biodiesel

6
JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6 1 AbstrakBiji Nyamplung (Calophyllum inophyllum) merupakan salah satu tanaman yang dapat dipakai sebagai sumber bahan bakar yang terbarukan. Sasaran dari penelitian ini adalah untuk mengetahui proses pembuatan biodiesel dari minyak biji Nyamplung, karakteristik unjuk kerja dan emisi pada mesin diesel dengan bahan bakar dari campuran biosolar dan biodiesel yang terbuat dari biji tersebut. Penelitian ini menggunakan bahan bakar campuran biosolar dan biodiesel minyak biji nyamplungdengan prosentase volumetris10%, 20%, 30% dan 100% (B10, B20, B30 dan B100) sebagai kelompok uji, sedangkan sebagai kelompok kontrol digunakan bahan bakar biosolar murni. Pengujian dengan menggunakan mesin diesel empat langkah merek Yanmar, model TF55R. Penelitian diawali dengan proses pembuatan biodiesel dan pengujian karakteristik biodiesel sebelum dilakukannya pengujian pada mesin diesel. Kemudian, dilakukan pengujian unjuk kerja pada putaran konstan (±1500rpm), pengambilan data pada pembebebanan 200 Watt sampai 2000 Watt dengan interval 200 Watt. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai densitas semakin naik seiring dengan penambahan biodiesel pada solar berturut turut sebesar 0,18%, 0,41%, 0,88%, 1,36%, 1,81% dan 2,34%. Nilai viskositas semakin naik seiring dengan penambahan biodiesel pada solar berturut turut sebesar 2,28%, 3,55%, 6,89%, 8,55%, 10,83% dan 13,93%. Nilai flash poin terjadi kenaikan dan nilai pour point terjadi penurunan seiring dengan penambahan biodiesel pada solar. Sedangkan pada pengujian di engine nilai daya, torsi dan bmep untuk B10, B20, B30 dan Biodiesel mengalami penurunan dengan prosentase sama yang besarnya secara berturut-turut 2,82%, 10,31%, 11,85% dan 30,23%. Sedangkan nilai sfc mengalami kenaikan yang besarnya 1,87%, 20,88%, 20,72% dan 69,15%. Untuk effisiensi thermis mengalami penurunan sebesar 5,92%, 7,90%, 12,80%, 36,23%. Kata Kunci— Mesin diesel, Biosolar, Biodiesel,karakterisasi biodiesel, Calophyllum inophyllum linn, Biji Nyamplung, Unjuk kerja mesin diesel.. I. PENDAHULUAN irman Alloh Al-Qur’an Ad Dzariyat 20: َ ﯿﻦِ ِ ﻮﻗُ ْ ﻟ ﱢﻠٌ ﺎتَ آﯾِ ضْ رَْ ﻲ اﻷِ َ و“Dan di bumi itu terdapat tanda-tanda (kekuasaan Alloh) bagi orang-orang yang yakin” Sebelum memulai pembahasan tentang “Pengaruh Penambahan Biodiesel dari Minyak Biji Nyamplung (Calophyllum inophyllum) Terhadap Uji Unjuk Kerja Diesel Engine (CIE)”. Agar dalam pembahasannya memberikan manfaat yang lebih, maka perlu diketahui bawasanya disadari atau tidak, pada dasarnya pembahasan masalah ini tidak lepas dari pada ayat-ayat Kauniyah (Fenomena kejadian yang tertera di alam). Di dalam Al-Qur’an sendiri, banyak sekali ayat-ayat yang menyinggung tentang Fenomena kejadian alam (Kauniyah) yang pada hakekatnya, keberadaannya mempermudah manusia untuk mengingat betapa hanya Alloh saja tuhan yang paling benar (Haq) untuk diibadahi tanpa adanya persekutuan dengan segala sesuatu apapun. Firman Alloh Surat Fushilat ayat 52: ِ ْ َ ْ َ َ وَ أۗ ﻖﱡَ ْ اﻟُ ﻧﱠﮫَ أْ ُ َ َ ﯿﱠﻦَ َ َ ٰ ﺘ ﱠﻰَ ْ ِ ِ ُ ﻧﻔَ ﻲ أِ َ وِ ﺎقَ ْ ﻲ اﻵِ ﺎ ﻓَ ِ ﺎﺗَ آﯾْ ِ ﯾﮭِ ُ َ ٌ ﯿﺪِ َ ٍ ءْ َ ﻞﱢ ﺷُ ٰ َ َ ُ ﻧﱠﮫَ أَ ﺑﱢﻚَ ِ “Kami akan memperlihatkan kepada mereka tanda-tanda (kekuasaan) Kami di segala wilayah bumi dan pada diri mereka sendiri, hingga jelas bagi mereka bahwa Al Quran itu adalah benar. Tiadakah cukup bahwa sesungguhnya Tuhanmu menjadi saksi atas segala sesuatu?” Sepertihalnya besi (al hadiyd) dan fenomena yang ada padanya, turunnya air hujan (al mathor), hamparan langit yang luas (as sama`), gunung-gunung (al jibal) yang kokoh, pada onta (al ibil) dan pada binatang ternak (al an’am) serta lebah (an nahl) bahkan di dalam diri manusia (an naas) beserta fenomena yang ada padanya. Maka Compression Ignition Engine (CIE) ini sudah barang pasti merupakan bagian dari ayat-ayat kauniyah yang Alloh terangkan untuk manusia agar mereka selalu ingat dan bersyukur atas karuniaNya. . II. METODOLOGI PENELITIAN 1.1. Biodiesel Dalam pengertian ilmiah, istilah biodiesel berarti bahan bakar mesin diesel yang dibuat dari sembarang sumber daya hayati. Sedangkan menurut Badan Standarisasi Nasional (BSN) biodiesel merupakan ester alkil (metil, etil, isopropil, dan sejenisnya) dari asam-asam lemak. Secara kimia, biodiesel merupakan bahan bakar yang terdiri dari campuran monoalkyl ester dari rantai panjang asam lemak. A. Properties Bahan Bakar a. Density Density merupakan perbandingan berat per satuan volume dari suatu bahan atau zat tertentu. Grafik 2.1 menunjukkan bahwa density biosolar memiliki nilai yang lebih rendah dibandingkan percampuran biosolar dengan biodiesel dari C.inophyllum. Hal ini menunjukkan bahwa dengan volume bahan bakar yang diinjeksikan sama maka per gram bahan bakar biodiesel akan lebih banyak.. Pengaruh Penambahan Biodiesel Dari Minyak Biji Nyamplung (C. Inophyllum) Pada Bahan Bakar Solar Terhadap Hasil Uji Unjuk Kerja Mesin Diesel Generator Set Jornalis Bambang Prastyanto, Bambang Sudarmanta Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 E-mail: [email protected] F

