PENGARUH PENGGUNAAN BAHAN BAKAR PERTALITE TERHADAP AKSELERASI DAN EMISI GAS BUANG PADA SEPEDA MOTOR BERTRANSMISI OTOMATIS.

SKRIPSI

PENGARUH PENGGUNAAN BAHAN BAKAR

PERTALITE

TERHADAP AKSELERASI DAN EMISI GAS BUANG PADA

SEPEDA MOTOR BERTRANSMISI OTOMATIS

Oleh :

ANAK AGUNG WIRA KRESNA NINGRAT NIM : 1104305040

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA

PENGARUH PENGGUNAAN BAHAN BAKAR PERTALITE _TERHADAP AKSELERASI DAN EMISI GAS BUANG PADA SEPEDA MOTOR

BERTRANSMISI OTOMATIS

Oleh : Anak Agung Wira Kresna Ningrat

Dosen Pembimbing : Prof. Dr. Ir. I Gusti Bagus Wijaya Kusuma : Dr. Ir. I Wayan Bandem Adnyana, M.Erg.

ABSTRAK

Sebelum mengeluarkan Bahan Bakar Minyak (BBM) jenis Pertalite, Pertamina sudah memasarkan beberapa jenis BBM seperti Premium, Pertamax dan Pertamax Plus. Sebagai BBM dengan nilai Oktan paling rendah, maka premium mempunyai beberapa kelemahan. Dari aspek teknologi, Premium di dalam mesin kendaraan dengan kompresi lebih dari 9:1 akan terbakar dan meledak tidak pada waktunya pada saat gerakan piston sehingga menyebabkan Detonasi. Keunggulan Pertalite antara lain, Pertalite dinilai lebih bersih daripada Premium karena memiliki Research Octant Number (RON) di atas 88 yang terkandung dalam Premium. Kemudian harga jual Pertalite yang lebih murah ketimbang Pertamax dengan kadar RON 92. Meskipun sudah disampaikan keunggulannya, namun belum disampaikan hasil riset resmi untuk mengetahui kinerja mesin akibat pemakaian Pertalite. Maka dari itu perlu dilakukan pengujian kinerja mesin pada sepeda motor.

Pengujian ini dilakukan pada kendaraan sepeda motor empat langkah dengan sistem transmisi otomatis dalam kondisi standar dengan bahan bakar Pertalite dibandingkan dengan Premium dan Pertamax. Pengujian dilakukan dengan variasi putaran mesin, pengujian akselerasi dengan putaran mesin dari 3000 rpm sampai dengan 6000 rpm dan pada pengujian emisi gas buang putaran mesin dari 3000 rpm, 3500 rpm, 4000 rpm, 4500 rpm dan 5000 rpm.

Dari hasil pengujian akselerasi penggunaan bahan bakar Pertalite pada putaran engine 3000 – 6000 rpm menujukan akselerasi pada penggunaan bahan bakar Pertalite lebih baik dibandingkan pada penggunaan bahan bakar Premium dan kandungan emisi gas buang Pertalite secara garis besar berkurang pada gas HC, CO2,

CO dan O2 sehingga dapat dikatakan lebih ramah lingkungan dibandingkan dengan

bahan bakar Premium.

Kata kunci : Pertalite, Akselerasi, Emisi gas Buang

THE EFFECT OF PERTALITE FUEL TO ACCELERATION AND EXHAUST GAS EMISSIONS IN AUTOMATIC TRANSMISSION

MOTORCYCLE

Author : Anak Agung Wira Kresna Ningrat

Guidance : Prof. Dr. Ir. I Gusti Bagus Wijaya Kusuma : Dr. Ir. I Wayan Bandem Adnyana, M.Erg.

ABSTRACT

Before issuing the Fuel (BBM) pertalite type, pertamina already markets several types of fuel such as Premium, Pertamax, and Pertamax Plus. As the fuel with the lower octane value, the premium has several advantages, as we can seen from technology aspect, premium an engine with a compression of more than 9 : 1, will ignite and suddenly explode when the piston movement occurred, it can cause detonasi. In the other side. Pertalite has some advantages such as pertalite is cleaner than premium because it has a Research Octant Number (RON) over 88 which contained in premium. Then the selling price of pertalite is cheaper than pertamax with higher levels of RON 92. Although it has delivered its superiority, however it hasn’t delivered the results of an official study to determine the performance of the engine due to the use of pertalite. Thus it is necessary to test the performance of a motorcycle

Testing was conducted on a four-stroke motorcycle with automatic transmission system in standard conditions with fuel Pertalite compared with Premium and Pertamax. Testing was done by varying engine rpm, acceleration testing the engine speed of 3000 rpm up to 6000 rpm and the exhaust gas emissions testing machine rotation of 3000 rpm, 3500 rpm, 4000 rpm, 4500 rpm and 5000 rpm.

From the test results Pertalite acceleration fuel use in engine speed 3000 - 6000 rpm addressed acceleration in fuel use Pertalite better than in the use of fuel Premium and content of the exhaust gas emissions Pertalite marginally reduced in gas HC, CO2, CO and O2 so it can be said to be more environmentally friendly

Premium fuel.

Keywords: Pertalite, acceleration, exhaust gas emissions

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa / Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Pengaruh Penggunaan Bahan Bakar Pertalite _Terhadap Akselerasi Dan Emisi Gas Buang Pada Sepeda Motor Bertransmisi Otomatis”.

Skripsi ini merupakan syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Udayana.

Pada kesempatan ini penulis tidak lupa mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Dr. Ir. I Ketut Gede Sugita, MT. selaku Ketua Jurusan Teknik

Mesin Fakultas Teknik Universitas Udayana.

2. Bapak Prof. Dr. Ir. I Gusti Bagus Wijaya Kusuma Selaku Dosen Pembimbing I.

3. Bapak Dr. Ir. I Wayan Bandem Adnyana, M.Erg. Selaku Dosen Pembimbing II.

4. Seluruh penguji yang bersangkutan.

5. Bapak Prof. Dr. Ir. I Gusti Bagus Wijaya Kusuma selaku dosen pembimbing akademik.

6. Keluarga yang selalu mendukung dan membantu dalam perkuliahan hingga penyusunan skripsi.

7. Kepada rekan – rekan dan semua pihak di Jurusan Teknik Mesin, yang telah banyak membantu selama proses penulisan skripsi ini.

Penulis menyadari skripsi ini jauh dari sempurna, mengingat keterbatasan pengetahuan yang penulis miliki. Saran yang sifatnya membangun dari pembaca sangat penulis harapkan demi kesempurnaan skripsi ini.

