PENGARUH PENGGUNAAN BAHAN BAKAR SOLAR DAN …
Transcript of PENGARUH PENGGUNAAN BAHAN BAKAR SOLAR DAN …
PENGARUH PENGGUNAAN BAHAN BAKAR SOLAR DAN
PERTAMINA DEX TERHADAP EMISI GAS BUANG PADA MESIN
DIESEL FORD ESCORT 1.8
SKRIPSI
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Dalam Memperoleh
Gelar Sarjana Teknik Bidang Ilmu Perkapalan
OLEH :
YULIANTI MANGALIK
D331 13 306
DEPARTEMEN TEKNIK SISTEM PERKAPALAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS HASANUDDIN
GOWA
2019
KEMENTERIAN RISET TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI
UNIVERSITAS HASANUDDIN
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN PERKAPALAN
PROGRAM STUDI TEKNIK SISTEM PERKAPALAN
Jalan Poros Malino Km. 6 Bontomarannu (92171) Gowa, Sulawesi Selatan
Telp. (0411) 584 639, Fax (0411) 586015, E-mail : http://eng.unhas.ac.id
KEMENTERIAN RISET TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI
UNIVERSITAS HASANUDDIN
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN PERKAPALAN
PROGRAM STUDI TEKNIK SISTEM PERKAPALAN
Jalan Poros Malino Km. 6 Bontomarannu (92171) Gowa, Sulawesi Selatan
Telp. (0411) 584 639, Fax (0411) 586015, E-mail : http://eng.unhas.ac.id
KEMENTERIAN RISET TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI
UNIVERSITAS HASANUDDIN
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN PERKAPALAN
PROGRAM STUDI TEKNIK SISTEM PERKAPALAN
Jalan Poros Malino Km. 6 Bontomarannu (92171) Gowa, Sulawesi Selatan
Telp. (0411) 584 639, Fax (0411) 586015, E-mail : http://eng.unhas.ac.id
4
`
i
ABSTRAK
Yulianti Mangalik. D331 13 306. Pengaruh Penggunaan Bahan Bakar Solar dan
Pertamina Dex Terhadap Emisi Gas Buang pada Mesin Diesel Ford Escort
1.8, dibimbing oleh Rahimuddin, S.T., MT.,Ph.D dan Andi Husni Sitepu, S.T., MT.
Emisi hasil proses pembakaran bahan bakar berupa partikulat (debu dan timah
hitam) dan gas buang (CO, NO, NO2, NOx, SO2, H2S) dapat menyebabkan
gangguan kesehatan dan kerusakan lingkungan. Penelitian ini bertujuan untuk
mengetahui perbandingan tingkat kadar emisi gas buang dan nilai total energi pada
masing-masing bahan bakar. Dalam pengujian menggunakan Instrument Gas
Analyzer dimana ujung probe diletakkan pada pipa gas buang mesin diesel ford
escort 1.8. Parameter yang diukur dalam penelitian ini adalah emisi gas buang yang
meliputi CO, NO dan NOx. Bahan bakar yang digunakan adalah Solar dan
Pertamina Dex. Dari penelitian ini diperoleh hasil bahwa kadar CO, NO dan NOx
bahan bakar solar dan pertamina dex semakin meningkat seiring dengan semakin
besarnya putaran mesin, namun nilai kadar yang dideteksi di bahan bakar solar
cenderung lebih besar nilainya dibanding dengan bahan bakar pertamina dex. Kadar
CO pada bahan bakar solar mencapai nilai kadar 900 ppm (0,09%) sedangkan pada
bahan bakar pertamina dex hanya mencapai 600 ppm (0,06%).
Kata Kunci : Mesin diesel ford escort 1.8, Solar dan Pertamina Dex, emisi gas
buang.
`
ii
ABSTRACT
Yulianti Mangalik. D331 13 306. Influence of the use of diesel fuel and Pertamina
Dex Against exhaust emissions on a Ford Escort 1.8 Diesel engine, guided by
Rahimuddin, ST., MT.,Ph.D and Andi Husni Sitepu, S.T., M.T.
