Paper Tugas Akhir

10
 STUDI EKSPERIMENT PENGGUNAAN WATER SCRUBBER UNTUK MENINGKATKAN KINERJA DARI SISTEM EXHAUST GAS RECIRCULATION (EGR) DALAM MEREDUKSI NOx PADA MOTOR DIESEL  Dosen Pembimbing : I Made Ariana, ST, MT, Dr. MarSc. Mahasiswa Pelaksana : Muhammad Hendrajat (4207 100 056) Jurusan Teknik Sistem Perkapalan - Fakultas Teknologi Kelautan  Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya, 2011 Abstrak  Di kapal umumnya menggunakan motor diesel sebagai penggerak utama, Bahan bakar yang digunakan pada motor diesel juga sangat mempengaruhi intensitas dari gas buang yang dihasilkan.  Kapal pada umumnya bahan bakar yang digunakan untuk motor diesel adalah HFO ( Heavy Fuel Oil ), atau Marine Diesel Oil (MDO) yang memiliki viskositas yang tinggi dibandingkan bahan bakar yang lainnya sehingga kualitas gas buang yang dihasilkan sangat buruk. Gas yang dihasilkan seperti carbon monoxide (CO), hidrocarbon (HC), carbon dioxides (CO2  ), nitrogen oxides (NO  x  ), partikulat matter (PM) dan sulphur oxides (SO  x  ). Semua gas tersebut diatas mempunyai dampak yang buruk bagi kesehatan, maka dari itu perlu dilakukan minimalisir terhadap kandungan gas yang berbahaya tersebut.unutk hal ini penelitian lebih dikonsentrasika n dengan penambahan exhaust gas recirculation (EGR) yang telah di optimalkan dengan  penambahan water scrubber pada sistem kerja alat tersebut dengan tujuan memberikan hasil yang  signifikan dalam mengurangi Nox .  Kata Kunci : Motor Diesel, EGR, Nox, PM. I. PENDAHULUAN Meni ngka tnya Motor di esel Di kapa l umumnya digunakan sebagai penggerak utama, Bahan bakar yang digunakan pada motor diesel  juga sangat mempen garuh i inte nsit as dari gas  buan g yang dihasi lkan. Kapal pada umumnya  bahan bakar yang digunakan untuk motor diesel adalah HFO ( Heavy Fuel Oil ), atau Marine Die sel Oi l (MDO) yan g memili ki vis kos ita s yan g tin ggi dib and ing kan bah an bak ar yan g lainnya se hi ngga kualitas gas buang yang dihas ilkan sangat buruk . Gas yang dihasilk an seperti carbo n mono xide (CO), hydrocarbon (HC), carbo n diox ides (CO2), nitrogen oxides (NOx), pa rt ik ul at matter (PM) da n  sulphur oxides (SOx). Semua gas tersebut diatas mempunyai dampak Global Warming , maka dari itu perlu dilakukan mi ni ma li si r te rhadap kandungan ga s ya ng  berb ahaya terse but. Teru tama kand ungan NOX. De ngan adanya Exha us t Ga s Reci rculating (EGR) yang di optimalkan dengan penambahan water scrubber serta didesain sedemikian rupa ini, diharapk an dapat mengu rangi Kadar NOX  pada gas buang tersebut. I.2 PERUMUSAN MASALAH Per masa lah an Adapun per mas ala han ya ng akan di bahas pa da skri psi ini adal ah Bagaimana pengaruh pemasangan  EGR tersebut dengan dioptimalkan penambahan water scubber ter had ap Exh aus t pad a mes in die sel ini yan g nantinya akan berpengaruh terhadap kadar NOx. I.3 BATASAN MASALAH Aga r pen gujia n yan g dil aku kan tid ak terlalu melebar dari tujuan yang hendak dicapai, maka ditentukan batasan permasalahan.Adapun  batasan masalah dari penulisan skripsi ini adalah : 1. Spesifikasi mot or diesel yan g digun aka n wakt u perco baan adalah moto r diesel yang te rd apat di La bo ra tori um Mesi n Ka pa l 1

Transcript of Paper Tugas Akhir

Page 1: Paper Tugas Akhir

5/13/2018 Paper Tugas Akhir - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/paper-tugas-akhir 1/10

