1800 1800 1800 1800 1800 1800 1800 1800 1800 1800 HASIL DAN ANALISA PENGUJIAN

minyak plastik, kondisi pembebanan dan putaran mesin seperti ditunjukkan dalam tabel 4.11 dibawah ini: Tabel 4.11 Data Perhitungan Untuk Daya BEBAN PUTARAN MESIN DAYA kW SOLAR Minyak Plastik 5 Minyak Plastik 10 Minyak Plastik 15 Minyak Plastik 20

3.5 1800

1.1304 0.97968 0.81012 0.52752 0.48984 2000 1.339733 1.297867 0.962933 0.586133 0.586133 2200 1.51976 1.427653 1.10528 0.6908 0.6908 2400 1.95936 1.70816 1.23088 0.82896 0.80384 2600 2.177067 2.041 1.415093 0.952467 0.925253 2800 2.491067 2.256613 1.7584 1.025733 1.025733

4.5 1800

2.18544 1.92168 1.65792 1.43184 1.413 2000 2.4492 2.2608 1.884 1.6328 1.6328 2200 2.717147 2.62504 2.14148 1.888187 1.79608 2400 3.06464 2.91392 2.36128 2.1352 2.05984 2600 3.42888 3.401667 3.2656 2.340347 2.28592 2800 4.102933 3.809867 3.60472 2.578987 2.46176  Pada pembebanan 3.5 kg daya terendah terjadi pada pengujian dengan menggunakan bahan bakar minyak plastik 20, putaran mesin 1800 rpm sebesar 0.48984 kW sedangkan daya tertinggi terjadi pada pengujian dengan menggunakan bahan bakar solar pada putaran mesin 2800 rpm sebesar 2.491067 kW.  Pada pembebanan 4.5 kg daya terendah terjadi pada pengujian dengan menggunakan bahan bakar minyak plastik 20 pada putaran mesin 1800 rpm sebesar 1.413 kW sedangkan daya tertinggi terjadi pada pengujian dengan menggunakan bahan bakar solar pada putaran mesin 2800 rpm sebesar 4.102933 kW.  Daya terendah terjadi ketika menggunakan bahan bakar plastik 20 pada beban 3.5 kg dengan putaran mesin 1800 rpm yaitu 0.48984 kW dan daya Universitas Sumatera Utara terbesar terjadi ketika menggunakan bahan bakar solar pada beban 4.5 kg dengan putaran mesin 2800 rpm yaitu 4.102933 kW.  Daya terbesar terjadi pada penggunaan solar karena nilai kalor yang paling besar yang terdapat pada solar yaitu sebesar 53524.85 kJkg o C Perbandingan masing-masing daya pada setiap putaran mesin, variasi beban dan variasi bahan bakar dapat dilihat pada gambar 4.3 dan 4.4 dibawah ini: Gambar 4.3 Grafik Daya vs Putaran mesin untuk beban 3.5 kg Gambar 4.4 Grafik Daya vs Putaran untuk beban 4.5 kg 0.5 1 1.5 2 2.5 3 1800 2000 2200 2400 2600 2800 D a ya k W RPM Daya pada beban 3.5 kg Solar P5 P10 P15 P20 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 1800 2000 2200 2400 2600 2800 D a ya k W RPM Daya pada beban 4.5 kg Solar P5 P10 P15 P20 Universitas Sumatera Utara  Dari grafik dapat dilihat bahwa daya tertinggi terjadi pada penggunaan solar sedangkan daya terendah terjadi pada penggunaan solar + minyak plastik 20

4.3.2. Laju Aliran Bahan Bakar mf

Laju aliran bahan bakar didapat adalah banyaknya bahan bakar yang habis terpakai selama satu jam pemakaian dimana: sgf = spesifik gravitasi minyak plastik 0.772 Vf = Volume bahan bakar yang diuji 8 ml t f = waktu yang dibutuhkan untuk menghabiskan bahan bakar detik Dengan menggunakan harga sgf, dan t f yang didapat dari percobaan, maka didapatlah laju aliran bahan bakar menggunakan solar: Beban : 3.5 kg Putaran mesin : 1800 rpm Waktu : 112 detik = 0.198514 kgjam Dengan cara yang sama untuk setiap pengujian pada putaran mesin, variasi beban dan variasi persentase minyak plastik maka hasil perhitungan mf untuk kondisi tersebut dapat dilihat pada tabel 4.12 di bawah ini Universitas Sumatera Utara Tabel 4.12 Laju Aliran Bahan Bakar BEBAN PUTARAN MESIN mf kgjam Solar Minyak Plastik 5 Minyak Plastik 10 Minyak Plastik 15 Minyak Plastik 20

