BAB I PENDAHULUAN - Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Blower Elektrik Terhadap Performansi Mesin Otto Efi Kapasitas 125 Cc Dengan Bakar Campuran Premium Dan Etanol
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kelangkaan bahan bakar minyak yang terjadi belakangan ini telah memberikan dampak yang luas di berbagai sektor kehidupan. Dimana sektor yang paling cepat terkena dampak kelangkaan bahan bakar ini adalah sektor transportasi, karena sektor ini merupakan salah satu sektor yang hampir keseluruhannya menggunakan bahan bakar minyak. Kelangkaan bahan bakar fosil ini menyebabkan kenaikan harga minyak yang signifikan di seluruh dunia. Disamping itu, penggunaan bahan bakar fosil ini juga memberikan dampak negatif terhadap kelestarian lingkungan. Dimana udara telah tercemar oleh polusi akibat asap pembakaran bahan bakar minyak yang mengandung gas – gas berbahaya seperti CO, NOX, dan UHC, serta unsur metalik seperti timbal (Pb) dan yang paling berbahaya adalah terjadinya pemanasan global (global warming).
Untuk menanggulangi hal di atas, maka dibutuhkan energi alternatif yang nantinya bisa digunakan untuk mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil, seperti penggunaan energi alternatif dan penambahan atau penggantian perangkat mesin yang dapat meningkatkan performasi mesin tersebut seperti penggunaan fuel injection yang menggantikan fungsi karburator dan penambahan alat seperti turbocharger dan supercharger.
Sebenarnya di Indonesia terdapat berbagai sumber energi yang melimpah yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar altenatif seperti biodiesel dari tanaman jarak, kelapa sawit serta kedelai. Metanol dan etanol yang terbuat dari bio massa, dari tanaman tebu, jagung, nenas, beras, gandum, sorgum, kentang dan masih banyak yang lain. Namun semua sumber daya hayati ini belum dimanfaatkan secara maksimal sebagai bahan bakar alternatif.
Beberapa tahun terakhir ini teknologi-teknologi pada motor bakar terus mengalami perkembangan. Pengembangan terus dilakukan demi peningkatan efisiensi dari pada motor bakar untuk mendapatkan motor bakar dengan tenaga sebesar-besarnya namun dengan konsumsi bahan bakar yang lebih hemat energi. Krisis energi ini menyebabkan manusia beralih pola pikir untuk lebih
1 mengintensifkan penelitian dan penggunaan energi yang tidak terbarukan ke energi yang terbarukan. Berbagai macam peningkatan efisiensi untuk motor bakar sudah dilakukan baik dalam hal pemasukan bahan bakar (PGMFI, EFI, GDI dsb), penyempurnaan pembakaran (Twin spark plug, ignition timing), timing katup (vvti, vtec dsb) , piranti pendukung performansi seperti pemampatan udara masuk (Supercharger dan turbocharger ) dan masih banyak pengembangan- pengembangan lainnya. Namun belum semua pengembangan dilakukan pada motor bakar terutama pada motor bakar berkapasitas kecil seperti pada sepeda motor. Menurut data kepolisisan RI (2011), di Indonesia penggunaan sepeda motor mencapai 68.839.341 unit sepeda motor, 6 kali lebih banyak dibandingkan jumlah penggunaan truk, bis ataupun mobil pribadi. Hal ini dikarenakan sepeda motor merupakan alat transportasi utama yang paling banyak di gunakan oleh masyarakat pada zaman sekarang ini. Hal ini disebabkan oleh karena nilai ekonomis ataupun kepraktisan yang dihadirkan oleh sepeda motor bagi penggunanya. Nilai ekonomis dapat kita lihat dengan harga sepeda motor yang relatif terjangkau. Sedangkan nila kepraktisannya dapat kita lihat dengan lincahnya kenderaan bermotor roda dua ini bila digunakan pada jalan raya yang padat dan juga dengan pembatasan bahan bakar minyak (BBM) bersubsidi terhadap kendaraan pribadi di Indonesia diyakini akan memicu peningkatan jumlah pengguna sepeda motor karena terjadi peralihan pemakaian alat transportasi pada masa mendatang. Oleh karena itu, pengembangan penggunaan untuk motor bensin berkapasitas kecil yang umumnya digunakan pada sepeda motor ini perlu dilakukan guna peningkatan efisiensinya.
Berdasarkan pada data yang diperoleh dari berbagai negara yang mengembangkan penggunaan bahan bakar alternatif seperti Brazil dan Amerika Serikat, dimana dengan mesin otto standart pabrikan dengan sistem Injection, campuran 10 % etanol yang dicampur pada bahan bakar premium masih bisa terbakar dengan baik, dan belum menimbulkan kerusakan pada mesin, sehingga bisa dingunakan pada mesin standart tanpa melakukan modifikasi pada mesin.
2
1.2 Batasan Masalah
3 Gambar 1.1 Modifikasi pada mesin sesuai persentase campuran etanol [2]
Oleh karena itu dalam pengujian ini, digunakan mesin otto EFI dengan bahan bakar campuran etanol sebanyak 10% dan premium sebanyak 90% sesuai dengan data yang didapat dari negara yang mengembangkan penggunaan bahan bakar alternatif diatas.
Pengujian ini dilakukan dengan batasan masalah sebagai berikut : 1.
