PENGARUH PENAMBAHAN CETANE BOOSTER TERHADAP

EMISI GAS BUANG PADA MOBIL DAIHATSU HI-LINE

TUGAS AKHIR

ANGGI KURNIAWAN

NIM : 150309259591

PROGRAM STUDI ALAT BERAT

JURUSAN TEKNIK MESIN

POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN

2018

i

PENGARUH PENAMBAHAN CETANE BOOSTER TERHADAP

EMISI GAS BUANG PADA MOBIL DAIHATSU HI-LINE

TUGAS AKHIR

KARYA TULIS INI DIAJUKAN SEBAGAI SALAH SATU

SYARAT UNTUK MEMPEROLEH GELAR AHLI MADYA DARI

POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN

ANGGI KURNIAWAN

NIM : 150309259591

PROGRAM STUDI ALAT BERAT

JURUSAN TEKNIK MESIN

POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN

2018

ii

LEMBAR PENGESAHAN

PENGARUH PENAMBAHAN CETANE BOOSTER TERHADAP

EMISI GAS BUANG PADA MOBIL DAIHATSU HI-LINE

Disusun Oleh:

ANGGI KURNIAWAN

NIM : 150309259591

Pembimbing I

Subur Mulyanto, S.Pd., M.T.

NIDN. 0006028206

Pembimbing II

Mohamad Amin, S.Pd.T., M.P.Fis.

NIDN. 0009118205

Ketua Penguji,

Zulkifli, S.T., M.T.

NIP. 198508282014041003

Anggota Penguji,

Donny Sayogi Sandhi

NRP. 80110011

Anggota Penguji,

Patria Rahmawaty, S.Psi., M.MPd, Psikolog.

NIP. 197601312003122002

Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Mesin

Zulkifli, S.T., M.T.

NIP. 198508282014041003

iii

SURAT PERNYATAAN

Yang bertanda tangan dibawah ini :

Nama : Anggi Kurniawan

Tempat/Tgl Lahir : Balikpapan, 14 Desember 1996

NIM : 150309259591

Menyatakan bahwa tugas akhir yang berjudul “PENGARUH PENAMBAHAN

CETANE BOOSTER TERHADAP EMISI GAS BUANG PADA MOBIL

DAIHATSU HI-LINE” adalah bukan merupakan hasil karya tulis orang lain,

baik sebagian maupun keseluruhan, kecuali dalam kutipan yang kami sebutkan

sumbernya.

Demikian pernyataan ini kami buat dengan sebenar–benarnya dan apabila

pernyataan ini tidak benar kami bersedia mendapatkan sanksi akademis.

Balikpapan, 03 April 2018

Mahasiswa

Anggi Kurniawan

NIM. 150309259591

iv

LEMBAR PERSEMBAHAN

Karya ilmiah ini kupersembahkan kepada

Ayahanda dan Ibunda tercinta

Muhammad Rasyid dan Naziroh

Saudariku yang kusayang

Lisa Fitriana dan Neti Kumalasari

v

SURAT

PERNYATAANRSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK

KEPENTINGAN yang bertanda tangan dibawah i Anggi Kurniawan

NIM : 150309259591

Program Studi : Teknik Mesin Alat Berat

vi

ABSTRAK

Permasalahan polusi udara akibat emisi kendaraan bermotor sudah mencapai titik

yang mengkhawatirkan, terutama dikota-kota besar. Dari berbagai sumber

bergerak seperti mobil penumpang, truk, bus, lokomotif kereta api, pesawat, dan

kapal laut. Saat ini, maupun dikemudian hari akan terus menjadi sumber yang

dominan dari pencemaran udara di perkotaan. Dan yang menjadi masalah dalam

pencemaran udara adalah emisi kendaraan bermotor dimana sebagian besar

kendaraan bermotor ini menggunakan bahan bakar minyak (BBM) berupa solar

yang mengandung timah hitam (leaded) yang berperan sebagai penyumbang

polusi cukup besar terhadap kualitas udara dan kesehatan. Daya yang dihasilkan

oleh suatu motor bakar tergantung dari pembakaran campuran bahan bakar dan

udara yang terjadi di dalam ruang bakar (combustion chamber). Ini berarti

semakin baik kualitas dari suatu bahan bakar, maka performa yang dihasilkan

akan semakin baik pula. Upaya meningkatkan efisiensi proses pembakaran dalam

ruang bakar baik mesin bensin ataupun mesin diesel dilakukan melalui berbagai

cara, salah satunya dengan melakukan penambahan cetane booster pada bahan

bakar solar agar proses pembakaran menjadi lebih baik sehingga polusi yang

dihasilkan menurun. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mencari tahu

pengaruh dari penambahan centane booster ke bahan bakar solar. Metode yang

digunakan dalam penelitian ini adalah dengan menambahkan cetane booster ke

bahan bakar solar dengan jumlah bervariabel kemudian melakukan uji emisi

terhadap gas buang kendaraan yang sudah dilakukan penambahan cetane booster.

Dari hasil uji coba didapatkan hasil penurunan opasitas sebanyak 0,51% dari hasil

sampel penambahan cetane booster. Sehingga jika semakin banyak penambahan

cetane booster maka semakin tinggi pula penurunan dari opasitas atau gas buang

kendaraan.

Kata kunci: Cetane Booster, Diesel, Emisi Gas Buang, Solar

vii

ABSTRACT

The problem of air pollution due to motor vehicle emissions has reached an

alarming point, especially in big cities. From various moving sources such as

passenger cars, trucks, buses, railroad locomotives, aircraft and ships. At present,

and in the future it will continue to be the dominant source of urban air pollution.

And the problem in air pollution is the emission of motorized vehicles where most

of these motorized vehicles use fuel (BBM) in the form of leaded diesel which acts

as a significant contributor to pollution of air quality and health. The power

produces by a combustion motor depends on the combustion of the fuel mixture

and the air that occurs in the combustion chamber. It means that the better quality

of a fuel, the better performance produced. Efforts to improve the efficiency of the

combustion process in the combustion chamber either gasoline or diesel engines

are carried out in various ways, one of which is by adding a cetane booster to

diesel fuel so that the combustion process is better therefore the resulting

pollution decreases. The purpose of this study is to find out the effect of adding

centane booster to diesel fuel. The method used in this study was to add a cetane

booster to diesel fuel with a variable number and then test the emissions of the

vehicle exhaust gas that had been carried out by adding cetane booster. From the

results of the trial obtained a decrease in opacity as much as 0.51% from the

results of the sample addition of cetane booster. Therefore if more cetane booster

was added, there higher was decreasing in the opacity or exhaust gas of the

vehicle.

Keywords: Cetane Booster, Diesel, Exhaust Gas Emission, Solar

viii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah

memberikan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan

penyusunan Tugas Akhir ini.

Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu persyaratan untuk

menyelesaikan program Diploma III pada Jurusan Teknik Mesin Program Studi

Alat Berat di Politeknik Negeri Balikpapan.

Pada saat penyusunan Tugas Akhir ini penulis harus melalui hambatan dan

masalah. Tetapi berkat dukungan, bantuan dan masukan-masukan dari berbagai

pihak Tugas Akhir ini akhirnya dapat diselesaikan dengan baik.

Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Ramli, S.E., M.M.,sebagai Direktur Politeknik Negeri Balikpapan.

2. Bapak Subur Mulyanto, S.Pd., M.T. yang telah banyak membantu,

membimbing serta memberikan saran kepada kami selaku Mahasiswa

dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.

3. Bapak Mohamad Amin, S.Pd.T.,M.PFis sebagai pembimbing 2 yang juga

telah membantu, memberi masukan saran serta pengoreksian terhadap

penyelesaian Tugas Akhir ini.

4. Ayah, Ibu serta Paman dan Bibi, yang selalu memberikan motivasi dan

semangat baik secara langsung maupun tidak langsung dengan penuh

pengertian dan kesabaran selama penyelesaian Tugas Akhir ini.