3.5 1800

0.190031 0.177869 0.1544 0.144374 0.137244 2000 0.21586 0.200303 0.179303 0.165922 0.159954 2200 0.249816 0.239071 0.202124 0.182243 0.179303 2400 0.267875 0.267875 0.226873 0.203978 0.196758 2600 0.296448 0.27792 0.255559 0.229212 0.226873 2800 0.358606 0.331845 0.322226 0.255559 0.249816

4.5 1800

0.190031 0.179303 0.159954 0.145318 0.145318 2000 0.217976 0.203978 0.179303 0.165922 0.161113 2200 0.252655 0.244325 0.202124 0.183749 0.179303 2400 0.292547 0.281438 0.226873 0.205867 0.196758 2600 0.336873 0.331845 0.317623 0.2316 0.229212 2800 0.37056 0.358606 0.342055 0.255559 0.249816  Pada pembebanan 3.5 kg, mf terendah terjadi pada saat menggunakan minyak plastik 20 pada putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 0.137244 kgjam sedangkan mf tertinggi pada saat menggunakan solar pada putaran mesin 2800 yaitu sebesar 0.358606 kgjam  Pada pembebanan 4.5 kg, mf terendah terjadi pada saat menggunakan minyak plastik 20 pada putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 0.145318 kg jam. sedangkan mf tertinggi pada saat menggunakan solar pada putaran mesin 2800 rpm yaitu sebesar 0.37056 kgjam Perbandingan masing-masing nilai mf pada setiap putaran mesin, variasi beban dan variasi bahan bakar dapat dilihat pada gambar grafik 4.5 dan 4.6 di bawah ini: Universitas Sumatera Utara Gambar 4.5 Grafik mf vs putaran mesin untuk beban 3.5 kg Gambar 4.6 Grafik mf vs putaran mesin untuk beban 4.5 kg  Dapat dilihat dari trend grafik diatas laju aliran bahan bakar tinggi pada penggunaan solar murni sedangkan laju aliran bahan bakar terendah terjadi pada penggunaan solar + minyak plastik 20 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 1800 2000 2200 2400 2600 2800 Mf k g j a m RPM Mf pada beban 3.5 kg Solar P5 P10 P15 P20 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 1800 2000 2200 2400 2600 2800 Mf k g j a m RPM Mf pada beban 4.5 kg Solar P5 P10 P15 P20 Universitas Sumatera Utara

4.3.3 Rasio udara bahan bakar AFR

Rasio udara bahan bakar AFR dari masing-masing jenis pengujian dihitung berdasarkan rumus berikut: dimana: AFR = air fuel ratio ma = laju aliran massa udara. Besarnya laju aliran udara ma diperoleh dengan membandingkan besarnya tekanan udara masuk yang telah diperoleh melalui pembacaan air flow manometer terhadap kurva viscous flow mete calibration seperti pada gambar 4.7 berikut Gambar 4.7 Viscous Flow Meter Pada pengujian ini dianggap tekanan udara sebesar 100 kPa dan temperatur udara 27 o C. Kurva kalibrasi dikondisikan untuk pengujian pada Universitas Sumatera Utara tekanan 101.3 kPa dan temperatur 20 o C. maka besarnya laju aliran udara yang diperoleh harus dikalikan dengan faktor pengali berikut: Untuk pengujian dengan menggunakan solar, beban 3.5 kg dan putaran mesin 1800 rpm tekanan udara masuk didapati 18 mmH 2 O, dengan melakukan interpolasi pada kurva viscous flow meter didapat besar ma 20.11 kgjam, dan kemudian dikalikan dengan factor koreksi sehingga didapat massa udara yang sebenarnya: ma = 20.11 x 0.946531125 = 19.04198 kgjam mf = 0.198514286 Dengan cara yang sama maka didapat nilai ma untuk masing-masing pengujian, maka dapat dihitung besarnya AFR. Untuk pengujian dengan menggunakan solar pada putaran 1800 rpm dan beban 3.5 kg maka didapatkan besar AFR: Hasil perhitunganAFR untuk masing-masing pengujian pada tiap variasi beban, putaran mesin dan persentase biodiesel dapat dilihat pada tabel 4.13 dibawah ini: Universitas Sumatera Utara Tabel 4.13 Air Fuel Ratio BEBAN PUTARAN MESIN AFR Solar Minyak Plastik 5 Minyak Plastik 10 Minyak Plastik 15 Minyak Plastik 20

