrik yang mengalir dari bagian yang berarus atau disebut fasa ke bagian ground Atau nol dan sebaliknya

secara periodic dengan frekuensi tertentu. 3

Apabila digambarkan secara grafis maka arus AC memiliki bentuk memiliki bentuk gelombang

sinusoidal.

Arus listrik AC bias diubah menjadi DC dan sebaliknya melalui suatu peralatan penyearah dan

inverter.Penyearah merupakan rangkaian listrik yang mengubah arus listrik bolak balik menjadi arus

listrik searah. Inverter merupakan alat yang digunakan untuk membuat single atau polyphase tegangan

AC yang berasal tegangan DC. 4

Transformator adalah suatu alat untuk memindahkan daya listrik arus bolak-balik dari suatu rangkaian ke

rangkaian yang lainnya secara elektromagnetik. Analisa ekonomi digunakan untuk melakukan

perhitungan biaya yang diperlukan pada penggunaan inverter meliputi biaya listrik yang diperlukan saat

pengisian aki, biaya pembelian baterai dan semua peralatan lain, menghitung angka penyusutan alat.

Total biaya yang dikeluarkan dihitung dan dibandingkan dengan penggunaan genset. Kajian ekonomi sini

diharapkan akan menjadi salah satu pertimbangan dalam memutuskan apakah penggunaan sistem inverter

ini menguntungkan atau tidak 5

Pengembangan Alat Cryosurgery Prototipe V

Berbasis Termoelektrik Bertingkat

Pendahuluan

Kanker merupakan penyakit tidak menular yang disebabkan oleh pertumbuhan sel jaringan tubuh tidak

normal dan tidak terkendali. Sel kanker bersifat ganas, tumbuh cepat, tidak bersimpai, serta dapat

menyebar melalui pembuluh darah dan pembuluh getah bening, sehingga dapat bermetastasis di tempat

lain. Perkembangan sel terjadi mengikuti pola tertentu dan biasanya memiliki waktu yang lama tanpa

disadari oleh penderita. Kanker bisa disebut juga dengan tumor atau neoplasma ganas.

Kanker termasuk salah satu penyakit tidak menular yang cenderung terus meningkat setiap tahunnya,

sehingga dapat dikatakan bahwa beban yang harus ditanggung dunia akibat penyakit tersebut juga

semakin meningkat.

Sel kanker dapat berasal dari semua unsur yang membentuk suatu organ, dalam proses selanjutnya

tumbuh dan menggandakan diri sehingga membentuk massa tumor yang akan menginvansi dan merusak

jaringan normal.

Menurut estimasi Internasional Agency for Research on Cancer pada tahun 2002, lebih dari 70% dari

seluruh kematian akibat kanker terjadi di negara-negara berpendapatan rendah dan menengah,

diperkirakan karena upaya pencegahan, fasilitas untuk menegakkan diagnosis, dan penatalaksanaan

kanker masih terbatas bahkan kemungkinan tidak ada sama sekali. Dapat dilihat dari data GLOBOCAN,

Internasional Agency for Research on Cancer (IARC) 2008 bahwa di ASEAN kasus kematian akibat

kanker cenderung lebih tinggi pada negara berkembang 1 .

Hal tersebut dapat dilihat dari perbandingan jumlah pengidap kanker dengan jumlah kematian akibat

kanker. Hal tersebut diperkirakan akibat minimnya fasilitas untuk melakukan pengobatan serta mahalnya

biaya tersebut. Sedangkan berdasarkan data GLOBOCAN 2008 menggambarkan bahwa kasus kanker

serviks merupakan kasus terbanyak kedua di Asia Tenggara. Diperkirakan ada 39.800 kasus baru dan

20.600 angka kematian pertahun di regional ini pada tahun 1995. Jumlah ini merupakan 9,8% dari seluruh

kanker serviks di seluruh dunia. Di negara Singapura, Thailand, Brunei, dan Malaysia kematian yang

diakibatkan oleh kanker serviks lebih tinggi daripada kematian sebagai akibat kehamilan.

Pada tahun 2004, data RS Kanker Dharmais menunjukan bahwa kanker payudara menempati posisi

pertama (27,25%) dari 10 kanker terbanyak, dan kanker leher rahim pada urutan kedua sebesar 12,78%

[2]. Sedangkan berdasarkan data proyek GLOBOCAN, IARC pada tahun 2008 tercatat bahwa pengidap

kanker serviks terbanyak ketiga, setelah kanker payudara dan kanker kolorektum di Indonesia.

Metode penyembuhan kanker serviks yang saat ini sedang dikembangkan dan sering digunakan adalah

cryosurgery atau yang biasa disebut krioterapi. Metode cryosurgery adalah prosedur yang relative mudah

dikerjakan untuk menatalaksana lesi pra-kanker dengan merusak sel pra-kanker serviks dengan

menggunakan gas karbondioksida (CO 2 ) atau nitritoksida (N 2 O). Dasar metode cryosurgery adalah sel

lesi pra-kanker akan dirusak dan mati pada suhu -20 o C dengan menggunakan gas CO 2 atau N 2 O selama 5

menit dapat menurunkan suhu serviks mencapai -60 o C s/d -80 o C. Pada serviks ukuran normal,

cryosurgery dapat merusak jaringan hingga kedalaman 5 mm 2 .

