Analisis Unjuk Kerja Mesin Diesel Satu Silinder Mengunakan Supercarjer Berbahan Bakar Pertadex dan Campuran Pertadex Biodiesel Biji Bunga Matahari
ANALISIS UNJUK KERJA MESIN DIESEL SATU SILINDER
MENGUNAKAN SUPERCARJER BERBAHAN BAKAR PERTADEX
DAN CAMPURAN PERTADEX BIODIESEL BIJI BUNGA MATAHARI
Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi
Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
RIKI HENDRA PURBA
NIM : 110401143
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
-t
ANALISIS UNJUK KERJA MESIN DIESEL SATU
SILINDER
MENGUNAKAII SUPERCARJER BERBAI{AN BAKAR
PERTADEX DAN CAMPURAN PERTA]DEX BTODIESEL
BIJI
BTINGA
MATAIIARI
RIKI M,NDRA PURBA
IYIM.110401143
Telatr Disetuiui Dari
Hasil Seminar Skripsi
Periode ke g3lipada
Tanggal Oq feUruari
ZO|O
20aa'2,rc03
Universitas Sumatera Utara
ANALISIS T]NJT'K KERJA MESIN DIESEL SATU SILINDER
MENGT'NAKAI{ STJPERCARJER BERBAHAN BAKAR
PERTADEX DAN CAMPIJRAN PERTADEX BIODIESEL BIJI
BT]NGA MATAIIARI
RIKI IIENDRA PT'RBA
NIlt{.110401143
Tglah Disetujui Dari Hasil seminar Skripsi
Periode ke 838 pada Tanggal0g februari 20t6
_
Pemuan/ne u,
945fi051971061001
1981022001
Universitas Sumatera Utara
-t
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKTILTAS TEKNIK USU
MEDAN
/TS
AGENDA
:224 5
DITERIMA TGL
:l I 2016
/2016
PAIL{F
TUGAS SARJANA
NAMA
RIKI HENDRA PT]RBA
NIM
1
MATA PELAJARAN
MOTOR BAKAR
10401 143
ANALISIS UNJUK KERJA ESIN DIESEL SATU
SPESIFIKASI
SIL${DER MENGGTINAKAN
SUPERCARJER
BERBAHAN BAKAR PERTADEX DAI\ CAMPURAN
PERTADEX BIODIESEL BIJI BI}NGA MATAIIARI
'DffiERIKAN
SELESAI
TANGGAL :26 tlstlarc
TANGGAL
:2t/Otf20t6
MEDAN 28 Januari 2A16.
KETUA DEPAKTEME}'I I.EKNIK MESII.J,
1992 111001
DOSEN PEMBIMBII'{G,
972092320001?1003
Universitas Sumatera Utara
ANALISIS T]NJUK KERJA MESIN DIESEL SATU SILINDER DENGAI\I
MENGGUNAKAN SUPERCARJER BERBAIIAN BAKAR PERTADEX
DAh[ CAMPURAN PERTADEX BIODIESEL BIJI BUNGA MATAHARI
RIKI HENDRA PURBA
FIIM:110401143
Diketahuil Disahkan
Ketua Depaftemen Teknik
Faiqltas T€knik- USU
I
NIP.1964
Mein
Ihwansyahlsranuri
t2a$y211100r
Disetujui
DoqeqPembimbing
Burhanuddin STJVIT
I{IP. r 972092}20m12 1003
Universitas Sumatera Utara
DEPARTEMEN TEKMK MESIN
FAKULTAS TEKNIK USU
MEDAN
KARTU BIMBINGAN
TUGAS SARJANA MAHAqISWA
No:
Sub. Program Studi
Bidang Tugas
Judul Tugas
: Konversi Energi
: Motor Bakar
: Analisis unjuk kerja mesin diesel satu silinder dengan menggunakan
Sepercarjer berbahan bakar pertadex dan campuran pertadex
Biodiesel biji bunga matahari
Dibedka$ tanggal
DosenPembimbing
: 26Mei
,
No
Tanggal
I
26-5-2A15
t
3
4
5
6
7
8
9
10
11
t2
13
l4
sT. MT
Tgl : 28 Januari 2016
NamaMhs : Riki Hendra Purba
NIM
: 110401143
Selesai
2015
: Tlrlus Burhanudin
Kegiatan Asistensi Bimbingan
Tarda Tangan
Sosen Pemb.
Meminta Spesifrkasi Tugas
Studi Literatur dan Pencarian Referensi
22-6?,016
Pengadaan Biodiesel Biii Bu-qga Matahari
5-10-2015
Memperbaiki alatuii
l2-10-2015 Pemasangan Alat dan Peosuiian I
29-10-2015 Pernasangan Alat dan Pensuiian E
16.lt-2015 Pernasangan Alat danPenzuiian III
l4-t2a015 Asistensi Laporan Bab I dan iI
16-72-2Afi Asistensi Laporan Bab III
t6-l2-2Cls Asisterxi Laporan Bab IV
I l-1-20i 5
Asistensi keseluruhan
l8-l-2016
Perbaikan
2l-1-2016
Asistensi Siide Presentasi Seminar
28-1-2015
ACC Seminar
It-5-20i5
CATATAN:
K .r.
KT
Y^t
V
)r-; at
vv
/u.
r, xv
k
;,/./
?IY
'
^t/
Diketahui,
KETUA DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
':tTff;lJFr'J
1. Kartrr
ini harus diperliharkan
Telah selesai.
o*"#lA-t,
t224r992n I
001
Universitas Sumatera Utara
EVALUASI SEMINAR SKRIPSI
DEPARTEMEIY TEKMK MESIN.FAKULTAS TEIC{IK USU
PERT()DE KE-. f? fl . runrffaNGGAL .,&!s.tq. . . I . .?. :..4. : . & lL
KAIIIDIDAT:
Naman{IM
Tugas Sarjana
Judul Tugas Sadans
Dosen Peiribimbing
Dosen Pembandirig
Penilaian Techadap Seminar SkripsiMahasiswa tersebut adalah
:
I.CATATAN HASIL SEMINAR.
1. Judul
Memenuhi / Psrlu Perbaikan
*)
2. Sistematika
Vlemenuhi / Perlu Perbaikan
*)
3. Bahasg/fulisan
Memenuhi / Petlu Perbaikan
r)
4. Materi yang dikoreksi
5.Gambar
II.SETELAH SEMINAR DIDISKUSIKA}i DAN EVAIUASI ANTARA DOSEN PEMBA}IDING
DAN DOSEN PEMBIMBING, MAKA HASILSEMINAR ADALAI{ :
1.