STUDI EKSPERIMENT PENGGUNAAN WATER SCRUBBER UNTUK 

MENINGKATKAN KINERJA DARI SISTEM EXHAUST GAS RECIRCULATION

(EGR) DALAM MEREDUKSI NOx PADA MOTOR DIESEL

 Dosen Pembimbing : I Made Ariana, ST, MT, Dr. MarSc.Mahasiswa Pelaksana : Muhammad Hendrajat (4207 100 056)

Jurusan Teknik Sistem Perkapalan - Fakultas Teknologi Kelautan Institut Teknologi Sepuluh Nopember 

Surabaya, 2011

Abstrak  Di kapal umumnya menggunakan motor diesel sebagai penggerak utama, Bahan bakar yang 

digunakan pada motor diesel juga sangat mempengaruhi intensitas dari gas buang yang dihasilkan. Kapal pada umumnya bahan bakar yang digunakan untuk motor diesel adalah HFO ( Heavy Fuel Oil ),atau Marine Diesel Oil (MDO) yang memiliki viskositas yang tinggi dibandingkan bahan bakar yang lainnya sehingga kualitas gas buang yang dihasilkan sangat buruk. Gas yang dihasilkan seperti carbonmonoxide (CO), hidrocarbon (HC), carbon dioxides (CO2 ), nitrogen oxides (NO x ), partikulat matter (PM)dan sulphur oxides (SO x ).

Semua gas tersebut diatas mempunyai dampak yang buruk bagi kesehatan, maka dari itu perlu

dilakukan minimalisir terhadap kandungan gas yang berbahaya tersebut.unutk hal ini penelitian lebihdikonsentrasikan dengan penambahan exhaust gas recirculation (EGR) yang telah di optimalkan dengan penambahan water scrubber pada sistem kerja alat tersebut dengan tujuan memberikan hasil yang  signifikan dalam mengurangi Nox.

 Kata Kunci : Motor Diesel, EGR, Nox, PM.

I. PENDAHULUAN

Meningkatnya Motor diesel Di kapalumumnya digunakan sebagai penggerak utama,

Bahan bakar yang digunakan pada motor diesel  juga sangat mempengaruhi intensitas dari gas  buang yang dihasilkan. Kapal pada umumnya bahan bakar yang digunakan untuk motor dieseladalah HFO ( Heavy Fuel Oil ), atau MarineDiesel Oil (MDO) yang memiliki viskositasyang tinggi dibandingkan bahan bakar yanglainnya sehingga kualitas gas buang yangdihasilkan sangat buruk. Gas yang dihasilkanseperti carbon monoxide (CO), hydrocarbon(HC), carbon dioxides (CO2), nitrogen oxides(NOx), partikulat matter (PM) dan  sulphur 

oxides (SOx).Semua gas tersebut diatas mempunyai dampak Global Warming , maka dari itu perlu dilakukanminimalisir terhadap kandungan gas yang berbahaya tersebut. Terutama kandungan NOX.Dengan adanya Exhaust Gas Recirculating(EGR) yang di optimalkan dengan penambahanwater scrubber serta didesain sedemikian rupa

ini, diharapkan dapat mengurangi Kadar NOX

 pada gas buang tersebut.

I.2 PERUMUSAN MASALAH

Permasalahan Adapun permasalahanyang akan di bahas pada skripsi ini adalahBagaimana pengaruh pemasangan  EGR tersebutdengan dioptimalkan penambahan water scubber terhadap Exhaust pada mesin diesel ini yangnantinya akan berpengaruh terhadap kadar NOx.

I.3 BATASAN MASALAHAgar pengujian yang dilakukan tidak 

terlalu melebar dari tujuan yang hendak dicapai,

maka ditentukan batasan permasalahan.Adapun batasan masalah dari penulisan skripsi ini adalah:

1. Spesifikasi motor diesel yang digunakan

waktu percobaan adalah motor diesel yang

terdapat di Laboratorium Mesin Kapal

1

Page 2: Paper Tugas Akhir

5/13/2018 Paper Tugas Akhir - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/paper-tugas-akhir 2/10

Jurusan Teknik Sistem Perkapalan,dengan

spesifikasi sebagai berikut:

Merk : DONG FENGType : R 175 APower : 6, 6 HP

Speed : 2600 RPM

2. Analisa yang dilakukan yaitu dengan

memvariasikan komponen EGR pada kondisi

 beban yang tetap.

