Roni Hotmartuah Saragih : Studi Eksperimental Performansi Motor Otto Berbahan Bakar Campuran Premium Dengan Zat Aditif Berbentuk Cair, 2010.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat
Pengujian dilakukan di laboratorium motor bakar Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Waktu penelitian dari bulan
Juli sampai bulan Agustus
3.2 Bahan dan Alat 3.2.1 Bahan
Bahan yang menjadi objek pengujian ini adalah bahan bakar premium dan campuran premium-fuel vitamin dengan kadar:
1. 4 liter Premium + 100 ml zat aditif C
1:40
. 2.
4 liter Premium + 200 ml zat aditif C
2:40
. 3.
4 liter Premium + 300 ml zat aditif C
3:40
.
3.2.2 Alat
Alat yang dipakai dalam eksperimental ini terdiri dari : 1.
Mesin bensin 4-langkah 4-silinder TecQuipment type. TD4A 024 . 2.
Bom kalorimeter untuk mengukur nilai kalor bahan bakar. 3.
Untuk emisi gas buang menggunakan alat uji auto gas analizer. 4.
Alat bantu perbengkelan, seperti : kunci pas, kunci Inggris, kunci ring, kunci L, obeng, tang, palu, kertas amplas dan lain sebagainya.
5. Stop watch, untuk menentukan waktu yang dibutuhkan mesin uji untuk
menghabiskan bahan bakar dengan volume sebanyak 50 ml. 6.
Termometer, untuk menghitung perubahan suhu yang terjadi antara sebelum masuk dan setelah keluar air cooler.
3.3 Metode Pengumpulan Data
Data yang dipergunakan dalam pengujian ini meliputi :
Roni Hotmartuah Saragih : Studi Eksperimental Performansi Motor Otto Berbahan Bakar Campuran Premium Dengan Zat Aditif Berbentuk Cair, 2010.
a. Data primer, merupakan data yang diperoleh langsung dari pengukuran dan pembacaan pada unit instrumentasi dan alat ukur pada masing-masing
pengujian. b. Data sekunder, merupakan data yang diperoleh dari spesifikasi bahan aditif
yang digunakan dan data mengenai karakteristik bahan bakar premium dari PT Pertamina.
3.4 Metode Pengolahan Data
Data yang diperoleh dari data primer dan data sekunder diolah ke dalam rumus empiris, kemudian data dari perhitungan disajikan dalam bentuk tabulasi
dan grafik.
3.5 Pengamatan dan tahap pengujian
Pada penelitian yang akan diamati adalah : 1.
Parameter torsi T dan parameter daya P
B
. 2.
Parameter konsumsi bahan bakar spesifik sfc. 3.
Rasio perbandingan udara bahan bakar AFR. 4.
Efisiensi volumetris
v
η . 5.
Effisiensi thermal brake
b
η . 6.
Parameter komposisi gas buang. Prosedur pengujian dapat dibagi beberapa tahap, yaitu :
1. Pengujian nilai kalor bahan bakar.
2. Pengujian motor bensin dengan bahan bakar premium murni.
3. Pengujian motor bensin dengan bahan bakar campuran premium-zat aditif.
3.6 Prosedur Pengujian Nilai Kalor Bahan Bakar
Alat yang digunakan dalam pengukuran nilai kalor bahan bakar ini adalah alat uji “Bom Kalorimeter”.
Roni Hotmartuah Saragih : Studi Eksperimental Performansi Motor Otto Berbahan Bakar Campuran Premium Dengan Zat Aditif Berbentuk Cair, 2010.
s
Gambar 3.1 Bom kalorimeter. Peralatan yang digunakan meliputi :
- Kalorimeter, sebagai tempat air pendingin dan tabung bom.
Gambar 3.1 Bom Kalorimeter -
Tabung bom, sebagai tempat pembakaran bahan bakar yang diuji. -
Tabung gas oksigen. -
Alat ukur tekanan gas oksigen, untuk mengukur jumlah oksigen yang dimasukkan ke dalam tabung bom.