@
Dapat langsung mengikuti Sidang Slcripsl.
e*fo
perbaikan sebagian cet&tan seminar dan akan dibimbing oleh Dosen Perirbanding sebelum
Sidang Slripsi.
3. Perlu perbaikan yang rnendasar dan akan dibimbing
olch Dosen Pemban{ing setelah terlebih
dahulu melnlui bimbiagan ulang dari Dosen Pembimbing.
Medan, Rb ro,6
*:n..ltl},.t*'
Universitas Sumatera Utara
3fif.ffi
E\/ALUASI SEIT,IINAR SKRIPSI
w5rygfiHil[gif %,*lT,Tf !ffu
KANDIDAT:
NamsATM
Tugas Sarjana
JuduJ Tugas
Sarjana
:
:
:
Dosen pembimbfurg
Dosen Pembanding
Penilaian Terhadap Seminar
Skripsi.Mahasiswa tersebut adatab
I.CATATAN HASIL SEMINAR.
1. Judul
:
Memenrihi / psllu perbaikan *)
2. Sistematika
3. Bahas4/Tulisan
Memenuhi / perlu perbaikan *)
Memenuhi / p-edulerb*iksa *)
4. Materi yang dikoreksi
5.Gambar
II.SETELAH SEIV{INAR
DIDTSKUSIKAN DAN
EVALUASI ANTARA DOSEN
PEMBA}{DING
DAN DOSEN PEMBN,{BINC},
MAKA HASILSEMINAR ADAIAH
,r]' .,o**
(z'TPetluperbaikan sebagian
Sidang Skripsi.
3.
:
langsung me,ngikuti sidang
Skripsi.
ca&atan serninar dan
akan
dibimbing oleh Dosen peribarding
sebclum
Periu perbaikan yang
mendasar dan akan dibimbing
oleh Dosen pembanding set€lal, terlebih
dahulu melalui bimbiugan
.. ulang dari Dosen
pembimbing.
Medan,
Dosen p
'lil,'r
lq*q
Ui
0-b 2., (
Pembanding,
{,,vu^n,lranrt
fr"ffi|#,.t@.,:.,..
Universitas Sumatera Utara
ernen Teknik Mesin,
ABSENSI PEMBANDING BEBAS MAHASISWA
PADA SBMINAR SKRIPSI MAHASISWA
DE,PARTEMBN TEKNIK MESIN FT USU
s)8
PERIODE
:
HARI/TANGGAL
: Selasa /09 Februari 2016
NAMA
:
NIM
: 1 1040i
RIKI HENDRA PURBA
143
NAMA MAHASTSWA
'Rwufug
TANDA TANGAN
9rL-o'on3
llutoro
lloc{o
t(
Mq
toqs
7 o4zloo6
U o4_o
crtln-f
^honbrrS
)
Medan,09 Februati20l6
Ket
Tul
NIP. I
inar,
urhanuddin Sitorus ST,MT
A9n2000l2ivn)
Universitas Sumatera Utara
KEMENTERI.AN PENDIDIKAI{ DANI IGBUDAYAAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
F'AKULTAs rnxNr*
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
JalanAlmamater Kampus USU Medan 20155
Telepon/Fax. (06 I ) 8213250
AGENDA
DITERIMA TGL.
: 2245 /TS /2015
:
/
/2015
PAITAI]
Kepada :"Yth.Sdr. Tulus B. Sitorus;ST.MT.
Staf Pengajar Departemen Teknik Mesin
Fakultas Teknik USU
Medan.
Dengan hormat,
Mahasiswa yang namanyatersebut dibawah ini
:
Nama : RikiHendraPurba
NIM. : 1104010143
Telah memenuhi syarat untuk mengambil Tugas
:
" SARJAN A"
Mata pelajaran yang diambil
:
tt Motor Bakar
oo
Dengan catatan, mata kuliah yang belum lulus adalah
No.
Tinekat
MataKuliah
:
SKS
Keterangan
1.
2.
\
3.
4.
'lot-
&i
t!t
>l
e\
.?l
Universitas Sumatera Utara
Abstrak
Populasi penduduk di dunia terus meningkat sehingga kebutuhan bahan bakar fosil juga
meningkat . Hal inilah yang mengharuskan kita untuk mencari sumber-sumber lain diluar
minyak dan gas bumi atau yang dapat dikatakan bahan bakar alternative. Bahan bakar alternative
tidak hanya untuk menyelesaikan masalah kelangkaan tersebut akan tetapi juga masalah polusi
udara disebabkan bahan bakar fosil. Bahan bakar alternative ini dapat diperoleh dari biji karet,
tembakau, biji sawit, biji bunga matahari dan lain-lainnya dimana di peruntukkan untuk mesin
diesel. Dalam penelitian kali ini biodiesel yang digunakan dari campuran minyak biji bunga
matahari dengan pertadex yang bertujuan untuk menganalisa performansi mesin diesel TD-115
serta melihat pengaruh dari panambahan supercarjer. Dari riset ini diperoleh bahwa daya,AFR ,
efisiensi termal aktual brake, laju aliran massa bahan bakar, efisiensi volumetris, heat loss serta
prensentase heat loss menurun akibat semakin banyak biodiesel yang digunakan. sedangkan nilai
konsumsi bahan bakar spesifik (Spesific Fuel Consumption) miningkat. Pada emisi gas buang,
nilai opasity relatif meninggkat sedangkan CO dan HC menurun saat semakin banyak biodiesel
yang digunakan. Dibandingkan dengan tanpa penggunaan supercarjer, nilai efisiensi termal
aktual brake rata-rata meningkat 11-18 % akibat penggunaan supercarjer.
Kata kunci: Biodiesel, Minyak Biji Bunga Matahari, Performansi Mesin Diesel, Supercarjer
i
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
Population in the world always increases day to day so that need of fossil fuel
increases too. This problem makes us to look for others sources out of fossil. That we can say
alternative fuel. The alternative fuels is not only handle about fossil’s crisis but also solves about
air polution. The alternative fuels can be found from rubber’s seeds, tobacco’s seeds, palm’s
seeds sunflower’s seeds, and etc for diesel engine. In this riset, biodiesel was taken from mixing
of sunflower’s seeds oil with pertadex, goals to analys performance of TD – 115 diesel engine
and look about influence of supercharger. The research result shows value of power,Air Fuel
Rasio (AFR), thermal actual brake efficiency, mass flow rate of fuels, volumetric efficiency, heat
loss, and presentation of heat loss decreased when used biodiesel more. But Spesific Fuel
Consumption increased. The emission of exhaust gas as opasity relative increased but CO and
HC decreased. Than without supercharger, the thermal actual brake efficiency raised up everage
11-18% when used supercharger.
