S = Persentase sulfur dalam bahan bakar
Nilai kalor bawah Low Heating Value, LHV , merupakan nilai kalor bahan bakar tanpa panas laten yang berasal dari pengembunan uap air. Umumnya
kandungan hidrogen dalam bahan bakar cair berkisar 15 yang berarti setiap satu satuan bahan bakar, 0,15 bagian merupakan hidrogen. Pada proses pembakaran
sempurna, air yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar adalah setengah dari jumlah mol hidrogennya.
Selain berasal dari pembakaran hidrogen, uap air yang terbentuk pada proses pembakaran dapat pula berasal dari kandungan air yang memang sudah ada
didalam bahan bakar moisture. Panas laten pengkondensasian uap air pada tekanan parsial 20 kNm
2
tekanan yang umum timbul pada gas buang adalah sebesar 2400 kJkg, sehingga besarnya nilai kalor bawah LHV dapat dihitung
berdasarkan persamaan berikut : LHV = HHV
– 2400 M + 9 H
2
............. 2.10
Dimana: LHV = Nilai Kalor Bawah kJkg
M = Persentase kandungan air dalam bahan bakar moisture
Dalam perhitungan efisiensi panas dari motor bakar, dapat menggunakan nilai kalor bawah LHV dengan asumsi pada suhu tinggi saat gas buang
meninggalkan mesin tidak terjadi pengembunan uap air. Namun dapat juga menggunakan nilai kalor atas HHV karena nilai tersebut umumnya lebih cepat
tersedia. Peraturan pengujian berdasarkan ASME American of Mechanical Enggineers menentukan penggunaan nilai kalor atas HHV, sedangkan
peraturan SAE Society of Automotive Engineers menentukan penggunaan nilai kalor bawah LHV.
2.6 Emisi Gas Buang
Untuk mesin Diesel emisi gas buang yang dilihat adalah opasitas ketebalan asap. Opasitas sendiri adalah tingkat ketebalan asapgas buang dari
mesin.
Universitas Sumatera Utara
Pada pengujian ini digunakan alat Heshbon Automative Opacity Smokemeter, dimana alat ini digunakan untuk mengukur tingkat ketebalan
opacity dari gas buang kendaraan. Alat ini sendiri bekerja dengan prinsip penerangan cahaya. Dimana gas buang kendaraan lewat melalui sebuah tabung
yang didalamnya telah terpasang lampu. Kemudian, alat pendeteksi photodiode, mendeteksi ketebalan gas buang tersebut dan mengkonversi nilainya untuk
dimunculkan pada display. Adapun Standart nilai opasitas berdasarkan
peraturan menteri negara lingkungan hidup nomor 05 tahun 2006 tentang ambang batas emisi gas buang.
Tabel 2.2 Standar Emisi Gas Buang
Kategori Tahun
Pembuatan Parameter
CO HC
ppm Opacity
HSU Berpenggerak Motor Bakar
cetus api bensin 2007
4,5 1200
- ≥ 2007
1,5 200
- Berpenggerak Motor Bakar
Penyalaan Kompresi Diesel GVW ≤ 3,5 Ton
2010 -
- 70
≥ 2010 -
- 40
GvVW ≥ 3,5 Ton 2010
- -
70 ≥ 2010
- -
50 sumber: Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 05 Tahun 2006
Tentang Ambang Batas Emisi Gas Buang
2.6 Sistem Kit Konversi
Tekanan tinggi sekitar 200 bar, regulator gas, mixer, pipa, switch BBGBBM dan pressure gauge. Lalu, dimulailah pengisian BBG ke kendaraan
yang dilakukan pada tekanan sekitar 200 bar.
Universitas Sumatera Utara
Sistem kerja kit konversi adalah sebagai berikut: Bahan bakar gas dimasukkan ke tabung BBG melalui kerangan pengisian BBG pada tekanan tinggi
melalui pipa tekanan tinggi, kemudian gas disalurkan ke mesin. Tekanan gas diturunkan ke atmosfir LK.1 oleh penurun tekanan. Kemudian dicampur dengan
udara oleh pencampur udara dan gas dan selanjutnya masuk ke ruang bakar untuk dibakar. Kendaraan bermotor dapat dioperasikan memakai bahan bakar gas atau
bensin. Pengaturan operasinya diatur oleh sakelar pemilih yang menutup atau membuka kerangan otomatis dan untuk gas atau bensin. Banyaknya vo lume gas
yang tersimpan di tangki dapat dilihat di manometer. Dalam pemakaian BBG untuk kendaraan tidak ada perubahan-perubahan
pada mesin kendaraan, yang ada hanya penambahan peralatan kit konversi. Bila prosedur pemasangan dan pemeliharaan alat ini dilaksanakan dengan baik maka
penggunaannya akan aman. Hadi Purnomo, dari Badan Pengkaji dan penerapan teknologi.2006
Banyaknya volume gas yang tersimpan di tangki dapat dilihat di manometer 4. Dalam pemakaian BBG untuk kendaraan tidak ada perubahan-
perubahan pada mesin kendaraan, yang ada hanya penambahan peralatan kit konversi. Bila prosedur pemasangan dan pemeliharaan alat ini dilaksanakan
dengan baik maka penggunaannya akan aman. , Tulus Burhanuddin, 2002. Sedangkan pada mobil volvo digunakan dua bahan bakar yaitu gas dan gasolin.