- Termometer, dengan akurasi pembacaan skala 0.01
C. -
Elektromotor yang dilengkapi pengaduk untuk mengaduk air pendingin. -
Spit, untuk menentukan jumlah volume bahan bakar. -
Pengatur penyalaan saklar, untuk menghubungkan arus listrik ke tangkai penyala pada tabung bom.
- Kawat penyala busur nyala, untuk menyalakan bahan bakar yang diuji.
- Cawan, untuk tempat bahan bakar di dalam tabung bom.
- Pinset untuk memasang busur nyala pada tangkai penyala, dan cawan pada
dudukannya. Adapun tahapan pengujian yang dilakukan adalah sebagai berikut :
1. Mengisi cawan bahan bakar dengan bahan bakar yang akan diuji.
2. Menggulung dan memasang kawat penyala pada tangkai penyala yang ada
pada penutup bom. 3.
Menempatkan cawan yang berisi bahan bakar pada ujung tangkai penyala, serta mengatur posisi kawat penyala agar berada tepat diatas permukaan bahan
bakar yang berada didalam cawan dengan menggunakan pinset.
1 2
3
4 5
Keterangan : 1.
Tabung gas oksigen 2.
Termometer 3.
Elektromotor 4.
Kalorimeter 5.
Tabung bom
Roni Hotmartuah Saragih : Studi Eksperimental Performansi Motor Otto Berbahan Bakar Campuran Premium Dengan Zat Aditif Berbentuk Cair, 2010.
4. Meletakkan tutup bom yang telah dipasangi kawat penyala dan cawan berisi
bahan bakar pada tabungnya serta dikunci dengan ring “O”sampai rapat. 5.
Mengisi bom dengan oksigen 30 bar. 6.
Mengisi tabung kalorimeter dengan air pendingin sebanyak 1250 ml. 7.
Menempatkan bom yang telah terpasang kedalam tabung kalorimeter. 8.
Menghubungkan tangkai penyala penutup bom ke kabel sumber arus listrik. 9.
Menutup kalorimeter dengan penutupnya yang dilengkapi dengan pengaduk. 10.
Menghubungkan dan mengatur posisi pengaduk pada elektromotor. 11.
Menempatkan termometer melalui lubang pada tutup kalorimeter. 12.
Menghidupkan elektromotor selama 5 lima menit kemudian membaca dan mencatat temperatur air pendingin pada termometer.
13. Menyalakan kawat penyala dengan menekan saklar.
14. Memastikan kawat penyala telah menyala dan putus dengan memperhatikan
lampu indikator selama elektromotor terus bekerja . 15.
Membaca dan mencatat kembali temperatur air pendingin setelah 5 lima menit dari penyalaan berlangsung.
16. Mematikan elektromotor pengaduk dan mempersiapkan peralatan untuk
pengujian berikutnya. 17.
Mengulang pengujian sebanyak 5 lima kali berturut–turut. Diagram alir pengujian nilai kalor bahan bakar yang dilakukan dalam
penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 3.2
Roni Hotmartuah Saragih : Studi Eksperimental Performansi Motor Otto Berbahan Bakar Campuran Premium Dengan Zat Aditif Berbentuk Cair, 2010.
Gambar 3.2 Diagram alir Pengujian nilai kalor bahan bakar
Mulai
Berat sampel bahan
bakar 0,15 gram
Volume air pendingin: 1250 ml
Tekanan oksigen 30
Bar
Melakukan pengadukan terhadap air pendingin selama 5 menit
Mencatat temperatur air pendingin T
1 O
C
Menyalakan bahan bakar
Mencatat kembali temperatur air pendingin T
2 O
C Melanjutkan pengadukan terhadap
air pendingin selama 5 menit
Menghitung HHV bahan bakar : HHV = T
2
– T
1
– T
kp
x C
v
x 1000 Jkg Pengujian =
5 kali
HHV
Rata - rata
= 5
5 1
i i
HHV
=
Σ Jkg
Selesai
a b
a b
Roni Hotmartuah Saragih : Studi Eksperimental Performansi Motor Otto Berbahan Bakar Campuran Premium Dengan Zat Aditif Berbentuk Cair, 2010.
3.7 Prosedur Pengujian Performansi Motor Bensin