Key Words: Biodiesel, Sunflower Seeds Oils Biodiesel, Diesel Engine Performance,
Supercharger.
ii
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur saya ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas berkat, kasih,
kekuatan dan kesehatan yang diberikan selama pengerjaan skripsi ini, sehingga skripsi ini dapat
saya selesaikan.
Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan untuk mencapai gelar
sarjana di Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Adapun
yangmenjadi judul skripsi ini yaitu : “ANALISIS UNJUK KERJA MESIN DIESEL SATU
SILINDER MENGUNAKAN SUPERCARJER
BERBAHAN BAKAR PERTADEX
DACAMPURAN PERTADEX BIODIESEL BIJI BUNGA MATAHARI”
Dalam penulisan skripsi ini tidak sedikit hambatan yang dihadapi oleh penulis. Untuk itu penulis
secara khusus menyampaikan terima kasih kepada dosen pembimbing Bapak Tulus Burhanuddin
Sitorus ST, MT yang telah bersedia meluangkan waktunya untuk memberikan saran dan
membimbing serta sumbangan pikiran bagi penulisan skripsi ini.
Selama penulisan skripsi ini, penulis juga mendapat banyak bantuan dari berbagai pihak.
Oleh karena itu penulis juga mengucapkan terima kasih kepada:
1.
Kedua Orang Tua saya P. Purba dan N. Br. Siahaan yang mendoakan dan mendukung
penulis dalam pengerjaan Skripsi ini
2.
Bapak Dr.Ing.Ir.Ikwansyah Isranuri, selaku Ketua Departemen Teknik Mesin Fakultas
Teknik USU.
3.
Bapak/Ibu Staff Pengajar dan Pegawai di Departemen Teknik Mesin USU.
4.
Partner TA yang setia Alberto M Lubis
5.
Saudaraku , kakak Christina Helen Purba, Amd.Keb, abang Azfan Mart Purba SE, kakak
Hafni Yanti S.Farm.Apt, dan adik saya Okki Putra Purba
6.
Seluruh teman-teman penulis, baik teman satu angkatan 2011 juga teman- teman yang tidak
dapat penulis sebutkan satu-persatu yang telah menemani dan memberikan masukan serta
semangat kepada penulis.
7.
Teman-Teman Kelompok Kecil saya JEFLO, dan juga adik adik kelompok kecil saya yang
mendorong, memotivasi dan mendoakan penulis dalam penyelesaian Skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurnah, oleh karena itu penulis
mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi penyempurnaan dimasa
mendatang.
iii
Universitas Sumatera Utara
Akhirnya penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Terima kasih.
Medan,
2016
Penulis
RIKI HENDRA PURBA
NIM. 110401143
iv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK .......................................................................................................... i
KATA PENGANTAR ........................................................................................ iii
DAFTAR ISI ....................................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... ix
DAFTAR TABEL ............................................................................................... xi
DAFTAR NOTASI ............................................................................................ xvi
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ............................................................................... 1
1.2 Tujuan Pengujian ............................................................................ 2
1.3 Batasan Masalah ............................................................................. 2
1.4 Manfaat Pengujian .......................................................................... 3
1.5 Metodologi Penulisan ..................................................................... 3
1.6 Sistematika Penulisan ..................................................................... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Biodiesel ...................................................................................... 5
2.1.1
Sejarah biodiesel ............................................................. 5
2.1.2
Definisi Biodiesel ............................................................ 7
2.1.3
Pembuatan Biodiesel ...................................................... 9
2.1.3.1 Esterifikasi ........................................................ 10
v
Universitas Sumatera Utara
2.1.3.2 Transesterifikasi ............................................... 11
2.2
Biodiesel dari bahan-bahan lainnya............................................. 12
2.2.1 Biodiesel dari Minyak Jelantah Kelapa Sawit .................... 12
2.2.2 Biodiesel dari Bahan baku Kemiri Sunan .......................... 15
2.2.3Biodiesel dari Minyak Jarak Pagar ...................................... 16
2.2.4 Biodiesel dari Biji Karet ..................................................... 18
2.3
Komposisi Bahan Baku ............................................................... 18
2.4
Mesin Diesel ................................................................................ 22
2.4.1 Prinsip Kerja Mesin Diesel ................................................. 24
2.4.2 Performansi Mesin Diesel .................................................. 26
2.4.3 polutan Mesin Diesel……………………………………...34
2.4.4 Dampak Pencemaran Udara Terhadap kesehatan…………35
BAB
III
METODE PENELITIAN
3.1
Waktu Dan Tempat...................................................................... 38
3.2
Alat Dan Bahan ........................................................................... 38
3.2.1 Alat ..................................................................................... 38
3.2.2 Bahan .................................................................................. 40
3.3
Metode Pengumpulan Data ......................................................... 44
3.4
Metode Pengolahan Data ............................................................. 45
3.5
Pengamatan Dan Tahap Pengujian .............................................. 45
3.6
Prosedur Pengujian Nilai Kalor Bahan Bakar ............................. 45
3.7
Prosedur Pengujian Performansi Mesin Diesel ........................... 47
vi
Universitas Sumatera Utara
3.8
Prosedur Pengujian Emisi Gas Buang ......................................... 49
3.9
Set Up alat ................................................................................... 50
BAB IV HASIL DAN ANALISA PENGUJIAN
4.1
Biodiesel Biji Bunga Matahari .................................................... 54
4.2
Hasil Pengujian Bom Kalorimeter............................................... 55
4.3
Hasil pengujian Engine Test Bed ................................................ 56
4.3.1 Pada Bahan Bakar Pertamina dex .................................... 57
4.3.2 Pada Pertamina dex + Biodiesel biji kemiri sunan 5% ..... 57
4.3.3 Pada Pertamina dex + Biodiesel biji kemiri sunan 10% ... 58
4.3.4 Pada Pertamina dex + Biodiesel niji kemiri sunan 15% ... 58
4.3.5 Pada Pertamina dex + Biodiesel niji kemiri sunan 20% ... 59
4.4
Pengujian Performansi Motor Bakar Diesel ................................ 60
4.4.1 Daya .................................................................................. 60
4.4.2 Laju aliran bahan bakar ...................................................... 63
4.4.3 Rasio Udara Bahan bakar ................................................... 66
4.4.4 Effesiensi Volumetris ......................................................... 70
4.4.5Daya Aktual ......................................................................... 73
4.4.6 Effesiensi Termal Brake Aktual ........................................ 76
4.4.7 Specific Fuel Consumption ................................................ 79
4.4.8 Heat Loss ............................................................................ 81
4.4.9 Persentase Heat Loss .......................................................... 83
vii
Universitas Sumatera Utara
4.4.10 Emisi Gas Buang. ............................................................. 86
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan .................................................................................. 90
5.2
Saran ........................................................................................... 91
DAFTAR PUSTAKA..................................................................................... xvii
LAMPIRAN....................................................................................................
