Kajian Performansi Mesin Diesel Stasioner Satu Silinder Menggunakan Blower yang Dimodifikasi Menjadi Supercharger Dengan Sistem Dua Bahan Bakar (Solar dan Biogas)
ABSTRAK
Semakin bertambahnya populasi manusia di bumi dan semakin menipisnya
sumber daya minyak menjadi sekian dari banyak hal yang mendorong kita untuk
melakukan penelitian dan pengembangan terhadap sumber energi terbarukan
(renewable energy), salah satunya yang memiliki potensi besar adalah
penggunaan biogas yang digunakan sebagai bahan bakar motor bakar dengan
sistem dua bahan bakar. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa performansi
mesin diesel R 175 AN dengan supercharger menggunakan sistem dua bahan
bakar (solar dan biogas) dimana aliran biogas yang masuk ke ruang bakar akan
diatur ( aliran 2, 4, 6 l/min). Selain itu, penelitian ini juga akan menganalisa nilai
ekonomis setelah menggunakan sistem dua bahan bakar (solar dan biogas), serta
emisi gas buang dari hasil pembakaran. Daya maksimum mesin terjadi pada
penggunaan bahan bakar solar + 6 l/min biogas pada putaran 1500 rpm dan
pembebanan 2500 Watt yaitu sebesar 1536,99 Watt, torsi maksimum pada
pembebanan 2500 Watt putaran 1500 rpm menggunakan bahan bakar solar + 6
l/min biogas sebesar 9,79 Nm. Nilai SFC maksimum pada bahan bakar solar + 6
l/min beban 500 Watt putaran 1000 rpm yaitu sebesar 2508,48 gr/kW.jam.
Efisiensi thermal brake maksimum pada penggunaan bahan bakar solar
pembebanan 1000 Watt putaran 1500 rpm yaitu sebesar 18,73 %. Nilai AFR
maksimum pada bahan bakar solar pembebanan 500 Watt putaran 1000 rpm yaitu
sebesar 68,75. Tekanan efektif rata-rata maksimum pada penggunaan bahan bakar
solar + biogas 6 l/min pada putaran 1500 rpm yahitu sebesar 348,08 kPa. Untuk
nilai ekonomis maksimum pada bahan bakar solar + biogas 6 l/min pada putaran
1000 rpm yaitu menghemat sebesar 62,29 % jika dibanding dengan penggunaan
bahan bakar solar. Untuk emisi gas buang, nilai opacity rata rata mengalami
penurunan setelah menggunakan sistem dua bahan bakar (solar dan biogas).
Kadar HC dan CO mengalami peningkatan setelah menggunakan sistem dua
bahan bakar.
Kata kunci : Biogas, Performansi, Supercharger, Emisi, sistem dua bahan bakar.
i
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
The increasing human population on earth and the depletion of oil resources into
a few thousandths of a lot of things that encourage us to do research and
development on renewable energy sources, one of which has a great potential is
the use of biogas is used as fuel for internal combustion engine with dual fuel
system. This study aims to analyze the performance of the diesel engine R 175 AN
using supercharger with dual fuel systems diesel and biogas in which biogas flow
entering the combustion chamber will be set (flow 2, 4, 6 l/s) . In addition, this
study will also analyze economic value after use dual fuel systems diesel and
biogas, and the exhaust emissions from the combustion too. Engine maximum
power with rotation 1500 and load 2500 watt occurs in the use of diesel fuel + 6 l
/ min biogas which amounted to 1536,99 Watt, maximum torque at 2500 Watt
load and rotation 1500 rpm using diesel fuel + 6 l / min biogas amounted to 9,79
Nm. SFC maximum value on diesel fuel + 6 l/min biogas load of 500 Watt and
1000 rpm rotation that is equal to 2508,48 gr / kWh. Maximum brake thermal
efficiency in the use of diesel fuel with load 1500 Watt and 1200 rpm rotation that
is equal to 18,73%. AFR maximum value on diesel fuel + 6 l / min biogas with
load 500 Watt and 1000 rpm rotation that is equal to 68,75. For brake mean
effective pressure maximum value on diesel fuel + 6 l/min biogas with load 2500
watt and 1500 rpm rotation that is equal to 348,08 kPa. For economic value
maximum value on diesel + biogas 6 l/min with load 500 watt and 1000 rpm
rotation, economic value in terms of fuel savings increased to 62,29 % when
compared with diesel fuel. For exhaust emissions, the average opacity value has
decreased after using dual fuel systems diesel and biogas. HC and CO levels
increased after using dual fuel systems.