I.4 TUJUANAdapun tujuan dari penulisan

skripsi ini adalah Untuk mengetahui pengaruhPemanfaatan water scrubber untuk 

 pengoptimalan fungsi dari EGR  

I.5 MANFAAT PENULISAN

Adapun manfaat dari penulisan skripsi iniadalah tercapainya suatu bentuk penurunankadar NOX dengan pemasangan EGR tersebutserta dapat dijadikan sebuah referensi di dalammelakukan analisa pengurangan kadar NOx

lainnya.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 KARAKTERISTIK MOTOR DIESEL

Motor diesel dikategorikan dalam

motor bakar torak dan mesin pembakaran

dalam (internal combustion engine)

(biasanya disebut “motor bakar”). Prosip

kerja motor diesel adalah merubah energi

kimia menjadi energi mekanis. Energi kimia

di dapatkan melalui proses reaksi kimia

(pembakaran) dari bahan bakar (solar) danoksigen (udara) di dalam silinder (ruang

 bakar).

Proses pembakaran motor diesel

dimulai dari bahan bakar disemprotkan ke

dalam ruang bakar berbentuk butir-butir 

cairan yang halus. Karena udara pada ruang

  bakar bertemperatur tinggi, maka butir-butir 

  bahan bakar tersebut akan menguap.

Penguapan butiran bahan bakar tersebut

dimulai pada bagian permukaan terluarnya,

karena bagian ini merupakan bagian terpanas.Uap tersebut bercampur dengan udara

sekitarnya. Begitu seterusnya selama motor 

diesel digunakan.

Proses pembakaran pada motor diesel

terbagi menjadi empat phase. Phase-phase

tersebut adalah :

1. The Ignition-delay period

Periode ini merupakan interval antara

membukanya injector bahan bakar dengan

  pembakaran. Terjadinya kompresi udarauntuk meningkatkan tekanan dan panas di

dalam ruang bakar (combustion chamber ).

Waktu untuk  igniton-delay tergantung dari

kualitas bahan bakar yang akan

diinjeksikan.Kualitas bahan bakar 

tergantung dari komposisi kimia yang

terkandung.

2. The Rapid-Combustion Period

Periode dimana bahan bakar dikumpulkan di

dalam silinder dan siap untuk dilakukan

  pembakaran. Karena, bahan bakar yang

terkumpul telah siap bercampur dengan

udara.

3. The Steady-Combustion Period

Periode pambakaran, jadi pembakaran

campuran bahan bakar dengan udara mulai

terbakar karena adanya proses kompresi

udara oleh piston yang menyebabkan

tekanan dan panas yang meningkat. Panas

inilah yang membakar campuran tersebut.

4. The Afterburning Period

Periode setelah pembakaran utama selesai.

Tapi biasanya bahan bakar belum terbakar 

semua. Jadi walaupun injeksi telah berakhir,

 pembakaran masih tetap berlangsung. Bila

 pembakaran lanjut terlalu lama, temperatur 

2

Page 3: Paper Tugas Akhir

5/13/2018 Paper Tugas Akhir - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/paper-tugas-akhir 3/10

gas buang akan tinggi.Seperti grafik di

 bawah ini:

Gambar : Grafik pembakaran pada diesel engine.

Secara matematis, proses pembakarandalam motor diesel adalah sebagai berikut:

Sehingga proses pembakaran akan menghasilkanuap air (H2O) dan karbondioksida (CO2). Konsepdiatas terjadi saat terjadi pembakaran sempurna.Padahal tidak semuanya pembakaran bisa terjadisecara sempurna, sehingga hasil dari  pembakaran juga akan berpengaruh. Salahsatunya adalah gas NOx dan SOx. Gas inilah yang berbahaya yang biasa dinamakan emisi.

2.2 KLASIFIKASI BAHAN BAKAR 

DIESEL

Dalam perdagangan klasifikasi untuk  bahan bakar diesel lebih banyak dititik beratkan

 pada pemakaian bahan bakar tersebut:

1. High Speed Diesel Fuel (HSD)

Merupakan fraksi yang paling ringan dari

seluruh jenis bahan bakar diese.