Emissions fuel combustion process results in the form of particulates (dust and lead)
and exhaust gases (CO, NO, NO2, NOx, SO2, H2S) can cause health problems and
environmental damage.This research aims to know the comparison of exhaust
emission levels and the value of the total energy in each fuel. In a test using a Gas
Analyzer Instrument in which the tip of the probe is placed on the exhaust pipe of
the diesel engine ford escort 1.8. The parameters measured in this study are the
exhaust emissions which include CO, NO and NOx. The fuel used is diesel and
Pertamina Dex from this research obtained the results that the levels of CO, NO and
NOx and diesel fuel pertamina dex increases along with the magnitude of the
rotation of the engine, but the value of the levels being detected in materials solar
fuels tend to be greater in value than the fuel pertamina dex. Levels of CO on diesel
fuel reached a value of 900 ppm (0,09%) levels while fuel pertamina dex only reach
600 ppm (0,06%).
Keywords: ford escort 1.8 diesel engine, diesel and Pertamina Dex, exhaust
emissions.
`
iii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, oleh karena
berkat dan pertolongan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Laporan Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat dalam
menyelesaikan pendidikan strata (S1) Departermen Teknik Sistem Perkapalan
Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin.
Dalam proses penyelesaian skripsi ini, tak lupa pula penulis mengucapkan
terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu dan
mendukung penulis baik secara langsung maupun tidak langsung hingga selesainya
skripsi ini. Rasa terima kasih tersebut penulis sampaikan kepada :
1. Kedua orang tua saya, Lukas Marampa’ (Alm.) dan Bertha Mangalik, atas
segala doa, kasih sayang dan dukungan serta motivasi terbaiknya selama ini,
serta adik saya tercinta Yorinda Marampa’ yang juga selalu mendukung dan
mensuport saya selama ini, serta segenap keluarga besar saya, terkhusus
orang tua/wali saya bapak Yosafat Sattu Mangalik, S.Pd dan ibu Alfrida
Sumalu, S.Pd yang telah banyak memberi bantuan moril maupun material
selama kuliah.
2. Bapak Andi Haris Muhammad, S.T., M.T., Ph.D. selaku ketua Departemen
Teknik Sistem Perkapalan, Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin.
3. Bapak Rahimuddin, S.T., M.T.,Ph.D. selaku dosen pembimbing I dan
Bapak Andi Husni Sitepu, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing II, yang
telah meluangkan waktu dan pikiran serta perhatiannya guna memberikan
bimbingan dan pengarahan demi terselesaikannya penulisan skripsi ini.
4. Segenap Bapak dan Ibu dosen Departemen Teknik Sistem Perkapalan,
Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin, terkhusus untuk ibu Hasnawiyah
Hasan, S.T., M.T. selaku dosen Pembimbing Akademik, atas segala
pengajaran dan bimbingannya selama ini.
5. Staf Tata Usaha Departemen Teknik Sistem Perkapalan yang telah
membantu segala aktivitas adminitrasi baik selama perkuliahan serta dalam
penyelesaian skripsi ini.
`
iv
6. Teman-teman mahasiswa Se-jurusan Teknik Perkapalan khususnya
angkatan 2013, teman-teman seperjuangan di Departemen Teknik Sistem
Perkapalan angkatan 2013 yang telah memberikan banyak pengalaman
berharga selama penulis menjadi mahasiswa.
7. Segenap warga KMKO Perkapalan dan KMKO Teknik, atas segala doa dan
dukungannya selama ini.
8. Teman-teman Kerja Praktek (Pontianak Crew), yakni Jeyne Palimbunga,
Zulfikar, dan Amar Arsil Aman, atas segala doa, motivasi dan dukungannya
selama ini.
9. Teman-teman KKN Gel.96 Kecamatan Suppa’, Kab.Pinrang, terkhusus
untuk “Tasiwalie Crew” (Hadi Darmawan, Ganang Priyatna, Risma dan Ria
Febrianti), atas segala doa dan motivasinya selama penyelesaian skripsi ini.
10. Teman-teman di Laboratorium Permesinan Kapal, yang telah memberikan
banyak pengalaman berharga dan dukungan selama penulis bergabung. Tak
lupa pula penulis sampaikan banyak terima kasih kepada kanda-kanda
Senior dan dinda-dinda Junior atas motivasi dan dukungannya selama ini.
11. Teman-teman seperjuangan selama proses penyelesaian skripsi yakni
“Moses dan Syamsu Rijal” yang telah banyak mengarahkan dan membantu
bahkan memberikan banyak pengalaman berharga selama penyelesaian
skripsi ini.