5. Rekan-rekan Mahasiswa Jurusan Teknik Mesin Alat Berat angkatan tahun

2015 khususnya rekan-rekan kelas 3TMAB1 yang memberikan semangat

dan motivasi bagi penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

6. Keluarga Besar Bapak Muhammad Rasyid, yang juga memberikan banyak

motivasi dan semangat bagi diri penulis sehingga terciptanya Tugas Akhir

ini.

7. Semua pihak yang penulis tidak dapat sebutkan satu persatu, yang telah

memberikan bantuan secara langsung maupun tidak langsung dalam

penyusunan tugas akhir ini hingga selesai.

ix

Balikpapan, 3 April 2018

Anggi Kurniawan

x

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ................................................................................................ i

HALAMAN LEMBAR PENGESAHAN ............................................................... ii

HALAMAN SURAT PERNYATAAN ................................................................. iii

HALAMAN LEMBAR PERSEMBAHAN ........................................................... iv

HALAMAN SURAT PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA

ILMIAH .................................................................................................................. v

ABSTRAK ............................................................................................................. vi

ABSTRACT ............................................................................................................ vii

KATA PENGANTAR ......................................................................................... viii

DAFTAR ISI ........................................................................................................... x

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiii

DAFTAR TABEL ................................................................................................ xiv

BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang .................................................................................................. 1

1.2 Rumusan Masalah ............................................................................................. 2

1.3 Batasan Masalah................................................................................................ 2

1.4 Tujuan Penelitian .............................................................................................. 2

1.5 Manfaat Penelitian ............................................................................................ 3

1.6 Sistematika Penulisan ....................................................................................... 3

BAB II LANDASAN TEORI ................................................................................. 4

2.1 Definisi Mesin Diesel ........................................................................................ 4

2.2 Cara Kerja Mesin Diesel ................................................................................... 5

2.3 Tipe – Tipe Mesin Diesel .................................................................................. 6

2.4 Emisi Gas Buang Bahan Bakar Solar.............................................................. 10

2.5 Definisi Solar .................................................................................................. 11

xi

2.6 Karakteristik Solar .......................................................................................... 11

2.7 Syarat-syarat Solar .......................................................................................... 12

2.8 Kandungan Solar ............................................................................................. 13

2.9 Kegunaan Solar ............................................................................................... 13

2.10 Bahan Bakar Diesel ....................................................................................... 13

2.11 Jenis-jenis Bahan Bakar Diesel ..................................................................... 15

2.12 Angka Cetane ................................................................................................ 17

2.13 Alat Uji Emisi ............................................................................................... 18

BAB III METODOLOGI PENILITIAN ............................................................... 19

3.1 Jenis Penelitian ................................................................................................ 19

3.2 Waktu dan Tempat Penelitan .......................................................................... 19

3.3 Metode Pengumpulan Data ............................................................................. 19

3.4 Alat dan Bahan Penelitian ............................................................................... 20

3.4.1. Alat .............................................................................................................. 20

3.4.2. Bahan .......................................................................................................... 21

3.5 Variasi Penambahan Cetane Booster .............................................................. 22

3.6 Pengumpulan Data .......................................................................................... 22

3.6.1 Data Primer .................................................................................................. 22

3.6.2 Data Sekunder .............................................................................................. 23

3.7 Tahap Analisis ................................................................................................. 23

3.8 Diagram Alir Penelitian .................................................................................. 23

3.9 Jadwal Penelitian ............................................................................................. 25

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 26

4.1 Hasil Penelitian ............................................................................................... 26

4.2 Eksperimen Penelitian ..................................................................................... 26

4.2.1 Persiapan Alat dan Bahan ............................................................................ 26

xii

4.2.2 Proses Eksperimen ....................................................................................... 26

4.3 Sampel Pencampuran dan Hasil Pengujian ..................................................... 29

4.4 Pembahasan dan Analisa Data ........................................................................ 30

4.4.1 Pembahasan .................................................................................................. 30

4.4.2 Analisa Data ................................................................................................. 30

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 31

5.1 Kesimpulan ..................................................................................................... 31

5.2 Saran ................................................................................................................ 31

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 32

LAMPIRAN .......................................................................................................... 33

xiii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Mesin Diesel ........................................................................................ 4

Gambar 2.2 Kompresi Mesin Diesel 2 Tak ............................................................ 7

Gambar 2.3 Kompresi Mesin Diesel 2 Tak ............................................................. 8

Gambar 2.4 Kompresi Mesin Diesel 4 Tak ............................................................. 9

Gambar 3.1 Mesin uji emisi gas buang ................................................................. 20

Gambar 3.2 Diagram Alir Penelitian .................................................................... 24

Gambar 4.1 Cetane Booster .................................................................................. 27

Gambar 4.2 Proses pencampuran bahan bakar dengan cetane booster ................ 27

Gambar 4.4 Hasil uji emisi gas buang .................................................................. 28

Gambar 4.5 Sampel Cetane Booster ..................................................................... 29

Gambar 4.10 Grafik Nilai Opasitas ....................................................................... 30

xiv

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 3.1 Spesifikasi Mesin Emisi Gas Buang ..................................................... 21

Tabel 3.2 Pebandingan Bahan Bakar Solar dan Cetane Booster .......................... 22

Tabel 3.3 Timeframe Penelitian ............................................................................ 25

Tabel 4.1 Hasil uji coba pada variasi penambahan cetane booster....................... 29

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pertumbuhan kendaraan bermotor di Indonesia yang terus meningkat telah

menyebabkan bertambah besar pengunaan bahan bakar terutama bahan bakar

minyak (BBM). Sedangkan jumlah cadangan minyak bumi mulai semakin

menurun. Cadangan minyak berada di level 1,258 triliun barrel pada akhir tahun

2008, turun dibandingkan dengan 1,261 triliun barrel pada tahun sebelumnya.

Penurunan cadangan minyak disebabkan oleh dua faktor utama yaitu eksploitasi

minyak selama bertahun-tahun dan minimnya eksplorasi atau survei geologi untuk

menemukan cadangan minyak terbaru.

Permasalahan polusi udara akibat emisi kendaraan bermotor sudah

mencapai titik yang mengkhawatirkan, terutama dikota-kota besar. Dari berbagai

sumber bergerak seperti mobil penumpang, truk, bus, lokomotif kereta api,

pesawat, dan kapal laut, saat ini, maupun dikemudian hari akan terus menjadi

sumber yang dominan dari pencemaran udara di perkotaan. Dan yang menjadi

masalah dalam pencemaran udara adalah emisi kendaraan bermotor dimana

sebagian besar kendaraan bermotor ini menggunakan bahan bakar minyak (BBM)

berupa solar yang mengandung timah hitam (leaded) berperan sebagai

penyumbang polusi cukup besar terhadap kualitas udara dan kesehatan.

Daya yang dihasilkan oleh suatu motor bakar tergantung dari pembakaran

campuran bahan bakar dan udara yang terjadi di dalam ruang bakar (combustion

chamber). Ini berarti semakin baik kualitas dari suatu bahan bakar, maka performa

yang dihasilkan akan semakin baik pula. Upaya meningkatkan efisiensi proses

pembakaran dalam ruang bakar baik mesin bensin ataupun mesin diesel dilakukan

melalui berbagai cara.

Salah satunya menggunakan solar dengan nilai setana tinggi menjadi

mutlak. Namun harga bahan bakar dengan nilai setana yang tinggi seperti Dex

sangatlah mahal sehingga membebani rakyat. Volatile Fatty Acid Degraded

(VFAD) atau Asam lemak adalah senyawa dengan gugus karboksil. Bersama-

sama dengan gliserol, merupakan penyusun utama minyak nabati atau lemak dan

2

merupakan bahan baku untuk semua lipida pada makhluk hidup. Asam ini mudah

dijumpai dalam minyak goreng, margarin, atau lemak hewan dan menentukan

nilai gizinya.

