BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat
Pengujian dilakukan di
Workshop Pusat Penelitian Kelapa Sawit PPKS Sumatera Utara
selama lebih kurang 3 bulan.
3.2 Alat dan Bahan 3.2.1 Alat
Alat yang dipakai dalam penelitian ini terdiri dari: 1.
Mesin Genset Diesel Yanmar TF 155 H-Di
Gambar 3.1 Mesin Genset Diesel Yanmar TF 155 H-Di Spesifikasi Mesin :
Jenis
: Motor Diesel 4 langkah berpendingin air
Pembakaran : Injeksi langsung Direct Injection
Isapan Udara
: Natural
Jumlah Silinder : 1 buah
Universitas Sumatera Utara
Panjang langkah mm
: 105
Diameter Piston mm : 102
Volume Langkah cc
: 857
Putaran maksimum rpm : 2400
Kompresi
: 17,8 Spesifikasi Generator :
Jenis
: Single Phase AC Synchrounous Generator
Daya : 3 kW
Tegangan
: 220 Volt
Frekuensi : 50 Hz
Arus listrik
: 13 Ampere
Cos ȹ : 1
2. RPM Digital dan Sensor Magnet untuk mengetahui besar putaran poros
mesin per menit. Alat ini terdiri dari magnet yang ditempelkan pada roda gila dan sensor yang ditempelkan dekat dengan magnet tersebut.
Gambar 3.2 RPM Digital dan Sensor Magnet 3.
Hioki HiTester 3286-20 Power Clamp-Meter, untuk mengetahui tegangan dan kuat arus dari genset
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.3 Hioki HiTester 3286-20 Power Clamp-Meter sumber: www.amazon.com
Tabel 3.1 Spesifikasi Hioki HiTester 3286-20 Power Clamp-Meter Maximum AC alternating
current input 1.000 A
Maximum AC voltage input 600 V
Maximum frequency detected 1.000 Hz
Maximum single-phase power detected
600 kW
Maximum three-phase power detected
1.200 kW
Installation rating CAT III, 600 V
Standards met IEC safety standard 61010;
CE marking Power supply
9 V battery Weight
650 g22,9 oz Dimensions HxWxD
287 x 100 x 39 mm11,3 x 3,94 x 1,54 inches
sumber: www.amazon.com
Universitas Sumatera Utara
4. Buret adalah sebuah peralatan gelas laboratorium berbentuk silinder yang
memiliki garis ukur dan sumbat keran pada bagian bawahnya. Alat ini digunakan untuk meneteskan sejumlah cairan untuk mengukur konsumsi bahan
bakar diesel yang dihabiskan ketika mesin beroperasi pada interval waktu tertentu. Buret ini memiliki satuan mL tiap garis ukurnya.
Gambar 3.4 Buret 5.
Selang Bertekanan untuk mengalirkan gas ke dalam Intake Manifold
Gambar 3.5 Selang Bertekanan
Universitas Sumatera Utara
6. Alat bantu perbengkelan, seperti : kunci pas, kunci ring, kunci busi, obeng,
tang, palu, lem, klem, selotip dan isolasi. 7.
Stop watch digunakan untuk menentukan waktu selama 5 menit ketika mesin beroperasi agar dapat ditentukan pemakaian bahan bakarnya.
Gambar 3.6 Stopwatch 8.
Bola lampu pijar Philip 100 watt, digunakan sebagai beban arus agar pembacaan kuat arus dapat diperoleh.
Gambar 3.7 Bola Lampu pijar dan Instalasinya
Universitas Sumatera Utara
9. Botol Wadah Bahan Bakar, digunakan untuk Wadah bahan bakar yang akan
digunakan mesin saat beroperasi.
Gambar 3.8 Botol Wadah bahan bakar 10.
Manometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur perbedaan tekanan pada tekanan atmosfer dengan tekanan didalam selang bertekanan.
Gambar 3.9 Manometer 11.
Tabung Gas LPG digunakan sebagai wadah gas Propana dan Butana yang akan dialirkan sebagai bahan bakar ke dalam ruang bakar.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.10 Tabung LPG 12.
Flow Meter digunakan untuk mengukur Laju aliran gas yang mengalir dari Tabung menuju Ruang bakar. Alat ini merupakan komponen yang sangat
penting dari eksperimen ini karena flow meter ini dapat membantu mengetahui seberapa banyak LPG yang mengalir pada interval waktu tertentu; satuannya
adalah Lmin. Ketika gas mengalir maka bola besi yang terdapat pada flow meter ini akan berubah naik atau turun dan memberikan pembacaan
pengukuran seberapa gas yang mengalir ke dalam mesin.
