Analisa Performansi Mesin Diesel Dengan Menggunakan Variasi Campuran Bahan Bakar Pertadex dan Polipropilena Cair
ANALISA PERFORMANSI MESIN DIESEL DENGAN
MENGGUNAKAN VARIASI CAMPURAN BAHAN BAKAR
PERTADEX DAN POLIPROPILENA CAIR
SKRIPSI
Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi
Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
KORINTUS H GULTOM
NIM : 110401161
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui performansi mesin diesel menggunakan
bahan bakar campuran pertadex dengan polipropilena cair yang akan bermanfaaat
untuk bisa mengurangi pencemaran limbah plastik dan juga mendapatkan solusi dari
permasalahan krisis energi di Indonesia. Penelitian ini diawali dengan mengolah
Plastik Bekas Kemasan Gelas (PBKG) menjadi polipropilena cair melalui proses
pirolisis, kemudian mencampurkannya dengan Pertadex. Setelah itu Bahan bakar
yang sudah dicampur tersebut di uji pada mesin diesel TD-115 untuk mendapatkan
beberapa parameter yang nantinya akan di jadikan data untuk menghitung
performansi mesin diesel. Dari riset ini diperoleh bahwa torsi, daya,rasio udara
dengan bahan bakar,efisiensi volumetris, daya aktual, efisiensi termal aktual
brake,panas yang terbuang serta persentase panas yang terbuang menurun akibat
semakin banyak kandungan minyak plastik yang digunakan. Sedangkan laju aliran
bahan bakar dan nilai konsumsi bahan bakar spesifik meningkat.
Kata kunci: Plastik Bekas Kemasan Gelas (PBKG), Polipropilena, Pertadex, Performansi Mesin
Diesel.
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
This Research aims to determine the performance of diesel engines using the fuel
mixture Pertadex with liquid polypropylene which will can help reducing plastic
waste pollution and also get the solution of energy crisis in Indonesia. This research
begins with used Plastic Waste (PBKG) into liquid polypropylene through a
pyrolysis process, then mix them with Pertadex. After the fuel has been mixed it will
be tested on TD-115 diesel engine to get some parameters that will be made in the
data to calculate the performance of diesel engines. From this research found that
torque, power, fuel air ratio, volumetric efficiency, actualpower, the actual brake
thermal efficiency, heat loss and heat loss percentage decreased due to the amount of
plastics used oil content. While the fuel flow and the value of specific fuel
consumption are increase.
Key Words: Plastic Waste, Polypropilene, Pertadex, Diesel Engine Performance.
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa karena
hanya atas berkat dan karunia-Nya penulis dapat mengerjakan dan menyelesaikan
skripsi ini dengan baik.
Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan
untuk mencapai gelar Sarjana Teknik di Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara. Adapun yang menjadi judul skripsi ini yaitu Analisa
performansi mesin diesel dengan menggunakan variasi campuran bahan bakar
pertadex dan polipropilena cair.
Penulis berterima kasih kepada banyak pihak yang telah banyak membantu
penulis di berbagai hal dalam proses penyusunan skripsi ini. Oleh sebab itu, penulis
menyampaikan terima kasih kepada:
1. Orang tua penulis, Ayahanda R. Gultom dan Ibunda W. Sirait atas segala
pengorbanan yang tiada terbalaskan di dalam membesarkan, menyekolahkan
saya hingga ke jenjang perguruan tinggi.
2. Bapak Ir.Abdul Halim Nasution, M.Sc selaku Dosen Pembimbing yang telah
memberikan banyak bimbingan, arahan, dan masukan yang positif kepada
penulis selama penyusunan skripsi ini.
3. Bapak Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri selaku Ketua Departemen Teknik
Mesin Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Ir. M. Syahril Gultom, MT. selaku Sekretaris Departemen Teknik
Mesin Universitas Sumatera.
5. Seluruh staf pengajar dan pegawai administrasi Departemen Teknik Mesin di
Universitas Sumatera Utara, yang telah banyak membantu penulis dan
memberikan bimbingan selama perkuliahan.
6. Rekan satu tim skripsi yaitu Parningotan yang selalu menyemangati penulis
dengan sabar.
7. Seluruh mahasiswa Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara
terkhusus stambuk 2011 yang tidak dapat saya sebutkan satu per satu.