3.5 1800

105.7716 107.0563 116.4773 117.2386 115.6208 2000 102.9168 105.6289 112.0999 114.7644 112.4329 2200 97.39746 97.34988 109.9112 116.0966 112.0999 2400 98.72972 94.78053 107.2466 114.0982 112.9087 2600 96.35069 98.96762 103.4878 110.7676 107.2466 2800 88.49989 92.44908 91.92569 111.7668 110.1015

4.5 1800

105.7716 106.1999 112.4329 116.4773 116.4773 2000 101.9176 103.7257 112.0999 114.7644 111.6241 2200 96.30311 95.25633 109.9112 115.145 112.0999 2400 90.40311 90.21279 107.2466 113.0515 112.9087 2600 84.78861 82.88538 83.26603 109.6257 106.1523 2800 88.49989 85.54989 86.59667 111.7668 110.1015  Pada pembebanan 3.5 kg AFR terendah terjadi pada saat menggunakan solar pada putaran mesin 2800 rpm yaitu 88.49989, sedangkan AFR tertinggi terjadi pada penggunaan bahan bakar minyak plastik 15 putaran mesin 1800 rpm yaitu 117.2386  Pada pembebanan 4.5 kg AFR terendah terjadi pada saat menggunakan bahan bakar minyak plastik 5 pada putaran mesin 2600 rpm yaitu 82.88538, sedangkan AFR tertinggi terjadi pada penggunaan bahan bakar minyak plastik 15 dan 20 putaran mesin 1800 rpm yaitu 116.4773  Laju aliran bahan bakar berbanding terbalik dengan nilai AFR. Pada subbab sebelumnya, laju aliran bahan bakar tertinggi pada penggunaan bahan bakar solar, maka dapat dilihat bahwa nilai AFR terendah terjadi pada penggunaan ini. Perbandingan harga AFR masing-masing pengujian pada setiap variasi beban dan putaran dapat dilihat pada gambar 4.8 dan 4.9 berikut: Universitas Sumatera Utara Gambar 4.8 Grafik AFR vs putaran mesin pada pembebanan 3.5 kg Gambar 4.9 Grafik AFR vs putaran mesin pada pembebanan 4.5 kg

4.3.4 Effisiensi Volumetris

Effisiensi volumetric untuk motor bakar 4 langkah dihitung dengan persamaan berikut: 20 40 60 80 100 120 140 1800 2000 2200 2400 2600 2800 A F R RPM AFR pada beban 3.5 kg Solar P5 P10 P15 P20 20 40 60 80 100 120 140 1800 2000 2200 2400 2600 2800 A F R RPM AFR pada beban 4.5 kg Solar P5 P10 P15 P20 Universitas Sumatera Utara dimana: ma = laju aliran udara kgjam ρa = Kerapatan udara kgm 3 Vs = volume langkah torak m 3 = 0.00023 berdasarkan spesifikasi mesin Diasumsikan udara sebagai gas ideal sehingga massa jenis udara dapat diperoleh dengan persamaaan berikut: ρa = Dimana: R = Konstanta gas untuk udara = 287 Jkg K Dengan memasukkan harga tekanan dan temperature udara yaitu sebesar100 kPa dan suhu 27 o C, maka diperoleh massa jenis udara sebesar: ρa = = 1.161440186 kgm 3 Dengan diperolehnya massa jenis udara, maka dapat dihitung besarnya effisiensi volumetrik untuk masing-masing pengujian dengan variasi persentase minyak plastik, putaran mesin dan beban. Untuk pengujian menggunakan solar beban 3.5 kg pada putaran mesin 1800 rpm maka didapatkan nilai effesiensi volumetrik: = 136.9808463 Universitas Sumatera Utara Harga effisiensi volumetrik untuk masing-masing pengujian dapat dihitung dengan melakukan perhitungan yang sama dengan perhitungan di atas dengan variasi beban, putaran mesin, dan minyak plastik dengan beberapa variasi seperti ditunjukkan pada tabel: Tabel 4.14 Effesiensi Volumetrik BEBAN PUTARAN MESIN Eff. volumetrik Solar Minyak Plastik 5 Minyak Plastik 10 Minyak Plastik 15 Minyak Plastik 20