Gambar 3.11 Flow Meter
Universitas Sumatera Utara
13. Bom Kalorimeter digunakan sebagai alat untuk mengukur jumlah kalor nilai
kalori yang dibebaskan pada pembakaran sempurna O
2
berlebih pada suatu senyawa, bahan makanan, atau bahan bakar.
Gambar 3.12 Bom Kalorimeter Keterangan gambar:
1. Tabung Oksigen
2. Termometer
3. Elektrometer
4. Kalorimeter
5. Tabung Bom
1 2
3 4
5
Universitas Sumatera Utara
14. Heshbon Automative Opacity Smokemeter digunakan untuk mengukur
kepekatan opacity dari gas buang kendaraan.
Gambar 3.13 Heshbon Automative Opacity Smoke Mete sumbe: www.indonetwork.co.id
Spesifikasi : ModelProduk
: Heshbon HD-410 Automative Opacity Smoke Meter
Metode Pengukuran : Metode light extinction
Sumber Penerangan : Green LED 565nm
Detector : Photodiode
Jangkauan pengukuran : 0,0 ~ 100
Redolusi : 0,1
Presisi : kurang lebih 1
Display of smoke density : 4 kali per detik
Panjang x Diameter Selang : 1000 x 10 mm
Ukuran Berat : 450 P x 200 L x 245 T mm 7 kg
15. Vacuum Regulator digunakan sebagai regulator yang bekerja mengalirkan
gas dengan teknik kevakuman dari ruang bakar.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.14 Vacuum Regulator Sumber: www.popscreen.com
Gambar 3.15 Model KN Regulator
Model KN adalah regulator sekunder yang dirancang untuk sensitivitas maksimum dan sederhana, operasi bebas masalah. Sangat cocok untuk digunakan
dengan tekanan rendah, Gas Bumi dan bahan bakar LPG. Regulator ini biasanya digunakan dalam aplikasi layanan hingga 30 kW 40 hp. Sebuah unit kapasitas
aliran tinggi baru juga tersedia dengan ½ lubang, cocok untuk aplikasi layanan hingga 37 kW 50hp. The KN regulator benar-benar mampu dibuat kembali
menggunakan IMPCO konverter kit.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 3.2 Spesifikasi Kn Regulator
Fuel Type LPG Vapor or Natural
Gas Vapor
Inlet Pressure Maximum
13.84” w.c. 3.44 kPa Nominal O utlet
Pressure -0.12 kPa -0
.5” or below w.c.
Horsepower Rating
LPG Standard 40 hp 30 kW
LPG High Flow 50 hp 37 kW
Natural Gas Standard
25 hp 19 kW Natural Gas High
Flow 30 hp 22 kW
Operating Temperature
Range 40°F to +250°F -40°C to
+121°C
Fuel Filtration 40 micron
Mounting Position
Vertical outlet down recommended.
Horizontal position can be used when fuel
contamination can be
c ontrolled with
HD-5 or HD-10
specified LPG
fuel. Diaphragm
Material Silicone
Applications Stationary
Certification UL AU1502 Inquire for
specific ECE approval
Universitas Sumatera Utara
Perlengkapan dan Komponen Regulator
Gambar 3.16 Komponen KN Regulator ia
Universitas Sumatera Utara
16. LPG Solenoid Valve digunakan sebagai alat pemutus dan pembuka aliran
gas yang akan mengalir dari tabung gas menuju vacuum regulator.
Gambar 3.17 LPG Solenoid Valve Sumber: www.popscreen.com
17. Fuel Solenoid Valve digunakan sebagai alat penutup dan pembuka jalannya
aliran solar dari tangki solar menuju pompa solar.
Gambar 3.18 Fuel Solenoid Valve Sumber: www.popscreen.com
18. Regulator Tekanan Tinggi, diletakkan antara tabung gas LPG dengan
Manometer. Regulator ini digunakan untuk mengatur besar atau kecilnya tekanan pengukuran dalam satuan bar.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.19 Regulator Tekanan Tinggi
3.2.2 Bahan
Bahan yang menjadi objek pengujian ini adalah bahan bakar solar Pertamina, dan gas LPG Pertamina.