Universitas Sumatera Utara
Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih memiliki berbagai
kekurangan. Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari
berbagai pihak. Penulis juga mengharapkan skripsi ini dapat menjadi tambahan
pengetahuan bagi pembaca dan bermanfaat untuk kita semua. Terimakasih.
Medan,
Penulis
Korintus H Gultom
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK ...................................................................................................................... i
KATA PENGANTAR ..................................................................................................iii
DAFTAR ISI................................................................................................................. v
DAFTAR GAMBAR .................................................................................................viii
DAFTAR TABEL ........................................................................................................ x
DAFTAR SIMBOL ....................................................................................................xii
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. Pertamina Dex ( Pertadex ) ........................................................................ 5
2.2. Plastik ........................................................................................................ 6
2.2.1. Tentang Plastik............................................................................... 6
2.2.2. Pembuatan Plastik .......................................................................... 7
2.2.3. Daur Ulang Plastik ......................................................................... 9
2.2.4. Plastik Jenis Propilena(PP) .......................................................... 10
2.3. Silika gel .................................................................................................. 13
2.4. Proses Pirolisis ......................................................................................... 14
2.5. Mesin Diesel ............................................................................................ 15
2.5.1. Prinsip Kerja Mesin Diesel ....................................................... 18
2.5.2. Performansi Mesin Diesel............................................................ 19
Universitas Sumatera Utara
BAB III METODE PENELITIAN
3.1. Waktu Dan Tempat .................................................................................. 29
3.2 Alat dan Bahan ........................................................................................ 29
3.2.1. Alat ............................................................................................... 29
3.2.2. Bahan Baku .................................................................................. 32
3.2.3. Proses Pirolisis Polipropilena dari PBKG.................................... 33
3.2.4. Persentase pencampuran bahan bakar dengan pertadex .............. 35
3.3. Metode Pengumpulan Data...................................................................... 35
3.4. Metode Pengolahan Data ......................................................................... 35
3.5. Pengamatan Dan Tahap Pengujian .......................................................... 36
3.6. Prosedur Pengujian Nilai Kalor Bahan Bakar ......................................... 36
3.7. Prosedur Pengujian Performansi Mesin Diesel ....................................... 38
BAB IV HASIL DAN ANALISA PENGUJIAN
4.1. Hasil Uji Kelayakan Polipropilena Cair .................................................. 40
4.1.1. Analisis Viskositas Kinematik ..................................................... 40
4.1.2. AnalisisDensitas ........................................................................... 41
4.1.3. Analisis Specific Gravity Dan API Gravity ................................. 42
4.1.4. Hasil Pengujian Bom Kalori Meter.............................................. 43
4.2. Hasil Pengujian Engine Test Bed TD - 111............................................. 44
4.2.1. Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Pertadex .......................... 44
4.2.2. Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Pertadex+
Polipropilena Cair 5% .................................................................. 45
4.2.3. Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Pertadex +
Polipropilena Cair 10% ................................................................ 45
4.2.4. Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Pertadex +
Polipropilena Cair 15% ................................................................ 46
4.2.5. Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Pertadex +
Polipropilena Cair 20% ................................................................ 47
4.2.6. Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Pertadex +
Polipropilena Cair 25% ................................................................ 48
Universitas Sumatera Utara
4.3. Pengujian Performansi Motor Bakar Diesel ............................................ 48
4.3.1. Daya ............................................................................................. 49
4.3.2. Laju Aliran Bahan Bakar (mf) ..................................................... 51