3.5 1800

136.9808 129.7713 122.5618 115.3523 108.1428 2000 136.2599 129.7713 123.2828 116.7942 110.3056 2200 135.67 129.7713 123.8726 117.9739 112.0752 2400 135.1785 129.7713 124.3642 118.9571 113.5499 2600 134.7625 129.7713 124.7801 119.7889 114.7977 2800 139.0407 134.406 129.7713 125.1366 120.5019

4.5 1800

136.9808 129.7713 122.5618 115.3523 115.3523 2000 136.2599 129.7713 123.2828 116.7942 110.3056 2200 135.67 129.7713 123.8726 117.9739 112.0752 2400 135.1785 129.7713 124.3642 118.9571 113.5499 2600 134.7625 129.7713 124.7801 119.7889 114.7977 2800 143.6754 134.406 129.7713 125.1366 120.5019  Effisiensi volumetrik terendah terjadi pada penggunaan minyak plastik 20 pada pembebanan 3.5 dengan putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 108.1428 sedangkan effisiensi volumetrik tertinggi terjadi pada penggunaaan solar pada pembebanan 4.5 kg pada putaran mesin 2800 rpm yaitu sebesar 143.6754  Effisiensi volumetrik dipengaruhi oleh laju konsumsi udara, dan besar putaran mesin. Selain itu nilai kalor bahan bakar juga mempengaruhi besar effesiensi volumetrik. Semakin tinggi nilai kalor bahan bakar maka konsumsi udara akan semakin rendah dan sebaliknya semakin rendah nilai Universitas Sumatera Utara kalor bahan bakar maka semakin tinggi nilai konsumsi udara, yang dapat dilihat pada penurunan effisiensi volumetrik Perbandingan effisiensi volumetrik dari masing-masing pengujian pada tiap variasi putaran dapat dilihat pada gambar grafik 4.10 dan 4.11 berikut: Gambar 4.10 Grafik effisiensi volumetrik vs putaran mesin pada beban 3.5 kg Gambar 4.11 Grafik effisiensi volumetrik vs putaran mesin pada beban 4.5 kg 20 40 60 80 100 120 140 160 1800 2000 2200 2400 2600 2800 e ff . V o lu m e tr ik RPM eff. Volumetrik pada beban 3.5 kg Solar P5 P10 P15 P20 20 40 60 80 100 120 140 160 1800 2000 2200 2400 2600 2800 e ff . V o lu m e tr ik RPM eff. Volumetrik pada beban 4.5 kg Solar P5 P10 P15 P20 Universitas Sumatera Utara  Dari grafik terlihat bahwa nilai effisiensi volumeterik diantara variasi bahan bakar tidak terlihat berbeda secara signifikan namun solar tetap memiliki nilai effisiensi tertinngi , di mana laju konsumsi udara berbanding lurus dengan besarnya effisiensi volumetrik.

4.3.5 Daya Aktual

Daya aktual didapat dengan mengalikan Daya hasil pembacaan dengan effiesiensi mekanikal dan effesiensi volumetrik, sehingga didapat: P a = P b x ηb x ηv x η m dimana: besar η m adalah 0.75 – 0.95 untuk mesin diesel dan yang diambil untuk perhitungan ini adalah 0.75 Untuk beban 3.5 kg putaran mesin 1800 dengan bahan bakar solar maka didapat daya aktual: P a = 1.1304 x 0.38298 x 1.36980 x 0.75 = 0.464631 kW Dengan menggunakan cara yang sama untuk setiap variasi putaran mesin, beban dan bahan bakar maka didapat hasil seperti pada tabel 4.15 dibawah ini: Tabel 4.15 Daya Aktual BEBAN PUTARAN MESIN Daya aktual kW Solar Minyak Plastik 5 Minyak Plastik 10 Minyak Plastik 15 Minyak Plastik 20

