Pengujian Nilai Kalor Bahan Bakar Temperatur Air Pendingin

63

BAB IV HASIL DAN ANALISA PENGUJIAN

4.1 Pengujian Nilai Kalor Bahan Bakar

Untuk mengetahui nilai kalor dari bahan bakar yang digunakan, dilakukan pengujian dengan menggunakan Bom Kalorimeter. Nilai kalor bahan bakar didapat dengan melihat perbedaan suhu air sebelum dan sesudah proses pengeboman bahan bakar berlangsung, atau dapat dituliskan dengan persamaan sebagai berikut: HHV = T 2 – T 1 – T kp x Cv KJKg Dimana : HHV = Nilai kalor atas High Heating Value T 1 = Temperatur air pendingin sebelum penyalaan C T 2 = Temperatur air pendingin setelah penyalaan C T kp = Kenaikan temperatur kawat penyala 0,05 C Cv = Panas jenis bom kalorimeter 73529.6 kJkg. C Standar nilai kalor solar adalah 44800 kJkg sumber : Enginering toolbok.com, karena dalam pengujian solar menggunakan bom kalorimeter didapat HHV sebesar 58181,818 kJkg, maka pada pengujian ini, digunakan faktor koreksi fk sebesar : fk = 0,77 Pada pengujian nilai kalor bahan bakar solar, diperoleh : T 1 = 24,27 C T 2 = 25,18 C, maka : 64 HHV = 25,18 – 24,27 – 0,05 x 73529,6 = 57353,088 KJKg x 0,07 faktor koreksi HHV = 44161, 878 kJkg Cara perhitungan yang sama dilakukan untuk menghitung nilai kalor pada pengujian kedua hingga kelima. Selanjutnya untuk memperoleh harga nilai kalor rata-rata, digunakan persamaan berikut ini : HHV Rata-rata = KJKg Dari temperatur air pendingin sebelum dan sesudah penyalaan serta hasil perhitungan untuk nilai kalor pada pengujian pertama hingga kelima dari nilai kalor rata-rata dapat dilihat pada tabel 4.1 berikut : Tabel 4.1 Data hasil pengujian dan perhitungan Bom Kalorimeter Bahan bakar No. Pengujian T 1 C T 2 C HHVkJkg HHV Rata-rata kJkg Solar Murni 1 24,40 25,23 44161,878 42803,052 2 25,33 26,15 43959,700 3 26,26 27,06 42463,344 4 27,26 28,05 41897,166 5 28,15 28,94 41897,166

4.2 Emisi Gas Buang

Emisi gas buang yang dikaji dari penelitian ini adalah kadar CO , kadar HC ppm dan opasitas atau kepekatan . Metode pengambilan emisi gas buang dilakukan dengan menggunakan HESHBON Opacity Smoke Meter HD-410 sebagai alat pengukur opasitas terhadap masing-masing sampel magnet dan variasi pembebanan statis dan HESHBON Automotive Emission Analyzer HG- 510, adalah alat yang dipakai untuk mengukur kadar CO dan HC pada tiap sampel pengujian. 65

