Kajian Performansi Mesin Diesel Stasioner Satu Silinder Menggunakan Bahan Bakar Campuran Pertadex dengan Biodiesel Dedak Padi

DAFTAR PUSTAKA

1. Adi, Wibishono. 2013. Industri Minyak Sawit dan Biodiesel Sebagai Upaya Mengurangi Penggunaan Bahan Bakar Fosil. Teknologi Industri Pertanian.

2. Arifin, Zainal dan Suhartanta. 2008. Pemanfaatan Minyak Jarak Pagar Sebagai Bahan Bakar Alternatif Mesin Diesel. Jurnal Penelitian Saintek. Vol.

13. No. 1. 19-46

3. Arismunandar, Wiranto. 2002. Penggerak Mula Motor Bakar Torak. Edisi kelima. Bandung : ITB

4. Aziz, Isalmi. Uji Performance Mesin Diesel Menggunakan Biodiesel Dari Minyak Goreng Bekas. Jurnal Sains dan Teknologi. 4-6

5. Darshono wulandari danoktari saptiana. 2010. Proses pembuatan biodiesel dari dedak dan methanol dengan esterifikasi in situ. Semarang. Teknik Kimia

UNDIP.

6. Hambali, Erliza dkk. 2007. Teknologi Bioenergi. Jakarta : Agromedia Pustaka

7. Herman, Maman [et al.]. 2013. Kemiri Sunan (Reutealis trisperma (Blanco) Airy Shaw) Tanaman Penghasil Minyak Nabati dan Konservasi Lahan. Jakarta : IAARD Press

8. Kartika , I. A., M. Yani, dan D. Hermawan. 2011. Transesterifikasi in situ biji jarak pagar: Pengaruh jenis pereaksi, kecepatan pengadukan dan suhu reaksi terhadap rendemen dan kualitas biodiesel. Teknologi Industri Pertanian

21(1): 24-33

9. Kubota S dan Takigawa. 2001. Diesel engine Performance. Prentice Hall, New Jersey.

10.Mathur, ME.DR.AM, 1980, A Course in Internal Combustion Engine, Dhampat Roi and Sons, 1682, Nai sarah, Delhi.

11.Pranowo, D. 2009. Bunga Rampai Kemiri Sunan Penghasil Biodiesel, Solusi Masalah Energi Masa Depan. Teknologi Perbenihan. Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Aneka Tanaman industri.

12.Pulkrabek, Willard W. Engineering Fundamentals Of The Internal Combustion Engine. New Jersey : Prentice Hall

13. konversi.co.id/teknologi konservasi biodiesel/ syarat-pemakaian-dan-hasil-penggunaan

14.TD 110-115 Test Bed And Instrumentation For Small Engines. TQ Education And Training Ltd,2000

15.Y. A. Çengel and M. A. Boles, Thermodynamics: An Engineering Approach, 5th ed, McGraw-Hill, 2006.).

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat

Persiapan bahan baku dilakukan di laboratorium PIK (Proses Industri Kimia )Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera utara selama lebih kurang 4 minggu. Pengujian dilakukan di laboratorium motor bakar Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara selama lebih kurang 2 minggu.

3.2 Alat dan Bahan 3.2.1 Alat

Alat yang dipakai dalam penelitian ini terdiri dari:

1. Mesin Diesel Small engine Test TD111-MKII

Gambar 3.1 Mesin Diesel Small engine Test TD111-MKII Spesifikasi:

Model : TD115-MKII

Type : 1 Silinder, 4 Langkah, dan Horizontal Max output : 4.2 kW

Rated output : 2.5 kW Max speed : 3750 rpm

2. Tec Equpment TD-114

Tec equipment TD-114 digunakan untuk melihat data keluaran yang akan digunakan untuk perhitungan performansi mesin. Data keluaran yang diambil antara lain; Putaran (RPM), Torsi (Nm), Suhu Exhaust (oC), dan Tekanan Udara (mmH2O). Tec Equipment TD-114 ditunjukkan pada

gambar 3.2 di bawah ini:

Gambar 3.2 Tec Equipment TD-114

3.2.2. Bahan

Pengolahan bahan baku dimulai dengan pengadaan minyak goreng hasil ekstraksi dedak padi yang dapat dibeli di brastagi swalayan dengan merk

produk “rice bran oil”. Minyak goreng dedak padi ditunjukkan pada gambar 3.3

di bawah ini.

Minyak Dedak Padi ( rice bran oil )terlebih dahulu diukur nilai kadar free fatty acid (FFA) dengan cara penambahan ethanol 96% dan indicator

penoptaline kedalam minyak yang selanjutnya di titrasi dengan menggunakan NaOH 0,1 Seperti ditunjukkan pada gambar 3.4 dibawah.

Gambar 3.4 Proses mengukur nilai FFA

Setelah dilakukan pengujian kadar FFA dan didapatkan nilai kadar FFA yang rendah maka proses pengolahan dapat langsung di lanjutkan ke proses transesterifikasi, dilakukan dengan mereaksikan minyak goreng dedak padi dengan methanol dengan perbandingan fraksi mol tertentu. Dalam reaksi digunakan katalis KOH. Proses transesterifikasi ditunjukkan pada gambar 3.5 dibawah ini.

Selanjutnya minyak hasil proses transesterifikasi dipisahkan dari gliserol yang terbentuk selama reaksi dengan menggunakan corong pemisah. Pemisahan minyak hasil transesterifikasi dari gliserol ditunjukkan pada gambar 3.6 dibawah ini.

Gambar 3.6 Proses pemisahan minyak dengan gliserol

Minyak hasil transesterifikasi yang sudah dipisahkan dari gliserol, sudah berupa biodiesel kotor, selanjutnya dilakukan proses pencucian dengan menggunakan akuades pada suhu tertentu sampai kadar asam biodiesel normal dan bahan pengotor habis dari biodiesel. Proses pencucian dapat dilihat pada gambar 3.7 dibawah ini.

Setelah proses pencucian selesai biodiesel kemudian dipanaskan di dalam oven untuk menghilangkan kadar air, sehingga didapat biodiesel Dedak Padi seperti pada gambar 3.8 di bawah ini.

Gambar 3.8 Biodiesel Dedak Padi

Setelah proses transesterifikasi selesai dan diperoleh biodiesel Dedak Padi, selanjutnya dilakukan uji kelayakan biodiesel tersebut, yaitu uji kadar FFA, Nilai Viskositas, Kadar metilester, dan densitas minyak.

Proses transesterifikasi adalah sebagai berikut:

1. Kadar FFA, densitas, dan viskositas minyak hasil esterifikasi dianalsis. 2. Minyak hasil ester dengan berat tertentu dimasukkan ke dalam labu

leher tiga dan dipanaskan dengan hot plate hingga mencapai suhu 60oC 3. Sementara minyak dipanaskan, KOH sebanyak 1% dari berat minyak

dilarutkan kedalam methanol dengan perbandingan sebagai berikut:

� = �� 32 � 6 870.5097

dimana:

i. G = massa methanol yang diperlukan

ii. M = massa bahan baku yang akan di transesterifikasi

4. Larutan dimasukkan kedalam labu yang telah berisi minyak dan dihomogenkan dengan magnetic stireer

5. Dibiarkan bereaksi selama 75 menit dan dijaga suhu 60oC

6. Diangkat dari peralatan rekasi, dimasukkan kedalam corong pisah untuk memisahkan biodiesel dari gliserol

7. Dicuci dengan menggunakan air dengan suhu 60 – 80oC beberapa kali sampai air bekas cucian bening

8. Dipanaskan ke dalam oven pada suhu 115oC selama 2 jam untuk menghilangkan kadar air

Berikut ini adalah diagram alir untuk proses pembuatan biodiesel

Gambar 3.9 Diagram Alir pembuatan biodiesel minyak dedak padi

MULAI

PERSIAPAN BAHAN BAKU

• MINYAK DEDAK PADI DITIMBANG TERLEBIH DAHULU

• METANOL DITIMBANG SESUAI DENGAN PERBANDINGAN YANG DIINGINKAN

• KATALIS KOH DITIMBANG 0,6% DARI MASSA MINYAK DEDAK PADI • HOT PLATE DIPANASKAN HINGGA

600C

BAHAN BAKAR DICAMPUR DENGAN METANOL PADA SUHU 600C DAN DILAKUKAN

PENGADUKAN SELAMA 1 JAM

BIODIESEL DIPISAH DARI GLISEROL DENGAN CORONGPEMISAH

BIODIESEL DICUCI DENGAN MENGGUNAKAN AIR PADA SUHU

500C

BIODIESEL DIPANASKAN PADA SUHU 1150C UNTUK MENGHILANGKAN KADAR AIR

BIODIESEL SIAP DIGUNAKAN

3.2.3 Bahan Baku

Bahan yang menjadi objek pengujian ini adalah bahan bakar Pertadex, Pertadex + dedak padi 5%, Solar + Biodiesel dedak padi 10%, Pertadex + Biodiesel dedak padi 15%, dan Pertadex + Biodiesel dedak padi 20% Pertadex + dedak padi 25%, Pertadex + dedak padi 30% . Biodiesel dedak padi tersebut diperoleh dari pengolahan minyak Deda Padi (rice bran oil) yang sudah ada dijual

di pasaran.

3.3 Metode Pengumpulan Data

Data yang dipergunakan dalam pengujian ini meliputi :

1. Data primer, merupakan data yang diperoleh langsung dari pengukuran dan pembacaan pada unit instrumentasi dan alat ukur pada masing – masing pengujian.

2. Data sekunder, merupakan data tentang karakteristik bahan bakar yang digunakan dalam pengujian

3.4 Metode Pengolahan Data

Data yang diperoleh dari hasil pengujian diolah menggunakan rumus yang ada, kemudian hasil dari peritungan disajikan dalam bentuk tabulasi dan grafik.

3.5 Pengamatan dan Tahap Pengujian

Parameter yang akan ditinjau dalam pengujian ini adalah : 1. Daya motor

2. Laju Aliran Bahan Bakar (Mf )

3. Konsumsi bahan bakar spesifik ( sfc )

4. Efisiensi Thermal Aktual

5. Effisiensi volumetris

Prosedur pengujian dibagi menjadi beberapa tahap, yaitu : 1. Pengujian mesin diesel menggunakan bahan bakar Pertadex

2. Pengujian mesin diesel menggunakan bahan bakar Pertadex + dedak padi 5%

3. Pengujian mesin diesel menggunakan bahan bakar Pertadex + dedak padi 10%

4. Pengujian mesin diesel menggunakan bahan bakar Pertadex + dedak padi 15%

5. Pengujian mesin diesel menggunakan bahan bakar Pertadex + dedak padi 20%

6. Pengujian mesin diesel menggunakan bahan bakar Pertadex + dedak padi 30%

3.6 Prosedur Pengujian Nilai Kalor Bahan Bakar

Alat yang digunakan dalam pengukuran nilai kalor bahan bakar ini adalah alat uji “Bom Kalorimeter”.

Peralatan yang digunakan meliputi :

• Kalorimeter, sebagai tempat air pendingin dan tabung bom

• Tabung bom, sebagai tempat pembakaran bahan bakar yang diuji.

• Tabung gas oksigen.

• Alat ukur tekanan gas oksigen, untuk mengukur jumlah oksigen yangdimasukkan ke dalam tabung bom.

• Termometer, dengan akurasi pembacaan skala 0.010C.

• Elektromotor yang dilengkapi pengaduk untuk mengaduk air pendingin.

• Spit, untuk menentukan jumlah volume bahan bakar.

• Pengatur penyalaan (skalar), untuk menghubungkan arus listrik ke tangkai penyala pada tabung bom.

• Cawan, untuk tempat bahan bakar di dalam tabung bom.

• Pinset untuk memasang busur nyala pada tangkai, 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. 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 telah dilengkapi dengan pengaduk.

10.Menghubungkan dan mangatur 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 pendingan setelah 5 (lima) menit dari penyalaan berlangsung.

16.Mematikan elektromotor pengaduk dan mempersiapkan peralatan untuk pengujian berikutnya.