description

teknik mesin

Transcript of biodiesel

Page 1: biodiesel

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6

1

Abstrak— Biji Nyamplung (Calophyllum inophyllum) merupakan salah satu tanaman yang dapat dipakai sebagai sumber bahan bakar yang terbarukan. Sasaran dari penelitian ini adalah untuk mengetahui proses pembuatan biodiesel dari minyak biji Nyamplung, karakteristik unjuk kerja dan emisi pada mesin diesel dengan bahan bakar dari campuran biosolar dan biodiesel yang terbuat dari biji tersebut. Penelitian ini menggunakan bahan bakar campuran biosolar dan biodiesel minyak biji nyamplungdengan prosentase volumetris10%, 20%, 30% dan 100% (B10, B20, B30 dan B100) sebagai kelompok uji, sedangkan sebagai kelompok kontrol digunakan bahan bakar biosolar murni. Pengujian dengan menggunakan mesin diesel empat langkah merek Yanmar, model TF55R. Penelitian diawali dengan proses pembuatan biodiesel dan pengujian karakteristik biodiesel sebelum dilakukannya pengujian pada mesin diesel. Kemudian, dilakukan pengujian unjuk kerja pada putaran konstan (±1500rpm), pengambilan data pada pembebebanan 200 Watt sampai 2000 Watt dengan interval 200 Watt. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai densitas semakin naik seiring dengan penambahan biodiesel pada solar berturut turut sebesar 0,18%, 0,41%, 0,88%, 1,36%, 1,81% dan 2,34%. Nilai viskositas semakin naik seiring dengan penambahan biodiesel pada solar berturut turut sebesar 2,28%, 3,55%, 6,89%, 8,55%, 10,83% dan 13,93%. Nilai flash poin terjadi kenaikan dan nilai pour point terjadi penurunan seiring dengan penambahan biodiesel pada solar. Sedangkan pada pengujian di engine nilai daya, torsi dan bmep untuk B10, B20, B30 dan Biodiesel mengalami penurunan dengan prosentase sama yang besarnya secara berturut-turut 2,82%, 10,31%, 11,85% dan 30,23%. Sedangkan nilai sfc mengalami kenaikan yang besarnya 1,87%, 20,88%, 20,72% dan 69,15%. Untuk effisiensi thermis mengalami penurunan sebesar 5,92%, 7,90%, 12,80%, 36,23%.

