Analisis Termodinamika Bahan Bakar Biogas pada Motor bensin dengan

27

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Biogas merupakan salah satu bahan bakar berbentuk gas yang dapat diterapkan ke dalam motor bensin terutama pada Honda GX-110. Perlunya beberapa analisis dan modifikasi pada motor bensin dalam penerapan bahan bakar biogas ini. Analisis dan modifikasi dilakukan dengan cara membandingkan karakteristik bahan bakar antara biogas dan bensin. Hal tersebut dapat menentukan kelayakan dan memaksimalkan penggunakan bahan bakar biogas ke dalam motor bensin. Setiap motor bakar memiliki analisis dan modifikasi yang berbeda dalam penerapan bahan bakar biogas ini, oleh karena itu analisis dan modifikasi yang dilakukan diperuntukkan untuk motor bakar Honda GX-110. Untuk itu penelitian ini dilakukannya 2 hal, yaitu: analisis termodinamika bahan bakar biogas dan modifikasi karburator standar pada motor bakar Honda GX-110. Selanjutnya dilakukannya pengujian dengan cara 4 variasi rasio kompresi. Langkah-langkah ini diharapkan dapat memaksimalkan penggunakan biogas ke dalam motor bensin.

4.1. Analisis Termodinamika Bahan Bakar Biogas pada Motor bensin dengan

Variasi Rasio kompresi Pengujian bahan bakar pada motor bakar diperlukannya analisis termodinamika. Hal ini diharapkan dapat memperlihatkan seberapa besar efisiensi dan tenaga yang dihasilkan dari bahan bakar tersebut. Analisis termodinamika akan menampilkan perbedaan karakteristik kerja bahan bakar biogas dan bensin dengan variasi nilai kompresi ratio di dalam dalam motor bensin Honda GX-110. Bensin memiliki angka oktan 90 hingga 94 dan sementara alkohol terbaik hanya 105, dan biogas memiliki angka oktan yang tinggi yaitu 130. Hal ini berarti biogas dapat digunakan pada mesin dengan perbandingan kompresi tinggi dan juga menghindarkan mesin dari terjadi knocking atau ketukan. Titik didih biogas adalah 300 derajat Celsius Kapdi dkk, 2006. Hal ini memungkinkan untuk melakukannya variasi rasio kompresi di atas nilai standar pada motor bakar Honda GX-110. Dari pendekatan analisis siklus otto akan didapatkan nilai-nilai tekanan dan volume tiap titik kerja, effiseiensi otto, mean effective pressure, dan nilai energi yang dihasilkan dalam satu siklus. Dalam penelitian analisis yang dilakukan untuk mendapatkan nilai tersebut adalah dengan menganaisis dari 2 jenis bahan bakar, yaitu bensin dan biogas, dengan 4 jenis variasi rasio kompresi yatu rasio kompresi 7.6, rasio kompresi 8.3standar , rasio kompresi 9, dan rasio kompresi 10. Untuk jenis bahan bakar bensin hanya dilakukan analisis siklus otto untuk jenis variasi ratio kompresi yang standar, sedangakan bahan bakar biogas dilakukan analisis dengan 4 variasi ratio komprsi. Perlunya peng-inputan data-data standarisasi Lampiran 3 untuk melakukan analisis siklus otto. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan nilai output yang mendekati dengan kenyataan. Selain itu perlunya idealisasi standar, seperti : fluida yang bekerja sepenuhnya dilakukan oleh udara sehingga dianggap gas ideal dengan nilai kalor yang konstan, proses kompresi dan ekspansi berlangsung secara isentropic, proses pembakaran dianggap proses pemanasan fluida, pada akhir ekspansi mendekati titik mati atas tekanan dan temperatur melakukan proses pendingan dan nilai menurun mendekati tekanan dan temperatur atmosfer. Perubahan gerakan piston tiap titik siklus menyebabkan peningkatan nilai tekanan, volume, serta temperature mulai dari intake hingga exhaust. Pada siklus titik 2-3 yaitu proses dimana terjadi pembakaran pada volume konstan isokhorik, campuran udara dan bahan bakar dinyalakan dengan bunga api menyebabkan adanya peningkatan nilai tekanan dan temperature secara signifikan. 28 Hasil analasis hasil tiap siklus otto Lampiran 4 akan didapatkan nilai efisiensie, dan nilai energi yang akan dihasilkan. Nilai tersebut menjadi pertimbangan dalam pengujian bahan bakar biogas di dalam motor bensin. Tabel 11. Nilai Efisiensi otto, work out, dan mean effective pressure mep pada analisis siklus otto Bensin Biogas Standar CR 7.6 CR 8 CR 9 CR 10 rc rasio kompresi 8.304 7.662 8.304 9.037 10.083 ɳotto efisiensi otto 0.571 0.457 0.470 0.483 0.500 Wout Kerja yang dikeluarkan kJ 0.304 0.100 0.102 0.104 0.106 Imep Indicated Mean Efective Pressure kNm 2 2837.1 935.4 950.9 967.0. 987.6 Semakin tinggi nilai ratio kompresi maka nilai efisiensi otto semakin besar terlihat dalam Tabel 11. Hal itu menyebabkan hasil kerja atau usaha yang dihasilkan menjadi meningkat dari nilai standar rasio kompresi. Dengan adanya variasi rasio kompresi terdapat kemungkinan adanya peningkatkan daya motor yang menggunakan bahan bakar biogas.

4.2. Analisis Modifikasi Karburator Bensin untuk Penggunaan Bahan Bakar