xviii
viii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Rudolf Christian Karl Diesel .................................................... 5
Gambar 2.2
Teknologi Konversi Biodiesel .................................................. 10
Gambar 2.3
Biji Bunga matahari .................................................................. 20
Gambar 2.4
Diagram Pv……………………………………………………23
Gambar 2.5
Diagram T-S ............................................................................. 24
Gambar 2.6
Prinsip Kerja Mesin Diesel ....................................................... 25
Gambar 3.1
Mesin Diesel Test Engine ......................................................... 38
Gambar 3.2
Engine Smoke Meter dan Gas Analyzer .................................. 39
Gambar 3.3
Tec Equipment TD-114 ............................................................ 39
Gambar 3.4
Minyak goreng biji bunga matahari ......................................... 40
Gambar 3.5
Pengukuran Kadar FFA ............................................................ 41
Gambar 3.6
Transesterifikasi ....................................................................... 41
Gambar 3.7
Pemisahan minyak dari gliserol............................................... 42
Gambar 3.8
Pencucian Biodiesel dengan air ................................................ 42
Gambar 3.9
Biodiesel Biji bunga matahari .................................................. 43
Gambar 3.10 Transesterifikasi ....................................................................... 40
Gambar 3.11 Pengujian nilai kalor bahan bakar ............................................ 47
Gambar 3.12 Diagram Alir Pengujian performansi mesin ............................. 49
Gambar 3.13 Diagram Alir Prosedur Pengujian Emisi Gas Buang ............... 50
Gambar 3.14 Set up alat…………………………………………………….. 51
GAmabr 3.15 Set-up pengujian performansi mesin…………………………53
Gambar 4.1
Grafik Daya vs Putaran untuk beban 3.5 kg ............................. 62
Gambar 4.2
Grafik Daya vs Putaran untuk beban 4.5 kg ............................. 62
Gambar 4.3
Grafik mf vs Putaran untuk beban 3.5 kg ................................ 65
Gambar 4.4
Grafik mf vs Putaran untuk beban 4.5 kg ................................ 65
Gambar 4.5
Viscous flow meter ................................................................... 66
ix
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.6
Grafik AFR vs Putaran untuk beban 3.5 kg ............................. 65
Gambar 4.7
Grafik AFR vs Putaran untuk beban 4.5 kg ............................. 69
Gambar 4.8
Grafik Effesiensi Volumetris vs Putaran untuk beban 3.5 kg .. 72
Gambar 4.9
Grafik effesiensi Volumetris vs Putaran untuk beban 4.5 kg ... 72
Gambar 4.10 Grafik Daya Aktual vs Putaran untuk beban 3.5 kg ................. 75
Gambar 4.11 Grafik Daya Aktual vs Putaran untuk beban 4.5 kg ................. 75
Gambar 4.12 Grafik effesiensi Termal Brake Akltual vs Putaran untuk beban
3.5 kg ........................................................................................ 78
Gambar 4.13 Grafik Effesiensi Termal Brake Aktual vs Putaran untuk beban
4.5 kg ........................................................................................ 78
Gambar 4.14 Grafik Specific Fuel Consumption vs Putaran untuk beban ..
3.5 kg ....................................................................................... 80
Gambar 4.15 Grafik Specific Fuel Consumption vs Putaran untuk beban ..
4.5 kg ........................................................................................ 80
Gambar 4.16 Grafik Heat Loss vs Putaran untuk beban 3.5 kg ................... 82
Gambar 4.17 Grafik Heat Loss vs Putaran untuk beban 4.5 kg ................... 82
Gambar 4.18 Grafik Persentase Heat Loss vs Putaran untuk beban 3.5 kg ... 85
Gambar 4.19 Grafik Persentase Heat Loss vs Putaran untuk beban 4.5 kg ... 85
Gambar 4.20 Kondisi injector………………………………………………88
x
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Standar biodiesel ...................................................................... 9
Tabel 2.2
Hasil Metil Ester Biodiesel Jelantah Sawit ............................ 14
Tabel 2.3
Spesifikasi Metil Ester Minyak Jarak ....................................... 17
Tabel 2.4
Kandungan giji bunga matahari………………………………21
Tabel 2.5
Standard Emisi Gas Buang ....................................................... 31
Tabel 4.1
Karateristik Biodiesel Biji Bunga Matahari ............................. 54
Tabel 4.2
Hasil Pengujian Bom Kalorimeter............................................ 56
Tabel 4.3
Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Pertamina dex ............. 57
Tabel 4.4
Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Pertamina dex + Biodiesel
BIji bunga matahari 5%.............................................................57
Tabel 4.5
Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Pertamina dex + Biodiesel
BIji bunga matahari 10%..........................................................58
Tabel 4.6
Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Pertamina dex + Biodiesel
BIji bunga matahari 15%..........................................................59
Tabel 4.7
Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Pertamina dex + Biodiesel
BIji bunga matahari 20%...........................................................55
Tabel 4.8
Data Perhitungan Untuk Daya .................................................. 61