4.2.1 Kadar CO

CO atau karbon monoksida adalah salah satu gas yang dihasilkan pada pembakaran yang terjadi pada motor bakar diesel yang bersifat berbahaya untuk lingkungan terutama mahluk hidup. Adapun kadar CO yang didapat dari pengujian ini ditampilkan dalam tabel dan grafik berikut : Tabel 4.2 CO Tanpa Katalitik, Beban 3,5 Kg Beban Kg Kadar CO Tanpa Katalitik Putaran rpm Tanpa Magnet Magnet I Magnet II Magnet III 3.5 1600 0.05 0.04 0.04 0.05 1800 0.06 0.05 0.05 0.06 2000 0.06 0.05 0.06 0.06 2200 0.07 0.06 0.06 0.07 2400 0.08 0.06 0.07 0.08 2600 0.09 0.07 0.08 0.08 Gambar 4.1 Grafik CO tanpa Katalitik, Beban 3,5 Kg 66 Kadar CO terminimum pada pembebanan 3,5 kg terjadi pada saat putaran mesin 1600 rpm, menggunakan magnet I dan magnet II. Nilai CO minimum yang didapat yaitu sebesar 0,04 pada putaran 1600 rpm. Nilai CO tertinggi dengan pembebanan 3,5 Kg terjadi pada putaran mesin 2600 rpm tanpa menggunakan magnet. Nilai CO maksimumnya adalah 0,09. Penurunan nilai CO terbesar setelah menggunakan magnet pada putaran 1600 rpm sebesar 20 dan 22 pada putaran mesin 2600 rpm. Tabel 4.3 CO Dengan Katalitik, Beban 3,5 Kg Beban Kg Kadar CO Dengan Katalitik Putaran rpm Tanpa Magnet Magnet I Magnet II Magnet III 3.5 1600 0.03 0.02 0.02 0.03 1800 0.03 0.02 0.03 0.03 2000 0.04 0.03 0.03 0.04 2200 0.04 0.03 0.03 0.04 2400 0.05 0.04 0.04 0.05 2600 0.06 0.04 0.04 0.05 Gambar 4.2 Grafik CO dengan menggunakan Katalitik, Beban 3,5 Kg 67 Nilai CO terminimum setelah menggunakan magnetasi bahan bakar dan katalitik konverter pada saluran gas buangnya dengan beban 3,5 kg adalah 0,02, dengan menggunakan magnet I dan magnet II pada putaran 1600 rpm. Nilai CO tertinggi terjadi diputaran 2600 pada pengujian tanpa magnet. Nilai CO tertinggi yang diperoleh yaitu 0,06. Penambahan katalitik pada saluran gas buang mesin mampu membantu penurunan kadar CO. Nilai CO terminimum yang diperoleh setelah menggunakan magnetasi bahan bakar dan tanpa katalitik pada saluran gas buangnya yaitu 0,04 penurunan 20 dan setelah menggunakan magnet dan katalitik menjadi 0,02 penurunan 33, dengan beban dan putaran mesin yang sama. Tabel 4.4 CO Tanpa Katalitik, Beban 4,5 Kg Beban kg Kadar CO Tanpa Katalitik Putaran rpm Tanpa Magnet Magnet I Magnet II Magnet III 4.5 1600 0.06 0.05 0.05 0.06 1800 0.06 0.05 0.05 0.06 2000 0.07 0.06 0.06 0.07 2200 0.07 0.06 0.06 0.07 2400 0.08 0.07 0.07 0.08 2600 0.09 0.08 0.08 0.08 68 Gambar 4.3 Grafik CO Tanpa Katalitik, Beban 4,5 Kg Kadar CO terminimum pada pembebanan 4,5 kg terjadi pada saat putaran mesin 1600 rpm, menggunakan magnet I dan magnet II. Nilai CO minimum yang didapat yaitu sebesar 0,05 pada putaran 1600 rpm. Nilai CO tertinggi dengan pembebanan 4,5 Kg terjadi pada putaran mesin 2600 rpm tanpa menggunakan magnet. Nilai CO maksimumnya adalah 0,09. Penurunan nilai CO terbesar setelah menggunakan magnet pada putaran 1600 rpm sebesar 16,66 dan 11,11 pada putaran mesin 2600 rpm. Tabel 4.5 CO Dengan Katalitik, Beban 4,5 Kg Beban Kg Kadar CO Dengan Katalitik Putaran rpm Tanpa Magnet Magnet I Magnet II Magnet III 4.5 1600 0.04 0.03 0.03 0.04 1800 0.04 0.03 0.04 0.04 2000 0.05 0.04 0.04 0.05 2200 0.05 0.04 0.04 0.05 2400 0.06 0.05 0.05 0.06 2600 0.07 0.05 0.06 0.06 69 Gambar 4.4 Grafik CO Dengan Katalitik, Beban 4,5 Kg CO tertinggi dengan beban 4,5 kg yang menggunakan katalitik terjadi pada putaran 2600 rpm di pengujian tanpa magnet. Nilai CO tertingginya adalah 0,07, sedangkan nilai minimum CO-nya sebesar 0,03 di putaran 1600 rpm di magnet I dan magnet II. Perbandingan Nilai CO terminimum yang diperoleh setelah menggunakan magnetasi bahan bakar dan tanpa katalitik pada saluran gas buangnya yaitu 0,05 penurunan 16,66 dan setelah menggunakan magnet dan katalitik menjadi 0,03 penurunan 25, dengan beban dan putaran mesin yang sama.