Bukit Jimbaran, Pebruari 2016

Penulis v

DAFTAR ISI

Halaman

LEMBAR PENGESAHAN ... . i

LEMBAR PERSETUJUAN ... ii

ABSTRAK ... iii

ABSTRACT ... iv

KATA PENGANTAR ... v

DAFTAR ISI ... vi

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR TABEL ... ix

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 Batasan Masalah ... 3

1.4 Tujuan Penelitian ... 3

1.5 Manfaat Penelitian ... 3

BAB II DASAR TEORI ... 4

2.1 Motor Bensin ... 4

2.1.1 Penjelasan Umum ... 4

2.1.2 Siklus Otto ... 5

2.1.3 Proses Pembakaran pada Motor Bensin ... 7

2.1.4 Rasio Udara Bahan Bakar ... 8

2.2 Prinsip Kerja Motor Bensin Empat Langkah ... 9

2.3 Bahan Bakar Bensin ... 10

2.4 Angka Oktan ... ... 11

2.5 Pertalite ... 11

2.6 Pertamax ... 13

2.7 Premium ... 15

2.8 Emisi Gas Buang ... ... 16

2.8.1 Hidro Karbon (HC) ... 17

2.8.2 Karbon Monoksida (CO) ... 18

2.9 Ambang Batas Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotor ... 18

2.10 Akselerasi... ... 19

BAB III METODE PENELITIAN ... 20

3.1 Persiapan Pengujian ... 20

3.1.1 Bahan dan Peralatan Pengujian ... 20

3.2 Rancangan Penelitian ... 22

3.3 Prosedur Pengujian ... 22

3.3.1 Pengujian Akselerasi ... 22

3.3.2 Pengujian Emisi Gas Buang ... 23

3.4 Diagram Alir Pengujian ... 25

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 26

4.1 Data Hasil Penelitian ... 26

4.1.1 Data Hasil Penelitian Akselerasi ... 26

4.1.2Data Hasil Penelitian Emisi Gas Buang ... 27

4.2 Pengolahan Data ... 29

4.2.1Perhitungan Akselerasi ... 29

4.2.1Perhitungan Untuk Mencari Rata-rata ... 30

4.3 Pembahasan Hasil Penelitian ... 34

4.2.1Pembahasan Akselerasi ... 34

4.2.2Pembahasan Emisi Gas Buang ... 36

4.2.2.1Pembahasan Untuk Kandungan Emisi Gas Buang HC ... 36

4.2.2.2 Pembahasan Untuk Kandungan Emisi Gas Buang CO ... 37

4.2.2.3 Pembahasan Untuk Kandungan Emisi Gas Buang CO2 ... 39

4.2.2.4 Pembahasan Untuk Kandungan Emisi Gas Buang O2 ... 41

BAB V PENUTUP ... 43

5.1 Kesimpulan ... 43

5.2 Saran ... 43

DAFTAR PUSTAKA ... 44

PERNYATAAN ... 46

LAMPIRAN ... 47

LEMBAR ASISTENSI ... 51

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1. P-V dan T-S Diagram ... 5

Gambar 2.2. Prinsip Kerja Motor Bensin 4 Langkah ... 9

Gambar 3.1 Sepeda Motor Honda Vario ... . 20

Gambar 3.2 Rolling Road Dynometer ... ... 21

Gambar 3.3 Gas Analyser ... ... 21

Gambar 3.4 Diagram Alir Penelitian... 25

Gambar 4.1 Grafik Perbandingan Akselerasi Bahan Bakar Premium, Pertamax dan Pertalite ... 34

Gambar 4.2 Grafik Perbandingan Kandungan Emisi Gas Buang HC dengan Bahan Bakar Premium, Pertamax dan Pertalite ... 36

Gambar 4.3 Grafik Perbandingan Kandungan Emisi Gas Buang CO dengan Bahan Bakar Premium, Pertamax dan Pertalite ... 38

Gambar 4.4 Grafik Perbandingan Kandungan Emisi Gas Buang CO2 dengan Bahan Bakar Premium, Pertamax dan Pertalite ... 39

Gambar 4.5 Grafik Perbandingan Kandungan Emisi Gas Buang O2 dengan Bahan Bakar Premium, Pertamax dan Pertalite ... 41

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Komposisi Oksigen dan Nitrogen Dalam Udara ... 7

Tabel 2.2 Spesifikasi Pertalite ... 12

Tabel 2.3 Spesifikasi Pertamax ... 14

Tabel 2.4 Spesifikasi Premium ... 15

Tabel 2.5 Ambang Batas Emisi Gas Buang Kendaraa Bermotor ... 18

Tabel 4.1 Data Waktu Akselerasi... 26

Tabel 4.2 Data Emisi Gas Buang Premium ... 27

Tabel 4.3 Data Emisi Gas Buang Pertamax... 27

Tabel 4.4 Data Emisi Gas Buang Pertalite ... 28

Tabel 4.5 Data Akselerasi ... 29

Tabel 4.6 Data Rata-Rata Waktu Akselerasi ... 30

Tabel 4.7 Data Rata-Rata Emisi Gas Buang Premium ... 31

Tabel 4.8 Data Rata-Rata Emisi Gas Buang Pertamax ... 32

Tabel 4.9 Data Rata-Rata Emisi Gas Buang Pertalite ... 33

1

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sebelum mengeluarkan Pertalite, Pertamina sudah memasarkan beberapa jenis Bahan Bakar Minyak (BBM) seperti Premium, Pertamax dan Pertamax Plus. Premium dipasarkan untuk pengguna kendaraan umum dan sepeda motor yang membutuhkan BBM murah. Sedangkan, Pertamax dan Pertamax Plus ditunjukan untuk kendaraan pribadi.

Premium merupakan BBM jenis distilat yang memiliki warna kekuningan yang jernih. Premium mengandung oktan atau Research Octane Number (RON) sebesar 88, paling rendah di antara jenis BBM untuk kendaraan bermotor.

Sebagai BBM dengan nilai Oktan paling rendah, maka premium mempunyai beberapa kelemahan. Dari aspek teknologi, Premium di dalam mesin kendaraan dengan kompresi lebih dari 9:1 akan terbakar dan meledak tidak pada waktunya pada saat gerakan piston sehingga menyebabkan Detonasi. Detonasi menyebabkan tenaga mesin berkurang sehingga terjadi pemborosan atau in-efisiensi. Dari aspek keuangan, knocking yang berkepanjangan berakibat terjadinya kerusakan pada piston sehingga menyebabkan lebih cepat untuk penggantian piston (Jannah, 2015).

Sedangkan, Pertamax merupakan BBM yang dibuat menggunakan tambahan zat aditif. Pertamax pertama kali diluncurkan pada tahun 1999 sebagai pengganti Premix 98 karena unsur Methyl Tertra Butyl Ether (MTBE) yang berbahaya bagi lingkungan.

Pertamax sangat disarankan digunakan pada kendaraan bermotor yang diproduksi setelah tahun 1990, terutama kendaraan yang menggunakan teknologi electronic fuel injection (EFI) dan catalytic converters (pengubah katalitik). Pertamax dijual di pasaran dengan harga lebih tinggi dibandingkan Premium (Suhartono, 2015).

Pertalite merupakan jenis BBM baru yang telah diluncurkan Pertamina untuk memenuhi Surat Keputusan Dirjen Migas Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Nomor 313 Tahun 2013 yang isinya menetapkan standar mutu (Spesifikasi)

2

bahan bakar minyak jenis bensin 90 yang dipasarkan di dalam negeri (Kementrian ESDM, 2013). Saat ini BBM dengan kadar RON 90 belum ada.

Dari sisi teknologi, sebenarnya kendaraan roda empat di Indonesia rata-rata bisa mengonsumsi BBM RON 90-92. Pembuatan bensin jenis baru ini sebenarnya sudah menjadi wacana lama pertamina dan dirasa perlu menjual bensin RON 90.