Dipergunakan untuk motor-motor diesel

  putaran tinggi dengan rpm sekitar diatas

1000 rpm.

2. Marine Diesel Oil (MDO)

Bahan bakar yang paling banyak digunakan

untuk motor-motor diesel untuk keprluan

yang berada di laut. Viskositas MDO lebih

 pekat daripada HSD.

3. Industrial Diesel Oil (IDO)

Bahan bakar yang digunakan untuk 

keperluan industri.

Tabel : Tabel karakteristik bahan bakar 

2.3. Exhaust Gas Recirculation (EGR)

 NOx merupakan salah satu kelompok komponen utama pencemar di udara. Sumber  NOx banyak dihasilkan dari proses reaksi kimia, pembakaran, industri dan gas emisi kendaraan  bermotor. Salah satu kelompok NOx adalahnitrogen monoksida (NO) dan nitrogen dioksida(NO2), dimana di atmosfer dapat bereaksimembentuk ozon, menyebabkan timbulnyahujan asam dan membahayakan kesehatankarena dapat mengganggu sistem pernafasan dansistem kekebalan tubuh.

 EGR yaitu merupakan sebuah alat yang  berfungsi sebagai  sistem reduksi NOx yang

  paling sederhana bila dibandingkan dengansistem reduksi Nox yang lain. Dalam penelitianini EGR telah di optimalkan dengan  penambahan water scrubber yang berfungsiuntuk lebih optimal menurunkan Nox dantemperatur gas buang yang akan dimanfaatkanlagi untuk proses pembakaran. Alat ini juga

3

2 C19H30 + 58 O2

30 H2O + 38 CO2 +energi

Page 4: Paper Tugas Akhir

5/13/2018 Paper Tugas Akhir - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/paper-tugas-akhir 4/10

dilengkapi filter yang berfungsi untuk menangkap PM (particulate matter) untuk mengkondisikan gas buang yang akandimanfaatkan kembali itu benar – benar bersih.

 

2.4. CARA KERJA EGR Teknologi ini yaitu mensirkulasi gas

  buang untuk dimanfaatkan kembali dalam

 proses pembakaran,dengan adanya penelitian ini

alat tersebut lebih dioptimalkan dengan

  penambahan water scrubber sebagai treatment

untuk gas buang yang akan disirkulasi kembali

masuk ke intake engine untuk proses

 pembakaran kembali.

Gambar. Alat penelitian (EGR)

III. METODOLOGI

Dalam menyelesaikan permasalahantersebut akan dilakukan metode eksperimen

yang akan dilakukan di Laboratorium mesinKapal. Dimana dalam percobaan yang dilakukanakan di dapatkan data-data yang akan dicatatsebagai data utama dan data-datatambahan.Dalam perencanaan eksperimen inimenggunakan tahapan-tahapan pegerjaan,

sebagai berikut :

1. Studi Literatur 

2. Persiapan Motor Diesel dan Alat

3. Eksperiment dan Pengambilan data4. Analisa data dan Pembahasan5. Pengambilan kesimpulan6. Penyusunan laporan

3.1 STUDI LITERATUR Studi literatur dilakukan dengan

 pengumpulan referensi-referensi mengenai cara-

cara dan perhitungan pengukuran untuk mengetahui unjuk kerja motor diesel,serta penggunaan logam murni Rodium (Rh) sebagaikatalis.Literatur-literatur tersebut didapatkandari :a. Text Book dan Artikel b. Internet

c. Laporan Tugas Akhir 

3.2 PERSIAPAN MOTOR DIESEL DANALAT

Motor diesel yang digunakan dalameksperimen yaitu :

Merk : DONG FENGType : R 175APower : 6.6 HPSpeed : 2600 RPM

4

Page 5: Paper Tugas Akhir

5/13/2018 Paper Tugas Akhir - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/paper-tugas-akhir 5/10

Sebagai pembebanan dalam percobaan inidigunakan Generator,yaitu :

Type : ST-75Voltage : 220/110 VSpeed : 1500 RPMCurrent : 34.1/68.2 AFrequency : 50 HZ

Alat eksperiment, exhaust gasrecirculation (EGR) untuk dipasangkan pada motor diesel

3.3 EKSPERIMENT DAN PENGAMBILANDATA

Sebelum Eksperiment danPengambilan data dilaksanakan maka terlebihdahulu yang dilakukan adalah pemasangan

generator pembebanan pada motor diesel dan  pemasangan Alat pada saluran udara hisapdan buang pada motor diesel. Kemudian barumotor diesel di start dalam kondisi tanpa beban.

