52
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat
Pengujian dilakukan di laboratorium motor bakar Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas 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 diesel Robin Fuji DY23D TD111 dan TD115
Gambar 3.1 Mesin diesel TD111 4-langkah 1 silinder dan TD115
Spesifikasi: Type
: ROBIN-FUJI DY23D Swept Volume
: 230 Bore
: 70 mm Stroke
: 60 mm
53
Compression Ratio : 21 : 1
Recommended maximum speed : 3600 rpm
Nominal Out put : 3,5 kW at 3600 rpm
Fuel injection timing :
BTDC Weight
: 45 kg 2.
I.C Engine Instrumentation TD 114
Gambar 3.2 IC Engine Instrumentation TD 114 Disambungkan ke TD111 dan Small Test Engine Bed TD115 untuk
mengukur torsi, temperatur gas buang, dan putaran mesin RPM.
54
3. HESHBON Opacity Smokemeter HD-410 sebagai alat pengukur opasitas.
Gambar 3.3 HESHBON Opacity Smokemeter HD-410 Spesifikasi :
Measuring Range : 0.0-100.0 opacity
Absorption Coifficient : 0.00-21.42
k RPM
: 0-8000 rpm Oil Temperature
: 0-150
o
C Operation Temperature
: 0-40
o
C Power Source
: AC220V 100 50 Hz60Hz
4. HESHBON Automative Emission Analyzer HG-510 untuk mengukur kadar
CO dan kadar HC pada gas buang.
Gambar 3.4 HESHBON Automative Emission Analyzer HG-510
Spesifikasi : Measuring Range
HC : 0.0 - 9.99
CO : 0 - 9999 ppm
55
Operation Temperature : 0-40
o
C Power Source
: AC220V 10 60Hz
5. Katalitik Konverter
Katalitik konverter seperti ditunjukkan pada gambar di bawah, berfungsi untuk mengurangi kadar emisi gas buang dari pembakaran yang terjadi pada mesin.
Pengurangan emisi yang diharapkan adalah pengurangan kadar HC, CO dan Opacity. Katalitik konverter ini di pasang pada saluran gas buang mesin.
Gambar 3.5 Katalitik Konverter yang dipasang di mesin 6.
Thermocouple Melakukan pengukuran temperatur oli dan air pendingin digunakan instrumen
pengukuran temperatur,yaitu Thermocouple Tipe KW 06-278 Krisbow. Setting instrument pengukuran temperatur ini dilakukan pada saat akan melakukan pengukuran
temperatur. Temperatur oli di ukur melalui lubang pengisian oli dengan memasukkan kabel pengukur ke dalam oli, sedangkan temperatur air di ukur pada air keluaran dari
mesin.
56
Gambar 3.6 Thermocouple
Spesifikasi Thermocouple Tipe KW 06-278 Krisbow sebagai berikut: Name
: Thermocouple Input sensitivity : User selectable 0.1°C or 1°C
Temperatur range : -50.0°C - 1300°C
-58°F - 2000°F Accuracy range : ± 0.5 ± 1
o
C ± 0.5 ± 2
o
F Ukuran
: 165 x 76 x 43 mm
Berat : 403 gram
Sumber daya : dua buah baterai 1,5 V Alkaline
7. Alat bantu perbengkelan, seperti : kunci pas, kunci ring, obeng, tang, dan palu.
8. Stopwatch untuk menentukan waktu yang dibutuhkan mesin untuk
menghabiskan bahan bakar. 9.
Beaker glass digunakan untuk menentukan jumlah bahan bakar yang akan dipakai.
3.2.2 Bahan
1. Solar
Bahan bakar solar sebanyak 20 liter. 2.
Magnet Magnet yang digunakan ada 3 jenis yaitu :
• Magnet I Magnet EV 1 = 2500 gauss
57
Gambar 3.7 Magnet EV 1 dan letak pemasangannya •
Magnet II Magnet D1 Spec = 1150 gauss
Gambar 3.8 Magnet D1 Spec dan letak pemasangannya •
Magnet III Magnet Femax biru = 330 gauss
Gambar 3.9 Magnet Femax biru dan letak pemasangannya
58
Posisi pemasangan magnet adalah pada selang bahan bakar yang telah melalui saringan bahan bakar dan pemasangannya harus sedekat mungkin dengan
fuel injection.
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. Maksudnya adalah pencatatan setiap hasil pengujian yang datanya diperoleh langsung dari setiap perubahan variable uji.
2. Data sekunder, merupakan data yang diperoleh dari hasil penelitian
karakteristik bahan bakar solar dan penggunaan magnet penghemat bahan bakar
3.4 Metode Pengolahan Data
Data yang diperoleh dari hasil pengujian diolah, kemudian hasilnya disajikan dalam bentuk tabulasi dan grafik.
3.5 Pengamatan dan Tahap Pengujian
Parameter yang akan ditinjau dalam pengujian ini adalah : 1.
Temperatur air pendingin 2.
Temperatur oli 3.
Emisi gas buang Prosedur pengujian dibagi menjadi beberapa tahap, yaitu :
1. Pengujian mesin diesel tanpa magnet menggunakan bahan bakar solar
2. Pengujian mesin diesel menggunakan Magnet EV 1 berbahan bakar solar
3. Pengujian mesin diesel menggunakan Magnet D1 Spec berbahan bakar
solar 4.
Pengujian mesin diesel menggunakan Magnet Femax biru berbahan bakar solar
3.6 Prosedur Pengujian Nilai Kalor Bahan Bakar
59
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 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 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.
60
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 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 lima kali berturut-turut.
3.7 Prosedur Pengujian Mesin Diesel