Keunggulan Pertalite versi pertamina antara lain Pertalite dinilai lebih bersih daripada Premium karena memiliki Research Octant Number (RON) di atas 88 yang terkandung dalam Premium. Kemudian harga jual Pertalite yang lebih murah ketimbang Pertamax dengan kadar RON 92, sehingga nantinya masyarakat akan mendapatkan BBM kualitas baik dengan harga lebih murah (Jannah, 2015).

Pertalite memiliki warna hijau dengan penampilan visual jernih dan terang dan tidak ada kandungan timbal serta memiliki kandungan sulfur maksimal 0,05 persen m/m atau setara dengan 500 ppm. Keunggulan terakhir, Pertalite 100 persen merupakan hasil impor (Suhartono, 2015). Pertalite dihasilkan dengan penambahan zat aditif dalam proses pengolahannya di kilang minyak, diluncurkan tanggal 24 Juli 2015 sebagai varian baru bagi konsumen yang ingin BBM dengan kualitas di atas Premium tetapi lebih murah dari pada Pertamax.

Meskipun sudah disampaikan keunggulan di atas, namun belum disampaikan hasil riset resmi untuk mengetahui kinerja mesin akibat pemakaian Pertalite. Maka dari itu perlu dilakukan pengujian kinerja mesin pada sepeda motor, yang meliputi emisi gas buang dan akselerasi kendaraan yang akan dibandingkan dengan pemakaian Premium dan Pertamax. Hasil pengujian ini diharapkan akan mendapat hasil tentang pemakaian bahan bakar terhadap unjuk kerja motor bakar.

1.2 Rumusan Masalah

Mengacu pada latar belakang masalah diatas, maka rumusan masalah adalah bagaimanakah perubahan akselerasi dan emisi gas buang akibat pemakaian pemakaian bahan bakar Pertalite pada kendaraan bermotor dengan sistem transmisi otomatis.

3

1.3 Batasan Masalah

Dari masalah di atas perlu kiranya untuk memberikan batasan masalah, agar dapat memberikan arah yang jelas pada penelitian awal ini, maka penelitian dibatasi pada :

 Motor yang digunakan adalah motor matic Vario tahun 2014 dalam kondisi mesin standar, dengan volume silinder 108 cc.

 Untuk setiap pengujian, mesin dalam keadaan standart.

 Perubahan kecepatan putaran dilakukan dengan menyetel katup gas pada karburator dan tidak dipengaruhi oleh gerakan tangan.

 Bukaan throtle gas adalah 3/4 putaran dari putaran penuh dengan asumsi pembakaran terjadi pada kondisi stokiometrinya.

1.4 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah untuk mengetahui perubahan akselerasi dan emisi gas buang akibat pemakaian pemakaian bahan bakar Pertalite pada kendaraan bermotor dengan sistem transmisi otomatis.

1.5 Manfaat Penelitian

Bagi Penulis:

 Untuk dapat memperdalam pengetahuan di bidang motor bakar dan dapat menerapkan secara langsung di lapangan teori-teori yang didapat di perkuliahan.

Bagi Pembaca:

 Pembaca dapat mengetahui perbedaan akselerasi kendaraan dan emisi gas buang pada sepeda motor 4 langkah bertransmisi otomatis dengan menggunakan bahan bakar Pertalite dan bahan bakar Premium serta Pertamax.

 Memberi informasi tentang bahan bakar Pertalite sebagai bahan bakar pengganti Premium.

4

BAB II DASAR TEORI

2.1 Motor Bensin 2.1.1 Penjelasan Umum

Motor bensin merupakan suatu motor yang menghasilkan tenaga dari proses pembakaran bahan bakar di dalam ruang bakar. Karena pembakaran ini berlangsung di dalam ruang bakar maka motor ini dikatagorikan pesawat kalor dengan pembakaran dalam (Iternal Combustion Engine).

Motor bensin dilengkapi dengan busi dan karburator. Karburator dalam motor bensin merupakan suatu tempat pencampuran bahan bakar dan udara agar tejadi campuran berbentuk gas supaya dapat terbakar oleh percikan bunga api busi dalam ruang bakar. Setelah pencampuran udara dan bahan bakar berbetuk gas kemudian campuran tersebut dari karburator diisap ke dalam ruang bakar melalui katup masuk. Kemudian di dalam ruang bakar loncatan bunga api listrik dari busi menjelang akhir langkah kompresi membakar campuran tersebut sehingga terjadilah pembakaran yang kemudian menghasilkan daya motor. Tapi saat ini sudah ada motor bensin yang menggunakan injektor sebagai pengganti karburator. Pada motor bensin seperti ini, bahan bakar disemprotkan langsung ke dalam ruang bakar, tanpa melalui pencampuran bahan bakar dan udara pada karburator. Jadi dengan sistem injektor pemakaian bahan bakar menjadi lebih efisien dan pembakaran lebih sempurna. Karena pada sistem ini bahan bakar dikabutkan langsung ke ruang bakar, jadi kemungkinan bahan bakar terbuang lebih sedikit.

Motor bensin dibedakan menjadi dua jenis yaitu motor bensin 4 langkah dan motor bensin 2 langkah. Motor bensin 2 langkah adalah motor bensin yang memerlukan 2 kali langkah torak atau 1 kali putaran poros engkol untuk menghasilkan 1 kali pembakaran dan 1 kali langkah kerja. Sedangkan motor bensin 4 langkah adalah motor bensin yang memerlukan 4 kali langkah torak atau 2 kali putaran poros engkol untuk menghasilkan 1 pembakaran dan 1 langkah kerja. Siklus kerja 4 langkah ini dipertemukan pertama kali oleh seorang ilmuan Jerman bernama Nicholas August Otto pada tahun 1876.

5

2.1.2 Siklus Otto

Siklus mesin 4 langkah dapat dijabarkan dalam siklus Otto udara standar yang terdiri dari 6 fase yaitu: pemasukan, pemampatan, pemanasan, pendayaan, pendinginan dan pembuangan. Enam fase siklus ini dapat digambarkan dalam diagram PVT (Pressure, Volume, Temprature) sebagai berikut.

P – V . Diagram T –S . Diagram Gambar 2.1 P-V dan T-S Diagram

(Sumber : Satiadiwiria, 1986)

 Fase Pemasukan (Campuran Bahan Bakar dan Udara)

Garis T0 – T1 adalah garis fase proses tekanan tetap dan suhu tetap yang

menggambarkan langkah pemasukan gas campuran udara dan bahan bakar pada tekanan dan suhu tetap dari karburator ke silinder mesin, ketika katup masuk membuka dan piston turun 180 derajat, ruang silinder membesar. Dalam proses ini, tekanan gas P dan suhu gas T tetap dan setara tekanan dan suhu standar normal udara luar, karena katup masuk terbuka. Volume silinder V membesar dari V1 ke V2, sehingga bobot molekul gas campuran

bahan bakar dan udara dalam silinder bertambah.