Tabel 4.9
Data Perhitungan Untuk Laju aliran Bahan Bakar ................... 64
Tabel 4.10
Data Perhitungan Untuk AFR .................................................. 68
Tabel 4.11
Data Perhitungan Untuk Effesiensi Volumetris ....................... 71
xi
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.12
Data Perhitungan Untuk Daya Aktual ...................................... 74
Tabel 4.13
Data Perhitungan Untuk Effesiensi termal brake aktual .......... 77
Tabel 4.14
Data Perhitungan Untuk Specific Fuel Consumption .............. 79
Tabel 4.15
Data Perhitungan Untuk Heat Losses ....................................... 82
Tabel 4.16
Data Perhitungan Untuk Persentase Heat Loss ........................ 84
Tabel 4.17
Opacity……………………………………………………….86
Tabel 4.18
HC……………………………………………………………86
Tabel 4.19
CO……………………………………………………………87
xii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR NOTASI
Keterangan
Satuan
PB
Daya Keluaran
Watt
n
Putaran
rpm
T
Torsi
N.m
Sfc
Konsumsi Bahan Bakar Spesifik
g/kWh
ṁ�
Laju Aliran Bahan Bakar
Kg/jam
CV
Nilai Kalor
Kj/Kg
ηb
Efisiensi Thermal
%
t
Waktu
Jam
ṁ�
Laju massa udara dalam Silinder
Kg/jam
B
Diameter Silinder
mm
S
Panjang Langkah
mm
rc
Rasio Kompresi
Vd
Volume Silinder
m3
Vc
Volume sisa di silinder
m3
AFR
Rasio campuran bahan bakar dan udara
Lambang
xiii
Universitas Sumatera Utara
MENGUNAKAN SUPERCARJER BERBAHAN BAKAR PERTADEX
DAN CAMPURAN PERTADEX BIODIESEL BIJI BUNGA MATAHARI
Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi
Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
RIKI HENDRA PURBA
NIM : 110401143
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
-t
ANALISIS UNJUK KERJA MESIN DIESEL SATU
SILINDER
MENGUNAKAII SUPERCARJER BERBAI{AN BAKAR
PERTADEX DAN CAMPURAN PERTA]DEX BTODIESEL
BIJI
BTINGA
MATAIIARI
RIKI M,NDRA PURBA
IYIM.110401143
Telatr Disetuiui Dari
Hasil Seminar Skripsi
Periode ke g3lipada
Tanggal Oq feUruari
ZO|O
20aa'2,rc03
Universitas Sumatera Utara
ANALISIS T]NJT'K KERJA MESIN DIESEL SATU SILINDER
MENGT'NAKAI{ STJPERCARJER BERBAHAN BAKAR
PERTADEX DAN CAMPIJRAN PERTADEX BIODIESEL BIJI
BT]NGA MATAIIARI
RIKI IIENDRA PT'RBA
NIlt{.110401143
Tglah Disetujui Dari Hasil seminar Skripsi
Periode ke 838 pada Tanggal0g februari 20t6
_
Pemuan/ne u,
945fi051971061001
1981022001
Universitas Sumatera Utara
-t
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKTILTAS TEKNIK USU
MEDAN
/TS
AGENDA
:224 5
DITERIMA TGL
:l I 2016
/2016
PAIL{F
TUGAS SARJANA
NAMA
RIKI HENDRA PT]RBA
NIM
1
MATA PELAJARAN
MOTOR BAKAR
10401 143
ANALISIS UNJUK KERJA ESIN DIESEL SATU
SPESIFIKASI
SIL${DER MENGGTINAKAN
SUPERCARJER
BERBAHAN BAKAR PERTADEX DAI\ CAMPURAN
PERTADEX BIODIESEL BIJI BI}NGA MATAIIARI
'DffiERIKAN
SELESAI
TANGGAL :26 tlstlarc
TANGGAL
:2t/Otf20t6
MEDAN 28 Januari 2A16.
KETUA DEPAKTEME}'I I.EKNIK MESII.J,
1992 111001
DOSEN PEMBIMBII'{G,
972092320001?1003
Universitas Sumatera Utara
ANALISIS T]NJUK KERJA MESIN DIESEL SATU SILINDER DENGAI\I
MENGGUNAKAN SUPERCARJER BERBAIIAN BAKAR PERTADEX
DAh[ CAMPURAN PERTADEX BIODIESEL BIJI BUNGA MATAHARI
RIKI HENDRA PURBA
FIIM:110401143
Diketahuil Disahkan
Ketua Depaftemen Teknik
Faiqltas T€knik- USU
I
NIP.1964
Mein
Ihwansyahlsranuri
t2a$y211100r
Disetujui
DoqeqPembimbing
Burhanuddin STJVIT
I{IP. r 972092}20m12 1003
Universitas Sumatera Utara
DEPARTEMEN TEKMK MESIN
FAKULTAS TEKNIK USU
MEDAN
KARTU BIMBINGAN
TUGAS SARJANA MAHAqISWA
No:
Sub. Program Studi
Bidang Tugas
Judul Tugas
: Konversi Energi
: Motor Bakar
: Analisis unjuk kerja mesin diesel satu silinder dengan menggunakan
Sepercarjer berbahan bakar pertadex dan campuran pertadex
Biodiesel biji bunga matahari
Dibedka$ tanggal
DosenPembimbing
: 26Mei
,
No
Tanggal
I
26-5-2A15
t
3
4
5
6
7
8
9
10
11
t2
13
l4
sT. MT
Tgl : 28 Januari 2016
NamaMhs : Riki Hendra Purba
NIM
: 110401143
Selesai
2015
: Tlrlus Burhanudin
Kegiatan Asistensi Bimbingan
Tarda Tangan
Sosen Pemb.
Meminta Spesifrkasi Tugas
Studi Literatur dan Pencarian Referensi
22-6?,016
Pengadaan Biodiesel Biii Bu-qga Matahari
5-10-2015
Memperbaiki alatuii
l2-10-2015 Pemasangan Alat dan Peosuiian I
29-10-2015 Pernasangan Alat dan Pensuiian E
16.lt-2015 Pernasangan Alat danPenzuiian III
l4-t2a015 Asistensi Laporan Bab I dan iI
16-72-2Afi Asistensi Laporan Bab III
t6-l2-2Cls Asisterxi Laporan Bab IV
I l-1-20i 5
Asistensi keseluruhan
l8-l-2016
Perbaikan
2l-1-2016
Asistensi Siide Presentasi Seminar
28-1-2015
ACC Seminar
It-5-20i5
CATATAN:
K .r.
KT
Y^t
V
)r-; at
vv
/u.
r, xv
k
;,/./
?IY
'
^t/
Diketahui,
KETUA DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
':tTff;lJFr'J
1. Kartrr
ini harus diperliharkan
Telah selesai.
o*"#lA-t,
t224r992n I
001
Universitas Sumatera Utara
EVALUASI SEMINAR SKRIPSI
DEPARTEMEIY TEKMK MESIN.FAKULTAS TEIC{IK USU
PERT()DE KE-. f? fl . runrffaNGGAL .,&!s.tq. . . I . .?. :..4. : . & lL
KAIIIDIDAT:
Naman{IM
Tugas Sarjana
Judul Tugas Sadans
Dosen Peiribimbing
Dosen Pembandirig
Penilaian Techadap Seminar SkripsiMahasiswa tersebut adalah
:
I.CATATAN HASIL SEMINAR.
1. Judul
Memenuhi / Psrlu Perbaikan
*)
2. Sistematika
Vlemenuhi / Perlu Perbaikan
*)
3. Bahasg/fulisan
Memenuhi / Petlu Perbaikan
r)
4. Materi yang dikoreksi
5.Gambar
II.SETELAH SEMINAR DIDISKUSIKA}i DAN EVAIUASI ANTARA DOSEN PEMBA}IDING
DAN DOSEN PEMBIMBING, MAKA HASILSEMINAR ADALAI{ :
1.
@
Dapat langsung mengikuti Sidang Slcripsl.
e*fo
perbaikan sebagian cet&tan seminar dan akan dibimbing oleh Dosen Perirbanding sebelum
Sidang Slripsi.