Kata Kunci— Mesin diesel, Biosolar, Biodiesel,karakterisasi biodiesel, Calophyllum inophyllum linn, Biji Nyamplung, Unjuk kerja mesin diesel..

I. PENDAHULUAN irman Alloh Al-Qur’an Ad Dzariyat 20:

ین ن موق ل ات ل آی ي األرض وف“Dan di bumi itu terdapat tanda-tanda (kekuasaan Alloh) bagi orang-orang yang yakin” Sebelum memulai pembahasan tentang “Pengaruh Penambahan Biodiesel dari Minyak Biji Nyamplung (Calophyllum inophyllum) Terhadap Uji Unjuk Kerja Diesel Engine (CIE)”. Agar dalam pembahasannya memberikan manfaat yang lebih, maka perlu diketahui bawasanya disadari atau tidak, pada dasarnya pembahasan masalah ini tidak lepas dari pada ayat-ayat Kauniyah (Fenomena kejadian yang tertera di alam). Di dalam Al-Qur’an sendiri, banyak sekali

ayat-ayat yang menyinggung tentang Fenomena kejadian alam (Kauniyah) yang pada hakekatnya, keberadaannya mempermudah manusia untuk mengingat betapa hanya Alloh saja tuhan yang paling benar (Haq) untuk diibadahi tanpa adanya persekutuan dengan segala sesuatu apapun. Firman Alloh Surat Fushilat ayat 52:

كف م ی ول حق أ ھ ال ن ھم أ ین ل تب ى ی سھم حت نف ي أ نا في اآلفاق وف ات ریھم آی سنى كل شيء شھید ھ عل ن ربك أ ب

“Kami akan memperlihatkan kepada mereka tanda-tanda (kekuasaan) Kami di segala wilayah bumi dan pada diri mereka sendiri, hingga jelas bagi mereka bahwa Al Quran itu adalah benar. Tiadakah cukup bahwa sesungguhnya Tuhanmu menjadi saksi atas segala sesuatu?” Sepertihalnya besi (al hadiyd) dan fenomena yang ada padanya, turunnya air hujan (al mathor), hamparan langit yang luas (as sama`), gunung-gunung (al jibal) yang kokoh, pada onta (al ibil) dan pada binatang ternak (al an’am) serta lebah (an nahl) bahkan di dalam diri manusia (an naas) beserta fenomena yang ada padanya. Maka Compression Ignition Engine (CIE) ini sudah barang pasti merupakan bagian dari ayat-ayat kauniyah yang Alloh terangkan untuk manusia agar mereka selalu ingat dan bersyukur atas karuniaNya. .

II. METODOLOGI PENELITIAN

1.1. Biodiesel

Dalam pengertian ilmiah, istilah biodiesel berarti bahan bakar mesin diesel yang dibuat dari sembarang sumber daya hayati. Sedangkan menurut Badan Standarisasi Nasional (BSN) biodiesel merupakan ester alkil (metil, etil, isopropil, dan sejenisnya) dari asam-asam lemak. Secara kimia, biodiesel merupakan bahan bakar yang terdiri dari campuran monoalkyl ester dari rantai panjang asam lemak.

A. Properties Bahan Bakar a. Density

Density merupakan perbandingan berat per satuan volume dari suatu bahan atau zat tertentu. Grafik 2.1 menunjukkan bahwa density biosolar memiliki nilai yang lebih rendah dibandingkan percampuran biosolar dengan biodiesel dari C.inophyllum. Hal ini menunjukkan bahwa dengan volume bahan bakar yang diinjeksikan sama maka per gram bahan bakar biodiesel akan lebih banyak..