4.3.3. Rasio Udara Bahan Bakar (AFR) ................................................ 54
4.3.4. Effisiensi Volumetrik ................................................................... 57
4.3.5. Daya Aktual ................................................................................. 59
4.3.6. Effisiensi Thermal Aktual ............................................................ 61
4.3.7. Konsumsi Bahan Bakar Spesifik (SFC)....................................... 64
4.3.8. Heat Loss ..................................................................................... 66
4.3.9. Persentase Heat Loss.................................................................... 69
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan ................................................................................................ 71
5.2.Saran ............................................................................................................ 74
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................xiii
LAMPIRAN................................................................................................................. xv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Diagram P-v ............................................................................. 17
Gambar 2.2
Diagram T-S ............................................................................. 17
Gambar 2.3
Prinsip Kerja Mesin Diesel ...................................................... 18
Gambar 2.4
Bagian-Bagian Bom Kalorimeter ............................................. 20
Gambar 2.5
Viscous flow Meter .................................................................. 25
Gambar 3.1
Rangkaian Peralatan Pirolisis PBKG ....................................... 29
Gambar 3.2
Bom Kalorimeter ...................................................................... 30
Gambar 3.3
Mesin Diesel Small engine Test TD115-MKII ........................ 31
Gambar 3.4
Tec Equipment TD-114 ............................................................ 32
Gambar 3.5
Plastik Bekas Kemasan Gelas Yang Telah Dipotong Kecil ..... 33
Gambar 3.6
Diagram Alir Prosedur Proses Pirolisis Polipropilena
dari PBKG ................................................................................ 34
Gambar 3.7
Persentase Campuran Bahan Bakar Pertadex dan
Polipropilena Cair .................................................................... 35
Gambar 3.8
Diagram Alir Pengujian Performansi Mesin ............................ 39
Gambar 4.1
Grafik Daya vs Putaran mesin untuk beban 3.5 kg .................. 50
Gambar 4.2
Grafik Daya vs Putaran untuk beban 4.5 kg ............................. 51
Gambar 4.3
Grafik mf vs putaran mesin untuk beban 3.5 kg ...................... 53
Gambar 4.4
Grafik mf vs putaran mesin untuk beban 4.5 kg ...................... 53
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.5
Grafik AFR vs putaran mesin pada pembebanan 3.5 kg ......... 56
Gambar 4.6
Grafik AFR vs putaran mesin pada pembebanan 4.5 kg .......... 56
Gambar 4.7
Grafik effisiensi volumetrik vs putaran mesin pada
pembebanan 3.5 k ..................................................................... 59
Gambar 4.8
Grafik effisiensi volumetrik vs putaran mesin pada
Pembebanan 4.5 kg................................................................... 59
Gambar 4.9
Grafik Daya aktual vs putaran mesin pada
pembebanan 3.5 kg ................................................................... 61
Gambar 4.10 Grafik Daya aktual vs putaran mesin pada
pembebanan 4.5 kg .................................................................. 61
Gambar 4.11 Effisiensi termal aktual vs putaran mesin pada
pembebanan 3.5 kg ................................................................... 63
Gambar 4.12 Effisiensi termal Aktual vs putaran mesin pada
pembebanan 4.5 kg ................................................................... 64
Gambar 4.13 SFC vs Putaran mesin pada pembebanan 3.5 kg ...................... 66
Gambar 4.14 SFC vs Putaran mesin pada pembebanan 4.5 kg ...................... 66
Gambar 4.15 Heat Loss vs Putaran mesin pada pembebanan 3.5 kg ............. 68
Gambar 4.16 Heat Loss vs Putaran mesin pada pembebanan 4.5 kg ............. 68
Gambar 4.17 Persentase Heat Loss vs Putaran mesin pada
pembebanan 3.5 kg ................................................................... 70
Gambar 4.18 Persentase Heat Loss vs Putaran mesin pada
pembebanan 4.5 kg ................................................................... 70
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Data Temperatur Transisi Dan Temperatur Lebur Plastik ............ 9
Tabel 2.2 Konsumsi Plastik Perkapita Di Dunia ........................................... 9
Tabel 2.3 Sifat Mekanik Polipropilena ......................................................... 12
Tabel 2.4 Heating Value Beberapa Jenis Bahan Bakar ................................. 22
Tabel 3.1 Variasi Pengujian .......................................................................... 38
Tabel 4.1 Hasil Analisis Viskositas Kinematik Polipropilena Cair
Polipropilena Cair ......................................................................... 40
Tabel 4.2 Hasil Analisis Densitas Polipropilena Cair ................................... 41
Tabel 4.3 Hasil Analisis Specific Gravity dan API Gravity .........................