Penyemprotan cairan tersebut pada daerah kanker akan tetapi dalam hal ini terdapat beberapa masalah

yakni, cryosurgery dengan metode ini temperature yang diinginkan tidak dapat dikontrol sehingga apabila

terlalu dingin dapat mematikan sel-sel sekitarnya yang masih sehat. Disamping itu penggunaan gas atau

cairan pendingin memiliki beberapa kelemahan, antara lain kebutuhan tempat penyimpanan khusus

sehingga hanya rumah sakit yang memiliki pasokan yang teratur saja yang bias melakukan metode ini.

Sehingga untuk mengurangi kelemahan dari sistem yang menggunakan gas pendingin, maka

dikembangkanlah penelitian alat cryosurgery yang menggunakan sistem pendingin alternatif. Salah satu

alternatif yang dapat digunakan secara aplikatif adalah menggunakan pendingin berbasis modul

termoelektrik 3 .

Tujuan dari penelitian ini adalah mengembangkan alat cryosurgery yang menggunakan sistem pendingin

berupa dua buah modul termoelektrik bertingkat dua dengan alat penukar kalor water block yang disusun

secara paralel 4 .

Penentuan Konstanta dan Eksponen Persamaan Taylor pada Proses Turning Sebagai Pedoman Mengetahui Umur Pahat Karbida

PENDAHULUAN

Proses produksi senantiasa dituntut untuk dapat menghasilkan produk-produk yang berkualitas tinggi, hal

tersebut tidak terlepas dari beberapa faktor yang mempengaruhi antara lain perencanaan dan proses

pemesinan, dimana selama proses pemesinan berlangsung terjadi interaksi antara pahat kerja dengan

benda kerja dimana benda kerja terpotong dan pahat kerja mengalami gesekan. Akibat Gesekan ini pahat

pengalami keausan. Keausan pahat akan semakin membesar sampai batas tertentu sehingga pahat tidak

dapat dipergunakan lagi. Lamanya waktu untuk mencapai batas keausan ini yang didefinisikan sebagai

umur pahat.

Data mengenai umur pahat sangat diperlukan dalam perencanaan proses pemesinan suatu komponen/

produk. Contoh, pada produksi komponen keberapa pahat harus diganti, ini dapat diketahui dengan

menghitung waktu total yang diperlukan untuk memotong satu produk kemudian dibandingkan dengan

umur pahat yang dipakai 1 .

Umur pahat pahat dapat diketahui dari katalog yang dikeluarkan oleh produsen, tetapi katalog ini tidak

menginformasikan dengan jelas dan lengkap tentang pemakaian untuk pemotongan benda kerja apa

bahkan banyak pahat yang beredar dipasaran tanpa disertai katalog umur pahat.

Dalam prakteknya umur pahat selain dipengaruhi oleh geomitri pahat juga dipengaruhi oleh semua faktor

yang berkaitan dengan proses pemesinan antara lain jenis material benda kerja dan pahat , kondisi

pemotongan (kecepatan potong, kedalaman potong dan gerak makan), cairan pendingin dan jenis proses

pemesinan [5].Umur Pahat secara pasti diketahui dari hasil pengujian pemesinan (secara empiris) untuk

pasangan material benda kerja dan pahat tertentu. Jenis material benda kerja yang yang berbeda akan

memberikan umur pahat yang berbeda juga. Dalam aplikasinya pahat digunakan untuk memotong

berbagai macam benda kerja. Jadi untuk setiap pahat dan setiap material benda kerja harus mempunya

data umur dan kondisi pemotongan tertentu dalam setiap perencanaan proses pemesinan.

Salah satu penelitian mengenai umur pahat adalah yang dilakukan oleh Hendri Budiman dan Richard

(2007)[2] dimana umur pahat dianalisa dengan Metode Variable Speed Machining Test . Penelitian

dilakukan dengan memperhatikan pengaruh kondisi pemotongan, dimana kecepatan potong di variasikan

sedangkan kondisi pemotongan lain, seperti gerak makan dan kedalaman pemakanan tetap 2 .

Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan umur pahat karbida yang digunakan untuk memotong baja

paduan. Metode grafik digunakan untuk analisa percobaan. Hasil Penelitian mendapatkan umur pahat

untuk kecepatan potong rendah adalah 140,33 menit dan pada kecepatan tinggi 14.756 menit 3 .

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui harga konstanta (CT) dan eksponen (n) Persamaan umur pahat

Taylor pada Proses Turning dengan Pahat karbida dan Benda Kerja St 42, St 60 dan Besi Tuang 4.

Penelitian dilakukan dengan memperhatikan kondisi pemotongan, dimana kecepatan potong divariasiakan

yakni Kecepatan potong ( Cutting Speed ) ; v (m/min).. Gerak makan ( feeding ) juga divariasikan ; f

(mm/put) adapun gerak makan yang dipilih mengacu pada kemampuan dari pahat yang digunakan dan

spesifikasi kemampuan dari mesin, maka dipilih besar kecepatan makan, Kedalaman Potong ( Depth of

Cut ); a (mm) di buat konstan 5 .