Kemudian sesudah motor diesel dalamkeadaan steady maka dilakukan pengambilandata mengenai parameter unjuk kerja padamotor diesel. Pengambilan data dilakukandengan cara yakni motor diesel dioperasikandalam kondisi normal (tanpa alat) dan setelahitu dengan memvariasikan pada 5 komponen

  pada alat experiment tersebut. Pada  pengujian tersebut untuk putaran mtor dieselnya tetap yaitu 2300 rpm, DenganPembebanan tetap yaitu 2000W. Acuandalam pengoperasian motor diesel denganmenggunakan alat tersebut (EGR) adalahdengan pengaturan governor yang sama(sesuai kondisi normal) dan pengaturan putaran yang sama (sesuai kondisi normal).Dengan pengaturan governor yang samadiharapkan adanya perubahan pada putarandan daya yang dihasilkan pada motor diesel.Dan pada pengaturan putaran yang sama

diharapkan adanya perubahan pada SFOC.Sehingga dari hal tersebut dapat diketahui  pengaruh penggunaan EGR pada motor diesel terutama pada kandungan gas buangyang dihasilkan.

3.4 ANALISA DATA DAN PEMBAHASANSetelah kita mendapatkan semua data

yang dibutuhkan kemudian dilakukan analisauntuk menjawab pertanyaan yang mendasari  penelitian ini, yaitu Bagaimana pengaruhkatalis rhodium terhadap unjuk kerja pada

motor diesel berbahan bakar MDO.3.5 PENGAMBILAN KESIMPULAN

Selanjutnya adalah pengambilankesimpulan dari semua percobaan yangdilakukan dan jawaban dari semua  pertanyaan yang mendasari pelaksanaantugas akhir ini. Selain itu memberikan saran

5

Page 6: Paper Tugas Akhir

5/13/2018 Paper Tugas Akhir - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/paper-tugas-akhir 6/10

Mulai

sebagai masukkan untuk eksperimen berikutnya.

3.6 PENYUSUNAN LAPORAN

Pada tahap akhir ini kemudiandilakukan penyusunan laporan dari semua

 percobaan yang dilakukan. Seluruh hasil  penelitian di dokumentasikan dalam bentuk laporan tugas akhir.

3.7 DIAGRAM ALIR (FLOWCHART)Berikut adalah diagram alir pengerjaan

skripsi ini:

IV.ANALISA DAN PEMBAHASAN

Dalam bab ini akan membahas  pelaksanaan ekpserimen dan pencatatan data-data hasil eksperimen serta perhitungan-  perhitungan yang berkaitan dengan data-dataeksperimen. Penjelasan hasil perhitungan iniselanjutnya mengantarkan tugas akhir padakesimpulan sesuai pada latar belakang, permasalahan, batasan masalah dan tujuan tugasakhir. Adapun pembahasan tersebut tentanghasil yang telah didapat dari uji emisi.

Hasil dinilai dari variable yang dijadikansebagai tolak ukur yang selanjutnya dilakukan  perbandingan, yaitu penurunan emisi padavariasi berbagai komponen yang dipasangkan  pada EGR pada saat pengujian berlangsung.Dari hasil variable tersebut diambil setelahdilakukan pengolahan data yang tersaji dalam bentuk tabel yaitu ketika EGR menggunakan

variasi komponen yang telah ditentukan.

