menggerakkan mesin. Parameter ini menjadi indikasi yang jelas akan efisiensi mesin untuk mengubah energi panas menjadi kerja mekanik. Semakin tinggi efisiensi thermal maka
kinerja performansi dinyatakan semakin baik karena proses pembakaran yang terjadi didalam ruang bakar semakin efisien. dari hasil pengujian didapat bahwa bahan bakar metil
ester jarak pagar dan dimetil ester rantai bercabang DMEB memiliki efisiensi yang rendah. Hubungan effisiensi termal dengan bahan bakar metil ester dapat dilihat pada Grafik 4.4.
dibawah ini.
Grafik 4.4. Hubungan efisiensi thermal dengan Putaran mesin rpm
Dari Grafik 4.4. terlihat bahwa terjadi penurun efisiensi thermal pada setiap penambahan konsentrasi metil ester jarak pagar dan dimetil ester turunan oleat, minsalnya di
putaran 1600 rpm, pada B55 metil ester 5,19, B10 10 metil ester, 2,43, dan B10mix 10 metil ester dan 1 dimetil ester rantai bercabang 1,78. Sedangkan pada B0
0 metil ester 100 Solar pertadex efisiensi thermal yang dihasilkan lebih tinggi 7,20. Hal ini disebabkan karena keterkaitannya dengan nilai daya, SFC, dan nilai kalor yang
dihasilkan ketika menggunakan bahan bakar metil ester minyak jarak pagar dan dimetil ester rantai cabang DMEB mengalami penurunan sehingga mempengaruhi efisiensi thermal yang
dihasilkan mesin diesel. Menurunnya nilai kalor dari bahan bakar metil ester minyak jarak pagar maka jumlah
panas atau energi yang dihasilkan dari proses pembakaran menurun. sehingga menyebabkan nilai efisiensi thermalnya digunakan untuk menggerakkan mesin akan menurun, hal sama
juga dilaporkan bahwa terjadi penurunan efisiensi thermal pada biodiesel minyak goreng curah dibandingkan dengan solar. Bambang, S. dan Zulkarnaen. 2008.
7.20 11.72
14.39 15.42
16.04 17.48
5.19 5.61
6.02 6.23
6.44 6.64
2.43 3.31
3.97 4.41
4.63 4.74
1.78 2.22
2.45 2.67
2.00 1.11
0.00 2.00
4.00 6.00
8.00 10.00
12.00 14.00
16.00 18.00
20.00
1600 1800
2000 2200
2400 2600
E fi
si e
n si
T h
e rm
a l
Putaran mesin rpm
Efisiensi Termal
Pertadex Efisiensi
Termal B5
Efisiensi Termal
B10
Universitas Sumatera Utara
Dari hasil pengujian kinerja performansi mesin diesel yang dilakukan bahwa efek metil ester minyak jarak dengan dimetil ester minyak jarak mengalami penurun dibandingkan
B0 solar pertadex, hal ini disebabkan nilai kalor dari metile ester minyak jarak, yang mempengaruhi nilai torsi, dan nilai torsi sangat mempengaruhi daya yang dihasilkan mesin,
akibat daya yang dihasilkan berkurang maka konsumsi bahan bakar akan semakin meningkat dan effiiensi thermalnya menurun.
4.3. Uji emisi gas buang mesin diesel
Emisi gas buang adalah sisa hasil pembakaran bahan bakar didalam mesin, yang dikeluarkan melalui sistem pembuangan mesin. Pembakaran yang dihasilkan akan terbang ke
atmosfer sehingga mempengaruhi pencemaran udara dan lingkungan. Emisi hasil pembakaran seperti CO, CO
2,
HC, O
2
, dan NOx, dari data hasil pengujian emisi gas buang dihasilkan didapat emisi hasil gas buang bahan bakar metil ester dan dimetil ester rantai
bercabang DMEB dapat diturunkan pada putaran 1600 rpm, 1800 rpm, 2000 rpm, 2200 rpm, 2400 rpm, dan 2600 rpm, seperti terlihat pada lampiran D.