Proses pengujian nilai kalor bahan bakar ditunjukkan pada gambar 3.10 di bawah ini:

Gambar 3.10 Pengujian Nilai Kalor Bahan Bakar

3.7 Prosedur Pengujian Performansi Mesin Diesel

Prosedur pengujian performansi motor dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut :

1. Kalibrasi Instrumentasi mesin diesel sebelum digunakan

2. Mengoperasikan mesin dengan cara memutar poros engkol mesin, kemudian memanaskan mesin selama 10 menit

3. Mengatur putaran mesin pada 1800 RPM menggunakan tuas kecepatan dan melihat data analog pada instrument

4. Menentukan konsumsi bahan bakar yang akan diuji

5. Menimbang bahan bakar yang habis setelah 5 menit pengujian

6. Mengulang pengujian dengan menggunakan variasi putaran yang berbeda (1800 RPM, 2000 RPM, 2200 RPM, 2400 RPM, 2600 RPM, 2800 RPM)

Untuk lebih ringkasnya prosedur pengujian performansi yang dilakukan dapat dilihat melalui melalui diagram alir pada gambar 3.11 di bawah ini.

Gambar 3.11 Diagram Alir Pengujian Performansi Mesin

• Bahan Bakar Ditimbang dahulu sebelum digunakan.

• Putaran mesin: n rpm

• Beban: 3.5 dan 4.5 kg

• Mencatat torsi, temperatur exhaust dan tekanan udara masuk

• Mencatat waktu yang habis terpakai untuk pemakaian 8 ml bahan bakar

Mengulang pengujian dengan beban dan putaran yang berbeda

Menganalisa data hasil pengujian

Kesimpulan

Selesai

Kalibrasi Instrumentasi Mesin Diesel Mulai

3.8 Set Up Alat

Pelaksanaan set-up alat akan ditampilkan pada gambar aliran pengerjaan pada gambar 3.12 di bawah ini:

Gambar 3.12 Set Up Alat

Keterangan Gambar:

1. Flow Meter Bahan Bakar 2. Tacho meter (RPM) 3. Torsi meter (Nm)

4. Exhaust Temperature (oC) 5. Tombol ON/OFF

6. Manometer (mmH2O)

7. Medin TD-111 8. Dynamometer 9. Exhaust Muffler

Secara lebih real urutan pengujian akan diperlihatkan pada gambar 3.13 di bawah ini.

Gambar 3.13 Set-up pengujian performansi mesin diesel

1 2 3 4

8 7

6 5

9 10 11

13

12

Keterangan:

1. Mengisi bahan bakar yang akan di uji 2. Mengalirkan bahan bakar ke mesin 3. Mengatur posisi gas

4. Menghidupkan mesin TD-111 dengan menarik tuas engkol 5. Membuka kran air pendingin

6. Mengatur laju aliran air pendingin 7. Memasang kabel Tec-equipment TD 115 8. Menghidupkan Tec-equipment TD-115

9. Mengatur posisi jarum pengukur torsi pada posisi nol 10.Memberikan beban pada lengan beban

11.Mencatat hasil pembacaan RPM (putaran) 12.Menutup kran bahan bakar

13.Mencatat waktu menghabiskan 8 ml bahan bakar. 14.Mencatat hasil pembacaan torsi (Nm)

15.Mencatat hasil pembacaan temperatur gas buang. 16.Mencatat hasil pembacaan tekanan udara

BAB IV

HASIL DAN ANALISA PENGUJIAN 4.1 Biodiesel Dedak Padi

Dedak mengandung 17%-23% lemak yang dapat dimanfaatkan sebagai minyak pangan. Di dalam dedak juga terdapat beberapa mineral antara lain : kalsium (0.13%), phosphorus (2.39%), potassium (0.14%), sodium (0.24%), magnesium (0.14%) dan silika (4.07%). Selain itu terdapat pula besi (224 p.p.m.), aluminium, tembaga, mangan, timah dan klorida (SBP Board of Consultants and Engineers 1998).

Berikut hasil ekstraksi, transesterifikasi dan perbandingan dengan SNI (Standar Nasional Indonesia):

Tabel 4.1 Karateristik Biodiesel Dedak Padi

Parameter Satuan Hasil Uji Standar Metode Uji

Kadar ester % 97.2 96.5 Gascromatography

Densitas Kg/m3 873.1 850 - 890 Uji Lab PIK USU

Viskositas cSt 4.2 2.3 - 6 Uji Lab PIK USU

Gliserol bebas % massa 0 0.02 Gascromatography

Internal % massa 1.8445 Gascromatography

Gliserol total % massa 0 Maks 0.02 Gascromatography

Dari hasil pengujian didapati bahwa biodiesel sudah memenuhi standar nasional. Pengujian biodiesel ini dilakukan di PPKS Sumatera Utara.

4.2Hasil Pengujian Bom Kalori Meter

Pengujian bom kalorimeter dilakukan untuk mendapatkan nilai kalor

daripada bahan bakar. Nilai kalor bahan bakar didapat dengan melihat perbedaan

suhu air sebelum dan sesudah proses pengeboman bahan bakar berlangsung, atau

dapat dituliskan dalam persamaan:

HHV= (t2- t1-tkp) x Cv

dimana:

HHV = High Heating Value (Nilai Kalor Atas)

t2 = Suhu air setelah penyalaan (oC)

t1 = Suhu air sebelum penyalaan (oC)

tkp = Kenaikan temperature akibat kawat penyala ( 0.05oC)

Cv = Panas jenis bom kalorimeter (73529.6 kj/kg oC)

Hasil yang didapat ini masih merupakan nilai bruto kalori bahan bakar maka untuk nilai netto kalori bahan bakar yang kita gunakan kita gunakan nilai LHV (Low Heating value) dari bahan bakar yaitu:

LHV = HHV – 3240 kj/kgoC

Berikut ditampilkan tabel hasil pengujian bom kalorimeter, beserta nilai HHV dan LHV dari bahan bakar:

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Bom Kalorimeter

Bahan Bakar Pengujian T1(oC) T2(oC) HHV(Kj/kg) LHV(kJ/kg) LHV Rata-Rata(Kj/kg)

Pertamina dex

1 25.21 26.09 61029.57 57789.57

56466.04 2 26.29 27.12 57353.09 54113.09

3 27.52 28.39 60294.27 57054.27 4 28.5 29.38 61029.57 57789.57 5 25.25 26.1 58823.68 55583.68

Pertamina dex + 5 % biodiesel

1 25.54 26.33 54411.904 51171.904

50289.549 2 26.42 27.18 52206.016 48966.016

3 27.24 28.05 55882.496 52642.496 4 27.38 28.2 56617.792 53377.792 5 28.27 28.98 48529.536 45289.536

Pertamina dex + 10% biodiesel

1 27.99 28.79 55147.2 51907.2

52789.556 2 25.62 26.47 58823.68 55583.68

3 26.62 27.42 55147.2 51907.2 4 27.51 28.3 54411.904 51171.904 5 26.43 27.25 56617.794 53377.794

Pertamina dex + 15% Biodiesel

1 25.84 26.77 64706.048 61466.048

56171.917 2 26.91 27.73 56617.792 53377.792

3 27.78 28.53 51470.72 48230.72 4 26.23 27.24 70588.416 67348.416 5 27.31 28.09 53676.608 50436.608

Pertamina dex + 20% Biodiesel

1 26.02 26.78 52206.016 48966.016

47789.543 2 26.86 27.56 47794.24 44554.24

3 27.6 28.35 51470.72 48230.72 4 26.36 27.12 52206.02 48966.02 5 27.25 28 51470.72 48230.72

Pertamina dex + 25% Biodiesel

1 25.78 26.53 51470.72 48230.72

46024.832 2 26.65 27.39 50735.424 47495.424

3 27.45 28.11 44853.056 41613.056 4 26.12 26.88 52206.016 48966.016 5 27.01 27.7 47058.944 43818.944

Pertamina dex + 30% Biodiesel

1 26.66 27.42 52206.016 48966.016

45730.714 2 27.47 28.15 46323.648 43083.648

3 28.17 28.87 47794.24 44554.24 4 26.15 26.89 50735.424 47495.424 5 27.04 27.74 47794.24 44554.24

Gambar 4.1 Grafik LHV vs %Biodiesel

Dari hasil pengujian Bom Kalorimeter diperoleh nilai LHV rata rata tertinggi pada bahan bakar pertadex yaitu 56466.04 dan nilai LHV terendah pada bahan bakar pertadex + biodiesel 30 %

4.3 Hasil Pengujian Engine Tes Bed TD -111

Dari engine tes bed TD -111 di lakukan pengujian dan hasil uji diamati pada instrumentasi pembaca TD – 115. Pengujian dilakukan dengan variasi bahan bakar sebanyak 5 variasi, variasi putaran mesin sebanyak 6 variasi, dan variasi beban statis sebanyak 2 variasi yaitu 3.5 kg dan 4.5 kg.

4.3.1 Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Pertamina dex

Hasil pembacaan instrumen alat ukur untukPertamina dexadalah seperti pada tabel 4.3 di bawah sebagai berikut:

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Pertamina dex Beban Putaran Torsi Waktu

(s)

mmH2O T (exhaust)

3.5

1800 7 133 9 125 2000 7.2 126 10 140 2200 7.5 100 12 150 2400 7.6 90 14 170 2600 7.7 90 15.5 175 2800 7.9 81 17 180

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000

0 10 20 30 40

LH V R A TA R A TA

+ % BIODIESEL

Bom Kalorimeter pertadex + biodiesel dedak padi

4.5

1800 9.45 134 10 135 2000 10.3 129 11.5 140 2200 10.5 107 12 150 2400 10.6 100 13 155 2600 10.7 87 15 170 2800 10.7 77 17 190

4.3.2. Hasil Pengujian dengan Bahan Bakar Pertamina dex + Biodiesel Dedak Padi 5%

Hasil pembacaan instrumen alat ukur untuk Pertamina dex+ Biodiesel

dedak padi 5%, seperti pada tebel 4.4 di bawah adalah sebagai berikut:

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Pertamina dex+ Biodiesel Dedak Padi 5%

Beban Putaran Torsi Waktu mmH2O T (exhaust)

3.5

1800 6.5 124 9 130 2000 6.6 109 11 135 2200 6.8 98 12 140 2400 6.9 92 14 155 2600 7.1 76 15.5 170 2800 7.5 73 17 200

4.5

1800 8.7 146 9 110 2000 9 124 11 120 2200 9.2 103 14 125 2400 9.5 94 16 160 2600 9.7 76 17 165 2800 9.8 72 19 170

4.3.3 Hasil Pengujian dengan Bahan BakarPertamina dex + Biodiesel Dedak Padi 10%

Hasil pembacaan instrumen alat ukur untuk Pertamina dex+ Biodiesel

Dedak Padi 10%, seperti pada tabel 4.5 di bawah adalah sebagai berikut:

Tabel 4.5 Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Pertamina dex+ Biodiesel Dedak Padi 10%

Beban Putaran Torsi Waktu mmH2O T (exhaust)

3.5

1800 6 138 9 110 2000 6.1 127 10 120 2200 6.1 97 12 125 2400 6.2 92 15 150 2600 6.25 71 16.5 175 2800 6.3 66 18 200

4.5

1800 8.6 139 10 125 2000 8.75 114 11 135 2200 8.9 104 13 140 2400 9 91 16 145 2600 9.2 77 17 150 2800 9.3 75 18 170

4.3.4 Hasil Pengujian dengan Bahan Bakar Pertamina dex + Biodiesel Dedak Padi 15%

Hasil pembacaan instrumen alat ukur untuk Pertamina dex+

BiodieselDedak Padi15%, seperti pada tabel 4.6 di bawah adalah sebagai berikut:

Tabel 4.6 Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Pertamina Dex + Biodiesel Dedak Padi 15%

Beban Putaran Torsi Waktu mmH2O T

(exhaust)

3.5

1800 6.5 128 9 110 2000 6.6 106 11 150 2200 6.65 104 13 150 2400 7 81 15 165 2600 7.15 80 17 165 2800 7.2 69 19 175

4.5

1800 10 118 9 120 2000 10.1 106 12 125 2200 10.2 99 13 150 2400 10.2 91 15 150 2600 10.3 75 17 170 2800 10.4 70 19 200

4.3.5 Hasil Pengujian dengan Bahan BakarPertamina dex + Biodiesel Dedak Padi 20%

Hasil pembacaan instrumen alat ukur untuk Pertamina dex+

Tabel 4.7 Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Pertamina Dex+ Biodiesel Dedak Padi 20%

Beban Putaran Torsi Waktu mmH2O T

(exhaust)