3.5 1800

0.464631 0.382667 0.290753 0.129194 0.111626 2000 0.571532 0.596384 0.355815 0.14052 0.139879 2200 0.632736 0.604604 0.41785 0.179502 0.176109 2400 0.977266 0.772463 0.463512 0.232864 0.220166 2600 1.086857 1.062964 0.545686 0.27549 0.255756 Universitas Sumatera Utara 2800 1.213676 1.127124 0.694978 0.299358 0.299639

4.5 1800

1.736689 1.460584 1.175453 0.945639 0.935725 2000 1.891539 1.777024 1.362053 1.090462 1.077677 2200 1.999822 2.000119 1.568571 1.330086 1.190498 2400 2.189165 2.139562 1.705786 1.530769 1.4457 2600 2.372554 2.472868 2.338177 1.64614 1.545159 2800 3.292464 2.972992 2.751333 1.892433 1.725923  Pada pembebanan 3.5 kg daya aktual terbesar terjadi pada penggunaan solar putaran mesin 2800 rpm yaitu sebesar 1.213676 kW sedangkan daya terendah terjadi pada penggunaan bahan bakar minyak plastik 20 pada putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 0.111626 kW  Pada pembebanan 4.5 kg daya aktual terbesar terjadi pada penggunaan solar pada putaran mesin 2800 rpm yaitu sebesar 3.292464 kW sedangkan daya aktual terkecil terjadi pada penggunaan bahan bakar minyak plastik 20 putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 0.935725 kW  Besarnya daya ditentukan oleh besarnya nilai kalor bahan bakar dan besarnya putaran. Semakin tinggi nilai kalor maka nilai daya yang dapat dibangkitkan akan semakin tinggi begitu pula sebaliknya, demikian pula dengan putaran semakin tinggi putaran mesin maka nilai daya akan semakin besar. Melalui grafik hubungan antara daya aktual dan putaran mesin pada gambar 4.12 dan 4.13 di bawah ini. Universitas Sumatera Utara Gambar 4.12 Grafik Daya aktual vs putaran mesin pada pembebanan 3.5 kg Gambar 4.13 Grafik Daya aktual vs putaran mesin pada pembebanan 4.5 kg  Dari grafik dapat dilihat bahwa solar murni memiliki nilai daya aktual yang terbesar dari semua variasi bahan bakar yang ada, ini disebabkan nilai kalor solar yang paling tinggi dari semua variasi yang ada. 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1800 2000 2200 2400 2600 2800 D a ya a k tu a l k W RPM Daya aktual pada beban 3.5 kg Solar P5 P10 P15 P20 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 1800 2000 2200 2400 2600 2800 D a ya a k tu a l k W RPM Daya aktual pada beban 4.5 kg Solar P5 P10 P15 P20 Universitas Sumatera Utara

4.3.6 Effisiensi Thermal Aktual

Effisiensi termal aktual adalah perbandingan antara daya aktual dengan laju panas rata-rata yang dihasilkan bahan bakar, yang dapat dihitung dengan persamaan berikut: dimana: n b = effisiensi termal LHV = nilai kalor pembakaran kJkg Dengan nilai LHV untuk masing-masing sesuai dengan variasi persentase biodiesel yang didapat melalui percobaan bom kalori meter. Maka dengan memasukkan nilai-nilai ke persamaan untuk beban 3.5 kg putaran mesin 1800 rpm menggunakan solar didapatkan nilai effisiensi termal: = 39.44882275 Dan untuk efisiensi thermal break aktual dapat dicari dengan menggunakan rumus: Maka dengan memasukkan nilai-nilai ke persamaan untuk beban 3.5 kg putaran mesin 1800 rpm menggunakan solar didapatkan nilai effisiensi termal: n a = 40.00878 Universitas Sumatera Utara Dengan menggunakan cara yang sama maka didapatkan besar effisiensi thermal break aktual untuk variasi putaran mesin, pembebanan, dan bahan bakar seperti pada tabel 4.16 di bawah: Tabel 4.16 Effisiensi thermal break aktual BEBAN PUTARAN MESIN Effisiensi thermal break aktual Solar Minyak Plastik 5 Minyak Plastik 10 Minyak Plastik 15 Minyak Plastik 20