42
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Bom Kalorimeter ................................................ 43
Tabel 4.5 Hasil Pengujian Bahan Bakar Pertadex........................................ . 44
Tabel 4.6 Hasil Pengujian Bahan Bakar Pertamina Dex +
Polipropilena Cair 5% ................................................................... 45
Tabel 4.7 Hasil Pengujian Bahan Bakar Pertamina Dex +
Polipropilena Cair 10% ................................................................. 46
Tabel 4.8 Hasil Pengujian Bahan Bakar Pertamina Dex +
Polipropilena Cair 15% ................................................................. 46
Tabel 4.9 Hasil Pengujian Bahan Bakar Pertamina Dex +
Polipropilena Cair 20% ................................................................. 47
Tabel 4.10 Hasil Pengujian Bahan Bakar Pertamina Dex +
Universitas Sumatera Utara
Polipropilena Cair 25% ................................................................. 48
Tabel 4.11 Data Perhitungan Untuk Daya ....................................................... 49
Tabel 4.12 Laju Aliran Bahan Bakar ............................................................... 52
Tabel 4.13 Air Fuel Ratio ................................................................................ 55
Tabel 4.14 Efisiensi Volumetrik ...................................................................... 58
Tabel 4.15 Daya Aktual ................................................................................... 60
Tabel 4.16 Efisiensi termal aktual ................................................................... 62
Tabel 4.17 Konsumsi Bahan Bakar Spesifik ................................................... 65
Tabel 4.18 Heat Losses .................................................................................... 67
Tabel 4.19 Persentase Heat Loss...................................................................... 69
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SIMBOL
Simbol
Keterangan
Satuan
HHV
Nilai kalor bahan bakar atas
KJ/Kg.oC
LHV
Nilai kalor bahan bakar bawah
KJ/Kg.oC
M
Persentase kandungan air dalam bahan bakar
%
H2
Jumlah hidrogen dalam bahan bakar
%
Pb
Daya poros
W
T
Torsi
Nm
n
Putaran
RPM
SFC
Konsumsi bahan bakar spesifik
Kg/KW.h
ṁf
Laju aliran bahan bakar
Kg/h
Sgf
Specific gravity
t
Waktu
h
Ƞb
efisiensi termal
%
CV
Nilai kalor bahan bakar
KJ/kg
Heat Loss
Kehilangan panas
W
% Heat Loss
Persentase Heat Loss
%
Vf
Volume bahan bakar yang di uji
ml
AFR
Rasio udara dengan bahan bakar
ṁa
Laju aliran massa udara
CF
Faktor koreksi
Ƞv
Efisiensi volumetrik
%
Ƞm
Efisiensi mekanis
%
ρa
Kerapatan udara
Kg/m3
Ta
Suhu udara luar (ambient)
0
C
Te
Suhu gas buang (exausht)
0
C
Kg/h
Universitas Sumatera Utara
MENGGUNAKAN VARIASI CAMPURAN BAHAN BAKAR
PERTADEX DAN POLIPROPILENA CAIR
SKRIPSI
Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi
Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
KORINTUS H GULTOM
NIM : 110401161
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui performansi mesin diesel menggunakan
bahan bakar campuran pertadex dengan polipropilena cair yang akan bermanfaaat
untuk bisa mengurangi pencemaran limbah plastik dan juga mendapatkan solusi dari
permasalahan krisis energi di Indonesia. Penelitian ini diawali dengan mengolah
Plastik Bekas Kemasan Gelas (PBKG) menjadi polipropilena cair melalui proses
pirolisis, kemudian mencampurkannya dengan Pertadex. Setelah itu Bahan bakar
yang sudah dicampur tersebut di uji pada mesin diesel TD-115 untuk mendapatkan
beberapa parameter yang nantinya akan di jadikan data untuk menghitung
performansi mesin diesel. Dari riset ini diperoleh bahwa torsi, daya,rasio udara
dengan bahan bakar,efisiensi volumetris, daya aktual, efisiensi termal aktual
brake,panas yang terbuang serta persentase panas yang terbuang menurun akibat
semakin banyak kandungan minyak plastik yang digunakan. Sedangkan laju aliran
bahan bakar dan nilai konsumsi bahan bakar spesifik meningkat.
Kata kunci: Plastik Bekas Kemasan Gelas (PBKG), Polipropilena, Pertadex, Performansi Mesin
Diesel.
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
This Research aims to determine the performance of diesel engines using the fuel
mixture Pertadex with liquid polypropylene which will can help reducing plastic
waste pollution and also get the solution of energy crisis in Indonesia. This research
begins with used Plastic Waste (PBKG) into liquid polypropylene through a
pyrolysis process, then mix them with Pertadex. After the fuel has been mixed it will
be tested on TD-115 diesel engine to get some parameters that will be made in the
data to calculate the performance of diesel engines. From this research found that
torque, power, fuel air ratio, volumetric efficiency, actualpower, the actual brake
thermal efficiency, heat loss and heat loss percentage decreased due to the amount of
plastics used oil content. While the fuel flow and the value of specific fuel
consumption are increase.