ENERGI FLOW Qin = heat input Qout = heat output V = constan

6

 Fase Pemampatan (Kompresi Gas)

Garis T1 – T2 adalah garis fase proses yang menggambarkan langkah

pemampatan gas campuran udara dan bahan bakar dalam silinder, ketika katup masuk tertutup dan katup buang tertutup dan piston naik 180 derajat, ruang silinder mengecil. Dalam proses ini volume silinder dan volume gas V mengecil dari V1 ke V2, bobot molekul gas campuran bahan bakar dan

udara tetap. Tekanan gas P meningkat dari P1 ke P2 dan suhu gas T

meningkat dari T1 ke T2.

 Fase Pemanasan dan Pembakaran Gas

Garis T2 – T3 adalah proses pada volume tetap yang mengambarkan proses

pemanasan dan penyalaan dan pembakaran gas campuran bahan bakar dan udara oleh percikan api busi, ketika kedua katup tertutup. Dalam proses ini volume gas tetap pada V1, tetapi karena pemanasan, tekanan gas meningkat

naik dari P2 ke P3, sehingga suhu meningkat naik dari T2 ke T3 dan terjadi

peledakan gas campuran bahan bakar dan udara oleh percikan api busi.  Fase Pendayaan (Usaha)

Garis T3 – T4 adalah garis proses yang menggambarkan langkah pendayaan

karena pembakaran gas campuran udara dan bahan bakar dalam silinder ketika kedua katup tertutup sehingga silinder turun 180 derajat, ruang silinder membesar. Dalam proses ini volume silinder V membesar dari V1

ke V2, bobot gas campuran tetap, tekanan gas V merosot turun dari P3 ke P4

dan suhu gas T merosot turun dari T3 ke T4.

 Fase Pendinginan Gas Sisa Pembakaran.

Garis T4 – T1 adalah proses volume konstan yang mengambarkan proses

pendinginan dan pengeluaran tenaga panas hasil pembakaran, ketika katup buang terbuka. dalam proses ini, volume gas tetap pada V2, bobot gas

campuran tetap tekanan gas turun dari P4 ke P1 sehingga suhu gas merosot

turun dari T4 ke T1.

 Fase Pembuangan (Pengeluaran Gas Sisa Pembakaran).

Garis T1 – T0 adalah fase proses tekanan tetap yang menggambarkan

langkah pembuangan sisa pembakaran, piston naik, ruang silinder mengecil, dimana tekanan gas P dan suhu gas T tetap setara tekanan atmosfer (udara

7

luar) karena katup buang terbuka. Volume silinder V mengecil dari V2 ke

V1, sehingga bobot gas sisa pembakaran berkurang.

2.1.3 Proses Pembakaran Pada Motor Bensin

Pembakaran adalah merupakan suatu proses secara kimiawi yang berlangsung dengan cepat antara oksigen (O2) dengan unsur yang mudah terbakar dari bahan

bakar pada suhu dan tekanan tertentu.

Unsur-unsur yang penting di dalam bahan bakar yaitu, karbon, hidrogen dan belerang. Belerang biasanya hanya merupakan unsur ikatan dengan panas pembakaran yang tidak terlalu besar, tetapi mempunyai peranan yang sangat penting dalam masalah korosi dan pencemaran lingkungan.

Di dalam proses pembakaran (oksidasi) selalu terikat unsur oksigen, unsur ini didapat dari udara sekeliling. Pada umumnya udara terdiri dari dua komponen utama yaitu oksigen dan hidrogen.

Tabel 2.1 Komposisi Oksigen dan Nitrogen Dalam Udara

Unsur Volume(%) Berat(%)

Oksigen (O2) 20,99 23,15

Nitrogen (N2) 78,03 76,85

Gas lain-lain 0,98

-(Sumber : Yeliana, 2004)

Di dalam suatu pembakaran, energi kimia diubah menjadi energi panas dimana pada setiap terjadi pembakaran akan selalu menghasilkan gas buang yang meliputi komponen-komponen gas buang antara lain: CO2, NO2, H2O, SO2, dan CO.

Proses pembakaran menghasilkan perubahan energi bahan bakar menjadi tenaga gerak, perubahan energi bersumber dari hasil pembakaran bahan bakar. Dalam pembakaran yang sempurna secara teoritis, reaksi pembakaran adalah sebagai berikut:

8

Tetapi dalam prakteknya, udara mengandung ± 21 % O2 dan ± 78% N2. Serta

pembakaran yang 100 % sempurna hanya didapat dalam laboratorium. Sehingga dalam prakteknya, pembakaran akan berlangsung :

C8H18 + 12,5 (O2 + 79/21N2) 8 CO2 + 9 H2O +

2,5 (79/21N2)+ E…..………. (2.2)

Jadi untuk pembakaran 1 mol bahan bakar memerlukan udara pembakaran (12,5) mol udara, serta menghasilkan 8 mol CO2, 9 mol H2O, 12,5 (79/21) mol N2

dan Energi.

Pembakaran bahan bakar pada motor bensin dimulai dengan pemasukan campuran udara dan bahan bakar dari karburator menuju ruang bakar lewat katup masuk yang kemudian dinyalakan oleh percikan nyala api dari busi pada tekanan tertentu. Percikan nyala api busi tersebut kemudian membakar campuran yang telah siap untuk terbakar dengan kecepatan yang sangat tinggi. Sehingga terjadilah suatu pembakaran yang kemudian bisa mendorong torak dari Titik Mati Atas ke Titik Mati Bawah untuk menggerakkan poros engkol dan terjadilah putaran atau usaha pada motor (Aditya, 2012).

2.1.4 Rasio Udara dengan Bahan Bakar

Rasio udara dengan bahan bakar adalah suatu perbandingan antara udara dengan bahan bakar yang akan masuk ke ruang bakar.

Rasio udara dan bahan bakar dapat dirumuskan :

 Rasio udara dengan bahan bakar untuk bahan bakar bensin :

C8H18 + 12,5 (O2 + 79/21 N2) 8 CO2 + 9 H2O +

12,5 (79/21N2) + E... (2.3)

Maka rasio bahan bakar - udara untuk bensin adalah 1 :12.5

Untuk mengetahui rasio massa udara dengan massa bahan bakar pada masing-masing variasi pengujian maka dapat dihitung sebagai berikut:

AFR = 

M

.udara /



9

Laju aliran massa udara dari setiap variasi bukaan diameter saluran udara dapat dihitung dengan menggunakan persamaan rumus sebagai berikut:

V.udara = A x ∆ˉv ………...…... (2.5)



M

.udara =



V.udara x

ρ

.udara... (2.6)

Dimana: V.udara = Laju aliran volume udara(cm3/dt)

A = Luas penampang saluran udara(cm²) v =

Kecepatan kendaraan(cm/dt)



M

.udara = Laju aliran massa udara(gr /dt)

_Mf _{= Konsumsi bahan bakar(gr/dt)}

ρ

.udara = 0,001125 kg/lt

AFR

= Rasio udara dengan bahan bakar (Aditya, 2012).

2.2. Prinsip Kerja Motor Bensin Empat Langkah

Prinsip kerja dari motor bensin 4 langkah adalah mengikuti siklus Otto yaitu untuk menghasilkan 1 kali tenaga kerja memerlukan 4 kali langkah torak atau 2 kali putaran poros engkol.