3.5 1800

18.63757 17.76607 15.88149 7.857405 7.256455 2000 20.18239 24.58719 16.73596 7.436307 7.802047 2200 19.30667 20.88403 17.43483 8.648563 8.762866 2400 27.80902 23.81311 17.23024 10.02407 9.983237 2600 27.94657 31.58412 18.00804 10.55342 10.05762 2800 25.7982 28.04831 18.18967 10.2855 10.70118

4.5 1800

69.6631 67.26797 61.97612 57.13887 57.44892 2000 66.14703 71.9416 64.06488 57.70726 59.67746 2200 60.33493 67.60167 65.44874 63.55947 59.23697 2400 57.04099 62.77869 63.40959 65.29026 65.55399 2600 53.68526 61.53694 62.08404 62.40984 60.1433 2800 67.72785 68.46139 67.83612 65.02117 61.63877  Pada pembebanan 3.5 kg effisiensi termal aktual tertinggi terjadi pada penggunaan bahan bakar minyak plastik 5 putaran mesin 2600 rpm sebesar 31.58412 sedangkan effisiensi termal aktual terendah terjadi pada penggunaan bahan bakar minyak plastic 20 putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 7.256455  Pada pembebanan 4.5 kg effisiensi termal aktual tertinggi terjadi pada penggunaan bahan bakar minyak plastik 5 putaran mesin 2000 rpm yaitu sebesar 71.9416 sedangkan effisiensi termal aktual terendah mesin terjadi pada penggunaan bahan bakar solar putaran 2600 rpm yaitu sebesar 53.68526 Universitas Sumatera Utara Perbandingan nilai effesiensi termal aktual untuk setiap variasi pembebanan, bahan bakar dan putaran dapat dilihat pada gambar 4.14 dan 4.15 di bawah ini. Gambar 4.14 Effisiensi termal aktual vs putaran mesin pada pembebanan 3.5 kg Gambar 4.15 Effisiensi Termal Aktual vs Putaran mesin pada pembebanan 4.5 kg 5 10 15 20 25 30 35 1800 2000 2200 2400 2600 2800 e ff . T h e rm a l a k tu a l RPM eff. Thermal aktual pada beban 3.5 kg Solar P5 P10 P15 P20 10 20 30 40 50 60 70 80 1800 2000 2200 2400 2600 2800 e ff . T h e rm a l a k tu a l RPM eff. Thermal aktual pada beban 4.5 kg Solar P5 P10 P15 P20 Universitas Sumatera Utara

4.4.7 Konsumsi Bahan Bakar Spesifik SFC

Konsumsi bahan bakar spesifik dari masing-masing pengujian pada tiap- tiap variasi beban, putaran dan bahan bakar dapat dihitung dengan menggunakan persamaan: Dengan diperolehnya besar laju aliran bahan bakar pada subbab 4.4.2 maka untuk pengujian dengan menggunakan bahan bakar solar dengan beban 3.5 kg pada putaran mesin 1800 rpm didapat nilai SFC: Sfc = 168.1093146 grkWh Dengan menggunakan cara yang sama untuk variasi beban, bahan bakar, dan putaran mesin maka didapatkan hasil perhitungan SFC seperti pada tabel 4.17 di bawah ini Tabel 4.17 Konsumsi Bahan Bakar Spesifik BEBAN PUTARAN MESIN Konsumsi Bahan Bakar Spesifik Sfc Solar Minyak Plastik 5 Minyak Plastik 10 Minyak Plastik 15 Minyak Plastik 20

3.5 1800

168.1093 181.5581 190.589 273.6845 280.1822 2000 161.1218 154.3323 186.2052 283.0796 272.8969 2200 164.3784 167.4573 182.871 263.8139 259.5588 2400 136.7154 156.8206 184.3181 246.0649 244.772 2600 136.1685 136.1685 180.5949 240.6513 245.2015 2800 143.957 147.0543 183.2496 249.1472 243.5484