IV.1 Uji PerfomaIV.1.1 Persiapan Motor Diesel danGenerator

Pada persiapan ini dilakukan untuk mengetahui performa maksimum motor dieseldengan generator. Motor diesel dirangkaidengan generator di hubungkan dengan bolalampu sebagai pembebanan.Motor dieseldivariasikan pada putaran 2200 RPM, 2300RPM, dan 2400 RPM, dengan mengatur  governer  pada motor diesel.Pada percobaan inimotor diesel akan dirangkai dengan generator yng dihubungkan dengan bola lampu sebagai pembebanan. Adapun rangkaian lampu pada saat percobaan yaitu menggunakan tiga variasi pada500 W, 1500 W, dan 2500 W. variasi inidilakukan hanya untuk mengetahui kemampuanmotor diesel saat dipasang alat experiment

6

Pendesainan AlatPerumusan MasalahStudy LiteraturPersiapan Motor Diesel dan AlatCek motor dieselEksperimen denganmemasangkan alat pada motor

diesel

Analisis DataKesimpulanSelesaiHasil U ji dari berbagai variasi komponenBukuArtikelInternet

Pengujian alat dengan variasi komponenyang telah ditentukan

Page 7: Paper Tugas Akhir

5/13/2018 Paper Tugas Akhir - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/paper-tugas-akhir 7/10

sebelum penetapan putaran dan beban saat percobaan sebenarnya.

Pada saat pengujian rangkaian lampuhanya diatur tingkat pembebanannya. Dalamsatu kolom rangkaian lampu membutuhkan daya500 W, sehingga untuk mengatur pada

 pembebanan tertentu tinggal dikalikan dengan500 W.Misalnya pada beban 2500 W,digunakan5 kolom bola lampu. Sedangkan untuk   pengujiannya untuk masing-masing putaranmotor diesel akan diberikan pembebanan 500W,1500 W,dan 2500 W. Dari percobaan denganmasing-masing beban tersebut akan di dapatkandata yaitu Arus, Tegangan, waktu habis bahan bakar pada 20 ml, temperatur exhaust manifold,dan temperatur air pendingin keluar dan masuk.IV.1.2 Water Scrubber

Pada water scrubber ini, yang paling  penting adalah tabung penampung sementara(water receiver) dan kapasitas dari pompa. Darihasil percobaan akan dipompa oleh pompasehingga dapat menghasilkan butiran-butiranspray kecil lembut keluar dari ujung sprayer,yang diharapkan butiran-butiran spray kecillembut dapat bersentuhan dari daerah kontak gas buang sehingga diharapkan dapat menurunkantemperature gas buang yang masuk alatexperiment serta menarik emisi yang terkandungdidalam gas buang tersebut. Semakin lembuthasil spray yang dihasilkan maka diharapkansemakin bersih didalam pengurangan emisi yang

terkandung didalam gas buang tersebut, karenagas buang yang telah di treatment melalui air yang di spraykan tersebut serta beberapa filter dalam alat ini, gas buang tersebut akan dimasukkan kembali kedalam motor dieselsebagai campuran pembakaran di ruang bakar,dengan penambahan water scrubber dalamsistem ini dapat memberikan hasil yangsignifikan untuk penurunan emisi terutama NOx,dengan tanpa mempengaruhi kinerja dari motor diesel tersebut.

Dengan berdasarkan percobaan  percobaan sebelumnya yang mengenai water scrubber dengan media sprayer, maka sprayer yang digunakan pada percobaan kali inidimodifikasi yang bertujuan untuk menghasilkan  butiran-butiran lembut dari pada jenis spreyer yang telah digunakan pada percobaansebelumnya yaitu jenis sprayer biasa dengandiameter lubang 1 mm menjadi 0,7 mm. Berikut

ini merupakan gambaran dari sprayer yangdigunakan :

Gambar 4.1 Sprayer

IV.2 Eksperimen Penambahan WaterScrubber pada Kinerja Exhaust GasRecirculation (EGR)

IV.2.1 Pengaruh Penambahan Exhaust GasRecirculation Terhadap Hasil Emisi DanUnjuk Kerja Motor Diesel

Tahap pertama adalah pemasangansistem Exhaust Gas Recirculation (EGR) padamotor diesel. Pipa antara alat dengan motor diesel disambung dengan pipa yang telahdimodifikasi agar  support dengan manifold gas  buang (exhaust) ataupun gas masuk (intake)motor diesel yang dapat memperlancar alirangas buang yang masuk ataupun gas hasiltreatment yang akan masuk pada motor diesel.