3.5

1800 6 115 10 100 2000 6.5 103 12 140 2200 6.6 85 14 150 2400 6.75 84 15 160 2600 7.3 67 17 170 2800 7.5 63 18 200

4.5

1800 9.5 117 11 110 2000 9.6 110 12 125 2200 9.8 87 14 155 2400 9.9 79 16 160 2600 10.1 75 17 180 2800 10.2 65 19 190

4.3.6 Hasil Pengujian dengan Bahan Bakar Pertamina dex + Biodiesel Dedak Padi 25%

Hasil pembacaan instrumen alat ukur untuk Pertamina dex +

BiodieselDedak Padi 25%, seperti pada tabel 4.8 di bawah adalah sebagai berikut:

Tabel 4.8 Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Pertamina Dex + Biodiesel Dedak Padi 25%

Beban Putaran Torsi Waktu mmH2O T

(exhaust)

3.5

1800 5.6 137 11 100 2000 6 114 13 110 2200 6.1 103 14 130 2400 6.3 94 16 150 2600 6.4 76 16.5 160 2800 6.5 70 18 175

4.5

1800 7.7 146 11 110 2000 8.2 120 13 120 2200 8.7 105 14 130 2400 9.3 90 16 150 2600 9.6 73 17 175 2800 9.9 70 19 180

4.3.7 Hasil Pengujian dengan Bahan Bakar Pertamina dex + Biodiesel Dedak Padi 30%

Hasil pembacaan instrumen alat ukur untuk Pertamina dex +

BiodieselDedak Padi 30%, seperti pada tabel 4.9 di bawah adalah sebagai berikut:

Tabel 4.9 Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Pertamina Dex + Biodiesel Dedak Padi 30%

Beban Putaran Torsi Waktu mmH2O T(exhaust)

3.5

1800 6 130 ₁₁ 90

2000 6.65 114 ₁₃ 125

2200 6.7 94 ₁₅ 140

2400 7 75 ₁₆ 160

2600 7.2 70 _16.5 165

2800 7.3 70 ₁₇ 170

4.5

1800 8.6 136 ₁₁ 110

2000 8.9 116 _12.5 120

2200 9.1 109 ₁₃ 125

2400 9.5 81 ₁₄ 170

2600 9.6 80 ₁₅ 170

2800 9.9 75 ₁₆ 190

4.4 Pengujian Performansi Motor Bakar Diesel

Data yang diperoleh dari pembacaan langsung alat uji mesin diesel 4 langakah 1 silinder TD – 111 melalui alat pembaca TD – 115 selanjutnya akan diproses dan dikalkulasi untuk mendapatkan besar performansi dari mesin diesel tersebut

4.4.1 Daya

Besarnya daya dari masing-masing pengujian dan tiap variasi beban dihitung dengan menggunakan persamaan berikut:

�� = 2₆₀���

n = Putaran Mesin (Rpm) T = Torsi (Nm)

Untuk pengujian dengan bahan bakar pertamina dex: Beban : 3.5 Kg

Putaran mesin : 1800 rpm

�� =

2 ��� 1800

60 � 7 �

1

1000�

= 1.3188 kW

Dengan perhitungan yang sama dapat diketahui besarnya daya yang dihasilkan dari masing-masing pengujian baik dalam semua variasi persentase biodiesel, dan kondisi pembebanan dan putaran mesin seperti ditunjukkan dalam tabel 4.10 berikut ini:

Tabel 4.10 Data Perhitungan Untuk Daya

Beban Putaran

Daya (kW) Pertadex Biodiesel

5% Biodiesel 10% Biodiesel 15% Biodiesel 20% Biodiesel 25% Biodiesel 30% 3.5

1800 1.3188 1.2246 1.1304 1.2246 1.1304 1.0550 1.1304 2000 1.5072 1.3816 1.2769 1.3816 1.3606 1.2560 1.3920 2200 1.7270 1.5658 1.4046 1.5312 1.5197 1.4046 1.5427 2400 1.9091 1.7332 1.5574 1.7584 1.6956 1.5825 1.7584 2600 2.0954 1.9321 1.7008 1.9457 1.9865 1.7416 1.9593 2800 2.3152 2.1980 1.8463 2.1100 2.1980 1.9049 2.1393

4.5

1800 1.7803 1.6390 1.6202 1.8840 1.7898 1.4506 1.6202 2000 2.1561 1.8840 1.8316 2.1142 2.0096 1.7165 1.8630 2200 2.4178 2.1184 2.0493 2.3487 2.2566 2.0033 2.0954

2400 2.6627 2.3864 2.2608 2.5622 2.4868 2.3361 2.3864 2600 2.9118 2.6396 2.5036 2.8029 2.7485 2.6124 2.6124 2800 3.1358 2.8720 2.7255 3.0478 2.9892 2.9013 2.9013

• Pada pembebanan 3.5 kg daya terendah terjadi pada pengujian dengan menggunakan bahan bakar biodiesel 25%, putaran mesin 1800 rpm sebesar 1.05504 kW sedangkan daya tertinggi terjadi pada pengujian dengan menggunakan bahan bakar pertamina dex pada putaran mesin 2800 rpm sebesar 2.31522 kW.

• Pada pembebanan 4.5 kg daya terendah terjadi pada pengujian dengan menggunakan bahan bakar biodiesel 25% pada putaran mesin 1800 rpm sebesar 1.45068kW sedangkan daya tertinggi terjadi pada pengujian dengan menggunakan bahan bakar pertamina dex pada putaran mesin 2800 rpm sebesar 3.1358kW.

• Daya terendah terjadi ketika menggunakan bahan bakar biodiesel 25% pada beban 3.5 kg dengan putaran mesin 1800 rpm yaitu 1.05504 kW dan daya terbesar terjadi ketika menggunakan bahan bakar pertamina dex pada beban 4.5 kg dengan putaran mesin 2800 rpm yaitu 3.1358kW.

• Daya terbesar terjadi pada penggunaan pertamina dex rpm karena nilai kalor yang paling besar yang terdapat pada pertamina dex yaitu sebesar

56466.04kJ/kgoC

Perbandingan besarnya daya untuk masing-masing pengujian pada setiap variasi beban dan putaran dapat dilihat pada gambar 4.2 dan 4.3 dibawah ini:

Gambar 4.2 Grafik Daya vs Putaran mesin untuk beban 3.5 kg

Gambar 4.3 Grafik Daya vs Putaran untuk beban 4.5 kg

• Dari grafik dapat dilihat bahwa daya tertinggi terjadi pada penggunaan pertamina dex sedangkan daya terendah terjadi pada penggunaan pertamina dex + biodiesel dedak padi20%

4.4.2. Laju Aliran Bahan Bakar (mf) 0 0,5 1 1,5 2 2,5

1800 2000 2200 2400 2600 2800

Da ya ( K W ) Putaran (Rpm)

Daya Pada Pembebanan 3.5 Kg

Pertadex Biodiesel 5% Biodiesel 10% Biodiesel 15% Biodiesel 20% Biodiesel 25% Biodiesel 30% 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5

1800 2000 2200 2400 2600 2800

Da

ya

(K

W

)

Putaran ( Rpm)

Daya Pada Pembebanan 4.5 Kg

Pertadex Biodiesel 5% Biodiesel 10% Biodiesel 15% Biodiesel 20% Biodiesel 25% Biodiesel 30%

Laju aliran bahan bakar didapat adalah banyaknya bahan bakar yang habis terpakai selama satu jam pemakaian

�� = �������

10−3

�� � 3600

dimana:

sgf = spesifik gravitasi biodiesel = 0.8624

Vf = Volume bahan bakar yang diuji (8 ml)

tf = waktu yang dibutuhkan untuk menghabiskan bahan bakar (detik)

Dengan menggunakan harga sgf, dan tf yang didapat dari percobaan, maka

didapatlah laju aliran bahan bakar menggunakan pertamina dex:

Beban : 3,5 kg

Putaran mesin : 1800 rpm

�� = �������

10−3

�� � 3600

=0.186788571kg/jam

Dengan cara yang sama untuk setiap pengujian pada putaran mesin dan beban yang bervariasi dan pada setiap variasi persentase biodiesel maka hasil perhitungan mf untuk kondisi tersebut dapat dilihat pada tabel 4.11 di bawah ini:

Tabel 4.11 Laju Aliran Bahan Bakar

Beban Putaran Laju Aliran (kg/jam) Pertadex Biodiesel

5%

Biodiesel 10%

Biodiesel 15%

Biodiesel 20%

Biodiesel 25%

Biodiesel 30%

3.5 1800 0.18679 0.20035 0.180021 0.194085 0.216025 0.181335 0.191099 2000 0.19717 0.22792 0.195613 0.234367 0.241193 0.217920 0.217920 2200 0.24843 0.25350 0.256112 0.238874 0.292269 0.241193 0.264286 2400 0.27603 0.27003 0.270031 0.306702 0.295749 0.264286 0.331238 2600 0.27603 0.32688 0.349900 0.310536 0.370789 0.326880 0.354898 2800 0.30670 0.34031 0.376407 0.360042 0.394331 0.354898 0.354898 4.5 1800 0.18539 0.17016 0.178726 0.210533 0.212332 0.170157 0.182668 2000 0.19258 0.20035 0.217920 0.234367 0.225844 0.207024 0.214163 2200 0.23218 0.24119 0.238874 0.250938 0.285550 0.236599 0.227916 2400 0.24843 0.26429 0.272999 0.272999 0.314467 0.276032 0.306702 2600 0.28555 0.32688 0.322635 0.331238 0.331238 0.340313 0.310536 2800 0.32263 0.34504 0.331238 0.354898 0.382198 0.354898 0.331238

• Pada pembebanan 3.5 kg, mf terendah terjadi pada saat menggunakan biodiesel 10% pada putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 0.18 kg/jam sedangkan mf tertinggi pada saat menggunakan biodiesel 20% pada putaran mesin 2800 yaitu sebesar 0.3943 kg/jam

• Pada pembebanan 4.5 kg, mf terendah terjadi pada saat menggunakan biodiesel 25% pada putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 0.17015 kg/ jam. sedangkan mf tertinggi pada saat menggunakan biodiesel 20% pada putaran mesin 2800 rpm yaitu sebesar 0.3821 kg/jam

Perbandingan masing-masing nilai mf pada setiap pembebanan dengan variasi bahan bakar dan variasi putaran mesin dapat dilihat pada gambar grafik 4.4 dan 4.5 di bawah ini:

Gambar 4.4 Grafik mf vs putaran mesin untuk beban 3.5 kg

Gambar 4.5 Grafik mf vs putaran mesin untuk beban 4.5 kg

• Dapat dilihat dari trend grafik diatas laju aliran bahan bakar tinggi pada penggunaan bodiesel 20% pembebanan 3.5 kg sedangkan laju aliran bahan

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45

1800 2000 2200 2400 2600 2800

M f( kg /j a m ) Putaran (Rpm)

Laju Aliran Pada Pembebanan 3.5 Kg

Pertadex Biodiesel 5% Biodiesel 10% Biodiesel 15% Biodiesel 20% Biodiesel 25% Biodiesel 30% 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45

1800 2000 2200 2400 2600 2800

M f( kg /j a m ) Putaran (Rpm)

Laju Aliran Pada Pembebanan 4.5 Kg

Pertadex Biodiesel 5% Biodiesel 10% Biodiesel 15% Biodiesel 20% Biodiesel 25% Biodiesel 30%

bakar terendah terjadi pada penggunaan biodiesel 25% pad pembebanan 4.5 kg.

4.4.3 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.

Pada pengujian ini dianggap tekanan udara sebesar 100 kPa dan temperatur udara 27oC. Kurva kalibrasi dikondisikan untuk pengujian pada tekanan 101.3 kPa dan temperatur 20oC. maka besarnya laju aliran udara yang diperoleh harus dikalikan dengan faktor pengali berikut:

�� = 3654����

(��+ 144)

��2.5

�� = 3654�1�(27 + 273 + 114)

(27 + 273)2.5

��= 0.946531125

Untuk pengujian dengan menggunakan pertamina dex, beban 3.5 kg dan putaran mesin 1800 rpm tekanan udara masuk didapati 9 mmH2O, dengan

melakukan interpolasi pada kurva viscous flow meter didapat besar ma yaitu kg/jam, dan kemudian dikalikan dengan factor koreksi sehingga didapat massa udara yang sebenarnya:

ma = 110.05 x 0.946531125

= 9.5156 kg/jam

Dengan cara yang sama maka didapat nilai ma untuk masing-masing pengujian, maka dapat dihitung besarnya AFR.