4.5 1800

86.95309 93.30545 96.47869 101.4901 102.8433 2000 88.99905 90.22381 95.17156 101.6183 98.67286 2200 92.98524 93.07488 94.38502 97.31493 99.83031 Universitas Sumatera Utara 2400 95.45897 96.58397 96.08071 96.41564 95.52078 2600 98.2457 97.55358 97.26325 98.9597 100.2714 2800 90.31587 94.12572 94.89097 99.09265 101.4785  Pada pemebebanan 3.5 kg SFC tertinggi terjadi pada penggunaan bahan bakar minyak plastik 15 putaran mesin 2000 rpm yaitu sebesar 283.0796 grkWh dan SFC terendah terjadi pada penggunaan bahan bakar solar dan minyak plastik 5 putaran mesin 2600 rpm yaitu sebesar 136.1685 grkWh  Pada pembebanan 4.5 kg SFC tertinggi terjadi pada penggunaan bahan bakar minyak plastik 20 putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 102.8433 grkWh dan SFC terendah terjadi pada penggunaan bahan bakar solar pada putaran mesin 1800 yaitu sebesar 86.95309 grkWh Perbandingan harga SFC untuk masing-masing pengujian bahan bakar dapat dilihat pada gambar 4.16 dan 4.17 di bawah ini. Gambar 4.16 SFC vs Putaran mesin pada pembebanan 3.5 kg 50 100 150 200 250 300 1800 2000 2200 2400 2600 2800 S fc g r k W h RPM Sfc pada beban 3.5 kg Solar P5 P10 P15 P20 Universitas Sumatera Utara Gambar 4.17 SFC vs Putaran mesin pada pembebanan 4.5 kg

4.4.8 Heat Loss

Heat loss dapat dihitung dengan menggunakan persamaan di bawah ini Heat Loss = ma + mf x Te –Ta x Cp Dimana: Te = Suhu exhaust o C Ta = Suhu ambient suhu udara luar asumsi 27 o C Cp = Panas spesifik udara sebagai gas ideal saat 300 K 1.005 KJkg.K Untuk beban 3.5 kg, putaran 1800 rpm bahan bakar solar maka heat loss dapat dihitung: Heat Loss = 20.09986683 + 0.190030769 x 100 –27 x 1.005 = 1488.568 W 75 80 85 90 95 100 105 1800 2000 2200 2400 2600 2800 S fc g r k W h RPM Sfc pada beban 4.5 kg Solar P5 P10 P15 P20 Universitas Sumatera Utara Selanjutnya dengan perhitungan yang sama untuk pembebanan, variasi nilai LHV sesuai dengan persentase minyak plastik, dan putaran yang bervariasi maka didapat heat losses seperti pada tabel 4.18 di bawah ini. Tabel 4.18 Heat Losses BEBAN PUTARAN MESIN Heat Loss W Solar Minyak Plastik 5 Minyak Plastik 10 Minyak Plastik 15 Minyak Plastik 20

3.5 1800

1488.568 1468.012 1695.314 1681.281 1817.671 2000 1645.687 1888.907 2262.243 2277.865 2242.876 2200 2050.444 2197.605 2771.172 2745.177 2710.615 2400 2362.681 2784.83 2788.962 3492.045 3220.998 2600 3422.438 3155.177 3435.042 3939.231 3776.206 2800 3967.453 3989.202 5206.054 5300.159 4825.605

4.5 1800

1488.568 1410.169 1513.486 1681.374 1938.727 2000 1803.663 1781.889 1997.295 2277.865 2243.019 2200 1803.61 2198.096 2320.575 2745.371 2710.615 2400 2230.495 2657.307 2788.962 3492.325 3333.62 2600 2701.124 3161.3 3980.999 3939.599 3776.565 2800 3099.774 3836.682 4607.247 4720.907 4825.605  Pada pembebanan 3.5 kg Heat Loss tertinggi terjadi pada penggunaan bahan bakar minyak plastik 15 putaran mesin 2800 rpm yaitu sebesar 5300.159 W, sedangkan Heat Losses terendah terjadi pada penggunaan bahan bakar minyak plastik 5 putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 1468.012 W  Pada pembebanan 4.5 kg Heat Loss tertinggi terjadi pada penggunaan bahan bakar minyak plastik 20 pada putaran mesin 2800 yaitu sebesar 4825.605 W sedangkan Heat loss terendah terjadi pada penggunaan bahan bakar minyak plastik 5 pada putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 1410.169 W Universitas Sumatera Utara  Heat Loss yang tinggi terjadi pada bahan bakar minyak plastik 15 diakibatkan suhu exhaust yang dikeluarkan pada penggunaan ini relatif lebih tinggi, heat loss tertinggi juga terjadi pada putaran yang tinggi karena adanya kecenderungan peningkatan suhu exhaust pada putaran yang lebih tinggi Nilai dari heat loss dapat dilihat pada gambar grafik 4.18 dan 4.19 di bawah ini. Gambar 4.18 Heat Loss vs Putaran mesin pada pembebanan 3.5 kg 1000 2000 3000 4000 5000 6000 1800 2000 2200 2400 2600 2800 H e a t Lo ss W RPM Heat Loss pada beban 3.5 kg Solar P5 P10 P15 P20 1000 2000 3000 4000 5000 6000 1800 2000 2200 2400 2600 2800 H e a t Lo ss W RPM Heat Loss pada beban 4.5 kg Solar P5 P10 P15 P20 Universitas Sumatera Utara Gambar 4.19 Heat Loss vs Putaran mesin pada pembebanan 4.5 kg