Menggunakan converter kits terdiri dari tabung gas, perpipaan, sakalr pemindah, relay, kran pemindah, regulator tekanan rendah micro processor. dll. Fred
Hammond, Daniel JohnstonApril 3, 1996. Terdapat 2 Teknik dalam penggunaan Gas sebagai BBG:
1. Gas dihisap dengan menggunakan efek vacuum pada pada ruang bakar 2. Gas di inject kedalam ruang bakar Sistem Injeksi
Universitas Sumatera Utara
1. Gas dihisap dengan me nggunakan efek vacuum pada ruang bakar
Peralatan kit konversi terdiri dari tabung BBG tekanan tinggi sekitar 200 bar, regulator gas, mixer, pipa, switch BBGBBM dan pressure gauge. Berikut
adalah skema dari Kit Konversi untuk BBG.
Gambar 2.5 Skema Kit Konversi untuk BBG sumber: http:blog.ub.ac.id
Keterangan Gambar: 1.
Tabung LPG 2.
Regulator Pengatur Tekanan 1 3.
Regulator Pengatur Tekanan II 4.
Kran Mimbran 5.
Kran Pembagi 6.
Pencampur mixer 7.
Mesin satu silinder 4 langkah
Sistem kerja kit konve rsi adalah sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
Bahan bakar gas LPG yang berada dalam tabung bertekanan tinggi 1 dikeluarkan dengan menurunkan tekanannya menggunakan regulator LPG
tekanan tinggi 2 dan kembali diturunkan tekanannya sesuai dengan kebutuhan konsumsi bahan bakar dengan menggunakan regulator asetelin 3. Gas yang
sudah diturunkan tekanannya dialirkan melalui selang gas ke kran mimbran 4. Kevakuman yang terjadi di ruang bakar yang diakibatkan oleh langkah isap piston
dari TMA ke TMB mengakibatkan pegas kran mimbran tertarik dan membuka aliran gas dan gas akan mengalir ke kran pembagi 5 untuk kemudian dialirkan
ke main jet dan pilot jet di dalam pencampur mixer 6. Udara yang masuk karena kevakuman dalam ruang bakar akan bercampur dengan gas LPG dan
kemudian masuk ke dalam ruang bakar mesin satu silinder empat langkah 7. Dalam pemakaian BBG untuk kendaraan tidak ada perubahan-perubahan
pada mesin kendaraan, yang ada hanya penambahan peralatan kit konversi. Bila prosedur pemasangan dan pemeliharaan alat ini dilaksanakan dengan baik maka
penggunaannya akan aman. Namun penggunaannya masih terbatas karena adanya kendala terhadap
performa dari motor, yaitu terlalu tingginya putaran pada kondisi idle dan rendahnya akselerasi jika dibandingkan dengan motor yang menggunakan bahan
bakar bensin. Salah satu penyebab dari tingginya putaran idle adalah terlalu sedikitnya bahan bakar gas yang masuk ke intake manifold dan specific gravity
dari bahan bakar gas 0.562 kgm
3
lebih rendah dibandingkan dengan bahan bakar bensin, hal ini berakibat kondisi idle dimana katup gas hanya terbuka
sedikit, udara yang masuk bersama-sama dengan bahan bakar gas tidak dapat melakukan pembakaran secara sempurna. Salah satu cara untuk memecahkan
permasalahannya adalah dengan memberikan suplai BBG melalui sistim injeksi yang dikontrol secara elektronik baik pada kondisi idle maup un pada saat
akselerasi.
2. Gas di inject kedalam ruang bakar Sistem Injeksi
Universitas Sumatera Utara
Sistem ini digunakan untuk mengatasi permasalahan pada saat idle dan akselerasi pada motor berbahan bakar gas. Secara skematik prinsip dari sistim
perangkat konversi dual fuel dengan tembahan sistim injeksi tersebut pada gambar dibawah.
Gambar 2.6 Skema Sistem konversi dual fuel dengan sistem injeksi Skema Sistim Perangkat Konversi Dual Fuel dengan Sistem Injeksi
Gambar 2.7 Blog Diagram sistem injeksi sumber: http:blog.ub.ac.id
Pengaturan jumlah bahan bakar yang harus diinjeksikan ke intake manifold dikendalikan oleh perangkat elektronik yang disebut Electronic Controll
Module ECM. ECM berfungsi untuk mengendalikan laju aliran BBG yang
Universitas Sumatera Utara
diinjeksikan dengan menganalisa percepatan dan besarnya bukaan katup gas throttle untuk kondisi idle dan akselerasi. Pada saat idle tersebut ECM akan
memberikan suplai tegangan ke solenoid valve untuk menginjeksikan sejumlah BBG agar tercapai putaran idle 800 rpm setting awal. Sedangkan pada kondisi
akselerasi dimana dibutuhkan bukaan katup gas lebih cepat, maka sensor yang terdapat pada ECM akan menerima perubahan posisi throttle gas dan
mengolahnya untuk selanjutnya memberikan sinyal keluaran ke solenoid valve dari injector.
Gambar 2.8 Skema instalasi dual sistem, BBG BBM pada kendaraan sumber: http:blog.ub.ac.id
Universitas Sumatera Utara
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat
Pengujian dilakukan di
Workshop Pusat Penelitian Kelapa Sawit PPKS Sumatera Utara
selama lebih kurang 3 bulan.
3.2 Alat dan Bahan 3.2.1 Alat
Alat yang dipakai dalam penelitian ini terdiri dari: 1.
Mesin Genset Diesel Yanmar TF 155 H-Di
Gambar 3.1 Mesin Genset Diesel Yanmar TF 155 H-Di Spesifikasi Mesin :
Jenis
: Motor Diesel 4 langkah berpendingin air
Pembakaran : Injeksi langsung Direct Injection
Isapan Udara
: Natural
Jumlah Silinder : 1 buah
Universitas Sumatera Utara