Secara alami, asam lemak bisa berbentuk bebas (karena lemak yang

terhidrolisis) maupun terikat sebagai gliserida. Volatile Fatty Acid Degraded

(VFAD) atau Asam lemak diharapkan mampu mengangkat nilai setana bagi solar,

sehingga pembakaran akan lebih sempurna dibanding dengan menggunakan

bahan bakar solar maupun dex sehingga diharapkan Performa mesin meningkat

dan konsumsi BBM semakin irit.

Berdasarkan latar belakang di atas diperlukan mengangkat nilai setana

(cetane booster). Salah satunya adalah mengangkat setana yang terbuat dari

Volatile Fatty Acid Degraded (VFAD) yang dapat mengankat nilai setana

sehingga menghasilkan performa yang optimal. Penelitian ini bertujuan untuk

melihat pengaruh cetane booster terhadap mesin Diesel Daihatsu DL41 diesel

OHV 2800cc ,dan kandungan emisi gas buang pada mesin diesel tersebut.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian pada latar belakang maka dapat dirumuskan beberapa

masalah yaitu sebagai berikut

1. Apakah pengaruh cetane booster terhadap engine unit Daihatsu Hiline ?

2. Bagaimana pengaruh emisi gas buang jika ditambahkan cetane booster ?

1.3 Batasan Masalah

Hanya membahas tentang pengaruh cetane booster terhadap mesin Diesel

Daihatsu DL41 diesel OHV 2800cc , dan melihat emisi gas buang kendaraan solar

tersebut.

1.4 Tujuan Penelitian

1. Mengetahui pengaruh cetane booster pada unit Daihatsu Hiline

2. Mengetahui kadar emisi gas buang setelah ditambahkan cetane booster dan

tidak menggunakan cetane booster

3

1.5 Manfaat Penelitian

Penelitian tentang pengaruh bahan bakar yang ditambahkan zat additive

yang diharapkan memiliki manfaat yaitu :

1. Menambah pengetahuan dan pengalaman penulis serta sebagai bahan

perbandingan untuk meneliti pengaruh cetane booster pada mesin diesel dan

serta perbandingan bagi pembaca selanjutnya

2. Sebagai salah satu referensi tentang penelitian kepada mahasiswa politeknik

negeri balikpapan yang ingin melakukan penelitian dalam bidang yang sama.

1.6 Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah pembaca dalam memahami isi dari tugas akhir ini,

maka penulis menyusun tugas akhir ini menjadi 5 (lima) bab. Berikut ini adalah

penjelasan tentang isi dari bab-bab yang ada dalam tugas akhir ini.

BAB I : PENDAHULUAN

Pada bagian ini terdiri dari latar belakang masalah, rumusan masalah,

batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian dan sistematika penulis.

BAB II : LANDASAN TEORI

Didalam bab ini menjelaskan tentang teori-teori dasar yang sesuai dengan

permasalahan yang dibahas dalam penulisan tugas akhir ini.

BAB III : METODOLOGI PENELITIAN

Di dalam bab ini akan membahas metode, instrument serta data-data yang

akan digunakan dalam menyelesaikan permasalahan yang dibahas

BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN

Di dalam bab ini diuraikan deskripsi objek penelitian analisis data dan

pembahasan hasil penelitian.

BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN

Di dalam bab ini disajikan kesimpulan berdasarkan hasil analisa yang

merupakan jawaban dari perumusan masalah yang ada dan saran yang dapat

digunakan kedepanya.

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN DATA

4

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Definisi Mesin Diesel

Motor bakar diesel biasa disebut juga dengan mesin diesel (mesin pemicu

kompresi) adalah motor bakar pembakaran dalam yang menggunakan panas

kompresi untuk menciptakan penyalaan dan membakar bahan bakar yang telah

diinjeksikan ke dalam ruang bakar. Mesin ini tidak menggunakan busi seperti

mesin bensin atau mesin gas.

Gambar 2.1 Mesin Diesel

(Sumber : Wikipedia)

Mesin diesel memliki efisiensi termal tebaik dibandingkan dengan mesin

pembakaran dalam maupun pembakaran luar lainnya, karena memiliki rasio

kompresi yang sangat tinggi. Mesin diesel kecepatan-rendah (seperti pada mesin

kapal) dapat memiliki efisiensi termal lebih dari 50%

5

2.2 Cara Kerja Mesin Diesel

Mesin diesel menggunakan prinsip kerja hukum Charles, yaitu ketika

udara dikompresi maka suhunya akan meningkat. Udara disedot ke dalam ruang

bakar mesin diesel dan dikompresi oleh piston yang merapat dengan rasio

kompresi antara 15:1 dan 22:1 sehingga menghasilkan tekanan 40-bar (4,0 MPa;

580 psi), dibandingkan dengan mesin bensin yang hanya 8 to 14 bars (0,80 to

1,40 MPa; 120 to 200 psi). Tekanan tinggi ini akan menaikkan suhu udara sampai

550 °C (1.022 °F).

Beberapa saat sebelum piston memasuki proses kompresi. Bahan bakar

diesel diinjeksi ke ruang bakar langsung dalam tekanan tinggi memlalui nozzle

dan injector supaya bercampur dengan udara panas yang bertekanan tinggi.

Injektor memastikan bahwa bahan bakar terpecah menjadi butiran-butiran kecil

dan tersebar merata. Uap bahan bakar kemudian menyala akibat udara yang

terkompresi tinggi di dalam ruang bakar

Awal penguapan bahan bakar ini menyebabkan sebuah waktu tunggu

selagi penyalaan, suara detonasi yang muncul pada mesin diesel adalah ketika uap

mencapai suhu nyala dan menyebabkan naiknya tekanan diatas piston secara

mendadak. Oleh karena itu, penyemprotan bahan bakar ke ruang bakar mulai

dilakukan saat piston mendekati (sangat dekat) TMA untuk menghindari detonasi.

Penyemprotan bahan bakar yang langsung ke ruang bakar di atas piston

dinamakan injeksi langsung (direct injection) sedangkan penyemprotan bahan

bakar kedalam ruang khusus yang berhubungan langsung dengan ruang bakar

utama di mana piston berada dinamakan injeksi tidak langsung (indirect

injection).

Ledakan tertutup ini menyebabkan gas dalam ruang pembakaran

mengembang dengan cepat, mendorong piston kebawah dan menghasilkan tenaga.

Batang penghubung (connecting rod) menghubungkan gerakan ke crankshaft dan

dari crankshaft diubah menjadi tenaga putar.

Tingginya kompresi menyebabkan pembakaran dapat terjadi tanpa

dibutuhkan sistem penyala terpisah (pada mesin bensin digunakan busi),

sehingga rasio kompresi yang tinggi meningkatkan efisiensi mesin. Meningkatkan

6

rasio kompresi pada mesin bensin hanya terbatas untuk mencegah kerusakan pra-

penyalaan.

2.3 Tipe – Tipe Mesin Diesel

Ada dua kelas mesin diesel: dua-tak dan empat-tak.

Biasanya jumlah silinder dalam kelipatan dua, meskipun berapapun jumlah

silinder dapat digunakan selama poros engkol dapat diseimbangkan untuk

mencegah getaran yang berlebihan. Mesin 6 segaris paling banyak diproduksi

dalam mesin tugas-medium ke tugas-berat, meskipun V8 dan 4 segaris juga

banyak diproduksi.

Mesin diesel bekerja dengan kompresi udara yang cukup tinggi, sehingga pada

mesin disel besar perlu ditambahkan sejumlah udara yang lebih banyak. Maka

digunakan Supercharger atau turbocharger pada intake manifold, dengan tujuan

memenuhi kebutuhan udara kompresi.

Siklus mesin diesel 2 tak

Seperti yang kita tahu bahwa sebuah mesin baik yang 2 tak maupun yang

4 tak terdiri dari empat siklus. Siklus tersebut ialah siklus hisap atau intake, siklus

kompresi atau compression, siklus ledak atau power, dan yang terakhir adalah

siklus buang atau exhaust. Pada mesin 2 tak, satu kali putaran 360 derajat (poros

engkol atau crankshaft) terdiri dari 4 siklus.

