Andriko D. Haholongan : Uji Eksperimental Perbandingan Unjuk Kerja Motor Bakar Berbahan Bakar Premium Dengan Campuran Premium-Bioetanol Gasohol Be-35 Dan Be-40, 2009.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat
Pengujian dilakukan di laboratorium motor bakar Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara selama kurang lebih 2 bulan.
3.2 Bahan dan Alat 3.2.1 Bahan
Bahan yang menjadi objek pengujian ini adalah bahan bakar premium dan campuran premium-bioetanol dengan kadar :
1. BE-35 65 Premium + 35 Bioetanol dalam campuran.
2. BE-40 60 Premium + 40 Bioetanol dalam campuran.
3.2.2 Alat
Alat yang dipakai dalam eksperimental ini terdiri dari : 1.
Mesin bensin 4-langkah 4-silinder TecQuipment type. TD4A 024 , untuk menentukan performansi motor bakar tersebut.
2. Bom kalorimeter, untuk mengukur nilai kalor bahan bakar.
3. Auto gas analizer, untuk menguji emisi gas buang motor bakar.
4. Alat bantu perbengkelan, seperti : kunci pas, kunci Inggris, kunci ring, kunci L,
obeng, tang, palu, kertas amplas dan lain sebagainya. 5.
Stop watch, untuk menentukan waktu yang dibutuhkan mesin uji untuk menghabiskan bahan bakar dengan volume sebanyak 50 ml.
6. Termometer, untuk menghitung perubahan suhu yang terjadi antara sebelum
masuk dan setelah keluar air cooler.
3.3 Metode Pengumpulan Data
Data yang dipergunakan dalam pengujian ini meliputi : a. Data primer, merupakan data yang diperoleh langsung dari pengukuran dan
pembacaan pada unit instrumentasi dan alat ukur pada masing-masing pengujian.
Andriko D. Haholongan : Uji Eksperimental Perbandingan Unjuk Kerja Motor Bakar Berbahan Bakar Premium Dengan Campuran Premium-Bioetanol Gasohol Be-35 Dan Be-40, 2009.
b. Data sekunder, merupakan data yang diperoleh dari hasil penelitian karakteristik bahan bakar bioetanol yang dilakukan oleh PT Medco Etanol Lampung dan data
mengenai karakteristik bahan bakar premium dari PT Pertamina.
Metode Pengolahan Data
Data yang diperoleh dari data primer dan data sekunder diolah ke dalam rumus empiris, kemudian data dari perhitungan disajikan dalam bentuk tabulasi dan
grafik.
3.4 Pengamatan dan Tahap Pengujian
Pada penelitian yang akan diamati adalah : 1.
Parameter torsi T dan parameter daya P
B
. 2.
Parameter konsumsi bahan bakar spesifik sfc. 3.
Rasio perbandingan udara bahan bakar AFR. 4.
Efisiensi volumetris
v
η . 5.
Effisiensi thermal brake
b
η . 6.
Parameter komposisi gas buang. Prosedur pengujian dapat dibagi beberapa tahap, yaitu :
1. Pengujian nilai kalor bahan bakar.
2. Pengujian motor bensin dengan bahan bakar premium murni.
3. Pengujian motor bensin dengan bahan bakar campuran premium-bioetanol
Gasohol BE-35 – BE-40.
3.5 Prosedur Pengujian Nilai Kalor Bahan Bakar
Alat yang digunakan dalam pengukuran nilai kalor bahan bakar ini adalah alat uji “Bom Kalorimeter”.
Andriko D. Haholongan : Uji Eksperimental Perbandingan Unjuk Kerja Motor Bakar Berbahan Bakar Premium Dengan Campuran Premium-Bioetanol Gasohol Be-35 Dan Be-40, 2009.
s
Gambar 3.1 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 yang
dimasukkan ke dalam tabung bom. -
Termometer, dengan akurasi pembacaan skala 0.01 C.
- Elektromotor yang dilengkapi pengaduk untuk mengaduk air pendingin.
- Spit, untuk menentukan jumlah volume bahan bakar.
- Pengatur penyalaan saklar, untuk menghubungkan arus listrik ke tangkai
penyala pada tabung bom. -
Kawat penyala busur nyala, untuk menyalakan bahan bakar yang diuji. -
Cawan, untuk tempat bahan bakar di dalam tabung bom. -
Pinset untuk memasang busur nyala pada tangkai penyala, dan cawan pada dudukannya.
1 2
3
4 5
Keterangan : 1.
Tabung gas oksigen 2.
Termometer 3.
Elektromotor 4.
Kalorimeter 5.
Tabung bom
Andriko D. Haholongan : Uji Eksperimental Perbandingan Unjuk Kerja Motor Bakar Berbahan Bakar Premium Dengan Campuran Premium-Bioetanol Gasohol Be-35 Dan Be-40, 2009.
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 dilengkapi dengan pengaduk. 10.
Menghubungkan dan mengatur 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 pendingin setelah 5 lima menit dari penyalaan berlangsung.
16. Mematikan elektromotor pengaduk dan mempersiapkan peralatan untuk
pengujian berikutnya. 17.
Mengulang pengujian sebanyak 5 lima kali berturut–turut.
Andriko D. Haholongan : Uji Eksperimental Perbandingan Unjuk Kerja Motor Bakar Berbahan Bakar Premium Dengan Campuran Premium-Bioetanol Gasohol Be-35 Dan Be-40, 2009.
Diagram alir pengujian nilai kalor bahan bakar yang dilakukan dalam penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 3.2
Gambar 3.2 Diagram alir Pengujian nilai kalor bahan bakar.
Mulai
b
Berat sampel bahan bakar 0,20 gram
Volume air
pendingin: 1250 ml
Tekanan oksigen 30 Bar
Pengujian = 5 kali
HHV
rata - rata
=
5
5 1
i i
HHV
=
Σ
Jkg Melakukan pengadukan terhadap
air pendingin selama 5 menit
Mencatat temperatur air pendingin T
1 O
C
Menyalakan bahan bakar Selesai
Melanjutkan pengadukan terhadap air pendingin selama 5 menit
Mencatat kembali temperatur air pendingin T
2 O
C
Menghitung HHV bahan bakar : HHV = T
2
– T
1
– T
kp
x C
v
x 1000
a b
a
Andriko D. Haholongan : Uji Eksperimental Perbandingan Unjuk Kerja Motor Bakar Berbahan Bakar Premium Dengan Campuran Premium-Bioetanol Gasohol Be-35 Dan Be-40, 2009.
3.6 Prosedur Pengujian Performansi Motor Bensin