Pengaruh Penambahan Biodiesel Dari Minyak Biji Nyamplung (C. Inophyllum) Pada Bahan Bakar Solar

Terhadap Hasil Uji Unjuk Kerja Mesin Diesel Generator Set Jornalis Bambang Prastyanto, Bambang Sudarmanta

Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111

E-mail: [email protected]

F

Page 2: biodiesel

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6

2

Gambar I.1 Grafik density terhadap % penambahan biodiesel dari C.inophyllum.

Hasil ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Supratman , Institut Teknologi Sepuluh Nopember, FTI, jurusan Teknik Mesin, tentang Studi Eksperimen Pengaruh Penambahan Biodiesel Bunga Matahari (5-50)% pada Solar Terhadap Unjuk Kerja Mesin Diesel Putaran Konstan. Menyimpulkan bahwa; Nilai densitas semakin naik seiring dengan penambahan biodiesel pada solar. Dalam penelitian ini besarnya kenaikan secara berturut-turut adalah 1,166%, 2,188%, 2,866% dan 9,408%.

b. Kinematic Viscosity Viskositas merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi laju aliran serta atomisasi bahan bakar pada motor diesel. Jika nilai viskositas terlalu rendah dapat menyebabkan pompa injeksi cepat aus, sedangkan nilai viskositas yang tinggi akan menyebabkan atomisasi yang rendah sehingga mesin sulit untuk distart. Dari grafik pada gambar 2.2 menunjukkan bahwa besarnya nilai kinematic viscosity akan semakin meningkat dengan bertambahnya % percampuran biodiesel dari C.inophyllum. Hal ini sebagai mana Penelitian Supratman, Institut Teknologi Sepuluh Nopember,FTI, jurusan Teknik Mesin, tentang Studi Eksperimen Pengaruh Penambahan Biodiesel Bunga Matahari (5-50)% pada Solar Terhadap Unjuk Kerja Mesin Diesel Putaran Konstan. Menyimpulkan bahwa; Nilai viskositas semakin naik seiring dengan penambahan biodiesel pada solar. Findra Ahmad Falsafi dan Fajar Singgih Kurnia Putra dalam penelitiannya tentang Produksi, Karakterisasi dan potensi Minyak Murni Nyamplung C.Inophyllum Sebagai Bahan Pembuatan Biodiesel menyinggun tentang tingginya nilai viskositas tersebut disebabkan karena biodiesel dari minyak biji nyamplung mengandung lemak-lemak baik yang bersifat jenuh maupun tak jenuh. Tabel 2.1 menunjukkan sembilan jenis asam lemak dalam bentuk esternya serta dua pengotor berdasarkan Hasil Kromatogram ion GC-MS. Pemakaian campuran biodiesel dari C.inophyllum pada biosolar secara tidak langsung berfungsi sebagai pelumas pada pompa injeksi sehingga mengurangi keausan akibat gesekan bahan bakar. Disisi lain penambahan biodiesel tersebut pada bahan bakar akan menyebabkan proses atomisasi menjadi

tidak lebih bagus dibandingkan dengan biosolar murni. Data properties viskositas bahan bakar dapat dilihat pada lampiran

Gambar 2.2 Grafik Kinematic Viscosity terhadap % penambahan biodiesel dari C.inophyllum.

Tabel 2.1 Hasil Kromatogram ion GC-MS

Peak Waktu retensi (Menit)

Jenis senyawa

1 9,88 9-Hexadecenoic Acid Methyl Ester (C16:1)

2 10,01 Hexadecanoic Acid Methyl Ester (C16:0) 3 10,66 Heptadecanoic Acid Methyl Ester (C17:0)

4 11,13 Cis-9,12-Octadecadienoic Acid Methyl Ester (C18:2)

5 11,17 Cis-9-Octadecenoic Acid Methyl Ester (C18:1)

6 11,31 Octadecanoic Acid Methyl Ester (C18:0) 7 12,12 1-Methoxycarbonylethyl (impurity) 8 12,27 2,4-Dinitro-5-fluoroaniline (impurity) 9 12,65 11-Eicosenoic Acid Methyl Ester (C20:1)

10 12,85 Eicosanoic Acid Methyl Ester (C20:0)