4 siklus tadi terdiri dari setengah putaran (1800) yang melakukan 2 siklus.

Mesin 2 tak tidak menggunakan katup atau valve,camshaft seperti halnya pada

mesin 4 tak. Sebagai gantinya mesin 2 tak menggunakan membran yang posisinya

berada setelah karburator. Tak heran jika mesin 2 tak lebih responsif dan

akselerasinya juga lebih bagus. Akan tetapi mesin diesel 2 tak lebih boros bahan

bakar karena memerlukan tenaga besar pada saat putaran atau RPM tinggi.

Dimensi mesin 2 tak cenderung lebih kecil jika dibandingkan dengan mesin 4 tak.

Akan tetapi mesin 2 tak akan mengeluarkan banyak asap saat digunakan. Berikut

cara kerja dari siklus mesin diesel 2 tak.

7

Siklus 1 (Piston Bergerak dari TMA ke TMB)

Gambar 2.2 Kompresi Mesin Diesel 2 Tak

(Sumber : Cara Kerja Mesin Diesel)

Pada posisi TMA ke TMB, piston menekan ruang bilas yang letaknya

berada di bawahnya. Semakin jauh piston meninggalkan TMA menuju TMB,

maka semakin meningkat pula tekanan pada ruang bilas.

Pada posisi tertentu, piston akan melewati lubang pembuangan dan juga

pemasukan gas. Posisi masing-masing lubang berbeda tergantung desain. Pada

umumnya ring piston akan terlebih dahulu melewati lubang pembuangan.

Gas yang ada di dalam ruang bakar keluar melalui lubang pembuangan

pada saat piston melewati lubang pembuangan.Selain itu gas yang tertekan di

dalam ruang bilas akan terpompa menuju ke dalam ruang bakar, dan mendorong

keluar gas yang berada dalam ruang bakar menuju ke lubang pembuangan pada

saat ring piston melewati lubang pemasukan. Piston menekan ruang bilas terus

menerus sampai ke titik TMB, sekaligus memompa gas yang berada dalam ruang

bilas menuju ke dalam ruang bakar.

8

Siklus 2 (Piston Bergerak dari TMB ke TMA)

Gambar 2.3 Kompresi Mesin Diesel 2 Tak

(Sumber : Google Image)

Pada posisi TMB ke TMA, piston akan menghisap gas yang berasal dari

hasil percampuran udara, bahan bakar, serta pelumas menuju ke dalam ruang

bilas. Yang bertugas melakukan percampuran ini adalah karburator atau sistem

injeksi. Piston akan mengkompresi gas yang terjebak di dalam ruang bakar pada

saat melewati lubang pemasukan dan pembuangan sampai ke TMA.Busi akan

menyala untuk membakar gas yang berada dalam ruang bakar, beberapa saat

sebelum piston sampai ke TMA.

Siklus Mesin Diesel 4 Tak

Cara kerja mesin 4 tak memang sedikit berbeda jika dibandingkan dengan mesin 2

tak. Jika dibandingkan dengan mesin 2 tak, mesin 4 tak kurang responsif namun

lebih hemat bahan bakar. Mesin 4 tak punya 4 siklus dengan melakukan 2 kali

putaran 720 derajat poros engkol atau crankshaft. Mesin 4 tak juga lebih ramah

lingkungan karena tidak menggunakan oli samping.

9

Berbeda dengan mesin 2 tak, mesin 4 tak menggunakan klep atau valve yang

digerakan oleh camshaft. Efeknya semua siklus yang dijalankan berjalan dengan

lebih sempurna. Nah, jika anda ingin tahu cara kerja mesin diesel 4 tak, silahkan

simak 4 tahap dalam satu siklus berikut ini.

Gambar 2.4 Kompresi Mesin Diesel 4 Tak

(Sumber : Cara Kerja Mesin Diesel)

Tahap 1

Pada tahap satu, piston bergerak dari TMA ke TMB. Posisi katup masuk

terbuka, sedangkan katup keluar tertutup. Akibatnya udara atau gas terhisap

masuk menuju ke dalam ruang bakar. Proses dimana udara atau gas sebelum

masuk menuju ke ruang bakar dapat dilihat dan diamati pada sistem pemasukkan.

Tahap 2

Pada tahap dua, piston bergerak dari TMB ke TMA. Di tahap ini, posisi

katup masuk dan keluar sama-sama tertutup. Akibatnya udara atau gas dalam

ruang bakar menjadi terkompresi. Sebelum piston sampai pada posisi TMA,

waktu penyalaan terjadi (penyuntikan atau penyemprotan bahan bakar pada mesin

diesel).

Tahap 3

Pada tahap yang ke-3 ini, gas yang terbakar dalam ruang bakar akan

memberikan tekanan yang lebih dalam ruang bakar, sehingga mengakibatkan

10

piston terdorong dari TMA menuju ke TMB. Dalam tahap atau proses yang ketiga

inilah mesin akan menghasilkan tenaga yang diperlukan.

Tahap 4

Pada tahap yang terakhir atau tahap keempat, piston bergerak dari TMB

menuju ke TMA. Pada tahap ini. posisi katup masuk terutup, sedangkan katup

keluar terbuka. Akibatnya sisa gas pembakaran terdorong menuju ke katup keluar

yang sedang terbuka untuk diteruskan menuju ke lubang pembuangan.

2.4 Emisi Gas Buang Bahan Bakar Solar

Polusi udara oleh gas buang dan bunyi pembakaran motor diesel

merupakan gangguan terhadap lingkungan. Komponen-komponen gas buang yang

membahayakan itu antara lain adalah asap hitam, hidrokarbon yang tidak terbakar

(UHC), karbon monoksida (CO), nitrogen oksida (NO) dan NO2. NO dan NO2

biasa disebut dengan NOx (W. Arismunandar, 2002). Namun jika dibandingkan

dengan motor bensin, motor diesel tidak banyak mengandung CO dan UHC.

Disamping itu, kadar NO2 sangat rendah jika dibandingkan dengan NO. jadi

boleh dikatakan bahwa komponen gas buang motor diesel yang membahayakan

adalah NO dan asap hitam. Bahan bakar dengan kadar belerang yang tinggi

sebaiknya tidak digunakan karena akan menyebabkan adanya SO2 di dalam gas

buang. Asap hitam membahayakan lingkungan karena mengeruhkan udara

sehingga menggangu pandangan, dan juga kemungkinan mengandung karsinogen.

Motor diesel yang mengeluarkan asap hitam yang sekalipun mengandung partikel

karbon yang tidak terbakar tetapi bukan karbon monoksida (CO), jika jelaga yang

terjadi terlalu banyak maka gas buang yang keluar dari mesin akan berwarna

hitam mengotori udara.

Menurut Nakoela Soenarta (1995:39), Faktor-faktor yang menyebabkan

terbentuknya jelaga pada gas buang motor diesel adalah :

1. Konsentrasi oksigen sebagai syarat pembakaran kurang mencukupi.

2. Bahan bakar yang disemprotkan terlalu banyak.

3. Suhu di dalam ruang bakar terlalu tinggi.

11

4. Penguapan dan pencampuran bahan bakar dan udara yang ada di dalam silinder

tidak dapat berlangsung sempurna.

2.5 Definisi Solar

Solar adalah salah satu jenis bahan bakar yang dihasilkan dari proses

pengolahan minyak bumi, pada dasarnya minyak mentah dipisahkan fraksi-

fraksinya pada proses destilasi sehingga dihasilkan solar dengan titik didih 250ºC

sampai 300ºC. Kualitas solar dinyatakan dalam satuan bilangan Cetane (pada

bensin disebut Oktan number), yaitu bilangan yang menunjukkan kemampuan

solar mengalami pembakaran di dalam mesin serta kemampuan mengontrol

jumlah ketukan (knocking), semakin tinggi bilangan cetane pada solar maka

kualitas solar akan semakin bagus (Anjas R,2015).