Dari lampiran D terlihat bahwa terjadi penurunan penurun emisi gas buang hasil pembakaran dengan menggunakan bahan bakar metil ester, hal ini disebabkan karena pada
pertadex terdapat zat aromatics, zat aromatics ini merupakan zat yang mempunyai energi lebih besar per volumenya yang dapat menghasilkan emisi yang lebih besar, sedangkan pada
metil ester tidak mengandung aromatics dan mempunyai kadar emisi yang rendah sehingga bisa dikatakan terdapat efek metil ester minyak jarak pagar dengan dimetil ester turunan oleat
terhadap emisi gas buang hasil pembakaran mesin diesel.
4.3.1. Emisi karbon monoksida CO
Karbon monoksida COmerupakan hasil pembakaran tidak sempurna dari bahan bakar yang mengandung hidrokarbon. Gas ini sifatnya beracun dan merupakan salah satu
polutan yang sering dijumpai sebagai emisi hasil pembakaran minyak pada mesin. Data penelitian uji emisi yang telah dilakukan menunjukkan kandungan metil ester minyak jarak
maupun DMEB memberi efek pada emisi karbon monoksida. Efek ini dapat dilihat pada Grafik 4.5 dibawah ini.
Universitas Sumatera Utara
Grafik 4.5. Hubungan karbon monoksida dengan putaran mesin rpm Dari Grafik 4.5 terlihat efek metil ester minyak jarak terhadap emisi karbon
monoksida CO menurun, minsalnya pada putaran 1600 rpm, campuran metil ester dengan dimetil ester rantai bercabang B5 5 metil ester 1,74, B10 10 metil ester, 1,56
B10mix 10 metil ester dan 1 dimetil ester rantai bercabang 1,54 dibandingkan dengan B0 0 metil ester atau 100 solar pertadex 3,42. Hal ini disebabkan karena
pengaruh oksigen terikat pada metil ester menyebabkan pembakaran lebih sempurna. Dengan bahan bakar metil ester B5, B10, B10mix terlihat penurunan emisi karbon monoksida CO
lebih rendah dari B0 0 metil ester atau 100 solar pertadex, pada komposisi kimia dari pertadex dan metil ester berbeda dalam kandungan oksigen,
B0 Solar pertadex terdiri dari hidrokarbon rantai lurus dan sebagian rantai bercabang, sedangkan pada metil ester mengikat dua atom oksigen, semakin banyak oksigen
rongga campuran yang ada, maka oksigen akan masuk kedalam rongga sehingga pembakaran semakin sempurna, sehingga menghasilkan karbon monoksida yang rendah. hal yang sama
dilaporkan bahwa terjadi penurunan emisi karbon monoksida CO dengan menggunakan bahan bakar biodiesel 0,086 Bangun, N. 2010.
4.3.2. Emisi hidrokarbon HC
Hidrokarbon terbentuk akibat bahan bakar didalam ruang bakar tidak terbakar secara keseluruhan atau sempurna. Gas buang HC juga terbentuk karena dua faktor yaitu : 1 Bahan
3.42
1.32 3.90
3.52
2.34
1.46 1.74
1.13 1.26
1.68 2.32
1.30 1.56
1.19 1.67
1.13 2.23
1.21 1.54
1.29 1.62
1.13 1.50
1.07
- 0.50
1.00 1.50
2.00 2.50
3.00 3.50
4.00 4.50
1600 1800
2000 2200
2400 2600
K a
rb on
m on
oksi d
a
Putaran Mesin rpm
CO Pertadex CO B5
CO B10 CO B10mix
Universitas Sumatera Utara
bakar yang tidak terbakar dan keluar menjadi gas 2 Bahan bakar terpecah karena reaksi panas berubah menjadi gugusan hidrokarbon HC yang lain, yang keluar bersama gas buang.
Sebab utama timbulnya gas buang hidrokarbon adalah karena sekitar dinding-dinding ruang bakar memiliki temperatur rendah dimana pada temperatur itu pembakaran tidak mampu
dilakukan
.