Berikut ini adalah skema langkah kerja motor bensin 4 langkah:

1) Langkah isap 2) Langkah kompresi 3) Langkah usaha 4) Langkah buang

Gambar 2.2 Prinsip Kerja Motor Bensin 4 Langkah (Sumber : Astra Motor, 2001)

10

1)Langkah Isap

Piston bergerak ke bawah meninggalkan Titik Mati Atas (TMA) ke Titik Mati Bawah (TMB) sambil mengisap campuran udara dan bensin ke dalam silinder. Selama langkah ini katup isap membuka dan katup buang dalam keadaan menutup. Poros engkol membuat setengah putaran pertama.

2) Langkah Kompresi

Piston bergerak dari TMB ke TMA memampatkan campuran udara dan bensin yang berada dalam silinder. Campuran udara dan bensin ini dimampatkan diantara piston dan dasar atas silinder (ruang bakar). Selama langkah ini katup isap dan katup buang berada dalam keadaan tertutup. Pada gerak kompresi ini poros engkol membuat setengah putaran yang kedua. 3) Langkah Kerja

Bila telah mencapai TMA, campuran udara dan bensin yang dimampatkan tadi dibakar oleh percikan api listrik yang keluar dari busi, menyebabkan terbakarnya gas-gas dan menimbulkan tenaga yang mendorong piston ke TMB. Selama gerak ini katup-katup isap dan buang dalam keadaan tertutup. Poros engkol membuat setengah putaran yang ketiga.

4) Langkah Buang

Piston bergerak ke TMA mendorong gas-gas yang telah terbakar keluar melalui katup buang. Katup isap dalam keadaan tertutup dan katup buang membuka selama torak bergerak ke TMA. Selama gerak buang ini poros engkol membuat setengah putaran keempat, pada akhirnya piston kembali pada kedudukannya semula dan piston telah melakukan 4 gerakan sepenuhnya. Dan kemudian akan kembali melakukan proses yang sama secara berulang-ulang.

2.3 Bahan Bakar Bensin

Bensin adalah satu jenis bahan bakar minyak yang digunakan untuk bahan bakar mesin kendaraan bermotor yang pada umumnya adalah jenis sepeda motor dan mobil. Bahan bakar bensin yang dipakai untuk motor bensin adalah jenis gasoline atau petrol. Bensin pada umumnya merupakan suatu campuran dari hasil pengilangan yang mengandung parafin, naphthene dan aromatic dengan

11

perbandingan yang bervariasi. Sekarang ini tersedia empat jenis bensin, yaitu Premium, Pertamax, Pertalite dan Pertamax plus. Ketiganya mempunyai mutu atau prilaku (perfomance) yang berbeda. Mutu bensin dipergunakan dengan istilah bilangan oktana (Octane Number).

2.4 Angka Oktan

Angka oktan pada bensin adalah suatu bilangan yang menunjukan kemampuan bertahan terhadap detonasi (knocking) yaitu pembakaran terjadi terlalu cepat sebelum piston berada pada posisi yang tepat. Ketukan menyebabkan mesin mengelitik, mengurangi efisiensi bahan bakar dan dapat pula merusak mesin. Makin besar angka oktannya, makin besar pula kemampuan bertahan mesin terhadap detonasi.

Untuk menentukan nilai oktan, ditetapkan dua jenis senyawa sebagai pembanding yaitu “isooktana” dan n-haptana. Kedua senyawa ini adalah dua diantara macam banyak senyawa yang terdapat dalam bensin. Isooktana menghasilkan ketukan paling sedikit, diberi nilai oktan 100, sedangakan n-heptana menghasilkan ketukan paling banyak, diberi nilai oktan 0 (nol). Suatu campuran yang terdiri 80 % isooktana dan 20% n-heptana mempunyai nilai oktan sebesar (80/100 x 100) + (20/100 x 0) = 80 (Tirtoatmojo, R, 2004).

2.5 Pertalite

Pertalite adalah bahan bakar minyak dari Pertamina dengan RON 90. Pertalite komposisi bahannya adalah nafta yang memiliki RON 65-70, agar RON-nya menjadi RON 90 maka dicampurkan HOMC (High Octane Mogas Component), percampuran HOMC yang memiliki RON 92-95, selain itu juga ditambahkan zat aditif EcoSAVE. Zat aditif EcoSAVE ini bukan untuk meningkatkan RON tetapi agar mesin menjadi bertambah halus, bersih dan irit.

12

Spesifikasi Pertalite sebagai berikut :

Tabel 2.2 Spesifikasi Pertalite

(Sumber : PT. Pertamina, 2015) Pertalite

No Karakteristik Satuan Batasan Min Max 1 Angka Oktan Riset (RON) RON 90,0 - 2 Stabilitas Oksidasi Menit 360 - 3 Kandungan Sulfur % m/m - 0,05 4 Kandungan Timbal (Pb) gr/l Dilaporkan (injeksi

timbal tidak diijinkan) 5 Kandungan Logam mg/l Tidak terdeteksi

(mangan (Mn), Besi (Fe)) 6 Kandungan Oksigen % m/m - 2,7 7 Kandungan Olefin % v/v Dilaporkan 8 Kandungan Aromatic % v/v 9 Kandungan Benzena % v/v 10 Distilasi : 10% vol. penguapan o_{C - 74}

50% vol. penguapan o_{C 88 125}

90% vol. penguapan o_{C - 180}

Titik didih akhir o_{C - 215}

Residu % vol - 2,0

11 Sedimen mg/l 1

12 Unwashed gum mg/100

ml 70

13 Washed gum mg/100

ml - 5

14 Tekanan Uap kPa 45 60 15 Berat jenis (pada suhu 15 o_{C) kg/m3 715 770}

16 Korosi bilah Tembaga menit Kelas 1 17 Sulfur Mercaptan % massa - 0,002 18 Penampilan Visual Jernih &

Terang

19 Warna Hijau

20 Kandungan Pewarna gr/100 l - 0,13

21 Bau Dapat

13

Nafta adalah material yang memiliki titik didih antara gasolin dan kerosin yang digunakan untuk pelarut dry cleaning (pencuci), pelarut karet, bahan awal etilen, bahan bakar jet dikenal sebagai JP-4. HOMC yaitu merupakan produk naphtha (komponen minyak bumi) yang memiliki struktur kimia bercabang dan ring (lingkar) berangka oktan tinggi, Oktan diatas 92, bahkan ada yang 95, sampai 98 lebih. Kebanyakan merupakan hasil olah lanjut naphtha jadi berangka oktane tinggi atau hasil perengkahan minyak berat menjadi HOMC. Terbentuknya oktane number tinggi adalah hasil perengkahan katalitik ataupun sintesa catalityc di reaktor kimia Unit kilang RCC/FCC/RFCC atau Plat Forming atau proses polimerisasi katalitik lainnya.

Inilah beberapa keunggulan Pertalite versi Pertamina adalah: 1. Lebih bersih daripada Premium karena memiliki RON di atas 88. 2. Dijual dengan harga lebih murah dari Pertamax.