4.2.2 Kadar HC ppm

HC Hidrocarbon adalah salah satu gas hasil dari pembakaran yang tidak sempurna pada motor bakar baik dalam bentuk molekul partikel ringan maupun dalam bentuk gas yang tidak beroksidasi dengan oksigen di udara. Kadar HC yang didapat dari magnetasi bahan bakar mesin Diesel satu silinder ini dapat dilihat dalam bentuk tabel dan grafik sebagai berikut : 70 Tabel 4.6 HC ppm Tanpa Katalitik, Beban 3,5 Kg Beban Kg Kadar HC ppm Tanpa Katalitik Putaran rpm Tanpa Magnet Magnet I Magnet II Magnet III 3.5 1600 33 30 31 33 1800 34 31 32 34 2000 36 32 33 35 2200 38 33 34 37 2400 39 35 36 38 2600 42 37 40 41 Gambar 4.5 Grafik HC tanpa Katalitik, Beban 3,5 Kg Kadar gas HC minimum yang dihasilkan sebesar 30 ppm dengan beban statis yang diberikan 3,5 kg, tanpa menggunakan katalitik di putaran mesin 1600 rpm. Kadar HC tertingginya sebesar 42 ppm tanpa magnetasi bahan bakar dengan putaran mesin 2600 rpm. Penggunaan magnet I pada putaran mesin 1600 rpm menunjukkan adanya pengaruh magnetasi bahan bakar terhadap penurunan gas HC. Penurunan HC yang didapat sebesar 9,09. Magnet II penurunan HC yang 71 didapat sebesar 6,06 putaran 1600 rpm. Pada Magnet III penurunan HC-nya baru terlihat saat putaran mesin 2000 rpm, yaitu sebesar 2,77. Tabel 4.7 HC ppm Dengan Katalitik, Beban 3,5 Kg Beban Kg Kadar HC ppm Dengan Katalitik Putaran rpm Tanpa Magnet Magnet I Magnet II Magnet III 3.5 1600 21 18 20 20 1800 23 21 22 23 2000 26 23 25 26 2200 28 26 28 27 2400 32 28 30 31 2600 35 31 33 34 Gambar 4.6 Grafik HC dengan Katalitik, Beban 3,5 Kg Kadar HC minimum yang diperoleh pada pembebanan 3,5 kg dan dengan menggunakan katalitik konverter pada saluran gas buangnya adalah sebesar 18 ppm, pada magnet I di putaran mesin 1600 rpm. Sedangkan kadar HC tertinggi 72 diperolah 35 ppm tanpa menggunakan magnet di putaran mesin 2600 rpm. Dengan memagnetasi bahan bakar menggunakan magnet I dan pemakaian katalitk konverter pada saluran gas buangnya mampu membantu penurunan kadar gas HC sebesar 14,28 putaran mesin 1600 rpm. Tabel 4.8 HC ppm Tanpa Katalitik, Beban 4,5 Kg Beban Kg Kadar HC ppm Tanpa Katalitik Putaran rpm Tanpa Magnet Magnet I Magnet II Magnet III 4.5 1600 35 31 33 34 1800 37 32 35 36 2000 38 33 36 38 2200 39 35 37 39 2400 42 36 39 42 2600 45 39 42 44 Gambar 4.7 Grafik HC tanpa katalitik, Beban 4,5 Kg 73 Nilai HC tertinggi dibeban 4,5 kg tanpa katalitik adalah 45 ppm dengan putaran mesin 2600 rpm pada pengujian tanpa magnetasi dan tanpa katalitik konverter. Sedangkan kadar CO minimumnya adalah 31 ppm dengan putaran mesin 1600 rpm menggunakan magnet I. Pemakaian magnet I dengan pembebanan 4,5 Kg dan putaran mesin 1600 rpm mengakibatkan penurunan HC sebanyak 11,42, magnet II 33 ppm 5,71, magnet III 34 ppm 2,85 dan pada putaran mesin 2600 rpm dengan pembebanan yang sama diperoleh; magnet I 13,33, magnet II HC-nya 42 ppm 6,66 dan magnet III HC-nya 44 ppm 2,22. Tabel 4.9 HC ppm Dengan Katalitik, Beban 4,5 Kg Beban Kg Kadar HC ppm Dengan Katalitik Putaran rpm Tanpa Magnet Magnet I Magnet II Magnet III 4.5 1600 30 20 22 29 1800 31 23 25 31 2000 33 25 27 33 2200 34 27 30 33 2400 36 30 33 35 2600 38 33 36 37 74 Gambar 4.8 Grafik HC ppm Dengan Katalitik, Beban 4,5 Kg Nilai HC tertinggi dengan beban 4,5 kg yang menggunakan katalitik terjadi pada putaran mesin 2600 rpm di pengujian tanpa magnetasi bahan bakar. Nilai HC tertingginya adalah 38 ppm, sedangkan nilai minimum HC-nya sebesar 20 ppm di putaran mesin 1600 rpm dengan magnet I. Perbandingan Nilai HC terminimum yang diperoleh setelah menggunakan magnetasi bahan bakar dan tanpa katalitik pada saluran gas buangnya yaitu 31 ppm penurunan 11,42 dan setelah menggunakan magnet dan dengan katalitik menjadi 20 ppm penurunan 33,3, dengan beban 4,5 kg dan putaran mesin 1600 rpm.