Untuk pengujian dengan menggunakan pertadex pada putaran 1800 rpm dan beban 3.5 kg maka didapatkan besar AFR:

��� = 9.5156

0.186789

AFR = 50.972

Hasil perhitunganAFR untuk masing-masing pengujian pada tiap variasi beban, putaran mesin dan persentase biodiesel dapat dilihat pada tabel 4.12 dibawah ini:

Tabel 4.12 Air Fuel Ratio

Beban Putaran AFR

Pertadex Biodiesel 5% Biodiesel 10% Biodiesel 15% Biodiesel 20% Biodiesel 25% Biodiesel 30%

3.5 1800 50.9720 47.5228 52.8882 49.0557 48.9706 64.1727 60.8938 2000 53.6548 51.0572 54.0805 49.6519 52.6327 63.1082 63.1082 2200 51.0998 50.0778 49.5667 57.5724 50.6739 61.4048 60.0422 2400 53.6548 54.8471 58.7647 51.7385 53.6547 64.0450 51.0997 2600 59.4035 50.1629 49.8861 57.9130 48.5022 53.3992 49.1835 2800 58.6370 52.8457 50.5887 55.8265 48.2892 53.6547 50.6739 4.5 1800 57.0614 55.9542 59.1905 45.2233 54.8045 68.3885 63.7043 2000 63.1721 58.0834 53.3992 54.1657 56.2097 66.4297 61.7455 2200 54.6768 61.4049 57.5724 54.8045 51.8662 62.5972 60.3403 2400 55.3581 64.0450 62.0010 58.1259 53.8250 61.3197 48.2892 2600 55.5710 55.0174 55.7413 54.2935 54.2935 52.8456 51.0997 2800 55.7413 58.2537 57.4872 56.6355 52.5901 56.6355 51.0997

• Pada pembebanan 3.5 kg AFR terendah terjadi pada saat menggunakan Biodiesel 5% pada putaran mesin 1800 rpm yaitu 47.5228sedangkan AFR

tertinggi terjadi pada penggunaan biodiesel 25% putaran mesin 1800 rpm yaitu 64.17279

• Pada pembebanan 4.5 kg AFR terendah terjadi pada saat menggunakan biodiesel 15% pada putaran mesin 1800 rpm yaitu 45.2233 sedangkan AFR tertinggi terjadi pada penggunaan biodiesel 25% putaran mesin 1800 rpm yaitu 68.38852

Perbandingan harga AFR masing-masing pengujian pada setiap variasi beban dan putaran dapat dilihat pada gambar 4.6 dan 4.7 berikut:

Gambar 4.6 Grafik AFR vs putaran mesin pada pembebanan 3.5 kg

0 10 20 30 40 50 60 70

1800 2000 2200 2400 2600 2800

A

F

R

Putaran (Rpm)

AFR Pada Pembebanan 3.5 Kg

Pertadex Biodiesel 5% Biodiesel 10% Biodiesel 15% Biodiesel 20% Biodiesel 25% Biodiesel 30%

Gambar 4.7 Grafik AFR vs putaran mesin pada pembebanan 4.5 kg

• Dapat dilihat dari grafik diatas terlihat bahwa pertamina dex + biodiesel 5% pada pembebanan 4.5 kg memiliki nilai AFR tertinggi dan AFR terendah terjadi pada pertamina dex + biodiesel 15% pada pembebanan 3.5 kg.

4.4.4 Effisiensi Volumetris

Effisiensi volumetric untuk motor bakar 4 langkah dihitung dengan persamaan berikut: �� = 2�� 60� 1 ���� dimana:

ma = laju aliran udara (kg/jam)

ρa = Kerapatan udara (kg/m3)

Vs = volume langkah torak (m3) = 0.00023 (berdasarkan spesifikasi mesin)

0 10 20 30 40 50 60 70 80

1800 2000 2200 2400 2600 2800

A x is T it le Putaran (Rpm)

AFR Pada Pembebanan 4.5 Kg

Pertadex Biodiesel 5% Biodiesel 10% Biodiesel 15% Biodiesel 20% Biodiesel 25% Biodiesel 30%

Diasumsikan udara sebagai gas ideal sehingga massa jenis udara dapat diperoleh dengan persamaaan berikut:

ρa = ��

���

Dimana: R = Konstanta gas (untuk udara = 287 J/kg K)

Dengan memasukkan harga tekanan dan temperature udara yaitu sebesar100 kPa dan suhu 27oC, maka diperoleh massa jenis udara sebesar:

ρa = 100000

287�(27+273)

= 1.161440186 kg/m3

Dengan diperolehnya massa jenis udara, maka dapat dihitung besarnya effisiensi volumetrik untuk masing-masing pengujian dengan variasi persentase biodiesel, putaran mesin dan beban.

Untuk pengujian menggunakan pertadex beban 3.5 kg pada putaran mesin 1800 rpm maka didapatkan nilai effisiensi volumetrik:

�� =

2(9.5156 ) 60(1800)

1

(1.161440186)(0.00023)

= 64.8857%

Harga effisiensi volumetrik untuk masing-masing pengujian dapat dihitung dengan melakukan perhitungan yang sama dengan perhitungan diatas dengan variasi beban, putaran mesin, dan biodiesel dengan beberapa variasi seperti ditunjukkan pada table 4.13 dibawah ini:

Beban Putaran Eff Volumetris Pertadex Biodiesel

5%

Biodiesel 10%

Biodiesel 15%

Biodiesel 20%

Biodiesel 25%

Biodiesel 30%

3.5 1800 64.8857 64.8857 64.8856 64.8856 72.0952 79.3047 79.3047 2000 64.8857 71.3743 64.8856 71.3742 47.8628 84.3513 84.3513 2200 70.7844 70.7844 70.7843 76.6830 52.5817 82.5817 88.4804 2400 75.7000 75.7000 81.1071 81.1071 51.1071 86.5142 86.5142 2600 77.3637 77.3637 82.3549 84.8505 54.8505 82.3549 89.8417 2800 78.7898 78.7898 83.4244 88.0591 53.4244 83.4244 78.7897 4.5 1800 72.0952 64.8857 72.0952 64.8856 49.3047 79.3047 79.3047 2000 74.6185 71.3743 71.3742 77.8628 47.8628 84.3513 81.1071 2200 70.7844 82.5818 76.6830 76.6830 52.5817 82.5817 76.6830 2400 70.2928 86.5142 86.5142 81.1071 56.5142 86.5142 75.6999 2600 74.8681 84.8505 84.8505 84.8505 54.8505 84.8505 74.8681 2800 78.7898 88.0591 83.4244 88.0591 58.0591 88.0591 74.1550

• Effisiensi volumetrik terendah terjadi pada penggunaan biodiesel 20% pada pembebanan 3.5 kg dengan putaran mesin2000 rpm yaitu sebesar 47.8628% sedangkan effisiensi volumetrik tertinggi terjadi pada penggunaaan biodiesel 30% pada putaran 2600 pm yaitu sebesar 89.84171%.

• Effisiensi volumetrik terendah terjadi pada penggunaan biodiesel 10% dan pada pembebanan 4.5 kg dengan putaran mesin 2000 rpm yaitu sebesar 47.8628% sedangkan effisiensi volumetrik tertinggi terjadi pada penggunaaan biodiesel 5% ,15 % dan 25% pada putaran 2800 pm yaitu sebesar 88.0591%.

• 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 kalor bahan bakar maka semakin tinggi nilai konsumsi udara, yang dapat dilihat pada penurunan effisiensi volumetrik pada biodiesel dedak padi.

• Perbandingan effisiensi volumetrik dari masing-masing pengujian pada tiap variasi putarandapat dilihat pada gambar grafik 4.8 dan 4.9berikut:

Gambar 4.8 Grafik effisiensi volumetrik vs putaran mesin pada beban 3.5 kg

Gambar 4.9 Grafik effisiensi volumetrik vs putaran mesin pada beban 4.5 kg

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

1800 2000 2200 2400 2600 2800

E ff V o lu me tri s Putaran (Rpm)

Eff Volumetris Pada Pembebanan 3.5 Kg

Pertadex Biodiesel 5% Biodiesel 10% Biodiesel 15% Biodiesel 20% Biodiesel 25% Biodiesel 30% 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

1800 2000 2200 2400 2600 2800

E ff V o lu me tri s Putaran (Rpm)

Eff Volumetris Pada Pembebanan 4.5 Kg

Pertadex Biodiesel 5% Biodiesel 10% Biodiesel 15% Biodiesel 20% Biodiesel 25% Biodiesel 30%

• Dari grafik terlihat bahwa nilia effesiensi volumetris tertinggi dengan menggunakan bahan bakar pertamina dex + biodiesel dedak padi 30%dan paling rendah menggunakan bahan bakar biodiesel 20% pada pembebanan 4,5 kg dam 3.5 kg.

4.4.5 Daya Aktual

Daya aktual didapat dengan mengalikan Daya hasil pembacaan dengan effiesiensi mekanikal dan effesiensi volumetrik, sehingga didapat:

Pa = Pb x ηv xηb x ηm

dimana: besar ηm adalah 0.70 – 0.80 untuk mesin diesel dan yang diambil untuk perhitungan ini adalah 0.75

Untuk beban 3.5 kg putaran mesin 1800 dengan bahan bakar pertadex maka didapat daya aktual:

Pa =1.3188 x 0.6488 x 0.45 x 0.75

= 0.28889kW

Dengan menggunakan cara yang sama untuk setiap variasi putaran mesin, beban dan bahan bakar maka didapat hasil seperti pada tabel 4.14 dibawah ini:

Tabel 4.14 Grafik Daya Aktual

Beban Putaran

Daya Actulal (KW) Pertadex Biodiesel

5% Biodiesel 10% Biodiesel 15% Biodiesel 20% Biodiesel 25% Biodiesel 30% 3.5

1800 0.2888 0.2607 0.2355 0.2409 0.2409 0.2855 0.3130 2000 0.3574 0.3209 0.2766 0.2794 0.2075 0.3582 0.4428 2200 0.4063 0.3675 0.2788 0.3618 0.2347 0.3962 0.4704 2400 0.4779 0.4521 0.3726 0.3930 0.2806 0.4809 0.4768 2600 0.5884 0.4743 0.3482 0.4972 0.3298 0.4483 0.5259 2800 0.6584 0.6005 0.3864 0.5234 0.3697 0.5004 0.5999 1800 0.5894 0.5500 0.5416 0.5258 0.4202 0.5753 0.6729

4.5

2000 0.8613 0.6789 0.5620 0.7138 0.4835 0.7042 0.7761 2200 0.8521 0.8249 0.6895 0.8102 0.5297 0.8217 0.8722 2400 0.9592 1.0008 0.8284 0.9375 0.6279 1.0034 0.8298 2600 1.0629 0.9710 0.8431 0.9673 0.7067 0.9982 0.9715 2800 1.1482 1.1302 0.9569 1.1079 0.7669 1.2253 1.1126

• Pada pembebanan 3.5 kg daya aktual terendah terjadi pada penggunaan 20% biodiesel putaran mesin 2000 rpm yaitu sebesar0.20757kW sedangkan daya terbesar terjadi pada penggunaan bahan bakar pertadex pada putaran mesin 2800 rpm yaitu sebesar 0.65844 kW

• Pada pembebanan 4.5 kg daya aktual terendah terjadi pada penggunaan 20% biodiesel pada putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 0.420254 kW sedangkan daya aktual terbesar terjadi pada penggunaan biodiesel 10% putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 1.14825kW

• 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 4.10 dan 4.11 di bawah ini.

Gambar 4.10 Grafik Daya aktual vs putaran mesin padapembebanan 3.5 kg

Gambar 4.11 Grafik Daya aktual vs putaran mesin padapembebanan 4.5 kg

• Dari grafik dapat dilihat bahwa pertamina dex memiliki nilai daya aktual yang terbesar dari semuavariasi bahan bakar yang ada, ini desebabkan nilai Pertamina dex yang paling tinggi dari semua variasi yang ada.