Key Words: Plastic Waste, Polypropilene, Pertadex, Diesel Engine Performance.
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa karena
hanya atas berkat dan karunia-Nya penulis dapat mengerjakan dan menyelesaikan
skripsi ini dengan baik.
Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan
untuk mencapai gelar Sarjana Teknik di Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara. Adapun yang menjadi judul skripsi ini yaitu Analisa
performansi mesin diesel dengan menggunakan variasi campuran bahan bakar
pertadex dan polipropilena cair.
Penulis berterima kasih kepada banyak pihak yang telah banyak membantu
penulis di berbagai hal dalam proses penyusunan skripsi ini. Oleh sebab itu, penulis
menyampaikan terima kasih kepada:
1. Orang tua penulis, Ayahanda R. Gultom dan Ibunda W. Sirait atas segala
pengorbanan yang tiada terbalaskan di dalam membesarkan, menyekolahkan
saya hingga ke jenjang perguruan tinggi.
2. Bapak Ir.Abdul Halim Nasution, M.Sc selaku Dosen Pembimbing yang telah
memberikan banyak bimbingan, arahan, dan masukan yang positif kepada
penulis selama penyusunan skripsi ini.
3. Bapak Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri selaku Ketua Departemen Teknik
Mesin Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Ir. M. Syahril Gultom, MT. selaku Sekretaris Departemen Teknik
Mesin Universitas Sumatera.
5. Seluruh staf pengajar dan pegawai administrasi Departemen Teknik Mesin di
Universitas Sumatera Utara, yang telah banyak membantu penulis dan
memberikan bimbingan selama perkuliahan.
6. Rekan satu tim skripsi yaitu Parningotan yang selalu menyemangati penulis
dengan sabar.
7. Seluruh mahasiswa Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara
terkhusus stambuk 2011 yang tidak dapat saya sebutkan satu per satu.
Universitas Sumatera Utara
Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih memiliki berbagai
kekurangan. Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari
berbagai pihak. Penulis juga mengharapkan skripsi ini dapat menjadi tambahan
pengetahuan bagi pembaca dan bermanfaat untuk kita semua. Terimakasih.
Medan,
Penulis
Korintus H Gultom
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK ...................................................................................................................... i
KATA PENGANTAR ..................................................................................................iii
DAFTAR ISI................................................................................................................. v
DAFTAR GAMBAR .................................................................................................viii
DAFTAR TABEL ........................................................................................................ x
DAFTAR SIMBOL ....................................................................................................xii
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. Pertamina Dex ( Pertadex ) ........................................................................ 5
2.2. Plastik ........................................................................................................ 6
2.2.1. Tentang Plastik............................................................................... 6
2.2.2. Pembuatan Plastik .......................................................................... 7
2.2.3. Daur Ulang Plastik ......................................................................... 9
2.2.4. Plastik Jenis Propilena(PP) .......................................................... 10
2.3. Silika gel .................................................................................................. 13
2.4. Proses Pirolisis ......................................................................................... 14
2.5. Mesin Diesel ............................................................................................ 15
2.5.1. Prinsip Kerja Mesin Diesel ....................................................... 18
2.5.2. Performansi Mesin Diesel............................................................ 19
Universitas Sumatera Utara
BAB III METODE PENELITIAN
3.1. Waktu Dan Tempat .................................................................................. 29
3.2 Alat dan Bahan ........................................................................................ 29
3.2.1. Alat ............................................................................................... 29
3.2.2. Bahan Baku .................................................................................. 32
3.2.3. Proses Pirolisis Polipropilena dari PBKG.................................... 33
3.2.4. Persentase pencampuran bahan bakar dengan pertadex .............. 35
3.3. Metode Pengumpulan Data...................................................................... 35
3.4. Metode Pengolahan Data ......................................................................... 35
3.5. Pengamatan Dan Tahap Pengujian .......................................................... 36