Setelah terpasang rapat, motor dieseldinyalakan.

Eksperimen ini dilakukan dalam 5kondisi variasi, yaitu kondisi ketika mesin tidak memakai alat eksperiment, kedua ketika alateksperiment terpasang lengkap komponennya,yaitu dengan water scrubber dan filter, ketigaketika alat eksperiment tanpa water scrubber, keempat ketika alat eksperiment tanpa water scrubber dan tanpa filter, dan yang kelima ketikaalat eksperiment tanpa filter, namun diberiwaktu untuk melakukan pelepasan komponenuntuk variasi alat selama 10 menit, barukemudian gas buang yang sudah melewati alatdiukur berapa nilai dari kandungan emisinya.

Sedangkan untuk kondisi putaran mesinitu sendiri dikondisikan pada kondisi tetap yaitu2300 rpm, dan diberikan beban sebesar 2000 W(2,0 KW) untu semua kondisi varisi tersebut.Hal ini diberlakukan untuk memperoleh

7

Page 8: Paper Tugas Akhir

5/13/2018 Paper Tugas Akhir - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/paper-tugas-akhir 8/10

 perbandingan antara pengurangan emisi antara  pengunaan variasi alat yang lengkapkomponennya serta yang tidak. Pada percobaanini data yang akan diambil adalah waktu habis20 ml bahan bakar (dengan stopwacth),temperatur exhaust manifold (dengan kalor 

meter). Namun sebelum dalam pengambilandata tersebut dilakukan perlakukan stedy padamotor diesel agar didapat kondisi yang konstansehingga akan didapat data yang baik. Padawaktu ini juga dipergunkan untuk mencocokkan putaran engine pada kondisi 2300 rpm

Berikut ini adalah tabel data-data hasil pencatatan :

Tabel 4.1 Data Hasil Pengujian

 No VariasiAlat

  NOx PM Fuel /20ml

T°(exh)

1 Tanpa AlatEksperiment

109 20 1,22 184

2 EGR  Tanpascrubber dan filter 

25 35 1,12 187

3 EGR  dengan

scrubber tanpa filter 

23 39.6 1,15 194

4 EGR  denganfilter tanpascrubber 

20 37.6 1,20 194

5 EGR  denganscrubber dan filter 

11 20 1,23 198

Dari tabel diatas dapat dilihat kondisi

motor diesel ketika gas buang sebelum masuk alat dan sesudah masuk alat. Sedangkan kadar dari emisi NOx dan PM dalam satuan ppm ( part  per million) dan PM dalam satuan mg/m3 dapatterlihat adanya kecenderungan penurunan darikondisi gas buang sebelum dan sesudahmelewati alat eksperiment. Untuk PM relatif meningkat daripada sebelum pemasangan alat

experiment. Hal ini memang terjadi karenakonsentrasi awal penegerjaan cenderung pada penurunan kadar NOx pada Motor Diesel.

Tabel 4.2 Hasil Perhitungan dari PPM kegr/kW.h

NOx

NoNOx(ppm)

mg/m3 mg/h gr/h

gr/kwh

1 109339.5841

12076.24

12.07624

6.282348

2 2577.88627

2769.781

2.769781

1.440906

3 2371.65537

2548.198

2.548198

1.325633

4 2062.30902

2215.824

2.215824

1.152724

5 11 34.26996 1218.703 1.218703 0.633998

PM

NoPM(mg/m

3) mg/h gr/h gr/kw

1 20711.23

720.7112

370.36

54

2 351244.6

651.2446

650.64

2

3 39.61408.2

51.4082

50.73

1

4 37.6 1337.126 1.337126 0.6914

5 20711.23

720.7112

370.36

54

IV.3 Grafik Perbandingan Variasi

Gambar 4.2 Grafik Perbandingan Kadar NOxdan PM

IV.4 Grafik SFOC Tiap Variasi

Gambar 4.2 Grafik SFOC

Tabel 4.3 Data SFOC

8

Page 9: Paper Tugas Akhir

5/13/2018 Paper Tugas Akhir - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/paper-tugas-akhir 9/10

No

Beban(w)

RPM

GeneratorB.Bak

ar(ml)