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7

1800 2000 2200 2400 2600 2800

Da ya Ac t ( K W ) Putaran (Rpm)

Daya Actual Pada Pembebanan 3.5 Kg

Pertadex Biodiesel 5% Biodiesel 10% Biodiesel 15% Biodiesel 20% Biodiesel 25% Biodiesel 30% 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4

1800 2000 2200 2400 2600 2800

Da ya Ac t ( K W ) Putaran (Rpm)

Daya Actual Pada Pembebanan 4.5 Kg

Pertadex Biodiesel 5% Biodiesel 10% Biodiesel 15% Biodiesel 20% Biodiesel 25% Biodiesel 30%

4.4.6 Effisiensi Termal Aktual

Effisiensi termal aktual adalah perbandingan antara daya aktual dengan laju panas rata-rata yang dihasilkan bahan bakar, yang dapat dihitung dengan persamaan berikut:

�� = ��

������ �(3600)

dimana:

ηa = effisiensi termal aktual

LHV = nilai kalor pembakaran (kJ/kg)

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 mesin1800 rpm menggunakan solar didapatkan nilai effisiensi termal:

�= 0.288

0.186 � 56466.04�(3600)

= 9.86047%

Dengan menggunakan cara yang sama maka didapatkan besar effisiensi termal aktual untuk variasi putaran mesin, pembebanan, dan bahan bakar seperti pada tabel 4.15 dibawah:

Tabel 4.15 Effisiensi termal actual

Beban Putaran

Eff Thermal Actual Pertadex Biodiesel

5%

Biodiesel 10%

Biodiesel 15%

Biodiesel 20%

Biodiesel 25%

Biodiesel 30%

1800 9.8604 9.3172 8.9235 7.9575 8.4016 12.3184 12.8972 2000 11.5590 10.0801 9.6440 7.6408 6.4829 12.8575 15.9981 2200 10.4282 10.3795 7.4262 9.7072 6.0508 12.8516 14.0139

3.5 2400 11.0391 11.9871 9.4107 8.2127 7.1496 14.2344 11.3316 2600 13.5911 10.3885 6.7872 10.2620 6.7009 10.7279 11.6670 2800 13.6872 12.6322 7.0010 9.3173 7.0643 11.0287 13.3073

4.5

1800 20.2688 23.1399 20.6662 16.0065 14.9096 26.4500 28.9989 2000 28.5145 24.2579 17.5877 19.5202 16.1287 26.6095 28.5284 2200 23.4009 24.4852 19.6867 20.6945 13.9760 27.1669 30.1261 2400 24.6178 27.1104 20.6947 22.0092 15.0424 28.4351 21.3009 2600 23.7331 21.2665 17.8213 18.7171 16.0733 22.9447 24.6280 2800 22.6903 23.4494 19.7006 20.0075 15.1156 27.0054 26.4431

• Pada pembebanan 3.5 kg effisiensi termal aktual terendah terjadi pada penggunaan 20% biodiesel putaran mesin2200 rpm sebesar 6.050898% sedangkan effisiensi termal aktualtertinggi terjadi pada penggunaan biodiesel 30% putaran mesin 2400 rpm yaitu sebesar14.234%

• Pada pembebanan 4.5 kg effisiensi termal aktual terendah terjadi pada penggunaan biodiesel 20% putaran mesin 2200 rpm yaitu sebesar 13.976% sedangkan effisiensi termal aktual tertinggi mesin terjadi pada penggunaan biodiesel 30% putaran 2200 rpm yaitu sebesar 30.1267%

Perbandingan nilai effesiensi termal aktual untuk setiap variasi pembebanan, bahan bakar dan putaran dapat dilihat pada gambar 4.12 dan 4.13 di bawah ini.

Gambar 4.12 Effisiensi termal aktual vs putaran mesin padapembebanan 3.5kg

Gambar 4.13 Effisiensi Termal Aktualvs Putaran mesinpada pembebanan4.5 kg

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: 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

1800 2000 2200 2400 2600 2800

E ff T h e rm a l A ct Putaran (Rpm)

Eff Thermal Act Pada Pembebanan 3.5 Kg

Pertadex Biodiesel 5% Biodiesel 10% Biodiesel 15% Biodiesel 20% Biodiesel 25% Biodiesel 30% 0 5 10 15 20 25 30 35

1800 2000 2200 2400 2600 2800

E ff T h e rm a l A ct Putaran (Rpm)

Eff Thermal Act Pada Pembebanan 4.5

Kg

Pertadex Biodiesel 5% Biodiesel 10% Biodiesel 15% Biodiesel 20% Biodiesel 25% Biodiesel 30%

���= ���10

3

��

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:

��� =0.186789 � 10

3

1.3188 Sfc = 141.64gr/kWh

Dengan menggunakan cara yang sama untuk variasi beban, bahan bakar, dan putaran mesin maka didapatkan hasil perhitungan SFC seperti pada tabel 4.16 di bawah ini:

Tabel 4.16 Konsumsi Bahan Bakar Spesifik

Beban Putaran

SFC (g/Kwh) Pertadex Biodiesel

5% Biodiesel 10% Biodiesel 15% Biodiesel 20% Biodiesel 25% Biodiesel 30% 3.5

1800 141.635 163.601 159.254 158.488 191.105 171.874 169.054 2000 130.816 164.965 153.189 169.634 177.260 173.503 156.544 2200 143.850 161.896 182.334 155.996 192.312 171.713 171.304 2400 144.586 155.792 173.381 174.421 174.421 166.999 188.374 2600 131.731 169.180 205.722 159.596 186.647 187.683 181.129 2800 132.472 154.829 203.868 170.629 179.404 186.304 165.887

4.5

1800 104.132 103.812 110.308 111.747 118.634 117.294 112.741 2000 89.317 106.341 118.973 110.850 112.382 120.605 114.951 2200 96.028 113.853 116.559 106.840 126.539 118.103 108.768 2400 93.298 110.747 120.753 106.546 126.450 118.156 128.520 2600 98.065 123.833 128.867 118.173 120.514 130.264 118.866 2800 102.887 120.137 121.532 116.440 127.856 122.321 114.166

• Pada pembebanan 3.5 kg SFCterendah terjadi pada penggunaan bahan bakar pertadex putaran mesin 2000 rpm yaitu sebesar 130.816 gr/kWh dan SFCtertinggi terjadi pada penggunaan bahan bakar pertamina dex + 10% biodiesel putaran mesin 2600 rpm yaitu sebesar 205.7225 gr/kWh

• Pada pembebanan 4.5 kg SFCterendah terjadi pada penggunaan bahan bakar pertamina dex putaran mesin 2000 rpm yaitu sebesar 89.3175 gr/kWh dan SFCtertinggi terjadi pada penggunaan bahan bakar pertadex + 25% biodiesel pada putaran mesin 2600 yaitu sebesar 130.2645gr/kWh

• SFC terbesar terjadi pada biodiesel 10% putaran 2600 karena pada putaran ini memiliki nilai mf terendah. Selain itu hal ini dipengaruhi oleh nilai kalor bahan bakar yang kecil dibanding dengan bahan bakar yang tersedia. Nilai kalor yang rendah mengakibatkan konsumsi bahan bakar yang terjadi setiap jamnya semakin tinggi persatuan daya yang dibangkitkannya.

Perbandingan harga SFC untuk masing-masing pengujian bahan bakar dapat dilihat pada gambar 4.14 dan 4.15 di bawah ini.

Gambar 4.14 SFC vs Putaran mesin pada pembebanan 3.5 kg

0 50 100 150 200 250

1800 2000 2200 2400 2600 2800

S F C (g /K wh ) Putaran (Rpm)

SFC Pada Pembebanan 3.5 Kg

Pertadex Biodiesel 5% Biodiesel 10% Biodiesel 15% Biodiesel 20% Biodiesel 25% Biodiesel 30%

Gambar 4.15 SFC vs Putaran mesin padapembebanan 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)

Dimana:

Te = Suhu exhaust (oC)

Ta = Suhu ambient/ suhu udara luar (asumsi 27oC)

Untuk beban 3.5 kg, putaran 1800 rpm bahan bakar pertamina dex maka heat loss dapat dihitung:

Heat Loss = (9.52 + 0.186789) x (125 –27)

= 951.362W

0 20 40 60 80 100 120 140

1800 2000 2200 2400 2600 2800

S

F

C

(g

/K

wh

)

Putaran (Rpm)

SFC Pada Pembebanan 4.5 Kg

Pertadex Biodiesel 5% Biodiesel 10% Biodiesel 15% Biodiesel 20% Biodiesel 25% Biodiesel 30%

Selanjutnya dengan perhitungan yang sama untuk pembebanan, variasi nilai LHV sesuai dengan persentase biodiesel, dan putaran yang bervariasi maka didapat heat losses seperti pada tabel 4.17 di bawah ini.

Tabel 4.17 Heat Losses

Beban Putaran

Heat Loss (w) Pertadex Biodiesel

5% Biodiesel 10% Biodiesel 15% Biodiesel 20% Biodiesel 25% Biodiesel 30% 3.5

1800 951.362 1001.30 805.184 806.35 788.02 862.72 745.15 2000 1217.69 1281.39 1002.028 1460.14 1461.75 1159.54 1369.10 2200 1592.00 1463.14 1269.175 1720.94 1857.63 1550.31 1822.98 2400 2157.36 1930.30 1985.017 2232.15 2149.82 2114.43 2295.24 2600 2467.65 2391.55 2635.147 2524.65 2624.74 2365.01 2457.78 2800 2798.49 3170.12 3359.381 3028.06 3362.48 2870.73 2622.47

4.5

1800 1162.54 804.365 1054.245 905.03 983.47 979.97 981.01 2000 1396.49 1100.85 1280.306 1267.04 1266.20 1298.24 1249.71 2200 1590.00 1475.06 1581.030 1722.42 1932.28 1549.84 1370.08 2400 1792.12 2286.34 2029.506 1985.38 2293.01 2115.87 2161.75 2600 2310.00 2526.91 2251.728 2619.09 2802.24 2712.01 2313.57 2800 2984.00 2923.62 2770.370 3538.67 3338.57 3129.57 2812.96

• Pada pembebanan 3.5 kg Heat Loss terendah terjadi pada penggunaan biodiesel 30% putaran mesin1800 rpm yaitu sebesar745.155 W, sedangkan Heat Losses tertinggi terjadi pada penggunaan biodiesel 20% putaran mesin 2800 rpm yaitu sebesar 3362.482W.

• Pada pembebanan 4.5 kg Heat Loss terendah terjadi pada penggunaan Biodiesel 20% pada putaran mesin 1800 yaitu sebesar 804.365W sedangkan Heat loss tertinggi terjadi pada penggunaan biodiesel 15% pada putaran mesin 2800 rpm yaitu sebesar 3538.675W

Nilai dari heat loss dapat dilihat pada gambar grafik 4.16 dan 4.17 di bawah ini.

Gambar 4.16 Heat Loss vs Putaran mesin pada pembebanan 3.5 kg

Gambar 4.17 Heat Loss vs Putaran mesin pada pembebanan 4.5 kg

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

1800 2000 2200 2400 2600 2800

H e a t Lo ss (W ) Putaran (Rpm)

Heat Loss Pada Pembebanan 3.5 Kg

Pertadex Biodiesel 5% Biodiesel 10% Biodiesel 15% Biodiesel 20% Biodiesel 25% Biodiesel 30% 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

1800 2000 2200 2400 2600 2800

H e a t Lo ss (W ) Putaran (Rpm)

Heat Loss Pada Pembebanan 4.5 Kg

Pertadex Biodiesel 5% Biodiesel 10% Biodiesel 15% Biodiesel 20% Biodiesel 25% Biodiesel 30%

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:

% ������������ℎ���� = (ma + mf) x (Te – Ta)

������ �100%

Dengan memasukkan nilai Te dan LHV untuk pertamina dex pada putaran 1800 rpm, pembebanan 3.5 kg maka didapat % Heat Loss sebagai berikut:

% ������������ℎ���� =(9.52 + 0.18679) x (125 – 27)

0.18679 � 56466.04 �100%

=

9.02004%

Dengan menggunakan perhitungan yang sama pada variasi nilai LHV untuk setiap persetase biodiesel, dan putaran maka didapat nilai persentase heat loss seperti ditunjukkan pada tabel 4.18 di bawah ini.