3. Memiliki warna hijau dengan penampilan visual jernih dan terang.

4. Tidak ada kandungan timbal serta memiliki kandungan sulfur maksimal 0,05 persen m/m atau setara dengan 500 ppm.

5. Pertalite 100 persen merupakan hasil import (PT. Pertamina, 2015).

2.6 Pertamax

Pertamax adalah bahan bakar minyak dari Pertamina dengan RON 92. Pertamax ditujukan untuk kendaraan yang mensyaratkan penggunaan bahan bakar beroktan tinggi tanpa timbel. Pertamax adalah motor gasoline tanpa timbal dengan kandungan aditif lengkap generasi mutakhir yang dapat membersihkan Intake Valve Port Fuel Injector dan ruang bakar dari karbon deposit. Pertamax mempunyai RON 92 (Research OctaneNumber) yang dianjurkan juga untuk kendaraan berbahan bakar bensin dengan perbandingan kompresi tinggi. Diketahui bahwa karena kadar oktan yang terkandung dalam Pertamax lebih tinggi dibandingkan Premium, mengakibatkan produk bensin super ini diyakini dapat memberikan prestasi mesin yang lebih bagus dan perawatan mesin lebih baik dibanding menggunakan Premium (Mahdiansah, 2010).

14

Spesifikasi Pertamax sebagai berikut :

Tabel 2.3 Spesifikasi Pertamax

(Sumber : PT. Pertamina, 2007) Pertamax

No Karakteristik Satuan Batasan Min Max 1 Angka Oktan Riset (RON) RON 92,0 - 2 Stabilitas Oksidasi Menit 480 - 3 Kandungan Belerang % m/m - 0,05 1₎

4 Kandungan Timbal (Pb) gr/l - 0,013 2₎

5 Kandungan Logam mg/l - - (mangan (Mn), Besi (Fe)) 6 Kandungan Silikon mg/kg - - 7 Kandungan Oksigen % m/m - 2,7 3₎

8 Kandungan Olefin % v/v - *) 9 Kandungan Aromatic % v/v - 50,0 10 Kandungan Benzena % v/v - 5,0

11 Distilasi :

10% vol. penguapan oC - 70 50% vol. penguapan oC - 110 90% vol. penguapan oC - 180 Titik didih akhir oC - 215 Residu % vol - 2,0

12 Sedimen mg/l 1

13 Unwashed gum mg/100 ml 70 14 Washed gum mg/100 ml - 5 15 Tekanan Uap kPa 45 60 16 Berat jenis (pada suhu 15 oC) kg/m3 715 770 17 Korosi bilah Tembaga menit Kelas 1

18 Sulfur Mercaptan % massa - 0,002 19 Penampilan Visual Jernih & Terang

20 Warna Biru

21 Kandungan Pewarna gr/100 l - 0,13 22 Kandungan Phospor mg/l - -

15

2.7 Premium

Premium adalah bahan bakar minyak dari Pertamina dengan RON 88. Premium diperoleh dari minyak mentah yang dipompa dari perut bumi dan biasa disebut crude oil, dengan proses destilasi atau penyulingan minyak mentah, bensin diperoleh pada temperatur 150 oC, cairan ini mengandung hidrokarbon.

Spesifikasi Premium sebagai berikut :

Tabel 2.4 Spesifikasi Premium

(Sumber : PT. Pertamina, 2007) Premium

No Karakteristik Satuan

Batasan

Tanpa timbal Bertimbal Min Max Min Max 1 Bilangan oktan

Angka Oktan Riset

(RON) RON 88,0 - 88,0 - Angka Mktan Motor

(MON) MON Dilaporkan dilaporkan 2 Stabilitas Oksidasi Menit 360 - 360 - 3 Kandungan Sulfur % m/m - 0,05 1) - 0,05 1) 4 Kandungan Timbal (Pb) gr/l - 0,013 - 0,3 5 Kandungan Oksigen % m/m - 2,7 2_{) - 2,7} 2₎

6 Distilasi : 10% vol. penguapan o_{C - 74 - 74}

50% vol. penguapan o_{C 88 125 88 125}

90% vol. penguapan o_{C - 180 - 180}

Titik didih akhir o_{C - 215 - 215}

Residu % vol - 2,0 - 2,0 7 Washed gum mg/100 ml - 5 - 5 8 Tekanan Uap kPa - 60 - 60 9 Berat jenis (pada suhu 15 o_{C) kg/m}3 _{715 780 715 780}

10 Korosi bilah Tembaga menit Kelas 1 Kelas 1 11 Sulfur Mercaptan % massa - 0,002 - 0,002 12 Penampilan Visual Jernih & Terang Jernih & Terang

13 Warna Merah Merah

14 Kandungan Pewarna gr/100 l 0,13 0,13 15 Bau Dapat Dirasarkan

Dapat Dirasarkan

16

Atom-atom karbon dalam minyakmentah saling berhubungan membentuk rantai dengan panjang yang berbeda beda. Secara sederhana bensin tersusun dari hidrokarbon rantai lurus dengan rumus kimia CnH2n+2 mulai dari C7 (heptana)

sampai dengan C11 dengan kata lain bensin terbuat dari molekul yang hanya terdiri

dari hidrogen dan karbon, saling terikat satu dengan yang lainnya sehingga membentuk rantai (Mahdiansah, 2010).

2.8 Emisi Gas Buang

Bensin bekerja di dalam mesin pembakaran yang ditemukan oleh Nikolaus Otto. Mesin pembakaran dikenal pula dengan nama Mesin Otto. Cara kerja bensin di dalam mesin pembakaran. Bensin dari tangki masuk ke dalam karburator. Kemudian bercampur dengan udara. Pada mesin modern peran karburator digantikan oleh sistem injeksi. Sebuah sistem pembakaran baru yang bisa meminimalisir emisi gas buang kendaraan. Campuran bensin dan udara kemudian dimasukkan ke dalam ruang bakar. Selanjutnya, campuran bensin dan udara yang sudah berbentuk gas, ditekan oleh piston hingga mencapai volume yang sangat kecil. Gas ini kemudian dibakar oleh percikan api dari busi.

Hasil pembakaran inilah yang menghasilkan tenaga untuk menggerakkan kendaraan. Dalam kenyataannya, pembakaran gas di dalam mesin tidak berjalan dengan sempurna. Salah satu masalah yang sering muncul adalah “ketukan di dalam mesin”, atau disebut sebagai "mesin ngelitik" atau knocking. Jika dibiarkan, knocking dapat menyebabkan kerusakan pada mesin. Knocking terjadi karena campuran udara dan bahan bakar terbakar secara spontan karena tekanan tinggi di dalam mesin, bukan karena percikan api dari busi.