3. Perlu perbaikan yang rnendasar dan akan dibimbing
olch Dosen Pemban{ing setelah terlebih
dahulu melnlui bimbiagan ulang dari Dosen Pembimbing.
Medan, Rb ro,6
*:n..ltl},.t*'
Universitas Sumatera Utara
3fif.ffi
E\/ALUASI SEIT,IINAR SKRIPSI
w5rygfiHil[gif %,*lT,Tf !ffu
KANDIDAT:
NamsATM
Tugas Sarjana
JuduJ Tugas
Sarjana
:
:
:
Dosen pembimbfurg
Dosen Pembanding
Penilaian Terhadap Seminar
Skripsi.Mahasiswa tersebut adatab
I.CATATAN HASIL SEMINAR.
1. Judul
:
Memenrihi / psllu perbaikan *)
2. Sistematika
3. Bahas4/Tulisan
Memenuhi / perlu perbaikan *)
Memenuhi / p-edulerb*iksa *)
4. Materi yang dikoreksi
5.Gambar
II.SETELAH SEIV{INAR
DIDTSKUSIKAN DAN
EVALUASI ANTARA DOSEN
PEMBA}{DING
DAN DOSEN PEMBN,{BINC},
MAKA HASILSEMINAR ADAIAH
,r]' .,o**
(z'TPetluperbaikan sebagian
Sidang Skripsi.
3.
:
langsung me,ngikuti sidang
Skripsi.
ca&atan serninar dan
akan
dibimbing oleh Dosen peribarding
sebclum
Periu perbaikan yang
mendasar dan akan dibimbing
oleh Dosen pembanding set€lal, terlebih
dahulu melalui bimbiugan
.. ulang dari Dosen
pembimbing.
Medan,
Dosen p
'lil,'r
lq*q
Ui
0-b 2., (
Pembanding,
{,,vu^n,lranrt
fr"ffi|#,.t@.,:.,..
Universitas Sumatera Utara
ernen Teknik Mesin,
ABSENSI PEMBANDING BEBAS MAHASISWA
PADA SBMINAR SKRIPSI MAHASISWA
DE,PARTEMBN TEKNIK MESIN FT USU
s)8
PERIODE
:
HARI/TANGGAL
: Selasa /09 Februari 2016
NAMA
:
NIM
: 1 1040i
RIKI HENDRA PURBA
143
NAMA MAHASTSWA
'Rwufug
TANDA TANGAN
9rL-o'on3
llutoro
lloc{o
t(
Mq
toqs
7 o4zloo6
U o4_o
crtln-f
^honbrrS
)
Medan,09 Februati20l6
Ket
Tul
NIP. I
inar,
urhanuddin Sitorus ST,MT
A9n2000l2ivn)
Universitas Sumatera Utara
KEMENTERI.AN PENDIDIKAI{ DANI IGBUDAYAAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
F'AKULTAs rnxNr*
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
JalanAlmamater Kampus USU Medan 20155
Telepon/Fax. (06 I ) 8213250
AGENDA
DITERIMA TGL.
: 2245 /TS /2015
:
/
/2015
PAITAI]
Kepada :"Yth.Sdr. Tulus B. Sitorus;ST.MT.
Staf Pengajar Departemen Teknik Mesin
Fakultas Teknik USU
Medan.
Dengan hormat,
Mahasiswa yang namanyatersebut dibawah ini
:
Nama : RikiHendraPurba
NIM. : 1104010143
Telah memenuhi syarat untuk mengambil Tugas
:
" SARJAN A"
Mata pelajaran yang diambil
:
tt Motor Bakar
oo
Dengan catatan, mata kuliah yang belum lulus adalah
No.
Tinekat
MataKuliah
:
SKS
Keterangan
1.
2.
\
3.
4.
'lot-
&i
t!t
>l
e\
.?l
Universitas Sumatera Utara
Abstrak
Populasi penduduk di dunia terus meningkat sehingga kebutuhan bahan bakar fosil juga
meningkat . Hal inilah yang mengharuskan kita untuk mencari sumber-sumber lain diluar
minyak dan gas bumi atau yang dapat dikatakan bahan bakar alternative. Bahan bakar alternative
tidak hanya untuk menyelesaikan masalah kelangkaan tersebut akan tetapi juga masalah polusi
udara disebabkan bahan bakar fosil. Bahan bakar alternative ini dapat diperoleh dari biji karet,
tembakau, biji sawit, biji bunga matahari dan lain-lainnya dimana di peruntukkan untuk mesin
diesel. Dalam penelitian kali ini biodiesel yang digunakan dari campuran minyak biji bunga
matahari dengan pertadex yang bertujuan untuk menganalisa performansi mesin diesel TD-115
serta melihat pengaruh dari panambahan supercarjer. Dari riset ini diperoleh bahwa daya,AFR ,
efisiensi termal aktual brake, laju aliran massa bahan bakar, efisiensi volumetris, heat loss serta
prensentase heat loss menurun akibat semakin banyak biodiesel yang digunakan. sedangkan nilai
konsumsi bahan bakar spesifik (Spesific Fuel Consumption) miningkat. Pada emisi gas buang,
nilai opasity relatif meninggkat sedangkan CO dan HC menurun saat semakin banyak biodiesel
yang digunakan. Dibandingkan dengan tanpa penggunaan supercarjer, nilai efisiensi termal
aktual brake rata-rata meningkat 11-18 % akibat penggunaan supercarjer.
Kata kunci: Biodiesel, Minyak Biji Bunga Matahari, Performansi Mesin Diesel, Supercarjer
i
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
Population in the world always increases day to day so that need of fossil fuel
increases too. This problem makes us to look for others sources out of fossil. That we can say
alternative fuel. The alternative fuels is not only handle about fossil’s crisis but also solves about
air polution. The alternative fuels can be found from rubber’s seeds, tobacco’s seeds, palm’s
seeds sunflower’s seeds, and etc for diesel engine. In this riset, biodiesel was taken from mixing
of sunflower’s seeds oil with pertadex, goals to analys performance of TD – 115 diesel engine
and look about influence of supercharger. The research result shows value of power,Air Fuel
Rasio (AFR), thermal actual brake efficiency, mass flow rate of fuels, volumetric efficiency, heat
loss, and presentation of heat loss decreased when used biodiesel more. But Spesific Fuel
Consumption increased. The emission of exhaust gas as opasity relative increased but CO and
HC decreased. Than without supercharger, the thermal actual brake efficiency raised up everage
11-18% when used supercharger.
Key Words: Biodiesel, Sunflower Seeds Oils Biodiesel, Diesel Engine Performance,
Supercharger.
ii
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur saya ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas berkat, kasih,
kekuatan dan kesehatan yang diberikan selama pengerjaan skripsi ini, sehingga skripsi ini dapat
saya selesaikan.
Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan untuk mencapai gelar
sarjana di Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Adapun
yangmenjadi judul skripsi ini yaitu : “ANALISIS UNJUK KERJA MESIN DIESEL SATU
SILINDER MENGUNAKAN SUPERCARJER
BERBAHAN BAKAR PERTADEX
DACAMPURAN PERTADEX BIODIESEL BIJI BUNGA MATAHARI”
Dalam penulisan skripsi ini tidak sedikit hambatan yang dihadapi oleh penulis. Untuk itu penulis
secara khusus menyampaikan terima kasih kepada dosen pembimbing Bapak Tulus Burhanuddin
Sitorus ST, MT yang telah bersedia meluangkan waktunya untuk memberikan saran dan
membimbing serta sumbangan pikiran bagi penulisan skripsi ini.
Selama penulisan skripsi ini, penulis juga mendapat banyak bantuan dari berbagai pihak.
Oleh karena itu penulis juga mengucapkan terima kasih kepada:
1.
Kedua Orang Tua saya P. Purba dan N. Br. Siahaan yang mendoakan dan mendukung
penulis dalam pengerjaan Skripsi ini
2.
Bapak Dr.Ing.Ir.Ikwansyah Isranuri, selaku Ketua Departemen Teknik Mesin Fakultas
Teknik USU.
3.
Bapak/Ibu Staff Pengajar dan Pegawai di Departemen Teknik Mesin USU.
4.
Partner TA yang setia Alberto M Lubis
5.
Saudaraku , kakak Christina Helen Purba, Amd.Keb, abang Azfan Mart Purba SE, kakak
Hafni Yanti S.Farm.Apt, dan adik saya Okki Putra Purba
6.
Seluruh teman-teman penulis, baik teman satu angkatan 2011 juga teman- teman yang tidak
dapat penulis sebutkan satu-persatu yang telah menemani dan memberikan masukan serta
semangat kepada penulis.
7.
Teman-Teman Kelompok Kecil saya JEFLO, dan juga adik adik kelompok kecil saya yang
mendorong, memotivasi dan mendoakan penulis dalam penyelesaian Skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurnah, oleh karena itu penulis
mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi penyempurnaan dimasa
mendatang.
iii
Universitas Sumatera Utara
Akhirnya penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Terima kasih.
Medan,
2016
Penulis
RIKI HENDRA PURBA
NIM. 110401143
iv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK .......................................................................................................... i
KATA PENGANTAR ........................................................................................ iii
DAFTAR ISI ....................................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... ix
DAFTAR TABEL ............................................................................................... xi
DAFTAR NOTASI ............................................................................................ xvi
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ............................................................................... 1
1.2 Tujuan Pengujian ............................................................................ 2
1.3 Batasan Masalah ............................................................................. 2
1.4 Manfaat Pengujian .......................................................................... 3
1.5 Metodologi Penulisan ..................................................................... 3
1.6 Sistematika Penulisan ..................................................................... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Biodiesel ...................................................................................... 5
2.1.1
Sejarah biodiesel ............................................................. 5
2.1.2
Definisi Biodiesel ............................................................ 7
2.1.3
Pembuatan Biodiesel ...................................................... 9
2.1.3.1 Esterifikasi ........................................................ 10
v
Universitas Sumatera Utara
2.1.3.2 Transesterifikasi ............................................... 11
2.2
Biodiesel dari bahan-bahan lainnya............................................. 12
2.2.1 Biodiesel dari Minyak Jelantah Kelapa Sawit .................... 12
2.2.2 Biodiesel dari Bahan baku Kemiri Sunan .......................... 15
2.2.3Biodiesel dari Minyak Jarak Pagar ...................................... 16
2.2.4 Biodiesel dari Biji Karet ..................................................... 18
2.3
Komposisi Bahan Baku ............................................................... 18
2.4
Mesin Diesel ................................................................................ 22
2.4.1 Prinsip Kerja Mesin Diesel ................................................. 24
2.4.2 Performansi Mesin Diesel .................................................. 26
2.4.3 polutan Mesin Diesel……………………………………...34
2.4.4 Dampak Pencemaran Udara Terhadap kesehatan…………35
BAB
III
METODE PENELITIAN
3.1
Waktu Dan Tempat...................................................................... 38
3.2
Alat Dan Bahan ........................................................................... 38
3.2.1 Alat ..................................................................................... 38
3.2.2 Bahan .................................................................................. 40
3.3
Metode Pengumpulan Data ......................................................... 44
3.4
Metode Pengolahan Data ............................................................. 45
3.5
Pengamatan Dan Tahap Pengujian .............................................. 45
3.6
Prosedur Pengujian Nilai Kalor Bahan Bakar ............................. 45
3.7
Prosedur Pengujian Performansi Mesin Diesel ........................... 47
vi
Universitas Sumatera Utara
3.8
Prosedur Pengujian Emisi Gas Buang ......................................... 49
3.9
Set Up alat ................................................................................... 50
BAB IV HASIL DAN ANALISA PENGUJIAN
4.1
Biodiesel Biji Bunga Matahari .................................................... 54
4.2
Hasil Pengujian Bom Kalorimeter............................................... 55
4.3
Hasil pengujian Engine Test Bed ................................................ 56
4.3.1 Pada Bahan Bakar Pertamina dex .................................... 57
4.3.2 Pada Pertamina dex + Biodiesel biji kemiri sunan 5% ..... 57
4.3.3 Pada Pertamina dex + Biodiesel biji kemiri sunan 10% ... 58
4.3.4 Pada Pertamina dex + Biodiesel niji kemiri sunan 15% ... 58
4.3.5 Pada Pertamina dex + Biodiesel niji kemiri sunan 20% ... 59
4.4
Pengujian Performansi Motor Bakar Diesel ................................ 60
4.4.1 Daya .................................................................................. 60
4.4.2 Laju aliran bahan bakar ...................................................... 63
4.4.3 Rasio Udara Bahan bakar ................................................... 66
4.4.4 Effesiensi Volumetris ......................................................... 70
4.4.5Daya Aktual ......................................................................... 73
4.4.6 Effesiensi Termal Brake Aktual ........................................ 76
4.4.7 Specific Fuel Consumption ................................................ 79
4.4.8 Heat Loss ............................................................................ 81
4.4.9 Persentase Heat Loss .......................................................... 83
vii
Universitas Sumatera Utara
4.4.10 Emisi Gas Buang. ............................................................. 86
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan .................................................................................. 90
5.2
Saran ........................................................................................... 91
DAFTAR PUSTAKA..................................................................................... xvii
LAMPIRAN....................................................................................................