2.6 Karakteristik Solar

Sebagai bahan bakar, tentunya solar memiliki karakteristik tertentu sama

halnya dengan jenis bahan bakar jenis lainnya. Berikut karakteristik yang dimiliki

solar:

Tidak berwarna atau terkadang berwarna kekuning-kuningan dan berbau.

Tidak akan menguap pada temperatur normal

Memiliki kandungan Sulphur yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan

bensin dan kerosin.

Memiliki flash point (titik nyala) sekitar 40ºC sampai 100ºC.

Terbakar spontan pada temperatur 300ºC.

Menimbulkan panas yang tinggi sekitar 10.500 kcal/kg.

Memiliki rantai hidrokarbon C14 sampai dengan C18.

Pada umumnya solar digunakan sebagai bahan bakar kendaraan bermesin

diesel ataupun peralatan-peralatan industri lainnya, agar menghasilkan

pembakaran yang baik, solar memiliki syarat-syarat agar memenuhi standar

yang telah ditentukan.

Mudah terbakar.

Tidak mudah mengalami pembekuan pada suhu yang dingin.

12

Memiliki sifat anti knocking dan membuat mesin bekerja dengan lembut.

Solar harus memiliki kekentalan yang memadai agar dapat disemprotkan oleh

injektor di dalam mesin.

Tetap stabil atau tidak mengalami perubahan struktur, bentuk dan warna

dalam proses penyimpanan.

Memiliki kandungan sulphur sekecil mungkin, agar tidak berdampak buruk

bagi mesin kendaraan serta tidak menimbulkan polusi.(Anjas R, 2015)

2.7 Syarat-syarat Solar

Solar yang diperlukan sebagai bahan bakar mesin diesel ini harus

memenuhi syarat sebagai berikut:

• Mudah terbakar

• Waktu tertundanya pembakaran harus pendek/singkat sehingga engine mudah

dihidupkan. Solar harus dapat memungkinkan mesin bekerja lembut dengan

sedikit knocking yang berakibat pada lifetime mesin itu sendiri.

• Tetap encer pada suhu dingin (tidak mudah membeku)

• Solar harus tetap cair pada temperatur rendah sehingga mesin akan mudah

dihidupkan dan berputar dengan halus, sehingga komponen sistem bahan bakar

dan mesin memiliki jam operasi yang panjang.

• Daya pelumasan

• Solar juga berfungsi sebagai pelumas untuk pompa injeksi dan nozzel. Oleh

karena itu harus mempunyai sifat daya pelumas yang baik dan terbebas dari

kotoran-kotoran yang ada agar sistem dapat bekerja dengan baik.

• Kekentalan

• Solar harus mempunyai kekentalan yang memadai sehingga dapat

disemprotkan oleh injektor yang berakibat pembakaran sempurna dapat tercipta

dan emisi gas buang yang dapat ditekan.

• Kandungan sulphur

• Sulphur merusak pemakaian komponen mesin, dan kandungan sulphur solar

harus sekecil mungkin agar mesin dapat bekerja dengan normal sehingga

lifetime engine dapat bertahan lama.

• Stabil

13

• Tidak berubah dalam kualitas, tidak mudah larut selama disimpan serta tidak

berubah dalam komposisi dan tidak mudah bereaksi dengan bahan kimia lain.

2.8 Kandungan Solar

Terdiri atas senyawa Hidrokarbon dan Non-Hidrokarbon

Senyawa Hidrokarbon: Parafinik, Naftenik, Olefin dan Aromatik.

Senyawa Non Hidrokarbon :

- Logam: Nikel, Vanadium, Besi

- Non Logam: Nitrogen, Sulfur, Oksigen.

2.9 Kegunaan Solar

Bahan bakar untuk mesin diesel pada kendaraan bermotor seperti bus, truk,

kereta api dan traktor, yang difungsikan sebagai alat transportasi maupun

sebagai kendaraan niaga serta alat bantu dalam industri maupun pertanian.

Memproduksi uap, sebagai bahan bakar dari mesin uap untuk digunakan pada

instalasi pembangkit listrik.

Mencairkan hasil perindustrian, sebagai bahan bakar dari peralatan industri

sehingga proses produksi dapat tetap berjalan dan memberikan benefit bagi

perusahaan.

2.10 Bahan Bakar Diesel

Untuk sebuah mesin kendaraan atau alat berat yang beroperasi dengan

menggunakan tenaga diesel pasti membutuhkan bahan bakar diesel yang

kandungannya disesuaiakan dengan jenis kendaraan atau apapaun itu yang penting

yang menggunakan mesin diesel. Pada mesin diesel pembakaran terjadi karena

kenaikan temperatur campuran udara dan bahan bakar akibat kompresi piston

hingga mencapai temperature penyalaan.

Pada mesin diesel mempunyai keuntungan dan kerugian sebagai berikut :

14

Keuntungan :

Mesin diesel membakar lebih sedikit bahan bakar daripada mesin bensin

untuk menghasilkan kerja yang sama karena suhu pembakaran dan rasio

kompresi yang lebih tinggi mesin bensin umumnya hanya memiliki tingkat

efisiensi 30%, sedangkan mesin diesel bisa mencapai 45% (mengubah energi

bahan bakar menjadi energi mekanik (lihat siklus Carnot untuk penjelasan

lebih lanjut).

Tidak ada tegangan listrik tinggi pada sistem penyalaan, sehingga tahan lama

dan mudah digunakan pada lingkungan yang keras. Tidak adanya koil, spark

plug, dsb juga menghilangkan sumber gangguan frekuensi radio yang dapat

mengganggu peralatan navigasi dan komunikasi, sehingga penting pada

pesawat terbang dan kapal.

Daya tahan mesin diesel umumnya 2 kali lebih lama daripada mesin

bensin karena suku cadang yang digunakan telah diperkuat.

Bahan bakar diesel dapat dihasilkan langsung dari minyak bumi. Destilasi

memang menghasilkan bensin, namun hasilnya tak akan cukup tanpa adanya

catalytic reforming, yang berarti memerlukan ongkos tambahan.

Bahan bakar diesel umumnya dianggap lebih aman daripada bensin.

Meskipun bahan bakar diesel dapat terbakar pada udara bebas jika disulut

dengan sumbu, namun tidak akan meledak dan tidak menghasilkan uap yang

mudah terbakar dalam jumlah besar. Tekanan uap yang rendah sangat

menguntungkan untuk aplikasi kapal laut, di mana campuran bahan bakar

dengan udara yang dapat meledak sangatlah berbahaya.

Untuk beban parsial berapapun, efisiensi bahan bakar (massa yang dibakar per

energi yang dihasilkan) hampir konstan untuk mesin diesel, sedangkan pada

mesin bensin akan proporsional.

Mesin diesel menghasilkan panas yang terbuang lebih sedikit.

Mesin diesel dapat menerima tekanan dari supercharger atau turbocharger

tanpa batasan (tergantung dari kekuatan komponen mesinnya saja). Tidak

seperti mesin bensin yang dapat menimbulkan detonasi/ketukan pada tekanan

tinggi.

15

Kandungan karbon monoksida pada gas buangnya minimal, oleh karena itu

mesin diesel digunakan pada tambang bawah tanah.

Biodiesel mudah disintesis, bahan bakar berbasis non-minyak bumi (melalui

proses transesterifikasi) dan dapat langsung digunakan di banyak mesin

diesel, sedangkan mesin bensin membutuhkan banyak ubahan untuk dapat

menggunakan bahan bakar sintetis untuk dapat digunakan. (misalnya etanol

dan ditambahkan ke gasohol)

Kerugian :

Tekanan pembakaran maksimum hampir dua kali mesin bensin. Hal ini berarti

bahwa suara dan getaran mesin diesel lebih besar

Tekanan pembakarannya yang lebih tinggi, maka mesin diesel harus dibuat dari

bahan yang tahan tekanan tinggi dan harus mempunyai struktur kuat. Hal ini

berarti bahwa untuk daya kuda yang sama, mesin diesel jauh lebih berat daripada

mesin bensin dan biaya pembuatannya menjadi lebih mahal.