Untuk memperlambat pembakaran bahan bakar, dulu digunakan senyawa Pb seperti TEL (Tetra Ethyl Lead) dan MTBE (Methyl Tertiary Butyl Eter). Oleh karena Pb bersifat racun, maka penggunaanya sudah diganti dengan senyawa organik seperti etanol. Antioksidan digunakan untuk menghambat pembentukkan kerak yang dapat menyumbat saringan dan saluran bensin. Bensin banyak mengandung senyawa olefin yang mudah bereaksi dengan oksigen membentuk kerak yang disebut gum. Jadi, bensin perlu ditambahkan antioksidan, seperti alkil fenol. Pewarna untuk membedakan berbagai jenis bensin. Contohnya pewarna kuning untuk bensin

17

premium. Pewarna sebaiknya tidak mempengaruhi kualitas bensin. Antikorosi untuk mencegah korosi pada logam yang bersentuhan dengan bensin, seperti logam tangki dan saluran bensin. Contoh antikorosi adalah asam karboksilat. Deterjen karburator untuk mencegah/membersihkan kerak dalam karburator. Endapan kerak berasal dari partikel asap pembakaran dan gum. Adanya kerak dapat menurunkan kinerja mesin sehingga kendaraan boros bahan bakar dan mesin cendrung tersandat. Deterjen karburator mengandung berbagai senyawa, seperti amina dan amida. Antikerak PFI (Port Fuel Injection) Untuk membersihkan kerak pada system PFI kendaraan. Kerak dapat menghambat pengambilan bensin sehingga kendaraan sulit dinyalakan dan kurang tenaga. Pembentukan kerak berawal sewaktu mesin dimatikan. Panas yang ada menyebabkan penguapan sisa bahan bakar, yang meninggalkan senyawa berat seperti olefin. Olefin bereaksi dengan oksigen membentuk kerak gum. Contoh antikerak PFI adalah dispersan polimer yang mengandung senyawa, seperti polibutena amina dan polieter amina.

Pembakaran bensin dalam mesin kendaraan mengakibatkan berbagai zat yang dapat mengakibatkan pencemaran udara.

 CO2.

 CO dari pembakaran bahan bakar yang tidak sempurna, bersifat racun.  NOx (NO, NO2). Pembakaran bahan bakar dalam suhu yang tinggi di mana

nitrogen dalam udara ikut teroksidasi. NOx dapat menyebabkan hujan asam.  Pb pada penggunaan bensin yang mengandung aditif senyawa timbal

bersifat racun.

 Hidrokarbon yang tidak terbakar (Siswantoro, 2011).

2.8.1 Hidro karbon (HC)

Senyawa Hidro karbon (HC), terjadi karena bahan bakar belum terbakar tetapi sudah terbuang bersama gas buang akibat pembakaran kurang sempurna dan penguapan bahan bakar. Senyawa hidro karbon (HC) dibedakan menjadi dua yaitu bahan bakar yang tidak terbakar sehingga keluar menjadi gas mentah, serta bahan bakar yang terpecah karena reaksi panas berubah menjadi gugusan HC lain yang keluar bersama gas buang. Senyawa HC akan berdampak terasa pedih di mata,

18

mengakibatkan tenggorokan sakit, penyakit paru-paru dan kanker (Siswantoro, 2011).

2.8.2 Karbon Monoksida (CO)

Karbon monoksida (CO), tercipta dari bahan bakar yang terbakar sebagian akibat pembakaran yang tidak sempurna ataupun karena campuran bahan bakar dan udara yang terlalu kaya (kurangnya udara). CO yang dikeluarkan dari sisa hasil pembakaran banyak dipengaruhi oleh perbandingan campuran bahan bakar dan udara yang dihisap oleh mesin, untuk mengurangi CO perbandingan campuran ini harus dibuat kurus, tetapi cara ini mempunyai efek samping yang lain, yaitu NOx akan lebih mudah timbul. CO sangat berbahaya karena tidak berwarna maupun berbau, mengakibatkan pusing, mual (Siswantoro, 2011).

2.9 Ambang Batas Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotor

Berikut ini adalah tabel ambang batas emisi gas buang kendaraan bermotor menurut peraturan mentri negara lingkungan hidup.

Tabel 2.5 Ambang Batas Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotor

Kategori Parameter Metode Uji

CO (%) HC (ppm)

Sepeda Motor 2 Langkah 4,5 12000 idle

Sepeda Motor 4 Langkah 5,5 2400 idle

19

2.10 Akselerasi

Menurut (Widodo, 2009) Akselerasi pada kendaraan merupakan kemampuan kendaraan untuk merubah kecepatan persatuan waktu. Jadi akselerasi kendaraan sangat tergantung pada waktu yang dibutuhkan untuk mencapai kecepatan tertentu. Akselerasi kendaraan dapat dirumuskan sebagai berikut :

a = ∆ˉv / ∆t ... (2.7)

Dimana : a = Akselerasi kendaraan ( m/s2 )

∆ˉv = Perubahan kecepatan kendaraan (m/s)

Spesifikasi Pertamax sebagai berikut :

Tabel 2.3 Spesifikasi Pertamax

(Sumber : PT. Pertamina, 2007)

Pertamax

No Karakteristik Satuan Batasan

Min Max

1 Angka Oktan Riset (RON) RON 92,0 -

2 Stabilitas Oksidasi Menit 480 -

3 Kandungan Belerang % m/m - 0,05 1₎

4 Kandungan Timbal (Pb) gr/l - 0,013 2₎

5 Kandungan Logam mg/l - -

(mangan (Mn), Besi (Fe))

6 Kandungan Silikon mg/kg - -

7 Kandungan Oksigen % m/m - 2,7 3₎

8 Kandungan Olefin % v/v - *)

9 Kandungan Aromatic % v/v - 50,0

10 Kandungan Benzena % v/v - 5,0

11 Distilasi :

10% vol. penguapan oC - 70

50% vol. penguapan oC - 110

90% vol. penguapan oC - 180

Titik didih akhir oC - 215

Residu % vol - 2,0

12 Sedimen mg/l 1

13 Unwashed gum mg/100 ml 70

14 Washed gum mg/100 ml - 5

15 Tekanan Uap kPa 45 60

16 Berat jenis (pada suhu 15 oC) kg/m3 715 770

17 Korosi bilah Tembaga menit Kelas 1

18 Sulfur Mercaptan % massa - 0,002

19 Penampilan Visual Jernih & Terang

20 Warna Biru

21 Kandungan Pewarna gr/100 l - 0,13

2.7 Premium

Premium adalah bahan bakar minyak dari Pertamina dengan RON 88. Premium diperoleh dari minyak mentah yang dipompa dari perut bumi dan biasa disebut crude oil, dengan proses destilasi atau penyulingan minyak mentah, bensin diperoleh pada temperatur 150 oC, cairan ini mengandung hidrokarbon.

Spesifikasi Premium sebagai berikut :

Tabel 2.4 Spesifikasi Premium

(Sumber : PT. Pertamina, 2007)

Premium

No Karakteristik Satuan

Batasan

Tanpa timbal Bertimbal

Min Max Min Max

1 Bilangan oktan

Angka Oktan Riset

(RON) RON 88,0 - 88,0 -

Angka Mktan Motor

(MON) MON Dilaporkan dilaporkan

2 Stabilitas Oksidasi Menit 360 - 360 -

3 Kandungan Sulfur % m/m - 0,05 1) - 0,05 1)

4 Kandungan Timbal (Pb) gr/l - 0,013 - 0,3

5 Kandungan Oksigen % m/m - 2,7 2_{) - 2,7} 2₎

6 Distilasi :

10% vol. penguapan o_{C - 74 - 74}

50% vol. penguapan o_{C 88 125 88 125}

90% vol. penguapan o_{C - 180 - 180}

Titik didih akhir o_{C - 215 - 215}

Residu % vol - 2,0 - 2,0

7 Washed gum mg/100 ml - 5 - 5

8 Tekanan Uap kPa - 60 - 60

9 Berat jenis (pada suhu 15 o_{C) kg/m}3 _{715 780 715 780}

10 Korosi bilah Tembaga menit Kelas 1 Kelas 1

11 Sulfur Mercaptan % massa - 0,002 - 0,002

12 Penampilan Visual Jernih & Terang Jernih & Terang

13 Warna Merah Merah

14 Kandungan Pewarna gr/100 l 0,13 0,13

15 Bau Dapat Dirasarkan

Dapat Dirasarkan

Atom-atom karbon dalam minyakmentah saling berhubungan membentuk rantai dengan panjang yang berbeda beda. Secara sederhana bensin tersusun dari hidrokarbon rantai lurus dengan rumus kimia CnH2n+2 mulai dari C7 (heptana)

sampai dengan C11 dengan kata lain bensin terbuat dari molekul yang hanya terdiri

dari hidrogen dan karbon, saling terikat satu dengan yang lainnya sehingga membentuk rantai (Mahdiansah, 2010).