12. Segenap keluarga besar “Pondok Si Kembar” yang telah menjadi tempat
berbagi bahkan jadi keluarga selama penulis menjadi mahasiswa, juga
terkhusus untuk dinda “Sri Marwa Dewi Tantu” atas segala doa, dukungan
serta motivasinya selama ini.
13. Parnert sharing kanda “Rivaldi Pata’dungan” dan juga buat sahabat-sahabat
terbaik penulis yakni (Eka Benduruk, S.Farm, Meti Sesa dan Nita
Puspitasari), atas segala doa, dukungan semangat dan motivasinya dari jauh
selama ini, serta bagi semua pihak yang penulis tidak sempat sebutkan
namanya satu persatu namun memiliki peranan yang tidak kalah pentingnya
dalam proses penyelesaian skripsi ini.
`
v
Penulis menyadari bahwa dalam skripsi ini masih banyak terdapat
kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang
bersifat membangun sehingga dapat dijadikan referensi bagi penulis di masa
mendatang.
Akhir kata, semoga hasil penelitan dan skripsi ini bermanfaat bagi
pengembangan ilmu pengetahuan ke depannya.
Gowa, Mei 2019
Penyusun
`
vi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ........................................................................................
LEMBAR PENGESAHAN .............................................................................
LEMBAR PERSETUJUAN.............................................................................
ABSTRAK ....................................................................................................... i
KATA PENGANTAR ..................................................................................... iii
DAFTAR ISI .................................................................................................... vi
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... viii
DAFTAR TABEL ............................................................................................ x
DAFTAR NOTASI .......................................................................................... xi
BAB I PENDAHULUAN ................................................................................ 1
I. 1 Latar Belakang ................................................................................ 1
I. 2 Rumusan Masalah ........................................................................... 4
I. 3 Batasan Masalah .............................................................................. 4
I. 4 Tujuan Penelitian ............................................................................. 4
I. 5 Manfaat Penelitian ........................................................................... 4
I. 6 Sistematika Penulisan ...................................................................... 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................... 6
II. 1 Mesin Diesel .................................................................................. 6
II. 2 Prinsip Kerja Motor Diesel ............................................................ 8
II. 2.1 Mesin Diesel 2 Langkah ............................................................ 8
II. 2.2 Mesin Diesel 4 Langkah ............................................................ 9
II. 3 Karakteristik Bahan Bakar ............................................................. 11
II. 3.1 Karakteristik Bahan Bakar Solar............................................... 13
II. 3.2 Spesifikasi Bahan Bakar Solar ................................................... 16
II. 3.3 Spesifikasi Bahan Bakar Pertamina Dex ................................... 18
II. 4 Konsumsi Bahan Bakar .................................................................. 19
`
vii
II. 5 Energi Bahan Bakar ....................................................................... 20
II. 5.1 Nilai Kalor Bahan Bakar (Heating Value) ................................ 20
II. 6 Reaksi Kimia Bahan Bakar ............................................................ 23
II. 7 Gas Buang Mesin ........................................................................... 26
II. 8 Standar Emisi Gas Buang .............................................................. 31
BAB III METODOLOGI PENELITIAN......................................................... 34
III. 1 Jenis Penelitian .............................................................................. 34
III. 2 Lokasi dan Waktu Penelitian ........................................................ 34
III. 3 Pengolahan Data ........................................................................... 34
III. 4 Data Mesin Diesel......................................................................... 35
III. 5 Alat dan Bahan ............................................................................. 36
III. 6 Penyajian Data Hasil Pengujian.................................................... 38