Mesin diesel memerlukan sistem injeksi bahan bakar yang presisi dan harganya

lebih mahal dan memerlukan pemeliharaan yang lebih cermat dibandingkan mesin

bensin.

Mesin diesel mempunyai perbandingan kompresi yang lebih tinggi dan

membutuhkan gaya yang lebih besar untuk memutarnya. Oleh karena itu, mesin

diesel memerlukan alat pemutar seperti motor starter dan baterai yang

berkapasitas besar.

2.11 Jenis-jenis Bahan Bakar Diesel

Bahan bakar Diesel dapat digolongkan dalam berbagai macam jenis yang

dibedakan oleh kekentalan, jumlah Cetane dan sebagainya. Tetapi walaupun

memiliki perbedaan, struktur utama pada bahan bakar Diesel tersebut tidak

memiliki perbedaan. Berikut adalah jenis-jenisnya:

High Speed Diesel (HSD)

HSD merupakan bahan bakar jenis solar yang digunakan untuk mesin diesel

yang memiliki jumlah Cetane 45. Umumnya mesin yang menggunakan bahan

bakar HSD merupakan mesin sistem injeksi pompa dan elektronik injeksi. Jadi,

16

pada dasarnya bahan bakar ini diperuntukkan untuk kendaraan bermotor dan

sebagai bahan bakar peralatan industri.

Marine Fuel Oil (MFO)

MFO dihasilkan dari proses pengolahan minyak berat (residu) sehingga

memiliki kekentalan yang lebih tinggi. Jenis ini sering digunakan sebagai

bahan bakar langsung pada sektor industri untuk mesin-mesin diesel yang

memiliki kecepatan proses yang rendah.

Industrial Diesel Oil (IDO)

IDO dihasilkan dari proses penyaringan minyak mentah pada temperatur

rendah, biasanya jenis ini memiliki kandungan sulfur yang tergolong rendah

sehingga dapat diterima oleh medium speed diesel engine.

Biodiesel

Bahan bakar biodiesel merupakan jenis bahan bakar yang cukup baik sebagai

pengganti solar yang berasal dari minyak bumi, hal ini disebabkan karena

biodiesel merupakan sumber energi yang dapat diperbaharui karena berasal

dari minyak nabati dan hewani, walaupun secara kimia susunan biodiesel

terdiri dari campuran mono-alky ester dan rantai panjang asam lemak.

Biodiesel merupakan bahan bakar yang tidak memiliki kandungan berbahaya

bila terlepas ke udara, karena sangat mudah untuk terurai secara alami. Dalam

proses pembakarannnya, bahan bakar jenis ini hanya menghasilkan karbon

monoksida serta hidrokarbon yang relatif rendah sehingga cukup aman bagi

lingkungan sekitar, hal inilah yang membuat biodiesel memenuhi persyaratan

sebagai bahan bakar.

Keunggulan Biodiesel

Dengan kandungan minyak nabati, BBM menjadi ramah lingkungan. Biodiesel

memiliki angka cetane 51 hingga 55 atau lebih tinggi daripada solar standar

yang mempunyai angka cetane 48. Padahal makin tinggi angka cetane makin

sempurna pembakaran, sehingga gas buang polutan kendaraan dapat ditekan.

Kerapatan energy per volume yang diperoleh juga makin besar. Selain itu,

campuran FAME menurunkan sulfur sehingga tidak lebih dari 500 ppm.

17

Kelemahan Biodiesel

Tidak seperti solar murni, ternyata Biodiesel memiliki kelemahan yaitu tak

cocok dipakai untuk kendaraan bermotor yang memerlukan kecepatan dan

daya, karena biodiesel menghasilkan tenaga yang lebih rendah dibandingkan

solar murni.

Diesel Performa Tinggi

Bahan bakar ini merupakan bahan bakar yang memiliki kualitas lebih tinggi

jika dibandingkan dengan jenis bahan bakar yang berasal dari petroleum

lainnya. jenis bahan bakar telah mengalami proses peningkatan kualitas dari

segi Cetane Number serta pengurangan kandungan sulphur sehingga telah

dinjurkan bagi mesin diesel sistem injeksi commonrail. Sistem injeksi

commonrail adalah sebuah tube bercabang yang terdapat di dalam mesin

dengan katup injektor yang dikendalikan oleh komputer dimana masing-

masing tube tersebut terdiri dari nozzle mekanis dan plunger yang

dikendalikan oleh selenoid serta actuator piezoelectric. Pada solar jenis ini

memiliki jumlah bilangan cetane 53 serta kandungan sulphur dibawah 300

ppm sehingga digolongkan sebagai diesel modern yang memiliki standar gas

buang EURO 2.(Anjas R,2015)

2.12 Angka Cetane

Cetane number merupakan ukuran kualitas dari bahan bakar mesin

diesel selama terjadinya kompresi pengapian. angka cetane terdapat pada bahan

bakar solar yang digunakan sebagai bahan bakar pada motor diesel. Angka

cetane sama halnya dengan angka oktan pada bahan bakar bensin yaitu angka

cetane menunjukkan kemampuan bahan bakar untuk menahan terjadinya

knocking. Angka cetane juga menunjukkan sebagai ukuran keterlambatan

pembakaran (pembakaran tertunda) pada bahan bakar, yaitu periode dari awal

bahan bakar diinjeksikan sampai bahan bakar bercampur secara homogen

dengan udara yang sudah dikompresikan.

Pada bahan bakar solar yang memiliki nilai cetane yang lebih tinggi

maka periode pembakaran tertunda akan semakin pendek. Sehingga jika angka

cetane semakin tinggi maka bahan bakar akan semakin mudah terbakar dengan

18

nilai kompresi yang tinggi. Knocking pada mesin diesel terjadi ketika periode

pembakaran tertunda semakin panjang sehingga bahan bakar akan sukar untuk

terbakar karena campuran antara bahan bakar dan udara kurang homogen,

dengan demikian akan menimbulkan knocking pada mesin dan bahkan mesin

terkadang susah untuk dihidupkan jika tekanan kompresi mesin tinggi namun

angka cetane nya terlalu rendah. Oleh sebab itu jika anda menggunakan

kendaraan dengan motor diesel yang memiliki nilai perbandingan kompresi

yang tinggi maka gunakanlah bahan bakar solar yang memiliki nilai cetane

yang tinggi pula.

2.13 Alat Uji Emisi

Alat uji emisi ini adalah sebuah alat uji untuk menganalisa dan mengetahui

tingkat konsentrasi dari nilai HC, CO, dan OZ yang mengikat berubah didalam zat

gas. pengujian juga dapat dilakukan untuk menguji perubahan kandungan gas

berlebih. Kegiatan pengujian ini baik dilakukan pengaplikasiannya pada mesin-

mesin industri maupun mesin-mesin kendaraan.

Instrument alat uji ini sangat mudah digunakan. Alat uji emisi Kendaraan

Bermotor untuk pengukuran Bahan Bakar Bensin, LPG, CNG dan

SOLAR/DIESEL dengan kemampuan Ukur: CO, CO2, HC, O2 NOx,

Lamda/AFR, RPM/Oil Temp dan Opacity. Dilengkapi dengan Memori Internal

dan PC Software pendukung untuk memudahkan menyimpan data baik di alat uji

emisi maupun pada sistem Komputerisasi. Emisi gas buang adalah sisa hasil

pembakaran bahan bakar di dalam mesin pembakaran dalam, mesin pembakaran

luar, mesin jet yang dikeluarkan melalui sistem pembuangan mesin.