11 15,12 Docosanoic Acid Methyl Ester (C22:0)

c. Boiling Point dan Flash Point Flash point adalah temperatur terendah dimana bahan bakar yang dipanaskan mampu menghasilkan campuran uap bahan bakar udara yang dapay menyala ketika ada sumber api yang didekatkan. Dengan kata lain flash point mengindikasikan tinggi rendahnya votalitas dan kemampuan dimana bahan bakar dapat terbakar. Kecenderunagan kenaikan besarnya temperatur flash point dipengaruhi juga oleh semakin besarnya nilai boiling point. Dari grafik gambar 2.3 menunjukkan bahwa penambahan biodiesel dari C.inophyllum pada biosolar dapat menaikkan temperatur boiling point dan flash point. Hal ini sesuai dengan penelitian Supratman, Institut Teknologi Sepuluh Nopember,FTI, jurusan Teknik Mesin, tentang Studi Eksperimen Pengaruh Penambahan Biodiesel Bunga Matahari

0.82

0.84

0.86

0.88

0.9

0.92

0.94

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Dens

ity g

/ml

% penambahan biodiesel4

4.5

5

5.5

6

6.5

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

visk

osita

s (cs

t)

% penambahan biodiesel

Page 3: biodiesel

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6

3

(5-50)% pada Solar Terhadap Unjuk Kerja Mesin Diesel Putaran Konstan. Menyimpulkan bahwa; Nilai flash poin terjadi kenaikan seiring dengan penambahan biodiesel pada solar.

Gambar 2.3 Grafik boiling & flash point terhadap % penambahan biodiesel dari C.inophyllum.

d. Cloud Point dan Pour Point

Gambar 2.4 grafik Cloud & Pour Point terhadap penambahan % penambahan biodiesel dari C.inophyllum.

Pour point merupakan salah satu properties bahan bakar yang menyatakan suhu terendah dari bahan bakar, dimana minyak tersebut masih dapat mengalir karena beratnya sendiri. Pour point sangat penting karena menyangkut kemampuan dari bahan bakar untuk dapat mengalir dalam saluran pembakaran dan dalam hubungannya dengan waktu penyalaan mesin pada musim dingin. Dari grafik gambar 2.4 menunjukkan bahwa nilai cloud point dan pour point akan semakin naik seiring dengan penambahan biodiesel dari C.inophyllum pada biosolar.

e. nilai kalor Nilai kalor dari bahan bakar menyatakan kandungan energi panas persatuan massa yang terdapat pada bahan bakar tanpa memperhitungkan energi yang hilang untuk penguapan air yang terbentuk selama proses pembakaran. Dari grafik gambar 2.5 menunjukkan bahwa penambahan biodiesel dari C.Inophyllum pada biosolar secara linier dapat mengurangi nilai kalor. Dengan kata lain semakin besar % penambahan biodiesel terhadap biosolar maka nilai kalor akan semakin berkurang.

Gambar 2.5 Grafik nilai kalor bahan bakar terhadap

penambahan % penambahan biodiesel dari C.inophyllum

III.HASIL DAN DISKUSI

B. Analisa Unjuk Kerja a. Analisa Daya

Dari gambar 3.1 terlihat bahwa semakin besar penambahan beban, maka daya yang dihasilkan akan semakin besar. Pada putaran motor yang konstan untuk mengatasi beban yang semakin besar maka bahan bakar yang diinjeksikan akan semakin banyak. Sehingga pembakaran yang terjadi lebih besar. Pembakaran yang semakin besar menyebabkan daya juga akan semakin besar. Penambahan % biodiesel minyak biji nyamplung pada biosolar memiliki kecenderungan menurunkan daya. Penyebab turunnya daya adalah dikarenakan nilai kalor hasil percampuran biodiesel pada biosolar yang cenderung turun seiring dengan penambahan biodiesel. Hal ini dapat dilihat dari hasil trend grafik pengujian nilai kalor. Faktor yang lain adalah kurang tercapainya pembakaran yang sempurna dikarenakan semakin tingginya nilai viskositas, yang dapat menyebabkan semakin rendahnya kemampuan untuk membentuk campuran yang homogen dengan udara.

Gambar 3.1 grafik Daya terhadap pembebanan.