4.2.3 Tingkat Opasitas

Adapun nilai opasitas kepekatan gas buang yang diperoleh dari pengujian magnetasi mesin diesel satu silinder dengan beban 3,5 kg dan 4,5 kg adalah sebagai berikut : 75 Tabel 4.10 Opasitas Tanpa Katalitik, Beban 3,5 Kg Beban Kg Kadar Opasitas Tanpa Katalitik Putaran rpm Tanpa Magnet Magnet I Magnet II Magnet III 3.5 1600 24.9 18.4 20.6 22.2 1800 27.6 20.5 22 24.3 2000 29.2 22.2 24.9 27.7 2200 31.5 24 27.8 29.8 2400 33.8 26.8 29.4 30.2 2600 35.2 29.2 32.6 33.8 Gambar 4.9 Grafik Opasitas Tanpa Katalitik, Beban 3,5 Kg Kadar opasitas minimum yang dihasilkan sebesar 18,4 dengan beban statis yang diberikan 3,5 kg, tanpa menggunakan katalitik di putaran mesin 1600 rpm. Untuk opasitas tertingginya sebesar 35,2 tanpa magnetasi bahan bakar dengan putaran mesin 2600 rpm. Penggunaan magnet I pada putaran mesin 1600 rpm menunjukkan adanya pengaruh magnetasi bahan bakar terhadap penurunan opasitas. Penurunan opasitas yang didapat setelah magnetasi bahan bakar sebesar 26,10. Magnet II penurunan opasitas yang didapat sebesar 17,26 putaran 76 1600 rpm, Magnet III penurunan opasitasnya-nya sebesar 10,48 pada putaran mesin 1600 rpm. Tabel 4.11 Opasitas Dengan Katalitik, Beban 3,5 Kg Beban Kg Kadar Opasitas Dengan Katalitik Putaran rpm Tanpa Magnet Magnet I Magnet II Magnet III 3.5 1600 20.1 15.5 17.6 19.6 1800 22.8 17.2 20.1 21.9 2000 24.7 19.6 22.8 24.3 2200 27.2 21.9 24.7 26.2 2400 29.5 24.3 27.8 28.2 2600 32.3 26.5 30 31.7 Gambar 4.10 Grafik Opasitas Dengan Katalitik, Beban 3,5 Kg Kadar opasitas minimum untuk pembebanan 3,5 kg dan dengan katalitik konverter pada saluran gas buangnya adalah 18,4 di putaran mesin 1600 rpm. Untuk opasitas tertingginya sebesar 35,2 tanpa magnetasi bahan bakar dengan 77 putaran mesin 2600 rpm. Penggunaan magnet I pada putaran mesin 1600 rpm menunjukkan adanya pengaruh magnetasi bahan bakar terhadap penurunan opasitas. Penurunan opasitas yang didapat setelah magnetasi bahan bakar sebesar 26,10. Magnet II penurunan opasitas yang didapat sebesar 17,26 putaran 1600 rpm, Magnet III penurunan opasitasnya-nya