15 Gambar 5. Lokasi pengkerakan pada motor bakar diesel Arifin, 2009.
Proses pengkerakan umumnya terjadi pada komponen-komponen motor bakar yang berhubungan dengan sistem penyaluran bahan bakar dan sistem
pembakaran, seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 5. Komponen-komponen tersebut adalah plunger pompa injeksi, injektor, sistem katup valve, kepala
silinder, piston, dan ring piston. Secara umum, dampak dari terjadinya pengkerakan di ruang pembakaran dapat menyebabkan penurunan kinerja dari
motor bakar, penyalaan awal yang sulit, perubahan pola penyemprotan injektor, peningkatan konsumsi bahan bakar, peningkatan suhu ruang pembakaran,
peningkatan rasio kompresi, dan peningkatan emisi dari motor bakar tersebut O’Brien, 2001. Komposisi kerak yang terdapat pada ruang pembakaran dapat
dilihat pada Tabel 5. Tabel 5. Komposisi kerak deposit pada ruang pembakaran
Elemen Persentase Massa
Rasio Molar C
60 – 70 1.00
H 3 – 6
0.60 – 1.00 O
16 – 25 0.20 – 0.30
N 1 – 2.5
0.01 – 0.03 Lainnya Zn, Ca, P
0 – 2.5 0.02
Sumber: O’Brien, 2001
f. Pelumas Motor Bakar Diesel
Analisa sifat fisika dan kimia minyak pelumas digunakan untuk menentukan kualitas minyak pelumas setelah beroperasi dalam jangka waktu tertentu.
16 Perubahan terhadap sifat fisika dan kimia pelumas yang telah dipakai dapat
dijadikan sebagai indikator dari kerusakan atau degradasi yang disebabkan oleh proses pembakaran, oksidasi, dan kontaminasi. Sifat-sifat tersebut digunakan
sebagai dasar penentuan batas peringatan pemakaian pelumas dan prediksi kondisi dari komponen mesin. Menurut buku petunjuk penggunaan motor bakar diesel
Dong Feng R180, periode penggantian pelumas dilakukan setiap motor bakar diesel beroperasi selama 100 jam Dong Feng R180 Manual Book, namun untuk
pengoperasian pertama kali atau kondisi baru, umumnya periode penggantian pelumas lebih singkat dari biasanya, karena tingkat kekasaran permukaan logam
komponen-komponen diesel yang masih sangat tinggi. Tabel 6 di bawah menyajikan standar sifat fisika-kimia yang digunakan sebagai pedoman analisa
pelumas. Tabel 6. Sifat fisika-kimia pelumas
Min. Maks.
1 cSt
12.5 16.3
SNI 06-7069.5-2005 2
mgKOHg 6
- SNI 06-7069.5-2006
3 massa
0.7 -
SNI 06-7069.5-2007 Na
ppm -
50 PT Petrolab Services
Si ppm
- 45
PT Petrolab Services Fe
ppm -
125 PT Petrolab Services
Cu ppm
- 35
PT Petrolab Services Al
ppm -
25 PT Petrolab Services
Cr ppm
- 15
PT Petrolab Services Jelaga
Abs0.1 mm -
0.8 PT Petrolab Services
Oksidasi Abs0.1 mm -
0.5 PT Petrolab Services
Nitrasi Abs0.1 mm
- 0.5
PT Petrolab Services Sulfasi
Abs0.1 mm -
0.5 PT Petrolab Services
Satuan Batasan
Sumber
4 Kontaminan Kandungan logam
5
6 FTIR Karakteristik
Viskositas kinematik 100°C Angka basa total
Kandungan abu sulfat No
Menurut Majuni 2006, penggunaan biodiesel sebagai bahan bakar motor bakar diesel dapat mempengaruhi kualitas pelumas yang disebabkan oleh
karakteristik fisika dan kimia dari biodiesel. Sifat-sifat fisika dan kimia yang dijadikan acuan adalah viskositas, tingkat kelarutan bahan bakar, kandungan
jelaga, total base number TBN, dan kandungan logam. Dari hasil penelitian Majuni 2006 yang membandingkan kualitas pelumas antara motor bakar diesel
yang menggunakan bahan bakar solar dengan bahan bakar biodiesel dari minyak jelantah, maka didapatkan kesimpulan bahwa pada motor bakar diesel dengan
bahan bakar biodiesel yang dioperasikan selama 50 jam, terjadi pengenceran minyak pelumas sebesar 3.5 dan kandungan jelaga sebanyak 10 abscm.
17 Kandungan logam pada minyak pelumas juga mengalami kecenderungan
meningkat. Hasil menunjukkan angka yang lebih rendah jika dibandingkan dengan hasil yang diperoleh menggunakan bahan bakar solar. Ini
mengindikasikan bahwa pemakaian bahan bakar biodiesel minyak jelantah mempunyai pengaruh yang lebih kecil terhadap terjadinya kontaminasi minyak
pelumas motor bakar diesel jika dibandingkan dengan bahan bakar solar, sehingga secara umum jangka waktu penggantian minyak pelumasnya pun relatif menjadi
lebih panjang. Reksowardojo 2009 yang menggunakan campuran bahan bakar solar
dengan minyak sawit, minyak kelapa, dan minyak jarak menyatakan bahwa penggunaan minyak nabati pada motor bakar diesel memberikan dampak terhadap
pelumasan yang lebih baik dibandingkan dengan solar. Hal tersebut terlihat dari penurunan nilai viskositas dan total kandungan logam yang terdapat pada pelumas
saat menggunakan campuran antara solar dengan minyak nabati lebih rendah dibandingkan pada saat menggunakan solar.
19
III. METODOLOGI
a. Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan pada bulan Maret 2011 sampai dengan bulan November 2011. Pengujian daya tahan motor bakar diesel dilakukan di
laboratorium lapangan Siswadhi Soepardjo, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem IPB. Analisa penumpukan karbon dilakukan di Laboratorium Teknik
Sipil dan Lingkungan IPB. Analisa pelumas dilakukan di Balai Besar Bahan dan Barang Teknik B4T Bandung dan PT Petrolab Services Jakarta.
b. Alat dan Bahan
Alat – alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain:
1. Motor bakar diesel stasioner 4 langkah
Motor bakar diesel Dong Feng R180 digunakan sebagai alat utama yang akan diuji coba. Sistem penyaluran bahan bakar motor bakar diesel ini akan
dimodifikasi dengan menambahkan sebuah pemanas bahan bakar yang memanfaatkan gas buang sebagai sumber energi panasnya. Motor bakar diesel
Dong Feng R180 yang telah dimodifikasi dapat ditunjukkan oleh Gambar 6, sedangkan spesifikasi motor bakar diesel yang digunakan untuk penelitian ini
dapat dilihat pada Lampiran 1.
Gambar 6. Motor bakar diesel Dong Feng R180 yang telah dimodifikasi Pemanas
minyak nyamplung Tangki
minyak nyamplung