40

50

60

70

80

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Tem

pera

tur °

C

% penambahan biodiesel

-5

0

5

10

15

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

tem

pera

tur °

C

% penambahan biodiesel

7000

9000

11000

13000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

nila

i kal

or (c

al/g

)

% penambahan biodiesel

0.000

0.500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

0 400 800 1200 1600 2000

Daya

(hp)

pembebanan (watt)

Page 4: biodiesel

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6

4

b. Analisa Torsi

Gambar 3.2 grafik Torsi terhadap pembebanan Berdasarkan gambar 3.2, besarnya nilai torsi mengalami kenaikan seiring dengan penambahan baban. Hal ini disebabkan karena dengan panambahan beban maka komsumsi bahan bakar akan semakin naik. Penambahan bahan bakar bertujuan untuk mengatasi beban yang bertambah dan menjaga putaran agar tetap konstan. Dengan penambahan bahan bakar maka pembakaran yang terjadi lebih besar, sehingga energi kalor dari bahan bakar yang diubahmenjadi energi mekanik juga lebih besar yang merupakan gaya doron pada piston. Jika gaya dorong pada piston semakin besar maka nilai torsi yang dihasilkan juga akan semakin besar. Dengan semakin besarnya penambahan % biodiesel dari minyak biji nyamplung pada biosolar hal ini mengakibatkan nilai torsi semakin menurun. Jika dilihat dari grafik pengujian nilai kalor dengan bom kalori meter maka dapat disimpulkan bahwa semakin besar % penambahan biodiesel minyak biji nyamplung pada biosolar mengakibatkan menurunnya nilai kalor. Sehingga semakin besar penambahan % biodiesel pada solar akan dapat menurunkan nilai torsi. Faktor lain yang menyebabkan menurunnya nilai torsi adalah kurang sempurnanya proses pembakaran bahan bakar yang disebabkan karena semakin tingginya nilai viskositas akibat pengaruh penambahan biodiesel pada biosolar secara umum.

c. Analisa Tekanan Efektif Rata-Rata Tekanan effektif rata-rata dari motor (break mean sffectif pressure), bmep didesfinisikan sebagai tekanan tetap toeritis yang bekerja sepanjang volume langkah piston sehingga menghasilkan daya yang besarnya sama dengan daya poros effektif. Torsi dari suatu mesin sangat diperngaruhi oleh bmep yang dapat dihasilkan dari mesin tersebit sehingga grafik bmep identik dengan grafik torsi. Seiring dengan penambahan beban, besarnya bmep akan semakin naik, hal ini disebabkan oleh penambahan konsumsi bahan bakar yang lebih banyak untuk mengatasi beban yang terus naik. Dengan banyaknya bahan bakar yang masuk keruang bakar maka terjadi pembakaran yang lebih besar dan terbentuk tekanan yang lebih besar pula. Bentuk dan tren grafik tekanan efektif rata-rata memiliki kesamaan dengan grafik daya. Besarnya nilai tekanan efektif rata-rata

berbanding lurus dengan daya. Hal ini sebagaimana pada gambar 3.3 Dari gambar 3.3 menunjukkan bahwa penambahan biodiesel minyak biji nyamplung pada biosolar dapat menurunkan nilai bmep. Penyebab turunnya nilai bmep karena faktor nilai kalor. Karena penambahan % biodiesel minyak biji nyamplung pada biosolar dapat menurunkan nilai kalor, maka hal ini dapat menyebabkan nilai bmep turun.

Gambar 3.3 grafik bmep terhadap pembebanan

Seiring dengan penambahan beban, besarnya bmep akan semakin naik, hal ini disebabkan oleh penambahan konsumsi bahan bakar yang lebih banyak untuk mengatasi beban yang terus naik. Dengan banyaknya bahan bakar yang masuk keruang bakar maka terjadi pembakaran yang lebih besar dan terbentuk tekanan yang lebih besar pula. Bentuk dan tren grafik tekanan efektif rata-rata memiliki kesamaan dengan grafik daya. Besarnya nilai tekanan efektif rata-rata berbanding lurus dengan daya. Hal ini sebagaimana pada gambar 3.3 Dari gambar 3.3 menunjukkan bahwa penambahan biodiesel minyak biji nyamplung pada biosolar dapat menurunkan nilai bmep. Penyebab turunnya nilai bmep karena faktor nilai kalor. Karena penambahan % biodiesel minyak biji nyamplung pada biosolar dapat menurunkan nilai kalor, maka hal ini dapat menyebabkan nilai bmep turun.

d. Analisa Pemakian Bahan Bakar Spesifik Pemakaian bahan bakar spesifik (specific fuel comsumtion), sfc adalah jumlah bahan bakar yang dikonsumsi mesin untuk menghasilkan daya efektif sebesar 1 hp selama 1jam. Berdasarkan gambar 3.4 dengan bertambahnya beban, maka pemakaian bahan bakar spesifik akan semakin turun. Hal ini terjadi karena pada saat beban kecil maka daya yang dihasilkan juga kecel, sedangkan konsumsi bahan bakar yangnya relatif besar. Hal inilah yang membuat pemakaian bahan bakar spesifik pada beban kecil menjadi tinggi. Dengan semakin naiknya beban, maka akan terjadikenaikan daya dan konsumsi bahan bakar dalam kasus ini, kenaikan daya relatif lebih besar dari pada kenaikan konsumsi bahan bakar, sehingga pemakaian bahan bakar spesifik akan semakin turun.