Sisa hasil pembakaran berupa air (H2O), gas CO atau disebut juga karbon

monooksida yang beracun, CO2 atau disebut juga karbon dioksida yang

merupakan gas rumah kaca, NOx senyawa nitrogen oksida, HC berupa senyawa

Hidrat arang sebagai akibat ketidak sempurnaan proses pembakaran serta partikel

lepas. Alat uji emisi yang dimiliki telah sesuai dengan standard international ISO

3930 or OLMI R99 Class 0.

19

BAB III

METODOLOGI PENILITIAN

3.1 Jenis Penelitian

Penelitian ini menggunakan metode eksperimen yaitu penelitian yang

dilakukan melalui pengujian dengan pengumpulan data primer atau informasi

yang baru dan terkait dengan kondisi nyata yang ada di lapangan dengan metode

observasi dan pengujian.

3.2 Waktu dan Tempat Penelitan

Tempat penelitian Politeknik Negeri Balikpapan, Kalimantan Timur.

Waktu penelitian sendiri pada bulan Juni-Juli

3.3 Metode Pengumpulan Data

Dalam mengumpulkan data, ada beberapa teknik yang diterapkan oleh

penulis, yaitu:

1. Observasi yaitu pengamatan dan pengujian langsung terhadap sample uji untuk

memperoleh data atau informasi yang diperlukan penulis dalam penyusunan tugas

akhir ini.

2. Dokumentasi yaitu teknik pengumpulan data yang dilakukan penulis dengan

mengumpulkan data berupa gambar/foto yang berkaitan dengan tugas akhir ini.

3. Referensi yaitu sumber-sumber referensi yang menunjang penulis dalam

menyelesaikan tugas akhir. Diperoleh dari buku,internet,dan lain-lain

20

3.4 Alat dan Bahan Penelitian

3.4.1. Alat

Mesin yang digunakan dalam penelitian ini adalah DL41 diesel OHV

2800cc spesifikasi motor diesel untuk percobaan:

Jenis Jip Pickup

Tipe F69

Mesin DL41 diesel OHV 2800cc

Bore X Stroke 92.0 X 104.0 mm

Sistem Bahan Bakar Injeksi

Transmisi Manual 4 Speed, Manual 5 Speed

Wheelbase 2.205 mm (SWB), 2.800 mm (LWB)

Panjang 3.775 mm (GTS)

4.580 mm (GTL)

4.560 mm (pickup)

Lebar 1.580 mm

Tinggi 1.840 mm

Mesin Uji Emisi Gas Buang Diesel

Gambar 3.1 Mesin uji emisi gas buang

(Sumber:Dokumentasi Pribadi)

21

Tabel 3.1 Spesifikasi Mesin Emisi Gas Buang

Uraian Keterangan

Power 270V 50-60Hz

Battery 16V (5A Fuse)

Max Consumption 70 W

Printer Thermal bi-color (black/red 24,

columns)

Serial Ports COM1, COM2 , RS232, RS485

Video plug VGA PALor NSTC

Parameter ambient temperature -40 - +60 Celcius

Ambient pressure 750 – 1060 hPa

Ambient relative humidty 0% - 100%

Refresh rate 20 times per second

Flow rate 10 liters per minute

Working temperature +5 - +40 Celcius

Feature Clock, date and time print

Size 400x180x450

Weight 8,6 kgs

3.4.2. Bahan

Cetane Booster

Solar

22

3.5 Variasi Penambahan Cetane Booster

Tabel 3.2 Pebandingan Bahan Bakar Solar dan Cetane Booster

Untuk membandingkan antara bahan bakar dengan menggunakan cetane

booster dapat dilihat ditabel 3.2

3.6 Pengumpulan Data

3.6.1 Data Primer

Data primer adalah data yang diperoleh sendiri, dengan cara melakukan

observasi atau pengamatan secara langsung pada objek yang berhubungan dengan

penelitian ini.

Hasil observasi merupakan hasil dari pengamatan dari sampel yang diteliti.

Dokumentasi foto penelitian sebagai bukti telah dilakukannya penelitian.

Hasil pengujian pada mesin DL41 diesel OHV 2800cc merupakan hasil

dari pengujian dalam penelitian ini.

Variasi Solar (L) Cetane Booster (ml)

1 3 0

2 3 25

3 3 50

4 3 75

5 3 100

6 3 150

23

3.6.2 Data Sekunder

Data Sekunder merupakan data yang tidak diperoleh sendiri melainkan

dari pihak lain. Data tersebut dijadikan acuan untuk mengembangkan Tugas Akhir

ini.

A. Jumlah Konsumsi Bahan Bakar Solar dan Melihat Emisi Gas Buang

B. Buku,Jurnal,Internet.

3.7 Tahap Analisis

1. Pengolahan Data

Berdasarkan data-data yang telah didapat, kemudian data-data tersebut diolah

untuk menentukan langkah awal dalam mengidentifikasi suatu permasalahan

yang terjadi.

2. Identifikasi Data

Setelah melakukan pengolahan, data-data tersebut diidentifikasi satu persatu

agar dapat dibedakan untuk menentukan analisis yang akan digunakan.

3. Analisis Data

Setelah melakukan pengolahan, data-data tersebut dianalisi untuk

mementukan kerusakan yang terjadi sesuai dengan fakta yang terjadi

dilapangan.

4. Kesimpulan dan Saran

Dari hasil-hasil yang sudah diolah dan kemudian dianalisis diperoleh sebuah

kesimpulan, guna untuk menangani masalah yang terjadi.

3.8 Diagram Alir Penelitian

Penelitian yang dilakukan oleh penulis memerlukan gambaran penelitian seperti

diagram alir untuk memudahkan pembaca maupun penulis untuk memahami

proses penelitian yang diangkat penulis. Diagram alir penelitian tersebut dapat

dilihat pada gambar 3.2

24

Gambar 3.2 Diagram Alir Penelitian

Identifikasi dan Perumusan Masalah

Studi Lapangan

Dokumentasi

Penelitian

Observasi

Studi Literatur

Buku

Internet

Jurnal

Pengumpulan

Data

Data Primer Data Sekunder

Foto Penelitian

Hasil Pengujian

Pada Mesin

Buku

Internet

Jurnal

Pengolahan Data

Identifikasi Analisa

Hasil Penelitian

Kesimpulan dan Saran

Mulai

Selesai

25

3.9 Jadwal Penelitian

Dalam tugas akhir ini penenliti melakukan kegiatan seperti yang

dijelaskan pada tabel 3.1

Tabel 3.3 Timeframe Penelitian

No Kegiatan

Waktu Kegiatan (2018)

Mar

et

Apri

l

Mei

Juni

Juli

Agust

us

1 . Studi Literatur

2. Pembuatan Proposal

3. Sidang Proposal

4. Penelitian/Pengambilan

Data

5. Pengolahan Data

6. Analisis Hasil Pengolahan

Data

7. Penyusunan Tugas Akhir

8. Sidang Akhir

Sudah Dilakukan

Belum Dilakukan

Jadwal Kegiatan atau Timeframe merupakan hal yang penting agar

langkah-langkah yang akan di lakukan dalam penelitian dapat berjalan dengan

baik sehinggga membuat kemudahan bagi peneliti untuk melaksanakan penelitian

ini. Dari Timeframe di atas dapat dilihat bahwa proses pengambilan data dan

pengolahannya dilakukan pada bulan April - Juni 2018.

26

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Penelitian

Dari hasil penelitian penulis tertarik untuk mengetahui seberapa besar

pangaruh cetane booster pada unit Daihatsu Hi-line dan melihat emisi gas buang

pada unit tersebut , dan melihat pengaruh besar terhadap gas buang apakah lebih

baik atau tidak. Penulis melakukan penelitan sebanyak 5 kali percobaan dengan

bahan bakar solar yang dicampur dengan cetane booster serta 1 kali percobaan

dengan tidak menggunakan cetane booster dan membandingkan hasilnya.