Tabel 4.18 Persentase Heat Loss

Beban Putaran

% Heat Loss Pertadex Biodiesel

5%

Biodiesel 10%

Biodiesel 15%

Biodiesel 20%

Biodiesel 25%

Biodiesel 30%

3.5

1800 9.0200 9.9381 8.4727 7.3962 7.6331 10.3370 8.5266 2000 10.9375 11.1796 9.7036 11.0912 12.6816 11.5611 13.7382 2200 11.3489 11.4771 9.3873 12.8256 13.2997 13.9657 15.0834 2400 13.8413 14.2145 13.9252 12.9565 15.2106 17.3831 15.1523 2600 15.8320 14.5484 14.2663 14.4734 14.8124 15.7200 15.1437 2800 16.1592 18.5233 16.9064 14.9724 17.8429 17.5750 16.1584 1800 11.1051 9.3999 11.1739 7.6528 9.6920 12.5133 11.7436

4.5

2000 12.8421 10.9262 11.1293 9.6244 11.7317 13.6251 12.7602 2200 12.1281 12.1609 12.5378 12.2195 14.1597 14.2325 13.1451 2400 12.7755 17.2024 14.0825 12.9468 15.2580 16.6547 15.4127 2600 14.3266 15.3718 13.2207 14.0763 17.7024 17.3149 16.2916 2800 16.3795 16.8490 15.8434 17.7507 18.2784 19.1597 18.5701

• Pada pembebanan 3.5 kg persentase heat loss terendah terjadi pada penggunaan biodiesel 15% putaran mesin 1800 yaitu sebesar 7.39627% sedangkan persentase Heat Loss tertinggi terjadi pada pemakaian Biodiesel 5% putaran mesin 2800 rpm yaitu sebesar18.5233%

• Pada pembebanan 4.5 kg persentase heat loss terendah terjadi pada penggunaan biodiesel 15%putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar7.652874% sedangkan Persentase Heat Loss tertinggi terjadi pada penggunaan biodiesel 25% putaran mesin2800 rpm yaitu sebesar 19.15975%

Hasil dari persentase heat loss untuk masing-masing bahan bakar, pembebanan dapat dilihat pada gambar grafik 4.18 dan 4.19 di bawah ini.

Gambar 4.18 Persentase Heat Loss vs Putaran mesin pada pembebanan 3.5 kg

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

1800 2000 2200 2400 2600 2800

H e a t Lo ss (% ) Putaran (Rpm)

% Heat Loss Pada Pembebanan 3.5 Kg

Pertadex Biodiesel 5% Biodiesel 10% Biodiesel 15% Biodiesel 20% Biodiesel 25% Biodiesel 30%

Gambar 4.19 Persentase Heat Loss vs Putaran mesin pada pembebanan 4.5 kg

0 5 10 15 20 25

1800 2000 2200 2400 2600 2800

A

x

is

T

it

le

Putaran (Rpm)

% Heat Loss Pada Pembebanan 4.5 Kg

Pertadex Biodiesel 5% Biodiesel 10% Biodiesel 15% Biodiesel 20% Biodiesel 25% Biodiesel 30%

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN 5.1Kesimpulan

1. Semakin besar penambahan campuran % biodiesel Nilai Daya , Efisiensi Volumetris, Efisiensi Thermal aktual dan Heat Loss cenderung menurun, sementara laju aliran bahan baar (mf) dan konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) Cenderung meningkat.

2. Pencampuran Biodiesel dedak padi dengan pertadex murni sebagai Bahan Bakar Alternatif sudah layak digunakan dimana perbandingan antara performansi pertadex dengan campuran pertadex biodiesel dedak padi tidak terlalu signifikan.

3. Daya tertinggidiperoleh PadaPengujian Bahan Bakar Pertadex beban 4.5 kgpada putaran 2800 rpm, yaitu sebesar 3.1358 kW Sedangkan Daya terendahdiperoleh pada Pengujian bahan bakar Pertadex + 25% Biodiesel dedak padiputaran mesin 1800 rpm sebesar 1.05504 kW.

4. Mf tertinggi diperoleh padaPengujian bahan bakar Pertadex + 20% biodiesel dedak padi pada putaran mesin 2800 beban 3.5 kg yaitu sebesar 0.3943 kg/jam sedangkan Mf terendah diperoleh pada pengujian bahan bakar pertadex + 25% biodiesel pada putaran mesin 1800 rpm beban 4.5kg yaitu sebesar 0.17015 kg/ jam.

5. SFC tertinggidiperoleh pada pengujian bahan bakar Pertadex + 10% Biodiesel dedak padi beban 3.5 putaran mesin 2600 rpm yaitu sebesar 205.72 gr/kWhSFC terendah diperoleh pada pengujian bakar pertadex pada putaran mesin 2000 dan beban 4.5 kg yaitu sebesar 89.3175gr/kWh..

6. Nilai Efisiensi Volumetris maksimum diperoleh pada pengujian campuran bahan bakar Pertamina dex + 30% Biodiesel dedak padi putaran mesin 2600 rpm dan beban 3.5 kg yaitu sebesar 89.84171%. sedangkanNilai Efisiensi Volumetris minimum diperoleh pada pengujian campuran bahan bakar Pertadex + 20% Biodiesel dedak padi beban 4.5 kg putaran mesin 2800 rpm yaitu sebesar 47.8628%.

7. Nilai Efisiensi Thermal aktual maksimum diperoleh pada pengujian campuran bahan bakar Pertadex + 30% Biodiesel dedak padi beban 4.5 kg putaran mesin 2200 rpm yaitu sebesar 30.1267% ,sedangkan Nilai Efisiensi Thermal actual minimun diperoleh pada pengujian campuran bahan bakar Pertadex + 20% Biodiesel dedak padi beban 3.5 kgputaran mesin 2200 rpm yaitu sebesar 6.050898%.

8. Nilai Heat Loss terbesar diperoleh pada penggunaan bakar Pertamina Dex + 15% biodiesel dedak padi beban 4.5 kg putaran mesin 2800 rpm yaitu sebesar 3538.675 W. Nilai Heat Loss terendah diperoleh pada penggunaan bahan bakarPertamina Dex + 30% biodiesel biodiesel dedak padi beban 3.5 kg putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 745.155 W.

Semakin besar penambahan campuran % biodiesel Heat Loss cenderung menurun.

5.2 Saran

1. Melengkapi alat ukur pada saat pengujian untuk memperoleh hasil pengujian yang lebih baik

2. Menunggu putaran mesin stabil pada saat menaikkan dan menurunkan putaran agar mendapat putaran mesin yang tepat pada saat pengujian pada putaran yang berbeda melalui pembacaan pada instrumentasi pembaca TD-115.

3. Mengembangkan pengujian ini denganmenggunakan Variasi Campuran bahan bakar yang berbeda, dimana Penambahan % biodiesel agar lebih akurat untuk memperoleh nilai kalor yang maksimal.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Biodiesel

2.1.1 Sejarah Biodiesel

Biodiesel pertama kali dikenalkan di Afrika selatan sebelum perang dunia II sebagai bahan bakar kendaraan berat.

Konsep penggunaan minyak tumbuh-tumbuhan sebagai bahan pembuatan bahan bakar sudah dimulai pada tahun 1895 saat Dr, Rudolf Cristian Karl Diesel (Jerman, 1858-1913) mengembangkan mesin kompresi pertama yang secara

Semakin besar penambahan campuran % biodiesel Nilai Daya , Efisiensi Volumetris, Efisiensi Thermal aktual dan Heat Loss cenderung menurun, sementara laju aliran bahan baar (mf) dan konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) Cenderung meningkat.zkhusus dijalankan dengan minyak tumbuh-tumbuhan. Mesin diesel atau biasa juga disebut Compression Ignition Engine yang ditemukannya itu merupakan suatu

mesin motor penyalaan yang mempunyai konsep penyalaan di akibatkan oleh kompresi atau penekanan udara hingga mencapai kondisi titik nyala bahan bakar, sehingga ketika bahan bakar di semprotkan terjadi ledakan pada ruang bakar.

Minyak pertama yang digunakan untuk mesin diesel yang dibuat oleh Dr. Rudolf Christian Karl Diesel tersebut berasal dari minyak sayuran. Tetapi karena pada saat itu produksi minyak bumi (petroleum) sangat melimpah dan murah, maka bahan bakar mesin tersebut diganti menjadi bahan bakar solar dari minyak bumi.

Biodiesel merupakan metil/etil ester yang diproduksi dari minyak tumbuhan atau hewan dan memenuhi kualitas untuk digunakan sebagai bahan bakar di dalam mesin diesel. Sedangkan minyak yang didapatkan langsung dari pemerahan atau pengempaan biji sumber minyak (oilseed) yang kemudian

disaring dan dikeringkan (untuk mengurangi kadar air), disebut sebagai minyak lemak mentah.

Minyak lemak mentah yang diproses lanjut guna menghilangkan kadar posfor (degumming) dan asam-asam lemak bebas dengan netralisasi dan steam refining disebut denngan refined fatty oil atau straight vegetable oil (SVO), SVO

didominasi oleh trigliserida sehingga memiliki viskositas dinamik yang sangat tinggi dibandingkan dengan solar (bisa mencapai 100 kali lipat). Oleh karena itu, penggunaan SVO secara langsung di dalam mesin diesel umumnya memerlukan modifikasi/tambahan peralatan khusus pada mesin, misalnya penambahan pemanas bahan bakar sebelum sistem pompa dan injektor bahan bakar untuk menurunkan harga viskositas. Viskositas (kekentalan) bahan bakar yang sangat tinggi akan menyulitkan pompa bahan bakar dalam mengalirkan bahan bakar ke ruang bakar. Aliran bahan bakar yang rendah akan menyulitkan terjadinya atomisasi bahan bakar yang baik. Buruknya atomisasi berkorelasi langsung dengan kualitas pembakaran, daya mesin.

Pemanasan bahan bakar sebelum memasuki sistem pompa dan injeksi bahan bakar merupakan satu solusi yang paling dominan untuk mengatasi permasalahan yang mungkin timbul pada penggunaan SVO secara langsung pada mesin diesel. Pada umumnya orang lebih memilih untuk melakukan proses kimiawi pada minyak mentah atau refined fatty oil /SVO untuk menghasilkan metal ester asam lemak (fatty acid methyl ester- FAME) yang memiliki berat molekul lebih kecil dan viskositas setara dengan solar sehingga bisa langsung digunakan dalam mesin diesel konvensional. Biodiesel umumnya diproduksi dari

refined vegetable oil menggunakan proses transesterifikasi. Proses ini pada dasarnya bertujuan mengubah gliserida dengan berat molekul dan viskositas tinggi yang mendominasi komposisi refined fatty oil menjadi asam lemak metal ester

(FAME).

Biodiesel mentah (kasar) yang dihasilkan proses transesterifikasi minyak biasanya masih mengandung sissa-sisa katalis, methanol, gliserol. Untuk memurnikannya biodiesel mentah tersebut dicuci dengan air hangat, sehingga pengotor-pengotor tersebut larut ke dalam dan terbawa oleh fase air pencuci yang selanjutnya dipisahkan.

2.1.2 Biodiesel Dedak Padi

Biodiesel merupakan salah satu jenis biofuel (bahan bakar cair dari pengolahan tumbuhan) di samping Bio-etanol. Biodiesel adalah senyawa alkil ester yang diproduksi melalui proses alkoholisis (transesterifikasi) antara trigliserida dengan methanol atau etanol dengan bantuan katalis basa menjadi alkil

ester dan gliserol, atau esterifikasi asam-asam lemak bebas dengan methanol atau etanol dengan bantuan katalis basa menjadi senyawa alkil ester dan air.

Biodiesel merupakan kandidat yang paling baik untuk menggantikan bahan bakar fosil sebagai sumber energy transportasi utama dunia, karena biodiesel merupakan bahan bakar terbaharui yang dapat menggantikan diesel petrol dimesin sekarang ini dan dapat diangkut dan dijual dengan menggunakan infrastruktur yang ada sekarang ini.

Dibandingkan dengan solar, biodiesel memiliki kelebihan diantaranya :

• Bahan bakar ramah lingkungan karena menghasilkan emisi yang jauh lebih baik (free sulphur, smoke number rendah)

• Tidak beracun

• Memiliki sifat pelumasan yang lebih baik dari bahan bakar diesel konvensional

• Dapat digunakan tanpa menggunakan modifikasi mesin

• Cetane number lebih tinggi sehingga efisiensi pembakaran lebih baik

dibandingkan dengan minyak kasar

• Memiliki sifat pelumasan terhadap piston mesin

• Dapat terurai (biodegradable)

• Merupakan renewable energy karena terbuat dari bahan alam yang dapat

diperbaharui

• Meningkatkan independensi suplai bahan bakar karena dapat diproduksi secara local.