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

0 400 800 1200 1600 2000

tors

i (N

m)

pembebanan (watt)

0.00

100.00

200.00

300.00

400.00

500.00

600.00

0 400 800 1200 1600 2000

bmep

(kPa

)Pembebanan (watt)

Page 5: biodiesel

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6

5

Penambahan % biodiesel minyak biji nyamplung pada biosolar menyebabkan kenaikan pemakaian bahan bakar spesifik. Hal ini dikarenakan turunnya nilai kalor yang berakibat pada turunnya daya dan naiknya konsumsi bahan bakar.

Gambar 3.4 grafik sfc terhadap pembebanan

e. Analisa Effisiensi Thermis

Gambar 3.5 grafik effisiensi thermal terhadap pembebanan

Berdasarkan gambar 3.5 menunjukkan bahwa efisiensi thermis akan semakin meningkat seiring dengan naiknya pembebanan. Faktor utama yang menyebabkan hal ini adalah

perbandingan campuran udara dan bahan bakar. Sebagaimana diketahui bahwa pada motor diesel terjadi constan air supply. Ketika beban kecil terjadi maka campuran yang terlalu miskin sehingga terjadi pembakaran yang kurang sempurna dengan semakin meningkatnya beban, maka terjadi peningkatan konsumsi bahan bakar sehingga campuran yang lebih mendekati stoikiometri. Hal inilah yang membuat terjadinya peningkatan efisiensi thermis.

Penambahan % campuran biodiesel minyak biji nyamplung pada biosolar mengakibatkan penurunan nilai efisiensi thermis. Menurunnya nilai sfisiensi thermis disebabkan oleh rendahnya nilai kalor. Selain itu tingginya nilai viscositas biodiesel menjadikan kemampuannya untuk membentuk campuran homegen dengan udara menjadi rendah. Hal ini menyebabkan pembakaran menjadi kurang sempurna dan efisiensi thermis menjadi lebih rendah.

f. Analisa Temperatur Gas Buang Gambar 3.6 menunjukkan bahwa semakin bertambahnya beban, temperatur gas buang mengalami kenaikan. Hal ini disebabkan karena dengan bertambahnya beban diperlukan konsumsi bahan bakar yang lebih banyak. Volume bahan bakar yang yang banyak disemprotkan menyebabkan pembakaran yang terjadi lebih besar, sehingga kalor yang timbul juga besar. Dengan demikian gas sisa pembakaran memiliki temperatur yang tinggi. Penambahan % biodiesel minyak biji nyamplung pada biosolar mengakibatkan kenaikan temperatur gas buang. Penambahan % biodiesel pada biosolar mengakibatkan kenaikan jumlah bahan bakar yang diinjeksikan keruang bakar. Hal ini menjadikan waktu yang diperlukan untuk membakar seluruh campuran udara dan bahan bakar menjadi lebih lama, sehingga terdapat sejumlah bahan bakar yang terbakar pada tahap after burner. Hal inilah yang menyebabkan temperatur exhaust menjadi naik.

Gambar 3.6 grafik effisiensi thermal terhadap pembebanan.

g. Analisa Temperatur Oli Berdasarkan grafik 3.7 maka secara umum % penambahan biodiesel minyak biji nyamplung pada biosolar dapan menurunkan temperatur pelumasan. Begitu juga dengan besarnya nilai pembebanan pada engine akan menyebabkan naiknya temperatur pelumasan pada mesin.

