BABI

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Tugas Akhir Konversi Energi

Banyak usaha telah dilakukan untuk mendapatkan performa me sin yang

lcbih baik serta emisi gas buang yang ramah tcrhadap lingkungan. Salah satu

usaha untuk mewujudkannya adalah dengan mengembangkan kualitas bahan

bakar yang handal. Perkembangan kualitas bahan bakar saat ini dipengaruhi oleh

kemajuan teknologi pengolahan dan permesinan, serta perkembangan yang

berkenaan dengan kendala lingkungan hidup.

Permasalahan lingkungan berkenaan dengan gas buangan dan pembatasan

penggunaan senyawa timbal akilat seperti timbal tetraetil (TEL) dan timbal tetra

metil (TML) sebagai aditif peningkat angka oktana bensin dasar. Sebagai

pengganti senyawa timbal akilat saat ini berkembang penggunaan senyawa

organik beroksigen (oksigenat) seperti alkohol dan eter sebagai komponen

pengungkit angka oktana.

Ide penulisan tugas akhir ini berawal dari masalah meningkatkan performa

mesin dan masalah pencemaran udara yang bersumber dari kendaran bermotor.

Salah satu upaya untuk memperbaiki unjuk kerja mesin dan mengurangi emisi gas

buang yaitu dengan modifikasi bahan bakar. Pemakaian bahan bakar dengan

mencampur (blending) dengan zat aditif pengungkit angka oktan bahan bakar

(octane Booster) telah banyak dilakukan di kalangan masyarakat, dimana ada

peningkatan kualitas bahan bakar bensin dasar.

Pendalluluan I-I

Tugas Akhir Konversi Energi

Namun demikian banyak pengungkit angka oktana bahan bakar yang dijual di

pasaran Indonesia mengandung unsur timbal, yang membahayakan lingkungan

hidup. Indonesia membatasi kadar timbal maksimal adalah 0,70 gil untuk bensin

dasar. Dengan dasar tersebut, pada tahun 2003 Pertamina mengeluarkan suatu

produk bahan bakar beroktan tinggi tanpa kandungan timbal, dengan komposisi

oksigenat dari golongan eter, yaitu methyl tersier buthyl eter (MTBE)

didalamnya. Produk yang dipasarkan dengan label Pertamax (RON92) dan

Pertamax plus (RON95)1.

Dari penelitian terdahulu didapat salah satu usaha untuk mengurangi

jumlah polutan yang keluar dari kendaraan bermotor 4-langkah, yaitu dengan

mencampurkan bensin dasar dengan zat aditif beroksigenat dari golongan alkohol

(MeOH dan EtOH).

Penelitian yang dilakukan oleh E.M. Goodger tahun 1975 dengan

kompresi rasio tetap pada mobil 4 langkah dan menggunakan bahan bakar

EI0 dan E85 menghasilkan peningkatan angka oktan dan penurunan emisi

gas buang antara lain CO, CO2, dan HC.

Penelitan yang dilakukan Ir. Djainuddin Semar tahun 1989 mengenai

pengaruh MTBE dan TEL terhadap sifat Fisika-Kimia bensin dasar

menyatakan bahwa penambahan persentase MTBE didalam bensin dasar

akan meningkatkan pula angka oktananya dan penggunaan bahan kimia

MTBE akan mempengaruhi sifat fi~ika dan kimia bemin tersebut.

I Surat Keputusan Dirjen Minyak dan Gas Bumi NO.940/34/DJM.O/2002

Pendahuluan 1-2

TugasAkhir Konversi Energi

Penelitan yang dilakukan E. Jasjfi dan Bustani Mustafa tahun 1988

mengenai pengaruh komposisi hidrokarbon bensin terhadap efek

peningkatan angka oktana menyatakan bahwa kepekaan bensin terhadap

pengaruh MTBE ternyata lebih tinggi bila kandungan karbon jenuhnya

lebih tinggi pula.