sebesar 6,82 pada putaran mesin 1600 rpm. Tabel 4.12 Opasitas Tanpa Katalitik, Beban 4,5 Kg Beban Kg Kadar Opasitas Tanpa Katalitik Putaran rpm Tanpa Magnet Magnet I Magnet II Maagnet III 4.5 1600 30.9 23.9 25.2 29.2 1800 31.5 26.1 27.2 30.9 2000 33.1 28.4 29.8 32.6 2200 36.4 30.6 32.8 35.7 2400 39.8 32 35.7 38.8 2600 43.6 35.7 38.6 41.4 Gambar 4.11 Grafik Opasitas tanpa Katalitik, Beban 4,5 kg 78 Kadar opasitas minimum yang dihasilkan sebesar 23,9 dengan beban statis yang diberikan 4,5 kg, menggunakan magnet I dan tanpa menggunakan katalitik di putaran mesin 1600 rpm. Untuk opasitas tertingginya sebesar 43,6 tanpa magnetasi bahan bakar dengan putaran mesin 2600 rpm. Penggunaan magnet I pada putaran mesin 1600 rpm menunjukkan adanya pengaruh magnetasi bahan bakar terhadap penurunan opasitas. Penurunan opasitas yang didapat setelah magnetasi bahan bakar sebesar 22,65. Magnet II penurunan opasitas yang didapat sebesar 18,44 putaran 1600 rpm, Magnet III penurunan opasitasnya- nya sebesar 5,50 pada putaran mesin 1600 rpm. Tabel 4.13 Opasitas Dengan Katalitik, Beban 4,5 Kg Beban Kg Kadar Opasitas Dengan Katalitik Putaran rpm Tanpa Magnet Magnet I Magnet II Magnet III 4.5 1600 26.8 20.4 22.2 25 1800 29.4 22.7 24.9 27.7 2000 31.5 24.9 27.2 30.8 2200 33.8 27.6 29.2 32.3 2400 36.4 30.8 32.3 34.2 2600 40.8 32.5 35.2 37.2 79 Gambar 4.12 Grafik Opasitas Dengan Katalitik, Beban 4,5 Kg Nilai opasitas minimum yang diperoleh setelah magnetasi bahan bakar pada pembebanan 4,5 kg dan dengan katalitik konverter yang terpasang di saluran gas buangnya adalah sebesar 20,4. Untuk nilai opasitas tertingginya sebesar 40,8 tanpa magnetasi bahan bakar dengan putaran mesin 2600 rpm. Penggunaan magnet I pada putaran mesin 1600 rpm menunjukkan adanya pengaruh magnetasi bahan bakar terhadap penurunan opasitas yang terbesar dari magnet II dan III. Penurunan opasitas yang didapat setelah magnetasi bahan bakar sebesar 23,88. Magnet II penurunan opasitas yang didapat sebesar 17,16 putaran 1600 rpm, Magnet III penurunan opasitasnya-nya sebesar 6,71 pada putaran mesin 1600 rpm. 80