0.115

0.615

1.115

1.615

2.115

2.615

0 400 800 1200 1600 2000

sfc (

kg/h

p.ja

m)

pembebanan (watt)

1.500

6.500

11.500

16.500

21.500

26.500

0 400 800 1200 1600 2000

effis

iens

i the

rmal

(%)

pembebanan (watt)B10 B20B30 Biodieselbiosolar Poly. (B10)Poly. (B20) Poly. (B30)Poly. (Biodiesel) Poly. (biosolar)

100

150

200

250

300

350

0 400 800 1200 1600 2000

tem

pera

tur °

C

pembebanan (watt)

Page 6: biodiesel

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2012) 1-6

6

Gambar 3.7 grafik temperatur pelumasan terhadap pembebanan

IV. KESIMPULAN/RINGKASAN Pada penelitian tugas akhir ini dengan semakin besar kadar biodiesel minyak biji nyamplung (C.Inophyllum) yang ditambahkan pada biosolar, maka akan menyebabkan terjadinya penurunan daya, torsi, bmep, efisiensi thermis, temperatur exhauct gas, temperatur air pendingin dan temperatur oli. Secra rinci perubahan unjuk kerja dan penurunan temperatur exhauct gas, temperatur air pendingin dan temperatur oli yang terjadi adalah sebagai berikut: Nilai densitas semakin naik seiring dengan

penambahan biodiesel pada solar berturut turut sebesar 0,18%, 0,41%, 0,88%, 1,36%, 1,81% dan 2,34%.

Nilai viskositas semakin naik seiring dengan penambahan biodiesel pada solar berturut turut sebesar 2,28%, 3,55%, 6,89%, 8,55%, 10,83% dan 13,93%.

Nilai flash poin terjadi kenaikan dan nilai pour point terjadi penurunan seiring dengan penambahan biodiesel pada solar

untuk daya, torsi dan bmep terjadi penurunan yang sama. Nilai penurunan rata-rata secara berturut-turut: 2,82%, 10,31%, 11,85% dan 30,23%.

untuk sfc terjadi kenaikan, nilai kenaikan rata-rata secara berturut-turut : 1,87%, 20,88%, 20,72% dan 69,15%.

untuk efisiensi thermis terjadi penurunan, nilai penurunan rata-rata secara berturut-turut: 5,92%, 7,90%, 12,80%, 36,23%.

untuk temperatur exhaust terjadi kenaikan seiring dengan penambahan %biodiesel. Sedangkan pada temperatur oli pelumas terjadi penurunan.

pada penelitian ini, komposisi percampuran biodiesel minyak biji nyamplung dan biosolar yang mampu memberikan unjuk kerja pada mesin diesel yang terbaik adalah pada penggunaan penambahan %biodiesel 10%.

UCAPAN TERIMA KASIH Penulis Jornalis Banbang Prastyanto mengucapkan

terimakasih kepada Dr. B. Sudarmanta ST.MT. dan Bapak Hendro (FMIPA-kimia) juga Prof.Dr. Ir. H. D. Sungkono K. M.Eng. Sc., Ir Sudjud D. MT. Dan Ir Kadarisman selaku dosen yang telah memberikan bimbingan dan masukan dalam penulisan artikel ini. Penulis juga megucapkan terima kasih kepada keluarga besar penulis yang telah memberikan do’a dan motivasi sehingga penulis dapat menyelesaikan artikel ini dengan lancar.

DAFTAR PUSTAKA

1. Findra Ahmad Falsafi, Fajar Singgih Kurnia Putra dalam penelitiannya tentang Produksi, Karakterisasi dan potensi Minyak Murni Nyamplung C.Inophyllum Sebagai Bahan Pembuatan Biodiesel. surabaya : Institut Teknologi Sepuluh Nopember,FTI, jurusan Teknik Kimia. 2012. 2. Agus Supriadi, tentang Karak teristik Unjuk Kerja Motor Diesel Putarn Konstan Berbahan Bakar Campuran Biodiesel Kacang Tanah dan Solar (60-100)%. Institut Teknologi Sepuluh Nopember,FTI, jurusan Teknik Mesin,2007. 3. Supratman,tentang Studi Eksperimen Pengaruh Penambahan Biodiesel Bunga Matahari (5-50)% pada Solar Terhadap Unjuk Kerja Mesin Diesel Putaran Konstan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember,FTI, jurusan Teknik Mesin 2008 4. Kawano, D. Sungkono. Motor Bakar Torak / Diesel. Surabaya : ITS Press, 2011.

38

43

48

53

58

63

68

0 400 800 1200 1600 2000

tem

pera

tur °

C

pembebanan (watt)