3.6. Prosedur Pengujian Nilai Kalor Bahan Bakar ......................................... 36
3.7. Prosedur Pengujian Performansi Mesin Diesel ....................................... 38
BAB IV HASIL DAN ANALISA PENGUJIAN
4.1. Hasil Uji Kelayakan Polipropilena Cair .................................................. 40
4.1.1. Analisis Viskositas Kinematik ..................................................... 40
4.1.2. AnalisisDensitas ........................................................................... 41
4.1.3. Analisis Specific Gravity Dan API Gravity ................................. 42
4.1.4. Hasil Pengujian Bom Kalori Meter.............................................. 43
4.2. Hasil Pengujian Engine Test Bed TD - 111............................................. 44
4.2.1. Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Pertadex .......................... 44
4.2.2. Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Pertadex+
Polipropilena Cair 5% .................................................................. 45
4.2.3. Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Pertadex +
Polipropilena Cair 10% ................................................................ 45
4.2.4. Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Pertadex +
Polipropilena Cair 15% ................................................................ 46
4.2.5. Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Pertadex +
Polipropilena Cair 20% ................................................................ 47
4.2.6. Hasil Pengujian Dengan Bahan Bakar Pertadex +
Polipropilena Cair 25% ................................................................ 48
Universitas Sumatera Utara
4.3. Pengujian Performansi Motor Bakar Diesel ............................................ 48
4.3.1. Daya ............................................................................................. 49
4.3.2. Laju Aliran Bahan Bakar (mf) ..................................................... 51
4.3.3. Rasio Udara Bahan Bakar (AFR) ................................................ 54
4.3.4. Effisiensi Volumetrik ................................................................... 57
4.3.5. Daya Aktual ................................................................................. 59
4.3.6. Effisiensi Thermal Aktual ............................................................ 61
4.3.7. Konsumsi Bahan Bakar Spesifik (SFC)....................................... 64
4.3.8. Heat Loss ..................................................................................... 66
4.3.9. Persentase Heat Loss.................................................................... 69
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan ................................................................................................ 71
5.2.Saran ............................................................................................................ 74
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................xiii
LAMPIRAN................................................................................................................. xv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Diagram P-v ............................................................................. 17
Gambar 2.2
Diagram T-S ............................................................................. 17
Gambar 2.3
Prinsip Kerja Mesin Diesel ...................................................... 18
Gambar 2.4
Bagian-Bagian Bom Kalorimeter ............................................. 20
Gambar 2.5
Viscous flow Meter .................................................................. 25
Gambar 3.1
Rangkaian Peralatan Pirolisis PBKG ....................................... 29
Gambar 3.2
Bom Kalorimeter ...................................................................... 30
Gambar 3.3
Mesin Diesel Small engine Test TD115-MKII ........................ 31
Gambar 3.4
Tec Equipment TD-114 ............................................................ 32
Gambar 3.5
Plastik Bekas Kemasan Gelas Yang Telah Dipotong Kecil ..... 33
Gambar 3.6
Diagram Alir Prosedur Proses Pirolisis Polipropilena
dari PBKG ................................................................................ 34
Gambar 3.7
Persentase Campuran Bahan Bakar Pertadex dan
Polipropilena Cair .................................................................... 35
Gambar 3.8
Diagram Alir Pengujian Performansi Mesin ............................ 39
Gambar 4.1
Grafik Daya vs Putaran mesin untuk beban 3.5 kg .................. 50
Gambar 4.2
Grafik Daya vs Putaran untuk beban 4.5 kg ............................. 51
Gambar 4.3
Grafik mf vs putaran mesin untuk beban 3.5 kg ...................... 53
Gambar 4.4
Grafik mf vs putaran mesin untuk beban 4.5 kg ...................... 53
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.5
Grafik AFR vs putaran mesin pada pembebanan 3.5 kg ......... 56
Gambar 4.6
Grafik AFR vs putaran mesin pada pembebanan 4.5 kg .......... 56