Key Words: Biogas, Performances, Supercharger, Emission, Dual Fuel System.
ii
Universitas Sumatera Utara
Semakin bertambahnya populasi manusia di bumi dan semakin menipisnya
sumber daya minyak menjadi sekian dari banyak hal yang mendorong kita untuk
melakukan penelitian dan pengembangan terhadap sumber energi terbarukan
(renewable energy), salah satunya yang memiliki potensi besar adalah
penggunaan biogas yang digunakan sebagai bahan bakar motor bakar dengan
sistem dua bahan bakar. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa performansi
mesin diesel R 175 AN dengan supercharger menggunakan sistem dua bahan
bakar (solar dan biogas) dimana aliran biogas yang masuk ke ruang bakar akan
diatur ( aliran 2, 4, 6 l/min). Selain itu, penelitian ini juga akan menganalisa nilai
ekonomis setelah menggunakan sistem dua bahan bakar (solar dan biogas), serta
emisi gas buang dari hasil pembakaran. Daya maksimum mesin terjadi pada
penggunaan bahan bakar solar + 6 l/min biogas pada putaran 1500 rpm dan
pembebanan 2500 Watt yaitu sebesar 1536,99 Watt, torsi maksimum pada
pembebanan 2500 Watt putaran 1500 rpm menggunakan bahan bakar solar + 6
l/min biogas sebesar 9,79 Nm. Nilai SFC maksimum pada bahan bakar solar + 6
l/min beban 500 Watt putaran 1000 rpm yaitu sebesar 2508,48 gr/kW.jam.
Efisiensi thermal brake maksimum pada penggunaan bahan bakar solar
pembebanan 1000 Watt putaran 1500 rpm yaitu sebesar 18,73 %. Nilai AFR
maksimum pada bahan bakar solar pembebanan 500 Watt putaran 1000 rpm yaitu
sebesar 68,75. Tekanan efektif rata-rata maksimum pada penggunaan bahan bakar
solar + biogas 6 l/min pada putaran 1500 rpm yahitu sebesar 348,08 kPa. Untuk
nilai ekonomis maksimum pada bahan bakar solar + biogas 6 l/min pada putaran
1000 rpm yaitu menghemat sebesar 62,29 % jika dibanding dengan penggunaan
bahan bakar solar. Untuk emisi gas buang, nilai opacity rata rata mengalami
penurunan setelah menggunakan sistem dua bahan bakar (solar dan biogas).
Kadar HC dan CO mengalami peningkatan setelah menggunakan sistem dua
bahan bakar.
Kata kunci : Biogas, Performansi, Supercharger, Emisi, sistem dua bahan bakar.
i
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
The increasing human population on earth and the depletion of oil resources into
a few thousandths of a lot of things that encourage us to do research and
development on renewable energy sources, one of which has a great potential is
the use of biogas is used as fuel for internal combustion engine with dual fuel
system. This study aims to analyze the performance of the diesel engine R 175 AN
using supercharger with dual fuel systems diesel and biogas in which biogas flow
entering the combustion chamber will be set (flow 2, 4, 6 l/s) . In addition, this
study will also analyze economic value after use dual fuel systems diesel and
biogas, and the exhaust emissions from the combustion too. Engine maximum
power with rotation 1500 and load 2500 watt occurs in the use of diesel fuel + 6 l
/ min biogas which amounted to 1536,99 Watt, maximum torque at 2500 Watt
load and rotation 1500 rpm using diesel fuel + 6 l / min biogas amounted to 9,79
Nm. SFC maximum value on diesel fuel + 6 l/min biogas load of 500 Watt and
1000 rpm rotation that is equal to 2508,48 gr / kWh. Maximum brake thermal
efficiency in the use of diesel fuel with load 1500 Watt and 1200 rpm rotation that
is equal to 18,73%. AFR maximum value on diesel fuel + 6 l / min biogas with
load 500 Watt and 1000 rpm rotation that is equal to 68,75. For brake mean
effective pressure maximum value on diesel fuel + 6 l/min biogas with load 2500
watt and 1500 rpm rotation that is equal to 348,08 kPa. For economic value
maximum value on diesel + biogas 6 l/min with load 500 watt and 1000 rpm
rotation, economic value in terms of fuel savings increased to 62,29 % when
compared with diesel fuel. For exhaust emissions, the average opacity value has
decreased after using dual fuel systems diesel and biogas. HC and CO levels
increased after using dual fuel systems.
Key Words: Biogas, Performances, Supercharger, Emission, Dual Fuel System.
ii
Universitas Sumatera Utara