3.3 Metode Pengumpulan Data
Data yang dipergunakan dalam pengujian ini meliputi : 1.
Data primer, merupakan data yang diperoleh langsung dari pengukuran dan pembacaan pada unit instrumentasi dan alat ukur pada masing
– masing pengujian.
2. Data sekunder, merupakan data tentang karakteristik bahan bakar yang
digunakan dalam pengujian
3.4 Metode Pengolahan Data
Data yang diperoleh dari hasil pengujian diolah menggunakan rumus yang ada, kemudian hasil dari peritungan disajikan dalam bentuk tabulasi dan grafik.
Universitas Sumatera Utara
3.5 Pengamatan dan Tahap Pengujian
Parameter yang akan ditinjau dalam pengujian ini adalah : 1.
Daya P 2.
Torsi T 3.
Konsumsi bahan bakar spesifik sfc 4.
Efisiensi thermal 5.
Perbandingan udara – bahan bakar afr 6.
Nilai ekonomis 7.
Emisi Gas Buang Prosedur pengujian dibagi menjadi beberapa tahap, yaitu :
1. Pengujian mesin diesel menggunakan bahan bakar solar murni
2. Pengujian mesin diesel menggunakan bahan bakar solar dan campuran gas
LPG melalui Vacuum Regulator
3.6 Prosedur Pengujian Nilai Kalor Bahan Bakar
Alat yang digunakan dalam pengukuran nilai kalor bahan bakar ini adalah alat uji “Bom Kalorimeter”.
Peralatan yang digunakan meliputi : ● Kalorimeter, sebagai tempat air pendingin dan tabung bom
● Tabung bom, sebagai tempat pembakaran bahan bakar yang diuji. ● Tabung gas oksigen.
● Alat ukur tekanan gas oksigen, untuk mengukur jumlah oksigen yang
dimasukkan ke dalam tabung bom. ● Termometer, dengan akurasi pembacaan skala 0.01
C. ● Elektromotor yang dilengkapi pengaduk untuk mengaduk air pendingin.
● Spit, untuk menentukan jumlah volume bahan bakar. ● Pengatur penyalaan skalar, untuk menghubungkan arus listrik ke tangkai
penyala pada tabung bom. ● Cawan, untuk tempat bahan bakar di dalam tabung bom.
● Pinset untuk memasang busur nyala pada tangkai, dan cawan pada
dudukannya.
Universitas Sumatera Utara
Adapun tahapan pengujian yang dilakukan adalah sebagai berikut : 1.
Mengisi cawan bahan bakar dengan bahan bakar yang akan diuji. 2.
Menggulung dan memasang kawat penyala pada tangkai penyala yang ada pada penutup bom.
3. Menempatkan cawan yang berisi bahan bakar pada ujung tangkai penyala,
serta mengatur posisi kawat penyala agar berada tepat diatas permukaan bahan bakar yang berada didalam cawan dengan menggunakan pinset.
4. Meletakkan tutup bom yang telah dipasangi kawat penyala dan cawan
berisi bahan bakar pada tabungnya serta dikunci dengan ring “O” sampai
rapat. 5.
Mengisi bom dengan oksigen 30 bar. 6.
Mengisi tabung kalorimeter dengan air pendingin sebanyak 1250 ml. 7.
Menempatkan bom yang telah terpasang kedalam tabung kalorimeter. 8.
Menghubungkan tangkai penyala penutup bom ke kabel sumber arus listrik.
9. Menutup kalorimeter dengan penutupnya yang telah dilengkapi dengan
pengaduk. 10.
Menghubungkan dan mangatur posisi pengaduk pada elektromotor. 11.
Menempatkan termometer melalui lubang pada tutup kalorimeter. 12.
Menghidupkan elektromotor selama 5 lima menit kemudian membaca dan mencatat temperatur air pendingin pada termometer.
13. Menyalakan kawat penyala dengan menekan saklar.
14. Memastikan kawat penyala telah menyala dan putus dengan
memperhatikan lampu indikator selama elektromotor terus bekerja. 15.
Membaca dan mencatat kembali temperatur air pendingan setelah 5 lima menit dari penyalaan berlangsung.
16. Mematikan elektromotor pengaduk dan mempersiapkan peralatan untuk
pengujian berikutnya. 17.
Mengulang pengujian sebanyak 5 lima kali berturut-turut.
Universitas Sumatera Utara
3.7 Prosedur Pengujian Pe rformansi Mesin Genset Diesel Satu Silinder
Kategori