4.3 Temperatur Air Pendingin

Pengujian Pengaruh besar medan magnet terhadap mesin diesel ini juga meliputi tentang perubahan yang terjadi pada temperatur air pendingin. Berikut ini adalah data hasil pengujian yang dipaparkan melalui bentuk tabel dan grafik. Tabel 4.14 Temperatur Air Pendingin Tanpa Katalitik, Beban 3,5 Kg Beban Kg Temperatur Air Pendingin T ˚ C Tanpa Katalitik Putaran rpm Tanpa Magnet Magnet I Magnet II Magnet III 3.5 1600 44 43 43 44 1800 46 45 45 46 2000 49 48 48 49 2200 52 51 52 52 2400 54 53 54 54 2600 57 56 57 57 Gambar 4.13 Grafik Temperatur Air Pendingin Tanpa Katalitik, Beban 3,5 Kg 81 Temperatur terendah air setelah magnetasi bahan bakar yaitu 43 °C, pada putaran 1600 rpm, menggunakan magnet I dan II. Suhu maksimum yang diperoleh adalah 57 °C, dengan menggunakan magnet II, magnet III dan tanpa magnet pada putaran 2600 rpm. Pada saat putaran mesin 2200 rpm, kemampuan magnet II memagnetasi bahan bakar mulai mengalami penurunan sehingga temperatur air menjadi sama dengan pengujian tanpa magnet. Sedangkan pada magnet III tidak mengalami perubahan temperatur sama sekali baik pada putaran rendah maupun pada putaran tinggi. Tabel 4.15 Temperatur Air Pendingin dengan Katalitik, Beban 3,5 Kg Beban Kg Temperatur Air Pendingin T ˚C Dengan Katalitik Putaran rpm Tanpa Magnet Magnet I Magnet II Magnet III 3.5 1600 45 44 44 45 1800 47 46 46 47 2000 50 49 49 50 2200 53 52 53 53 2400 55 54 55 55 2600 58 57 58 58 82 Gambar 4.14 Grafik Temperatur Air Pendingin dengan Katalitik, Beban 3,5 Kg Temperatur terendah air setelah magnetasi bahan bakar dan penggunaan katalitik konverter pada saluran gas buangnya yaitu 44 °C, pada putaran 1600 rpm, menggunakan magnet I dan II. Suhu maksimum yang diperoleh adalah 58 °C, dengan menggunakan magnet II, magnet III dan tanpa magnet pada putaran 2600 rpm. Pada saat putaran mesin 2200 rpm, kemampuan magnet II mulai mengalami penurunan memagnetasi bahan bakar sehingga temperatur air menjadi sama dengan pengujian tanpa magnet. Sedangkan pada magnet III tidak mengalami perubahan temperatur sama sekali baik pada putaran rendah maupun pada putaran mesin tinggi. Tabel 4.16 Temperatur Air Pendingin Tanpa Katalitik, Beban 4,5 Kg Beban Kg Temperatur Air Pendingin T ˚ C Tanpa Katalitik Putaran rpm Tanpa Magnet Magnet I Magnet II Magnet III 4.5 1600 45 44 44 45 1800 47 46 46 47 2000 50 49 49 50 83 2200 53 52 53 53 2400 55 54 55 55 2600 58 57 58 58 Gambar 4.15 Grafik Temperatur Air Pendingin Tanpa Katalitik, Beban 4,5 Kg Temperatur terendah air setelah magnetasi bahan bakar dan tanpa penggunaan katalitik konverter pada saluran gas buangnya yaitu 44 °C, pada putaran 1600 rpm, menggunakan magnet I dan II. Suhu maksimum yang diperoleh adalah 58 °C, dengan menggunakan magnet II, magnet III dan tanpa magnet pada putaran 2600 rpm. Pada saat putaran mesin 2200 rpm, magnet II mulai mengalami penurunan sehingga temperatur air menjadi sama dengan pengujian tanpa magnet. Sedangkan pada magnet III tidak mengalami perubahan temperatur air sama sekali baik pada putaran rendah maupun pada putaran mesin tinggi. 84 Tabel 4.17 Temperatur Air Pendingin Dengan Katalitik, Beban 4,5 Kg Beban Kg Temperatur Air Pendingin T ˚C Dengan Katalitik Putaran rpm Tanpa Magnet Magnet I Magnet II Magnet III 4.5 1600 46 45 45 46 1800 48 47 47 48 2000 51 50 50 51 2200 54 53 54 54 2400 56 55 56 56 2600 59 58 59 59 Gambar 4.16 Grafik Temperatur Air Pendingin dengan Katalitik, Beban 4,5 Kg Magnetasi bahan bakar dan katalitik konverter untuk beban kerja mesin 4,5 kg menghasilkan temperatur air minimal yaitu 45 °C magnet I dan II diputaran mesin 1600 rpm dan temperatur maksimal di putaran mesin 2600 sebesar 59 °C. Untuk putaran mesin 2200, efek dari magnet II mengalami penurunan sehingga temperatur air sudah sama dengan tanpa magnetasi bahan bakar. 85 Dengan pembebanan yang sama 3,5 kg dan 4,5 kg, temperatur air mengalami kenaikan pada saat katalitik konverter digunakan. Dikarenakan gas buang yang keluar melalui katalitik sedikit terhambat akibat penyaring dan sekat- sekat yang ada dalam kenalpot berkatalitik.

4.4 Temperatur Oli