Penambahan persentase metil ester minyak jarak dengan dimetil ester rantai bercabang DMEB dapat merendahkan emisi hidrokarbon HC seperti terlihat pada Grafik
4.6 berikut ini.
Grafik 4.6. Hubungan hidrokarbon ppm dengan putaran mesin rpm Dari Grafik 4.6. menunjukkan bahwa metil ester minyak jarak dan dimetil ester rantai
bercabang DMEB mempunyai efek terhadap penurunan kadar hidokarbon, minsalnya di putaran 1600 rpm, pada B5 5 metil ester 185 ppm, B10 10 metil ester 184 ppm,
B10mix 10 metil ester dan 1 dimetil ester rantai bercabang 175 ppm, dibandingkan dengan B0 0 metil ester atau 100 solar pertadex 175 ppm. Berkurangnya senyawa
hidrokarbon ini disebabkan karena jumlah O
2
terikat bonded oxygen yang terkandung didalam metil ester minyak jarak dengan dimetil ester rantai bercabang DMEB terdapat 4
atom oksigen yakni RCOOH
3
dan COOCH
3
yang terikat sehingga terjadi pembakaran yang lebih baik .
Pada metil ester jarak pagar selain O
2
dari udara, O
2
pada metil ester akan turut serta dalam proses pembakaran, sehingga pembakaran menjadi lebih baik. Selain itu gas buang
185 192
184 188
188
178 185
191
175 181
185
173 184
185
175 176
183
172 175
185 186
187 185
172
160 165
170 175
180 185
190 195
1600 1800
2000 2200
2400 2600
H id
ro ka
rb o
n p
p m
Putaran Mesin rpm
HC ppm Pertadex HC ppm B5
HC ppm B10 HC ppm B10mix
Universitas Sumatera Utara
hidrokarbon dipanaskan kembali ketika emisi keluar dari ujung knalpot, sehingga gugus hidrokarbon berubah menjadi unsur H
2
dan C. Kemungkinan terbesar yang terjadi adalah unsur H
2
bersenyawa dengan unsur O
2
menjadi H
2
O, karena banyaknya massa H
2
O yang menetes keluar sehingga menurunkan hidrokarbon. Hal yang sama telah dilaporkan bahwa
terjadi penurunan hidrokarbon HC dengan menggunakan bahan bakar biodiesel minyak jarak pagar Sumarsono, M. 2008.
4.3.3. Emisi karbon dioksida CO
2
karbon dioksida CO
2
merupakan senyawa yang tidak berwarna dan beracun hasil pembakaran minyak diesel dari mesin diesel, efek dari CO
2
ini adalah membawa dampak terhadap efek rumah kaca atau pemanasan global. Dari data pengujian yang dilakukan
Karbon dioksida CO
2
yang terkandung dalam emisi gas buang dpat diturunkan dengan makin besarnya persentase dari metil ester dan dimetil ester turunan oleat atu dimetil ester
rantai bercabang DMEB yang dicampukan pada solar pertadex seperti terlihat pada Grafik 4.7 berikut ini.
Grafik 4.7. Hubungan karbon dioksida dengan putaran mesin rpm Dari Grafik 4.7. terlihat bahwa efek metil ester minyak jarak pagar dengan dimetil
ester rantai bercabang DMEB sangat mempengaruhi penurunan emisi karbon dioksida, di putaran 1600 rpm, pada B5 5 metil ester 5,92, B10 10 metil ester 5,38, B10mix
10 metil ester dan 1 dimetil ester rantai bercabang 5,26, dibandingkan dengan B0 0 metil ester atau 100 solar pertadex 5,96. Seperti telah diketahui bahwa karbon
5.96 5.85
5.65 5.52
4.97 6.28
5.92 5.57
5.53 5.47
5.39 4.77
5.38 6.94
4.51 5.11
5.23 4.52
5.26 5.08
5.48 5.46
4.74 4.16
1 2
3 4
5 6
7 8
1600 1800
2000 2200
2400 2600
K a
rb on
d ioksi
d a
Putaran Mesin rpm
CO2 Pertadex
CO2 B5 CO2 B10
CO2 B10mix
Universitas Sumatera Utara
monoksida CO merupakan gas yang cukup banyak terdapat di udara, dimana gas ini terbentuk akibat adanya suatu pembakaran yang tidak sempurna.