Penelitian yang pernah dilakukan di Laboratorium Motor Bakar Teknik

Mesin FTI- ITS oleh Dody Kurniawan, ST tahun 2002 dengan komposisi

30% ethanol, kompresi rasio tetap dan waktu pengapian 12 BTDC

menghasilkan penurunan emisi gas buang terutama CO turun 50,11 % dan

HC turun 23,18% sedangkan daya mesin mengalami kenaikan 0,99%.

Dari penelitian yang dilakukan di laboratorium Motor Bakar Teknik Mesin

FTI-ITS oleh Tri Muhtarudin, ST tahun 2002 menyatakan bahwa kenaikan

kompresi rasio optimum pada Cr8,69:1 pada motor Suzuki RC 80 cc

standar (Cr 7,2:1) menyebabkan kenaikan daya sebesar 4,0699%, sfc turun

3,644%, effisiensi thermis naik 4,58%, CO naik 5,56% dan HC naik

1,652%.

Dari penelitian yang dilakukan di laboratorium Motor Bakar Teknik Mesin

FTI-ITS oleh Achmad Wahyudi, ST dengan komposisi campuran bahan

bakar Ethanol 30 % dan Premium 70% (E30) dengan waktu pengapian

tetap 12 BTDC didapatkan hasil yang optimum pada perbandingan

kompresi 9,9:1 dan apabila dibandingkan dengan kondisi standar berbahan

Pendahuluan 1-3

TugasAkhir Konversi Energi

Oleh karena itu, untuk mengembangkan penelitian terdahulu maka

dilakukan penelitian untuk mendapatkan performa mesin yang lebih baik lagi

dilakukan dengan membandingkan dua bahan bakar beroksigenat dengan RON95,

yaitu Gasohol95 dengan komposisi pengungkit angka oktana dari senyawa

organik alkohol, yaitu ethyl alcohol 20% (EtOH) dibandingkan dengan produk

Pertamina, Pertamax plus dengan komposisi dari senyawa organik eter, 11 % vol

MTBE (Methyl Tersier Buthyl Eter) sebagai pengungkit angka oktana dari bensin

dasar (RON 88). Penelitian dilakukan dengan menggunakan variasi kompresi

rasio yang berbeda dengan membandingkan dua bahan bakar beroksigen RON 95.

1.2 Permasalahan

Adapun masalah yang akan diteliti yaitu bagaimana pengaruh komparasi

kinerja dua bahan bakar RON95 dengan oksigenat octane booster yang berbeda,

yaitu Gasohol95 (Ethyl alcohol20% - Premium 80%) dan Pertamax plus (MTBE

11 %) dengan variasi kompresi rasio terhadap daya, bahan bakar spesifik,

effisiensi thermis serta emisi gas buang yang dihasilkan.

Pendahuluan 1-4

1.3. Batasan Masalah

Tugas Akhir Konversi Energi

Dalam penulisan ini, permasalahan yang akan dibahas dibatasi dengan

batasan-batasan sebagai berikut:

1. Pengujian dilakukan pada rnesin Toyota type 4K 1290 CC, 4-langkah

ernpat silinder dengan sistern pendinginan udara dan air, dengan

waktu pengapian tetap 8 BTDC. Pengujian dilaksanakan dengan Test

bench dynamometer.

2. Bahan bakar yang digunakan untuk pengujian adalah Gasoho195

(Ethanol 20%-Prernium 80%) dan Pertamax plus. Kedua bahan bakar

ini memiliki angka oktana riset 95.

3. Kompresi rasio yang akan diamati adalah 9.0:1, 9.20:1, 9.50:1, dan

9.73 diharapkan mampu mewakili untuk variasi kompresi rasio yang

tinggi.

4. Setiap pengambilan data digunakan busi standar ND W 16EX-U

5. Putaran mesin yang dianalisa adalah 1000 sampai 3000 rpm. Data

diambil setiap kenaikan 500 rpm.

6. Unjuk keIja mesin yang diamati meliputi parameter-parameter berikut:

Putaran Mesin.