Adapun kelemahan dari biodiesel adalah:

• Biodiesel saat ini sebagian besar diproduksi dari bahan pangan seperti minyak sawit, kacang kedelai, buah alpukat, jagung, buah singkong, dan lain-lain, sehingga dapat menyebabkan kekurangan pangan dan meningkatnya harga bahan pangan

• Biodiesel lebih rentan terhadap kontaminasi air dibandingkan dengan diesel konvensional, hal ini dapat menyebabkan korosi pada mesin.

• Harga pembuatan biodiesel cenderung lebih mahal dibanding dengan diesel konvensional.

Menurut Syah (2006), karakteristik emisi pembakaran biodiesel dibandingkan dengan solar adalah sebagai berikut:

• Emisi karbon dioksida (CO2) netto berkurang 100%

• Emisi sulfur dioksida berkurang 100%

• Emisi debu berkurang 40-60%

• Emisi karbon monoksida (CO) berkurang 10-50 %

• Emisi hidrokarbon berkurang 10-50%

• Hidrokarbon aromatic polisiklik (PAH=polycyclic aromatic hydrocarbon)

berkurang terutama PAH beracun seperti:phenanthren berkurang 98 %, benzofloroanthen berkurang 56 %, benzapyren berkurang 71%, serta aldehida dan senyawa aromatic berkurang 13%

Pada Pengujian ini dedak padi adalah bahan baku yang digunakan untuk membuat biodiesel, Minyak dedak padi sulit dimurnikan karena tingginya kandungan asam lemak bebas dan senyawa-senyawa tak tersaponifikasikan. Lipase dalam dedak padi mengakibatkan kandungan asam lemak bebas minyak dedak padi lebih tinggi dari minyak lain sehingga tidak dapat digunakan sebagai

edible oil. Karena kandungan asam lemak bebas (Free Fatty Acid (FFA)) yang tinggi, minyak dedak padi dapat dikonversi menjadi Fatty Acid Methyl Ester

(biodiesel) dengan esterifikasi menggunakan alkohol (metanol). Metanol dapat mengekstraksi minyak dalam dedak sehingga metanol dapat langsung ditambahkan pada dedak dengan katalis asam dalam proses esterifikasi in situ. Pada proses tersebut ekstraksi dan esterifikasi minyak dedak dengan metanol membentuk metil ester berlangsung secara simultan. Oleh sebab itu dalam penelitian ini, dedak dimanfaatkan sebagai bahan baku dalam pembuatan biodiesel melalui metode esterifikasi dengan metanol menggunakan katalis KOH.

Karaktersitik dan standar daripada biodiesel ditunjukkan pada table 2.1 di bawah ini:

Tabel 2.1 Standar Karakteristik biodiesel

Parameter Satuan Biodiesel Biji Wijen

Standar Nasional Indonesia

Biodiesel Standard in

ASTM

Jarak pagar

Angka Asam Mg KOH/g 0.1044 Maks 0.8 Maks 0.5 0.298

Air dan Sedimen %vol 0 Maks 0.05 Maks 0.05 <0.05

Korosi Lempeng Tembaga

%wt No. 1.b Maks No. 3 Maks No. 3

Residu Karbon %wt 0.1298 Maks 0.05 Maks 0.05

Abu Tersulfatkan %wt 0.02 Maks 0.02 Maks 0.02

Belerang mg/kg 13 Maks 100 Maks 50

Fosfor mg/kg 0.98 Maks 10 Maks 1 0.03

Gliserol Bebas %wt 0.0091 Maks 0.02 Maks 0.02 0.0045

Gliserol Total %wt 0.2086 Maks 0.24 Maks 0.24 0.053

Kadar Ester Alkil %wt 99.56 Min 96.5 98.997

Uji halphen Negatif Negatif Negatif

Sumber : Badan Standarisasi Nasional (2006) European Commision (2007)

Tjahjana dan Pranowo (2010) Kartika et al. ₍₂₀₁₁₎

2.1.3 Pembuatan Biodiesel Dedak Padi

Agar biodiesel bisa digunakan sebagai bahan bakar maka diperlukan teknologi untuk mengkonversinya. Terdapat beberapa teknologi untuk konversi biomassa, dijelaskan pada Gambar 2.2. Teknologi konversi biodiesel tentu saja membutuhkan

perbedaan pada alat yang digunakan untuk mengkonversi biodiesel dan menghasilkan perbedaan bahan bakar yang dihasilkan.

Gambar 2.1 Teknologi Konversi Biodiesel

2.1.3.1 Esterifikasi

Ester merupakan salah satu gugus dari fungsi dari senyawa karbon. Ester adalah senyawa dengan gugus fungsi – COO – dengan struktur R – COO – R, dimana R merupakan suatu rantai karbon atau atom H, sedangkan R merupakan rantai karbon. Ester mempunyai rumus umum CnH2nO2. Pemberian nama ester

terdiri dari dua kata yaitu gugus alkil (berasal dari alkoksi) diikuti dengan nama asam karboksilatnya dengan menghilangkan kata asam. Gugus atom yang terikat pada atom O (Gugus R) diberi nama alkil dan gugus R – COO – H diberi nama alkanoat.

Esterifikasi adalah tahap konversi dari asam lemak bebas (FFA) menjadi ester. Esterifikasi mereaksikan asam lemak dengan alcohol. Reaksi ini merupakan reaksi kesetimbangan, jadi memerlukan katalis untuk mempercepat tercapainya keadaan setimbang. Katalis-katalis yang cocok adalah zat yang berkarakter asam

kuat, dan karena ini asam sulfat, asam sulfonat organik atau resin penukar kation asam kuat merupakan katalis terpilih dalam praktek industrial

2.1.3.2 Transesterifikasi

Saat ini sebagian besar biodiesel muncul dari sumber daya yang dapat dimakan, seperti lemak hewan, minyak sayur, dan bahkan limbah minyak goreng, dengan katalis kondisi basa. Namun konsumsi tinggi katalis membuat biodiesel saat ini lebih mahal daripada bahan bakar yang diturunkan dari minyak bumi.

Transesterifikasi adalah pertukaran alkohol dengan suatu ester untuk membentuk ester yang baru. Reaksi ini bersifat reversible dan berjalan lambat tanpa adanya katalis. Penggunaan alkohol atau mengambil alih salah satu produk adalah langkah untuk mendorong reaksi kearah kanan atau produk.

Tahapan proses transesterifikasi pembuatan biodiesel selalu menginginkan agar produk biodiesel dengan jumlah yang maksimum. Beberapa kondisi reaksi yang mempengaruhi konversi serta perolehan biodiesel melalui transesterifikasi adalah sebagai berikut:

1. Pengaruh air dan asam lemak bebas

Minyak nabati yang akan di transesterifikasi hasrus memiliki angka asam yang lebih kecil dari 1 Banyak peneliti yang menyarankan agar kandungan asam lemak bebas lebih kecil dari 0.5%. Selain itu, semua bahan yang akan digunakanharus bebas dari air. Karena air akan bereaksi dengan katalis, sehingga jumlah katalis menjadi berkurang. Katalis harus terhindar dari udara agar tidak mengalami reaksi dengan uap air dan karbon dioksida.

2. Perbandingan pengaruh molar alkohol dengan bahan mentah

Secara stoikiometri, jumlah alkohol yang dibutuhkan untuk reaksi adalah 3 mol untuk setiap 1 mol trigliserida, untuk memperoleh 3 mol alkil ester dan 1 mol gliserol. Perbandingan alkohol dengan minyak nabati 4.8:1 dapat menghasilkan konversi 98%. Secara umum ditunjukkan bahwa semakin banyak jumlah alkohol yang digunakan maka konversi yang

didapat akan semakin bertambah. Pada rasio molar 6:1, setelah satu jam konversi yang dihasilkan adalah 98 – 99%, sedangkan pada 3:1 adalah 74 – 89%. Nilai perbandingan yang terbaik adalah 6:1 karena menghasilkan konversi yang maksimum.

3. Pengaruh jenis alkohol

Pada rasio 6:1, methanol akan memberikan perolehan ester yang tertinggi dibandingkan dengan menggunakan etanol atau butanol.

4. Pengaruh jenis katalis

Alkali katalis (katalis basa) akan mempercepat reaksi transesterifikasi bila dibandingkan dengan katalis asam. Katalis basa yang paling popular untuk reaksi transesterifikasi adalah natrium hidroksida (NaOH), kalium hidroksida (KOH). Katalis sejati bagi reaksi sebenarnya adalahion metilat (metoksida). Reaksi transesterifikasi akan menghasilkan konversi yang maksimum dengan jumlah katalis 0.5 – 1.5% berat minyak nabati.

5. Metanolisis Crude dan Refined minyak nabati

Perolehan metal ester akan lebih tinggi jika menggunakan minyak nabati refined. Namun apabila produk metal ester akan digunakan sebagai bahan bakar mesin diesel, cukup digunakan bahan baku berupa minyak yang telah dihilangkan getahnya dan disaring.

6. Pengaruh temperature

Reaksi transesterifikasi dapat dilakukan pada temperatur 30 – 65 oC (titik didih metanol sekitar 65oC) Semakin tinggi temperatur, konversi yang diperoleh akan semakin tinggi untuk waktu yang lebih singkat. Temperatur juga sangat berpengaruh terhadap kualitas biodiesel yang dihasilkan.

2.2Pertadex

PertaDex (singkatan dari “Diesel Environment Extra”) adalah salah satu jenis bermotor denga dengan bahan bakar untuk mesin diesel lainnya, diantaranya :

• Memilik angka performa tinggi dengan Cetane Number Minimal 53 (paling tinggi dikelasnya).

• Memiliki Kandungan Sulfur Paling Rendah di Indonesia (max. 300 ppm) yang berfungsi untuk menghindari penyumbatan injektor dan menghasilkan emisi gas buang lebih ramah lingkungan.

• Memiliki Additive yang berfungsi untuk membersihkan dan juga melindungi mesin kendaraan.

2.3 Minyak Dedak Padi

Minyak dedak padi merupakan turunan penting dari dedak padi (McCasskill dan Zhang 1999). Bergantung pada varietas beras dan derajat penggilingannya,dedak padi mengandung 16%-32%beratminyak.Sekitar60%-70% minyak dedak padi tidak dapat digunakan sebagai bahan makanan( non-edibleoil) dikarenakan kestabilan dan perbedaan cara penyimpanan dedak padi

(Goffman, dkk. 2003)dan (MaF, dkk. 1999).Minyak dedak padi merupakan salah satu jenis minyak berkandungan gizi tinggi karenaadanya kandungan asam lemak, komponen-komponen aktif biologis,dan komponen- komponen antioksi seperti:oryzanol,tocopherol,tocotrienol,phytosterol,polyphenol dan

squalene (Goffman, dkk.2003; Hu, dkk. 1996; Özgul dan Türkay1993;

Putrawan 2006).

Kandungan asam lemak bebas4%-8%berat pada minyak dedak paditetap diperoleh walaupun dilakukan ekstraksi dedak padi sesegera mungkin.Peningkatan asam lemak bebas secaracepatterjadikarenaadanya enzimlipase aktif dalam dedak padi setelah proses penggilingan.Minyak dedak padi sulit dimurnikan karena tingginya kandungan asam lemak bebas dan senyawa-senyawa taktersaponifikasikan.Lipase dalam dedak padi mengakibatkan kandungan asam lemak bebas minyak dedak padi lebih tinggi dari minyak lain sehingga tidak dapat digunakan sebagai edibleoil.