B.Bakar

(Detik)

 Tegangan

(Volt)

Arus

(A)

11500

2200

206 6.2 20 82

2 1500 2200 206 6.2 20 80

31500

2200

205 6.2 20 80

41500

2200

205 6.2 20 75

51500

2200

205 6.2 20 72

 T Exht(0C)

ρ(kg/m3)

FCR(kg/s)

Daya(kw)

192 8500.00020

7

1.5965

192 8500.00021

31.5965

192 8500.00021

31.58875

192 8500.00022

71.58875

192 8500.00023

61.58875

 T.Coolerin (0C)

 T.Cooler out(0C)

 Torsi(Kg.m)

SFOC(g/KW

h)

32 4869.644

26467.48

6

33 5169.644

26479.17

32

34 5669.306

19481.51

06

34 56 69.30619 513.6113

34 5669.306

19535.01

18

BMEP Jbb (KJ/s) ηe

(kPa)

246.5158374

8.665853659

0.184229

246.5158374

8.88250.1797

35

245.3191586

8.88250.1788

63245.3191

5869.474666

6670.1676

84245.3191

5869.869444

4440.1609

77

V .KESIMPULAN DAN SARAN

V.1 Kesimpulan

1) Partikel NOx pada gas buang dapat

tereduksi sebesar 77.064% pada variasi2, sedangkan pada variasi 5 sebesar 89.908 %.

2) Partikel PM mengalami kenaikan.

3) Dengan penambahan water scrubber  pada kinerja EGR mampu menurunkankandungan NOx pada emisi dan dengan  penambahan filter dapat mengurangikandungan PM pada gas buang yangakan dimanfaatkan kembali pada proses pembakaran. Water scrubber baik untuk mereduksi NOx hal ini dikarenakan

  penambahan uap air pada proses  pembakaran menyebabkan penurunantemperatur ruang pembakaran dan NOxdapat direduksi. Sedangkan untuk PMmengalami kenaikan hal ini disebabkankarena adanya peningkatan H2O yangmempengaruhi tingginya kelembapansehingga proses pembakaran yangkurang sempurna berpengaruh pada partikel PM yang dihasilkan yaitu lebih banyak dari pada kondisi normal.

4) Dengan penambahan EGR tidak ada  perubahan yang signifikan padakonsumsi bahan bakar.

V.2 Saran

1) Dimensi dari alat EGR lebihdisempurnakan agar H2O lebih terfilter   bersih yang bisa berpengaruh pada proses pembakaran.

9

Page 10: Paper Tugas Akhir

5/13/2018 Paper Tugas Akhir - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/paper-tugas-akhir 10/10

2) Penyempurnaan material dari filter lebihdiperhatikan agar hasil dari treatmentgas buang lebih optimal.

3) Percobaan harus dilakukan lebih darisatu kali agar tercapainya hasil yangmaksimal dan akurat.

DAFTAR PUSTAKA

1. IMO,   Annex VI MARPOL 73/78  Regulation for the Prevention of Air   Pollution from Ships and NOxTechnical Code. International MaritimeOrganization, London, (1998).

2. H.S.Kim, et. Al.,’’Development of diesel engine emission control systemon Nox and Sox by seawater  electrolisis’’  (2004) 24th CIMAC 132-145

3. Wright AA, “Exhaust Emissions fromCombustion Machinery”, The Institute

of Marine Engineer, London,( 2000)124-132

4.  Noventus Hendyta A.P[2009], KajianEksperimen Penggunaan Wet Scrubber Untuk Mengurangi Kadar SOx Dan  NOx Pada Motor Diesel, JurusanTeknik Sistem Perkapalan FTK ITS,Surabaya.

5. W.Hentschel.2008. Flow, Spray, andcombustion analisis by laser techniquesin the combustion chamber of a directinjection dieselengine.http://sciencedirct.com/

6. US EPA, Control of Emissions of Air Pollution , US Code of FederalRegulation, 1998.

7. Totok Sugianto [2009], PenurunanKadar NOx Dan SOx Pada Motor Diesel

Berbahan Bakar MDO Dengan MetodeElektrolisa Air Laut, Jurusan Teknik Sistem Perkapalan FTK ITS, Surabaya

10