4.4.9 Persentase Heat Loss

Panas yang masuk ke mesin diberikan oleh persamaan di bawah ini Q = mf x LHV Maka besarnya persentase panas yang terbuang dari mesin dapat dihitung dengan menggunakan persamaan di bawah ini: – Dengan memasukkan nilai Te dan LHV untuk solar pada putaran 1800 rpm, pembebanan 3.5 kg maka didapat Heat Loss sebagai berikut: – = 14.63489 Dengan menggunakan perhitungan yang sama pada variasi nilai LHV untuk setiap persetase bahan bakar minyak plastik, dan putaran maka didapat nilai persentase heat loss seperti ditunjukkan pada tabel 4.19 di bawah ini. Tabel 4.19 Persentase Heat Loss BEBAN PUTARAN MESIN Persentase Heat Loss Solar Minyak Plastik 5 Minyak Plastik 10 Minyak Plastik 15 Minyak Plastik 20

3.5 1800

14.63489 16.70474 22.6964 25.06201 28.96094 2000 14.24358 19.08682 26.07986 29.54525 30.66213 2200 15.3346 18.60513 28.34004 32.41791 33.05764 2400 16.47851 21.04151 25.41049 36.84352 35.79737 2600 21.56908 22.97808 27.78405 36.98606 36.39687 Universitas Sumatera Utara 2800 20.66989 24.33105 33.39658 44.63371 42.24001

4.5 1800

14.63489 15.91817 19.55858 24.90065 29.17363 2000 15.45932 17.68101 23.02546 29.54525 30.44349 2200 13.33706 18.20909 23.7319 32.15446 33.05764 2400 14.24458 19.11036 25.41049 36.50844 37.04903 2600 14.98039 19.28149 25.90803 36.60817 36.0289 2800 15.62846 21.65447 27.84192 39.75571 42.24001  Pada pembebanan 3.5 kg persentase heat loss tertinggi terjadi pada penggunaan bahan bakar minyak plastik 15 putaran mesin 2800 yaitu sebesar 44.63371 sedangkan persentase Heat Loss terendah terjadi pada penggunaan bahan bakar solar putaran mesin 2000 rpm yaitu sebesar 14.24358  Pada pembebanan 4.5 kg persentase heat loss tertinggi terjadi pada penggunaan bahan bakar minyak plastik 20 putaran mesin 2800 rpm yaitu sebesar 42.24001 sedangkan Persentase Heat Loss terendah terjadi pada penggunaan bahan bakar solar putaran mesin 2200 rpm yaitu sebesar 13.33706 Hasil dari persentase heat loss untuk masing-masing bahan bakar, pembebanan dapat dilihat pada gambar grafik 4.20 dan 4.21 di bawah ini. 10 20 30 40 50 1800 2000 2200 2400 2600 2800 H e a t Lo ss RPM Heat Loss pada beban 3.5 kg Solar P5 P10 P15 P20 Universitas Sumatera Utara Gambar 4.20 Persentase Heat Loss vs Putaran mesin pada pembebanan 3.5 kg Gambar 4.21 Persentase Heat Loss vs Putaran mesin pada pembebanan 4.5 kg 5 10 15 20 25 30 35 40 45 1800 2000 2200 2400 2600 2800 H e a t Lo ss RPM Heat Loss pada beban 4.5 kg Solar P5 P10 P15 P20 Universitas Sumatera Utara

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Daya terendah terjadi ketika menggunakan bahan bakar minyak plastik 20 pada beban 3.5 kg dengan putaran mesin 1800 rpm yaitu 0.48984 kW dan daya terbesar terjadi ketika menggunakan bahan bakar solar akra sol