4.2 Eksperimen Penelitian

Dalam penelitian ini penulis melakukan beberapa proses untuk

mendapatkan data yang diperlukan dalam proses penelitian melakukan

pencampuran cetane booster terhadap bahan bakar untuk mengetahui emisi gas

buang dan penelitian ini bertujuan untuk melihat penurunan opasitas , adapun

pencampuran cetane booster tersebut menggunakan 6 variasi yaitu 25ml,

50ml,75ml,100ml,150ml dengan bahan bakar solar sebanyak 3 liter. Dari hasil

pengujian emisi dan ditentukan variasi mana yang paling bagus.

4.2.1 Persiapan Alat dan Bahan

Alat

1. Gelas Ukur Kimia 250ml

2. Unit Daihatsu Hi-line

3. Alat uji emisi

Bahan

1. Solar

2. Cetane Booster

4.2.2 Proses Eksperimen

Berikut adalah langkah proses eksperimen

1. Warming alat uji emisi selama 15 menit

2. Running engine kendaraan selama ± 10 menit

27

3. Mencampur bahan bakar dengan cetane booster

Gambar 4.1 Cetane Booster

Setelah bahan yang diperlukan telah siap , lalu campurkan bahan bakar

solar dengan cetane booster kedalam tangki bahan bakar.

Gambar 4.2 Proses pencampuran bahan bakar dengan cetane booster

Lakukan pengambilan sampel gas buang dengan menggunakan alat smoke

diesel analyzer , pada saat engine running dengan memasang alat yang kedalam

exhaust.

28

Gambar 4.3 Proses pengambilan sampel gas buang

Kemudian lihat hasil uji emisi pada selembar kertas yang keluar dari mesin

tersebut.

Gambar 4.4 Hasil uji emisi gas buang

29

4.3 Sampel Pencampuran dan Hasil Pengujian

a. Sampel cetane booster yang akan digunakan sebagai bahan percobaan

terdapat 5 sampel diantaranya 25ml,50ml,75ml,100ml,150ml

Gambar 4.5 Sampel Cetane Booster

b. Hasil Pengujian

Tabel 4.1 Hasil uji coba pada variasi penambahan cetane booster

Berikut adalah hasil dari percobaan yang telah dilakukan sebanyak 5 kali

percobaan dapat dilihat dari tabel 4.1 dapat disimpulkan bahwa semakin banyak

kandungan cetane booster ke bahan bakar maka hasil opasitas semakin menurun.

Variasi Solar (L) Cetane Booster (ml) Peakleak

(K)

Opasitas

(N)

1 3 0 1,59/m 19,17%

2 3 25 1,08/m 14,36%

3 3 50 0,47/m 7,15%

4 3 75 0,23/m 3,77%

5 3 100 0,17/m 2,85%

6 3 150 0,07/m 1,29%

30

4.4 Pembahasan dan Analisa Data

4.4.1 Pembahasan

Berdasarkan dari tabel 4.1 uji coba menggunakan mesin uji emisi

didapatkan hasil jika tidak menggunakan cetane booster didapatkan hasil dengan

opasitas 1,59%. Setelah menggunakan cetane booster sebanyak 25 ml didapatkan

hasil opasitas 1,08% disini mengalami penurunan sebanyak 0,51% . Dan apabila

jumlah cetane booster semakin meningkat maka semakin baik hasil dari uji emisi

tersebut dapat dilihat pada grafik 4.10

Gambar 4.10 Grafik Nilai Opasitas

4.4.2 Analisa Data

Berdasarkan hasil pengukuran uji emisi yang telah dilakukan, penulis

melakukan sebuah analisa data yang mana data tersebut diperoleh hasil yang

cukup baik, antara campuran cetane booster dan bahan bakar solar didapatkan

perbedaan opasitas dari setiap campuran. Yaitu semakin banyak cetane booster

yang dicampurkan pada bahan bakar solar, maka semakin rendah tingkat opasitas

yang dihasilkan oleh kendaraan tersebut.

0,00%

5,00%

10,00%

15,00%

20,00%

25,00%

0 20 40 60 80 100 120 140 160

NILAI OPASITAS

31

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari serangkaian tahapan yang telah dilakukan pada penelitian ini penulis

menarik sebuah kesimpulan sebagai berikut:

1. Dapat diketahui jika semakin banyak campuran cetane booster maka

opasitasnya semakin menurun dan meningkatkan performa dari kendaraan

Daihatsu Hi-line tersebut.

2. Dilihat dari emisi gas buang pada kendaraan , apabila tidak dicampur dengan

cetane booster maka nilai opasitas 1,59% sedangkan jika ditambahkan dengan

cetane booster sebanyak 25ml didapat hasil 1,08% dari data tersebut terjadi

penurunan opasitas sebanyak 0,51% dan seterusnya semakin banyak

campurannya maka semakin turun nilai opasitas.

5.2 Saran

Berdasarkan hasil pembahasan dan kesimpulan, ada beberapa saran

diantaranya:

1. Selalu perhatikan bahan bakar yang digunakan agar sesuai dengan mesin

sehingga performa mesin maksimal dan emisi gas buang kendaraan tidak

tinggi.

2. Penelitian ini difokuskan terhadap pengaruh penambahan cetane booster

terhadap emisi gas buang kendaraan, diharapkan kedepannya dilakukan

penelitian untuk melihat pengaruh konsumsi bahan bakar terhadap gas buang.

32

DAFTAR PUSTAKA

Winarto, Marsudi (2014): STUDI KOMPARASI PERFORMA MESIN

BERBAHAN BAKAR SOLAR DAN CAMPURAN SOLAR DENGAN

VOLATILE FATTY ACID DEGRADED (VFAD) PADA MESIN DIESEL

NISSAN D-22, Volume 02 Nomor 02 Tahun 2014, 44-52

R. Suharto, (2012) : PENGARUH BIODIESEL TERHADAP EMISI GAS

BUANG MESIN DIESEL, TEKNIS Vol. 7, No.1, April 2012 : 36 - 40

Anonym,Wikipedia (2017): Motor Bakar Diesel , Available at:

https://id.wikipedia.org/wiki/Motor_bakar_diesel

Scribd, (2017): Mesin Diesel Available at:

https://www.scribd.com/document/348007983/Pengertian-Mesin-Diesel

Admin, (2017):Cara Kerja Mesin Diesel , Available at:

http://belajarelektronika.net/cara-kerja-mesin-diesel/

Anjas Reval,(2015) : Definisi Bahan Bakar Diesel Solar, Available at:

http://www.prosesindustri.com/2015/02/defenisi-bahan-bakar-diesel-solar.html.

Alfan Charis, (2017) : Spesifikasi Mobil Hiline, Available at:

http://www.mobilmotorlama.com/2017/08/daihatsu-taft-hiline-f69.html

Admin, (2018): Alat Uji Emisi , Available at:

https://www.alatuji.com/index.php?/kategori/157/emisi

33

LAMPIRAN

Undang-undang yang mengatur tentang ambang batas emisi gas buang:

PERATURAN MENTERI NEGARA LINGKUNGAN HIDUP

NOMOR 05 TAHUN 2006

TENTANG

AMBANG BATAS EMISI GAS BUANG

KENDARAAN BERMOTOR LAMA

Catatan :

Untuk kendaraan bermotor berpenggerak motor bakar cetus api kategori

M,N dan O

- < 2007 : berlaku sampai dengan 31 Desember 2006

- > 2007 : berlaku mulai tanggal 1 Januari 2007

Untuk kendaraan bermotor kategori L dan kendaraan bermotor

berpenggerak motor bakar penyalaan kompresi

- < 2010 : berlaku sampai dengan 31 Desember 2009

- > 2010 : berlaku mulai tanggal 1 Januari 2010

* atau ekivalen % bosch

Berdasarkan Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 05 Tahun

2006 maka ambang batas emisi yang diijinkan terlampir pada table

diatas,sedangkan untuk kendaraan diesel terdapat di dalam table dengan border

warna merah.

Kertas Hasil Uji Emisi