Metil ester jarak pagar dengan dimetil ester rantai cabang DMEB tersebut mampu bekerja untuk mengurangi emisi gas buang CO dan CO
2
, sesuai dengan reaksi kimia yang telah disampaikan bahwa hal ini didukung oleh meningkatnya kandungan oksigen yang
dihasilkan, berarti bahwa pengurangan senyawa CO bukanlah karena berubah menjadi senyawa CO
2
, tetapi lebih cenderung karena terurai menjadi unsur C dan O
2
. Bila karbon di dalam bahan bakar metil ester minyak jarak terbakar habis dengan sempurna maka terjadi
reaksi berikut:
C + O
2
CO
2
Dalam proses ini yang terjadi adalah CO
2
. Apabila unsur-unsur oksigen udara tidak cukup, akan terjadi proses pembakaran tidak sempurna, sehingga karbon di dalam bahan
bakar terbakar dalam suatu proses sebagai berikut: C + ½ O
2
CO Hal yang sama telah dilaporkan bahwa terjadi penurunan emisi karbon monoksida
CO
2
dengan menggunakan bahan bakar biodiesel sebesar 4,1 Bangun, N.2010.
4.3.4. Emisi oksigen O
2
Pada dasarnya bahan bakar mesin diesel membutuhkan oksigen O
2
atau pemakaian udara yang lebih besar untuk proses pembakaran, sehingga mengakibatkan terdapatnya
oksigen yang terkandung pada udara emisi gas buang yang dihasilkan.dari data hasil pengujian yang telah dilakukan dengan bahan bakar metil ester engan dimetil ester rantai
bercabang DMEB didapat nilai emisi oksigen O
2
masing-masing bahan bakar seperti pada Grafik 4.8 berikut ini.
Universitas Sumatera Utara
Grafik 4.8. Hubungan oksigen dengan putaran mesin rpm Dari Grafik 4.8. menunjukkan bahwa, minsalnya diputaran 1600 rpm metil ester jarak
pada B55 metil ester mengalami penurunan yakni 2,42 , artinya adanya oksigen dari udara yang terikat dengan oksigen pada bahan bakar metil ester yang dicampurkan pada
pertadex yang membuat pembakaran sempurna, dimana oksigen O
2
metil ester jarak pagar diikat oleh dua atom oksigen dan tiga atom hidrogen yakni RCOOH
3,
dan terikat dengan oksigen dari udara sehingga emisi oksigen yang dihasilkan metil ester dapat direndahkan
sementara pada B10 10 metil ester 3,94, B10mix 10 metil ester dan 1 dimetil ester rantai bercabang 3,94 dan B0 0 metil ester atau 100 solar pertadex 3,39.
4.3.5. Emisi nitogen oksida NOx
Nitroge oksida NOx Merupakan senyawa gas beracun yang terbentuk akibat pembakaran yang tidak sempurna dalam proses kerja mesin. Nitrogen oksida NOx juga
merupakan senyawa gas beracun yang ditimbulkan dari proses pembakaran yang terbentuk karena temperatur pemabakaran didalam ruang bakar, dan sangat mudah bereaksi dengan
oksigen O
2
dan diudara dapat mudah menyatau dengan zat asam, oleh karena itu metil ester jarak pagar dan dimetil ester rantai bercabang DMEB diharapkan dapat menurunkkan
emisi nitogen oksida NOx, dari data hasil pengujian didapatkan emisi nitogen oksida NOx seperti terlihat pada Grafik 4.9 berikut ini.
3.39
1.93 2.88
3.6
1.98 1.51
2.42 3.44
3.03
1.36 3.31
3.56 3.94
3.97 3.29
2.14 1.98
1.26 3
2.72 3.98