Torsi.

Komposisi gas buang berupa HC dan co.

Konsumsi bahan bakar.

Pendaltuluall 1-5

Tugas Akhir Konversi Energi

1.4. Tujuan Penulisan

1.4.1 Tujuan Umum

Adapun tujuan umum dari penulisan ini adalah untuk memenuhi

persyaratan dalarn memperoleh gelar sarjana Teknik dari Institut Teknologi

Sepuluh Nopember Surabaya, selain itu untuk melatih pola pikir mahasiswa

dalam melakukan studi penelitian dengan cara yang benar, sehingga diharapkan

dapat bermanfaat bagi lingkungan kerja dimasa mendatang.

1.4.2 Tujuan Khusus

Adapun tujuan khusus dari penulisan ini adalah sebagai berikut:

Mahasiwa dapat mengetahui bagaimana pengaruh komparasi

kinerja dua bahan bakar beroktan 95, Gasohol95 (Ethanol 20%-

Premium 80%) dan Pertarnax plus dengan variasi kompresi rasio

terhadap daya yang dihasilkan.

Mahasiwa dapat mengetahui bagaimana pengaruh komparasi

kinerja dua bahan bakar beroktan 95, Gasohol95 (Ethanol 20%-

Premium 80%) dan Pertarnax plus dengan variasi kompresi

terhadap konsumsi bahan bakar spesifik yang dihasilkan.

Mahasiswa dapat mengetahui bagaimana pengaruh komparasi

kinerja dua bahan bakar beroktan 95, Gasohol95 (Ethanol 20%-

Premium 80%) dan Pertarnax plus dengan variasi kompresi

terhadap emisi gas buang yang dihasilkan.

Pendahuluan 1-6

Tugas Akhir Konversi Energi

1.5. Manfaat Hasil Penelitian

Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat antara lain:

1. Bagi Dunia Ilmu Pengetahuan

Dapat memberikan informasi bagi perkembangan penelitian di bidang

teknologi otomotif dan bahan bakar mengenai bensin beroktan 95 mana

yang paling baik digunakan pada motor 4-langkah dan pada variasi

kompresi berapa bahan bakar terse but lebih optimal dipakai.

2. Bagi Dunia Industri

Hasil penelitian ini diharapkan mampu memberikan dampak pemanfaatan

oksigenat sebagai aditif pada bahan bakar secara lebih meluas.

3. Bagi Masyarakat

Memberikan altematif penggunaan bahan bakar altematif. Selain itu

membantu pemerintah dalam program langit biru dengan mengurangi

polusi udara dari gas hasil pembakaran.

Pendahuluan 1-7

Tugas Akhir Konversi Energi

1.6. Sistematika Penulisan

Penulisan tugas akhir ini dapat disusun sebagai berikut:

BABI : PENDAHULUAN.

Bab 1m berisi tentang latar belakang masalah, perumusan

masalah, tujuan penelitian, batasan masalah, serta sistematika

penulisan.

BABII : TEORI DASAR.

Bab ini berisi tentang parameter performa mesin, emisi gas buang

motor bensin 4-langkah dan komposisi bahan bakar uji.

BAB III : MET ODE PENELITIAN.

Bab ini berisi tentang metode dan langkah penelitian, alat

pengujian dan cara pengujian.

BAB IV : PERHITUNGAN DAN ANALISA.

Bab ini berisi tentang contoh perhitungan dari data-data yang

telah diperoleh dari hasil pengujian, dan menganalisanya untuk

mengetahui persentase performa dua bahan bakar uji dengan

berbagai variasi kompresi rasio.

BAB V : PENUTUP

Bab ini berisi ten tang kesimpulan dari analisa pengaruh

pengguanaaan dua bahan bakar uji dengan variasi kompresi rasio

terhadap unjuk kerja motor berupa daya, bsfc, effisiensi thermal

dan emisi gas buang.

Pendalruluan 1-8