Gambar 4.7
Grafik effisiensi volumetrik vs putaran mesin pada
pembebanan 3.5 k ..................................................................... 59
Gambar 4.8
Grafik effisiensi volumetrik vs putaran mesin pada
Pembebanan 4.5 kg................................................................... 59
Gambar 4.9
Grafik Daya aktual vs putaran mesin pada
pembebanan 3.5 kg ................................................................... 61
Gambar 4.10 Grafik Daya aktual vs putaran mesin pada
pembebanan 4.5 kg .................................................................. 61
Gambar 4.11 Effisiensi termal aktual vs putaran mesin pada
pembebanan 3.5 kg ................................................................... 63
Gambar 4.12 Effisiensi termal Aktual vs putaran mesin pada
pembebanan 4.5 kg ................................................................... 64
Gambar 4.13 SFC vs Putaran mesin pada pembebanan 3.5 kg ...................... 66
Gambar 4.14 SFC vs Putaran mesin pada pembebanan 4.5 kg ...................... 66
Gambar 4.15 Heat Loss vs Putaran mesin pada pembebanan 3.5 kg ............. 68
Gambar 4.16 Heat Loss vs Putaran mesin pada pembebanan 4.5 kg ............. 68
Gambar 4.17 Persentase Heat Loss vs Putaran mesin pada
pembebanan 3.5 kg ................................................................... 70
Gambar 4.18 Persentase Heat Loss vs Putaran mesin pada
pembebanan 4.5 kg ................................................................... 70
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Data Temperatur Transisi Dan Temperatur Lebur Plastik ............ 9
Tabel 2.2 Konsumsi Plastik Perkapita Di Dunia ........................................... 9
Tabel 2.3 Sifat Mekanik Polipropilena ......................................................... 12
Tabel 2.4 Heating Value Beberapa Jenis Bahan Bakar ................................. 22
Tabel 3.1 Variasi Pengujian .......................................................................... 38
Tabel 4.1 Hasil Analisis Viskositas Kinematik Polipropilena Cair
Polipropilena Cair ......................................................................... 40
Tabel 4.2 Hasil Analisis Densitas Polipropilena Cair ................................... 41
Tabel 4.3 Hasil Analisis Specific Gravity dan API Gravity .........................
42
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Bom Kalorimeter ................................................ 43
Tabel 4.5 Hasil Pengujian Bahan Bakar Pertadex........................................ . 44
Tabel 4.6 Hasil Pengujian Bahan Bakar Pertamina Dex +
Polipropilena Cair 5% ................................................................... 45
Tabel 4.7 Hasil Pengujian Bahan Bakar Pertamina Dex +
Polipropilena Cair 10% ................................................................. 46
Tabel 4.8 Hasil Pengujian Bahan Bakar Pertamina Dex +
Polipropilena Cair 15% ................................................................. 46
Tabel 4.9 Hasil Pengujian Bahan Bakar Pertamina Dex +
Polipropilena Cair 20% ................................................................. 47
Tabel 4.10 Hasil Pengujian Bahan Bakar Pertamina Dex +
Universitas Sumatera Utara
Polipropilena Cair 25% ................................................................. 48
Tabel 4.11 Data Perhitungan Untuk Daya ....................................................... 49
Tabel 4.12 Laju Aliran Bahan Bakar ............................................................... 52
Tabel 4.13 Air Fuel Ratio ................................................................................ 55
Tabel 4.14 Efisiensi Volumetrik ...................................................................... 58
Tabel 4.15 Daya Aktual ................................................................................... 60
Tabel 4.16 Efisiensi termal aktual ................................................................... 62
Tabel 4.17 Konsumsi Bahan Bakar Spesifik ................................................... 65
Tabel 4.18 Heat Losses .................................................................................... 67
Tabel 4.19 Persentase Heat Loss...................................................................... 69
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SIMBOL
Simbol
Keterangan
Satuan
HHV
Nilai kalor bahan bakar atas
KJ/Kg.oC
LHV
Nilai kalor bahan bakar bawah
KJ/Kg.oC
M
Persentase kandungan air dalam bahan bakar
%
H2
Jumlah hidrogen dalam bahan bakar
%
Pb
Daya poros
W
T
Torsi
Nm
n
Putaran
RPM
SFC
Konsumsi bahan bakar spesifik
Kg/KW.h
ṁf
Laju aliran bahan bakar
Kg/h
Sgf
Specific gravity
t
Waktu
h
Ƞb
efisiensi termal
%
CV
Nilai kalor bahan bakar
KJ/kg
Heat Loss
Kehilangan panas
W
% Heat Loss
Persentase Heat Loss
%
Vf
Volume bahan bakar yang di uji
ml
AFR
Rasio udara dengan bahan bakar
ṁa
Laju aliran massa udara
CF
Faktor koreksi
Ƞv
Efisiensi volumetrik
%
Ƞm
Efisiensi mekanis
%
ρa
Kerapatan udara
Kg/m3
Ta
Suhu udara luar (ambient)
0
C
Te
Suhu gas buang (exausht)
0
C
Kg/h
Universitas Sumatera Utara