Bahan bakar yang digunakan dalam pengujian yaitu bahan bakar campuran 90% premium dengan 10% etanol.
2. Alat uji yang digunakan untuk mengetahui komposisi emisi gas buang mesin otto yaitu “Autologic Gas Analyzer” merek stargas 898.
3. Mesin uji yang digunakan adalah mesin otto EFI 4-langkah 1-silinder berkapasitas 125cc pada laboratorium Motor Bakar Departemen Teknik Mesin FT. USU.
4. Unjuk kerja mesin yang diteliti adalah :
Torsi (Torsion)
Daya (Brake Power)
Konsumsi bahan bakar spesifik (Spesific Fuel Consumption)
Efisiensi Thermal (Thermal Efficiency)
AFR (Air Fuel Ratio)
Efisiensi Volumetris Emisi Gas Buang
5. Senyawa gas buang mesin otto yang diamati adalah karbon monoksida (CO), karbon dioksida (CO ), hidrokarbon (HC), dan oksigen (O ).
2
2 6.
Blower elektrik digunakan sebagai pengganti Supercharger untuk pengujian ini.
1.3 Tujuan
Adapun tujuan dilakukan pengujian ini adalah sebagai berikut : 1. Untuk mengetahui perbandingan torsi motor bakar otto sesudah penggunaan blower dengan bahan bakar campuran.
Untuk mengetahui perbandingan daya motor bakar otto sesudah penggunaan blower dengan bahan bakar campuran.
3. Untuk mengetahui perbandingan konsumsi bahan bakar spesifik (sfc) motor bakar otto sesudah penggunaan blower dengan bahan bakar campuran.
4. Untuk mengetahui perbandingan Efisiensi Thermal motor bakar otto sebelum dan sesudah penggunaan blower dengan bahan bakar campuran.
5. Untuk mengetahui perbandingan AFR (Air Fuel Ratio) motor otto sesudah pneggunaan blower dengan bahan bakar campuran.
6. Untuk mengetahui perbandingan Efisiensi Volumetris motor otto sesudah penggunaan blower dengan bahan bakar campuran.
7. Untuk mengetahui perbandingan emisi gas buang yang dihasilkan mesin otto sesudah penggunaan blower dengan bahan bakar campuran.
1.4 Manfaat
Adapun manfaat dilakukan pengujian ini adalah sebagai berikut : 1. Sebagai pertimbangan terhadap pemerintah untuk menghemat devisa Negara terhadap anggaran subsidi bahan bakar premium.
2. Untuk memotivasi masyarakat memanfaatkan bioetanol sebagai bahan bakar, yang mudah didapat dari berbagai tumbuhan yang tumbuh di Indonesia seperti tumbuhan tebu sehingga akan bernilai lebih ekonomis.
3. Untuk mengetahui kelebihan dan kekurangan dari penggunaan alat pemampatan udara pada motor bakar berkapasitas kecil.
4
- Bab I : Pendahuluan
- Bab II : Tinjauan Pustaka
5 4.
Sebagai pertimbangan terhadap produsen sepeda motor untuk peningkatan efisiensi produknya.
5. Untuk memberikan dukungan terhadap pemerintah dalam meningkatkan efisiensi dan penggunaan bahan bakar alternatif pada sepeda motor.
1.5 Metodologi Penulisan
Metodologi penulisan yang digunakan pada penulisan skripsi ini adalah sebagai berikut :
1. Studi literatur, berupa studi kepustakaan, kajian dari buku-buku dan tulisan-tulisan yang terkait.
2. Browsing internet, berupa studi artikel-artikel, gambar-gambar dan buku elektronik (e-book) serta data-data lain yang berhubungan.
3. Metode studi lapangan, yaitu dengan mengambil data dari hasil pengujian yang dilakukan di Laboratorium Motor Bakar Fakultas Teknik, Laboratorium Teknologi Mekanik Fakultas Teknik, dan AUTO 2000.
4. Diskusi, berupa tanya jawab dengan dosen pembimbing yang ditunjuk oleh Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara.
1.6 Sistematika penulisan
Skripsi ini dibagi dalam beberapa bab dengan garis besar tiap bab adalah sebagai berikut :
Bab ini berisikan tentang latar belakang, tujuan, manfaat serta ruang lingkup pengujian.
Bab ini berisikan landasan teori yang digunakan untuk menyusun sikripsi yaitu tentang biomassa, tentang mesin otto dan prinsip kerjanya, tentang persamaan yang digunakan serta emisi gas buang yang dihasilkan mesin otto.
- Bab III : Metodologi Penelitian
Bab ini memberikan informasi mengenai tempat pelaksanaan pengujian, bahan dan peralatan yang digunakan serta tahapan dan prosedur dalam pengujian.
- Bab IV : Hasil Dan Analisa Pengujian
Bab ini membahas tentang hasil data yang diperoleh dari setiap pengujian melalui pembahasan dengan perhitungan dan penganalisaan serta memaparkannya dalam bentuk tabel dan grafik.
- Bab V : Kesimpulan Dan Saran
Bab ini merupakan bagian penutup yang berisikan kesimpulan dan saran yang diperoleh dari pengujian yang dilakukan.
- Daftar Pustaka Daftar pustaka berisikan literatur yang digunakan untuk menyusun laporan.
- Lampiran Pada lampiran dapat dilihat hasil data yang diperoleh dari pengujian dalam bentuk tabel dan gambar.
6