Karakteristik minyak dedak padi menurut literatur yang ditulis oleh SBP Boardof Consultant and Engineers disajikan dalam tabel 2.2

Tabel 2.2 Karakteristik Minyak Dedak Padi (SBPBoardof Consultant and Engineers 1998)

KARAKTERISTIK RENTANG NILAI

Specific gravity 20o/ 30oC 0,916 – 0,921 Refractive index pada 25oC 1,47 – 1,473

Bilangan Iodine 99 – 108

Material Tak Tersabunkan (%) 3 – 5

Titer (oC) 24 – 25

Asam Lemak Bebas (%) 3 -60

Bilangan Penyabungan 181 – 189

2.4 Mesin Diesel

Mesin diesel juga disebut “Motor Penyalaan Kompresi” oleh karena penyalaannya dilakukan dengan menyemprotkan bahan bakar ke dalam udara yang telah bertekanan dan bertemperatur tinggi sesuai dengan titik nyala bahan bakar sebagai akibat dari proses kompresi di dalam ruang bakar. Agar bahan bakar diesel dapat terbakar dengan sendirinya, maka perbandingan kompresi mesin diesel harus berkisar antara 15 – 22. Aplikasi dari motor diesel banyak pada industri-industri sebagai motor stasioner ataupun untuk kendaraan-kendaraan dan kapal laut dengan ukuran yang besar. Hal ini dikarenakan motor diesel mengkonsumsi bahan bakar ± 25% lebih rendah dari motor bensin, lebih murah dan perawatannya lebih sederhana (Kubota, S., dkk, 2001).

Mesin diesel menghasilkan tekanan kerja yang tinggi, itu sebabnya konstruksi motor diesel lebih kokoh dan lebih besar. Disamping itu, mesin diesel menghasilkan bunyi yang lebih keras, warna dan bau gas yang kurang menyenangkan. Namun dipandang dari segi ekonomi, bahan bakar serta polusi udara, motor diesel masih lebih disukai (Mathur, 1980).

Siklus diesel (ideal) pembakaran tersebut dimisalkan dengan pemasukan panas pada volume konstan (Y. A. Çengel and M. A. Boles, Thermodynamics: An Engineering Approach, 5th ed, McGraw-Hill, 2006.).

Gambar 2.2DiagramP-v

Keterangan Gambar: P = Tekanan (bar)

V = Volume Spesifik (m3/kg) T = Temperatur (K)

S = Entropi (kJ/kg.K) Diagram T-S

Gambar 2.3Diagram T-S

Keterangan Grafik:

1-2 Kompresi Isentropik

2-3 Pemasukan Kalor pada Volume Konstan

3-4 Ekspansi Isentropik

4-1 Pengeluaran Kalor pada Volume Konstan

Prinsip kerja mesin diesel 4 tak sebenarnya sama dengan prinsip kerja mesin otto, yang membedakan adalah cara memasukkan bahan bakarnya. Pada mesin diesel bahan bakar di semprotkan langsung ke ruang bakar dengan menggunakan injector. Dibawah ini adalah langkah dalam proses mesin diesel 4 langkah :

1. Langkah Isap

Pada langkah ini piston bergerak dari TMA (Titik Mati Atas) ke TMB (Titik Mati Bawah). Saat piston bergerak ke bawah katup isap terbuka yang menyebabkan tekanan udara di dalam silinder seketika lebih rendah dari tekanan atmosfer ,sehingga udara murni langsung masuk ke ruang silinder melalui filter udara.

2. Langkah kompresi

Pada langkah ini piston bergerak dari TMB menuju TMA dan kedua katup tertutup. Karena udara yang berada di dalam silinder didesak terus oleh piston,menyebabkan terjadi kenaikan tekanan dan temperatur,sehingga udara di dalam silinder menjadi sangat panas. Beberapa derajat sebelum piston mencapai TMA, bahan bakar di semprotkan ke ruang bakar oleh injector yang berbentuk kabut.

3. Langkah Kerja

Pada langkah ini kedua katup masih tertutup, akibat semprotan bahan bakar di ruang bakar akan menyebabkan terjadi ledakan pembakaran yang akan meningkatkan suhu dan tekanan di ruang bakar. Tekanan yang besar tersebut akan mendorong piston ke bawah yang menyebkan terjadi gaya aksial. Gaya aksial ini dirubah dan diteruskan oleh poros engkol menjadi gaya radial (putar).

4. Langkah Buang

Pada langkah ini, gaya yang masih terjadi di flywheel akan menaikkan kembali piston dari TMB ke TMA, bersamaan itu juga katup buang terbuka sehingga udara sisa pembakaran akan di dorong keluar dari ruang silinder menuju exhaust manifold dan langsung menuju knalpot

Begitu seterusnya sehingga terjadi siklus pergerakan piston yang tidak berhenti. Siklus ini tidak akan berhenti selama faktor yang mendukung siklus

tersebut tidak ada yang terputus. Untuk lebih jelas, prinsip kerja mesin diesel dapat dilihat pada gambar 2.5.

Langkah isap Langkah kompresi Langkah kerja Langkah Buang

Gambar 2.4 Prinsip Kerja Mesin Diesel

2.4.2 Performansi Mesin Diesel 1. Nilai Kalor Bahan Bakar.

Reaksi kimia antara bahan bakar dengan oksigen dari udara menghasilkan panas. Besarnya panas yang ditimbulkan jika satu satuan bahan bakar dibakar sempurna disebut nilai kalor bahan bakar (Calorific Value, CV). Berdasarkan asumsi ikut tidaknya panas laten pengembunan uap air dihitung sebagai bagian dari nilai kalor suatu bahan bakar, maka nilai kalor bahan bakar dapat dibedakan menjadi nilai kalor atas dan nilai kalor bawah.

Nilai kalor atas (High Heating Value,HHV), merupakan nilai kalor yang diperoleh secara eksperimen dengan menggunakan kalorimeter dimana hasil pembakaran bahan bakar didinginkan sampai suhu kamar sehingga sebagian besar uap air yang terbentuk dari pembakaran hidrogen mengembun dan melepaskan panas latennya. Secara teoritis, besarnya nilai kalor atas (HHV) dapat dihitung bila diketahui komposisi bahan bakarnya dengan menggunakan persamaan Dulong yang ditunjukkan pada persamaan 2.1 di bawah ini:

4.3.3Dengan Pertadex+ Biodiesel Dedak Padi 10% ... 44

4.3.4Dengan Pertadex+ Biodiesel Dedak Padi 15% ... 45

4.3.5Dengan Pertadex+ Biodiesel Dedak Padi 20% ... 46

4.3.6DenganPertadex+ Biodiesel Dedak Padi 25% ... 46

4.3.7Dengan Pertadex+ Biodiesel Dedak Padi 30% ... 47

4.4 Pengujian Performansi Motor Bakar Diesel ... 47

4.4.1 Daya ... 48

4.4.2 Laju aliran bahan bakar ... 51

4.4.3Rasio Udara Bahan bakar ... 54

4.4.4Effisiensi Volumetris ... 57

4.4.5Daya Aktual ... 60

4.4.6Effesiensi Termal Aktual ... 63

4.4.7Konsumsi Bahan Bakar Spesifik ... 65

4.4.8Heat Loss ... 68

4.4.9Persentase Heat Loss ... 70

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 73

5.2 Saran ... 74

DAFTAR PUSTAKA...75

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Teknologi Konversi Biodiesel ... 11

Gambar 2.2 Diagram Pv……… 16

Gambar 2.3 Diagram T-S ... 16

Gambar 2.4 Prinsip Kerja Mesin Diesel ... 18

Gambar 2.5 Viscous Flow Meter ... 22

Gambar 3.1 Mesin Diesel Small engine Test TD111-MKII ... 25

Gambar 3.2 Tec Equipment TD-114 ... 26

Gambar 3.3 Minyak goreng dedak padi ... 26

Gambar 3.4 Pengukuran Kadar FFA ... 27

Gambar 3.5 Proses Transesterifikasi ... 27

Gambar 3.6 Pemisahan minyak dari gliserol... 28

Gambar 3.7 Pencucian Biodiesel dengan air ... 28

Gambar 3.8 Biodiesel Dedak Padi ... 29

Gambar 3.9 Diagram Alir pembuatan biodiesel minyak Dedak Padi ... 31

Gambar 3.10 Pengujian nilai kalor bahan bakar ... 35

Gambar 3.11 Diagram Alir Pengujian performansi mesin ... 36

Gambar 3.12 Set up alat……… . 37

Gambar 3.13 Set-up pengujian performansi mesin………. 38

Gambar 4.1 Grafik LHV vs %Biodiesel. ……….……….43

Gambar 4.2 Grafik Daya vs Putaran untuk beban 3.5 kg ... 50

Gambar 4.3 Grafik Daya vs Putaran untuk beban 4.5 kg ... 50

Gambar 4.4 Grafik mf vs Putaran untuk beban 3.5 kg ... 53

Gambar 4.5 Grafik mf vs Putaran untuk beban 4.5 kg ... 53

Gambar 4.7 Grafik AFR vs Putaran untuk beban 4.5 kg ... 56

Gambar 4.8 Grafik Effesiensi Volumetris vs Putaran untuk beban 3.5 kg .. 59

Gambar 4.9 Grafik effesiensi Volumetris vs Putaran untuk beban 4.5 kg ... 60

Gambar 4.10 Grafik Daya Aktual vs Putaran untuk beban 3.5 kg ... 62

Gambar 4.11 Grafik Daya Aktual vs Putaran untuk beban 4.5 kg ... 62

Gambar 4.12 Grafik effisiensi Termal Aktual vs Putaran untuk beban 3.5 kg... 64

Gambar 4.13 Grafik Effisiensi Termal Aktual vs Putaran untuk beban 4.5 kg... 65

Gambar 4.14 Grafik SFC vs Putaran untuk beban 4.5 kg ... … 67

Gambar 4.15 Grafik SFC vs Putaran untuk beban 4.5 kg ... … 67

Gambar 4.16 Grafik Heat Loss vs Putaran untuk beban 3.5 kg ... … 69

Gambar 4.17 Grafik Heat Loss vs Putaran untuk beban 4.5 kg ... … 70

Gambar 4.18 Grafik Persentase Heat Loss vs Putaran untuk beban 3.5 kg ... … 72

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Standar Karakterisitik biodiesel ... 10

Tabel 2.2 Karakteristik Minyak Dedak Padi (SBP) ... 15

Tabel 4.1 Karateristik Biodiesel dedak padi ... 40

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Bom Kalorimeter... 42

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Pertamina dex ... 43

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Pertamina dex+ Biodiesel Dedak Padi5%... 44

Tabel 4.5 Hasil Pengujian Pertamina dex+ Biodiesel Dedak Padi 10%.... 45

Tabel 4.6 Hasil Pengujian Pertamina dex+ Biodiesel Dedak Padi 15%.... 45

Tabel 4.7 Hasil Pengujian Pertamina dex+ Biodiesel Dedak Padi 20%.... 46

Tabel 4.8 Hasil Pengujian Pertamina dex+ Biodiesel Dedak Padi 25%.... 46

Tabel 4.9 Hasil Pengujian Pertamina dex+ Biodiesel Dedak Padi 30%.... 47

Tabel 4.10 Data Perhitungan Untuk Daya ... 48

Tabel 4.11 Data Perhitungan Untuk Laju aliran Bahan Bakar ... 52

Tabel 4.12 Data Perhitungan Untuk AFR ... 55

Tabel 4.13 Data Perhitungan Untuk Effisiensi Volumetris ... 58

Tabel 4.14 Data Perhitungan Untuk Daya Aktual ... 61

Tabel 4.15 Data Perhitungan Untuk EffIsiensi termal aktual ... 63

Tabel 4.16 Data Perhitungan Untuk Konsumsi Bahan Bakar Spesific ... 66

Tabel 4.17 Data Perhitungan Untuk Heat Loss ... 68

DAFTAR NOTASI

Simbol Keterangan Satuan

HHV Nilai kalor bahan bakar atas KJ/Kg LHV Nilai kalor bahan bakar bawah KJ/Kg M Persentase kandungan air dalam bahan bakar %

H2 Jumlah hidrogen dalam bahan bakar %

Pb Daya poros W

T Torsi Nm

n Putaran Rpm

SFC Konsumsi bahan bakar spesifik Kg/KW.h

ṁf Laju aliran bahan bakar Kg/h

Sgf Specific gravity

t Waktu h

Ƞb efisiensi termal %

CV Nilai kalor bahan bakar KJ/kgoC

Heat Loss Kehilangan panas W

% Heat Loss Persentase Heat Loss %

Vf Volume bahan bakar yang di uji ml

AFR Rasio udara dengan bahan bakar

ṁa Laju aliran massa udara Kg/h

CF Faktor koreksi

Ƞv Efisiensi volumetrik %

Ƞm Efisiensi mekanis %

Ta Suhu udara luar (ambient) oC Te Suhu gas buang(exausht) oC