xviii
viii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Rudolf Christian Karl Diesel .................................................... 5
Gambar 2.2
Teknologi Konversi Biodiesel .................................................. 10
Gambar 2.3
Biji Bunga matahari .................................................................. 20
Gambar 2.4
Diagram Pv……………………………………………………23
Gambar 2.5
Diagram T-S ............................................................................. 24
Gambar 2.6
Prinsip Kerja Mesin Diesel ....................................................... 25
Gambar 3.1
Mesin Diesel Test Engine ......................................................... 38
Gambar 3.2
Engine Smoke Meter dan Gas Analyzer .................................. 39
Gambar 3.3
Tec Equipment TD-114 ............................................................ 39
Gambar 3.4
Minyak goreng biji bunga matahari ......................................... 40
Gambar 3.5
Pengukuran Kadar FFA ............................................................ 41
Gambar 3.6
Transesterifikasi ....................................................................... 41
Gambar 3.7
Pemisahan minyak dari gliserol............................................... 42
Gambar 3.8
Pencucian Biodiesel dengan air ................................................ 42
Gambar 3.9
Biodiesel Biji bunga matahari .................................................. 43
Gambar 3.10 Transesterifikasi ....................................................................... 40
Gambar 3.11 Pengujian nilai kalor bahan bakar ............................................ 47
Gambar 3.12 Diagram Alir Pengujian performansi mesin ............................. 49
Gambar 3.13 Diagram Alir Prosedur Pengujian Emisi Gas Buang ............... 50
Gambar 3.14 Set up alat…………………………………………………….. 51
GAmabr 3.15 Set-up pengujian performansi mesin…………………………53
Gambar 4.1
Grafik Daya vs Putaran untuk beban 3.5 kg ............................. 62
Gambar 4.2
Grafik Daya vs Putaran untuk beban 4.5 kg ............................. 62
Gambar 4.3
Grafik mf vs Putaran untuk beban 3.5 kg ................................ 65
Gambar 4.4
Grafik mf vs Putaran untuk beban 4.5 kg ................................ 65
Gambar 4.5
Viscous flow meter ................................................................... 66
ix
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.6
Grafik AFR vs Putaran untuk beban 3.5 kg ............................. 65
Gambar 4.7
Grafik AFR vs Putaran untuk beban 4.5 kg ............................. 69
Gambar 4.8
Grafik Effesiensi Volumetris vs Putaran untuk beban 3.5 kg .. 72
Gambar 4.9
Grafik effesiensi Volumetris vs Putaran untuk beban 4.5 kg ... 72
Gambar 4.10 Grafik Daya Aktual vs Putaran untuk beban 3.5 kg ................. 75
Gambar 4.11 Grafik Daya Aktual vs Putaran untuk beban 4.5 kg ................. 75
Gambar 4.12 Grafik effesiensi Termal Brake Akltual vs Putaran untuk beban
3.5 kg ........................................................................................ 78
Gambar 4.13 Grafik Effesiensi Termal Brake Aktual vs Putaran untuk beban
4.5 kg ........................................................................................ 78
Gambar 4.14 Grafik Specific Fuel Consumption vs Putaran untuk beban ..
3.5 kg ....................................................................................... 80
Gambar 4.15 Grafik Specific Fuel Consumption vs Putaran untuk beban ..
4.5 kg ........................................................................................ 80
Gambar 4.16 Grafik Heat Loss vs Putaran untuk beban 3.5 kg ................... 82
Gambar 4.17 Grafik Heat Loss vs Putaran untuk beban 4.5 kg ................... 82
Gambar 4.18 Grafik Persentase Heat Loss vs Putaran untuk beban 3.5 kg ... 85
Gambar 4.19 Grafik Persentase Heat Loss vs Putaran untuk beban 4.5 kg ... 85
Gambar 4.20 Kondisi injector………………………………………………88
x
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Standar biodiesel ...................................................................... 9
Tabel 2.2
Hasil Metil Ester Biodiesel Jelantah Sawit ............................ 14
Tabel 2.3
Spesifikasi Metil Ester Minyak Jarak ....................................... 17
Tabel 2.4
Kandungan giji bunga matahari………………………………21
Tabel 2.5
Standard Emisi Gas Buang ....................................................... 31
Tabel 4.1
Karateristik Biodiesel Biji Bunga Matahari ............................. 54
Tabel 4.2
Hasil Pengujian Bom Kalorimeter............................................ 56
Tabel 4.3
Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Pertamina dex ............. 57
Tabel 4.4
Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Pertamina dex + Biodiesel
BIji bunga matahari 5%.............................................................57
Tabel 4.5
Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Pertamina dex + Biodiesel
BIji bunga matahari 10%..........................................................58
Tabel 4.6
Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Pertamina dex + Biodiesel
BIji bunga matahari 15%..........................................................59
Tabel 4.7
Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Pertamina dex + Biodiesel
BIji bunga matahari 20%...........................................................55
Tabel 4.8
Data Perhitungan Untuk Daya .................................................. 61
Tabel 4.9
Data Perhitungan Untuk Laju aliran Bahan Bakar ................... 64
Tabel 4.10
Data Perhitungan Untuk AFR .................................................. 68
Tabel 4.11
Data Perhitungan Untuk Effesiensi Volumetris ....................... 71
xi
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.12
Data Perhitungan Untuk Daya Aktual ...................................... 74
Tabel 4.13
Data Perhitungan Untuk Effesiensi termal brake aktual .......... 77
Tabel 4.14
Data Perhitungan Untuk Specific Fuel Consumption .............. 79
Tabel 4.15
Data Perhitungan Untuk Heat Losses ....................................... 82
Tabel 4.16
Data Perhitungan Untuk Persentase Heat Loss ........................ 84
Tabel 4.17
Opacity……………………………………………………….86
Tabel 4.18
HC……………………………………………………………86
Tabel 4.19
CO……………………………………………………………87
xii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR NOTASI
Keterangan
Satuan
PB
Daya Keluaran
Watt
n
Putaran
rpm
T
Torsi
N.m
Sfc
Konsumsi Bahan Bakar Spesifik
g/kWh
ṁ�
Laju Aliran Bahan Bakar
Kg/jam
CV
Nilai Kalor
Kj/Kg
ηb
Efisiensi Thermal
%
t
Waktu
Jam
ṁ�
Laju massa udara dalam Silinder
Kg/jam
B
Diameter Silinder
mm
S
Panjang Langkah
mm
rc
Rasio Kompresi
Vd
Volume Silinder
m3
Vc
Volume sisa di silinder
m3
AFR
Rasio campuran bahan bakar dan udara
Lambang
xiii
Universitas Sumatera Utara