2.8 Emisi Gas Buang

Bensin bekerja di dalam mesin pembakaran yang ditemukan oleh Nikolaus Otto. Mesin pembakaran dikenal pula dengan nama Mesin Otto. Cara kerja bensin di dalam mesin pembakaran. Bensin dari tangki masuk ke dalam karburator. Kemudian bercampur dengan udara. Pada mesin modern peran karburator digantikan oleh sistem injeksi. Sebuah sistem pembakaran baru yang bisa meminimalisir emisi gas buang kendaraan. Campuran bensin dan udara kemudian dimasukkan ke dalam ruang bakar. Selanjutnya, campuran bensin dan udara yang sudah berbentuk gas, ditekan oleh piston hingga mencapai volume yang sangat kecil. Gas ini kemudian dibakar oleh percikan api dari busi.

Hasil pembakaran inilah yang menghasilkan tenaga untuk menggerakkan kendaraan. Dalam kenyataannya, pembakaran gas di dalam mesin tidak berjalan dengan sempurna. Salah satu masalah yang sering muncul adalah “ketukan di dalam mesin”, atau disebut sebagai "mesin ngelitik" atau knocking. Jika dibiarkan, knocking dapat menyebabkan kerusakan pada mesin. Knocking terjadi karena campuran udara dan bahan bakar terbakar secara spontan karena tekanan tinggi di dalam mesin, bukan karena percikan api dari busi.

Untuk memperlambat pembakaran bahan bakar, dulu digunakan senyawa Pb seperti TEL (Tetra Ethyl Lead) dan MTBE (Methyl Tertiary Butyl Eter). Oleh karena Pb bersifat racun, maka penggunaanya sudah diganti dengan senyawa organik seperti etanol. Antioksidan digunakan untuk menghambat pembentukkan kerak yang dapat menyumbat saringan dan saluran bensin. Bensin banyak mengandung senyawa olefin yang mudah bereaksi dengan oksigen membentuk kerak yang disebut gum. Jadi, bensin perlu ditambahkan antioksidan, seperti alkil fenol. Pewarna untuk membedakan berbagai jenis bensin. Contohnya pewarna kuning untuk bensin

premium. Pewarna sebaiknya tidak mempengaruhi kualitas bensin. Antikorosi untuk mencegah korosi pada logam yang bersentuhan dengan bensin, seperti logam tangki dan saluran bensin. Contoh antikorosi adalah asam karboksilat. Deterjen karburator untuk mencegah/membersihkan kerak dalam karburator. Endapan kerak berasal dari partikel asap pembakaran dan gum. Adanya kerak dapat menurunkan kinerja mesin sehingga kendaraan boros bahan bakar dan mesin cendrung tersandat. Deterjen karburator mengandung berbagai senyawa, seperti amina dan amida. Antikerak PFI (Port Fuel Injection) Untuk membersihkan kerak pada system PFI kendaraan. Kerak dapat menghambat pengambilan bensin sehingga kendaraan sulit dinyalakan dan kurang tenaga. Pembentukan kerak berawal sewaktu mesin dimatikan. Panas yang ada menyebabkan penguapan sisa bahan bakar, yang meninggalkan senyawa berat seperti olefin. Olefin bereaksi dengan oksigen membentuk kerak gum. Contoh antikerak PFI adalah dispersan polimer yang mengandung senyawa, seperti polibutena amina dan polieter amina.

Pembakaran bensin dalam mesin kendaraan mengakibatkan berbagai zat yang dapat mengakibatkan pencemaran udara.

 CO2.

 CO dari pembakaran bahan bakar yang tidak sempurna, bersifat racun.  NOx (NO, NO2). Pembakaran bahan bakar dalam suhu yang tinggi di mana

nitrogen dalam udara ikut teroksidasi. NOx dapat menyebabkan hujan asam.  Pb pada penggunaan bensin yang mengandung aditif senyawa timbal

bersifat racun.

 Hidrokarbon yang tidak terbakar (Siswantoro, 2011).

2.8.1 Hidro karbon (HC)

Senyawa Hidro karbon (HC), terjadi karena bahan bakar belum terbakar tetapi sudah terbuang bersama gas buang akibat pembakaran kurang sempurna dan penguapan bahan bakar. Senyawa hidro karbon (HC) dibedakan menjadi dua yaitu bahan bakar yang tidak terbakar sehingga keluar menjadi gas mentah, serta bahan bakar yang terpecah karena reaksi panas berubah menjadi gugusan HC lain yang keluar bersama gas buang. Senyawa HC akan berdampak terasa pedih di mata,

mengakibatkan tenggorokan sakit, penyakit paru-paru dan kanker (Siswantoro, 2011).

2.8.2 Karbon Monoksida (CO)

Karbon monoksida (CO), tercipta dari bahan bakar yang terbakar sebagian akibat pembakaran yang tidak sempurna ataupun karena campuran bahan bakar dan udara yang terlalu kaya (kurangnya udara). CO yang dikeluarkan dari sisa hasil pembakaran banyak dipengaruhi oleh perbandingan campuran bahan bakar dan udara yang dihisap oleh mesin, untuk mengurangi CO perbandingan campuran ini harus dibuat kurus, tetapi cara ini mempunyai efek samping yang lain, yaitu NOx akan lebih mudah timbul. CO sangat berbahaya karena tidak berwarna maupun berbau, mengakibatkan pusing, mual (Siswantoro, 2011).

2.9 Ambang Batas Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotor

Berikut ini adalah tabel ambang batas emisi gas buang kendaraan bermotor menurut peraturan mentri negara lingkungan hidup.

Tabel 2.5 Ambang Batas Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotor

Kategori Parameter Metode Uji

CO (%) HC (ppm)

Sepeda Motor 2 Langkah 4,5 12000 idle

Sepeda Motor 4 Langkah 5,5 2400 idle

2.10 Akselerasi

Menurut (Widodo, 2009) Akselerasi pada kendaraan merupakan kemampuan kendaraan untuk merubah kecepatan persatuan waktu. Jadi akselerasi kendaraan sangat tergantung pada waktu yang dibutuhkan untuk mencapai kecepatan tertentu. Akselerasi kendaraan dapat dirumuskan sebagai berikut :

a = ∆ˉv / ∆t ... (2.7)

Dimana : a = Akselerasi kendaraan ( m/s2 )

∆ˉv = Perubahan kecepatan kendaraan (m/s) ∆t = Waktu disaat kendaraan diakselerasi (detik)