III. 7 Kerangka Berpikir ........................................................................ 40
BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN.................................................... 41
IV. 1 Perbandingan Kadar dari Emisi Gas Buang Bahan Bakar Solar dan
Pertamina Dex terhadap putaran mesin dalam 3 tahapan variasi pembebanan
mesin .................................................................................................... 41
IV. 2 Karakteristik Hubungan Putaran Mesin terhadap Emisi Gas Buang
bahan bakar Solar dan Pertamina Dex pada 3 tahapan variasi pembebanan
mesin .................................................................................................... 52
IV. 3 Standar Emisi Gas Buang EURO 4 Tahun 2005 – 2008 ............. 58
BAB V PENUTUP ........................................................................................... 60
V. 1 Kesimpulan ..................................................................................... 60
V. 2 Saran ............................................................................................... 61
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 62
LAMPIRAN
Lampiran Kalibrasi Alat
Lampiran Data Pengukuran Instrument Gas Analyzer
Lampiran Data Propertis Bahan Bakar Solar dan Pertamina Dex
`
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Prinsip Kerja Motor Diesel ....................................................... 8
Gambar 2.2 Sistem Kerja Mesin Diesel 2 Langkah ..................................... 9
Gambar 2.3 Sistem Kerja Mesin Diesel 4 Langkah ..................................... 10
Gambar 3.1 Mesin Diesel Ford Escort 1.8 ................................................... 36
Gambar 3.2 Volumetrik Fuel Flow Measurement System ........................... 36
Gambar 3.3 Stopwatch ................................................................................. 37
Gambar 3.4 Gas Analyzer ............................................................................ 37
Gamabr 3.5 Tachometer ............................................................................... 38
Gambar 4.1 Grafik Perbandingan Kadar CO dari Emisi Gas Buang bahan
bakar Solar dan Pertamina Dex pada variasi putaran mesin .... 41
Gambar 4.2 Grafik Perbandingan Kadar NO dari Emisi Gas Buang bahan
bakar Solar dan Pertamina Dex pada variasi putaran mesin .... 42
Gambar 4.3 Grafik Perbandingan Kadar NOx dari Emisi Gas Buang bahan
bakar Solar dan Pertamina Dex pada variasi putaran mesin .... 43
Gambar 4.4 Grafik Perbandingan Kadar CO dari Emisi Gas Buang bahan
bakar Solar dan Pertamina Dex pada variasi putaran mesin .... 45
Gambar 4.5 Grafik Perbandingan Kadar NO dari Emisi Gas Buang bahan
bakar Solar dan Pertamina Dex pada variasi putaran mesin .... 46
Gambar 4.6 Grafik Perbandingan Kadar NOx dari Emisi Gas Buang bahan
bakar Solar dan Pertamina Dex pada variasi putaran mesin .... 47
Gambar 4.7 Grafik Perbandingan Kadar CO dari Emisi Gas Buang bahan
bakar Solar dan Pertamina Dex pada variasi putaran mesin .... 49
Gambar 4.8 Grafik Perbandingan Kadar NO dari Emisi Gas Buang bahan
bakar Solar dan Pertamina Dex pada variasi putaran mesin .... 50
Gambar 4.9 Grafik Perbandingan Kadar NOx dari Emisi Gas Buang bahan
bakar Solar dan Pertamina Dex pada variasi putaran mesin .... 50
Gambar 4.10 Grafik hubungan putaran mesin (rpm) terhadap emisi gas buang
bahan bakar Solar, tanpa beban dynamometer ......................... 52
Gambar 4.11 Grafik hubungan putaran mesin (rpm) terhadap emisi gas buang
bahan bakar Solar pada beban setengah dynamometer ............ 53
`
ix
Gambar 4.12 Grafik hubungan putaran mesin (rpm) terhadap emisi gas buang
bahan bakar Solar pada beban penuh dynamometer ................ 54
Gambar 4.13 Grafik hubungan putaran mesin (rpm) terhadap emisi gas buang
bahan bakar Pertamina Dex,tanpa beban dynamometer........... 55
Gambar 4.14 Grafik hubungan putaran mesin (rpm) terhadap emisi gas buang
bahan bakar Pertamina Dex pada beban setengah dynamometer 56
Gambar 4.15 Grafik hubungan putaran mesin (rpm) terhadap emisi gas buang
bahan bakar Pertamina Dex pada beban penuh dynamometer . 57
`
x
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Heating Value beberapa Jenis Bahan Bakar ............................. 23
Tabel 2.2 Persentase komponen pencemaran udara dari gas buang ......... 26
Tabel 2.3 Nilai Ambang Batas (NAB) zat kimia menurut standar SNI ... 32
Tabel 2.3 Standar Emisi Euro 4 ................................................................ 32
Tabel 3.1 Data Spesifikasi Mesin Diesel Ford Escort 1.8 ........................ 35
Tabel 4.1 Perbandingan kadar dari Emisi Gas Buang bahan bakar Solar dan
pertamina dex, pada variasi putaran mesin ................................ 44
Tabel 4.2 Perbandingan kadar dari Emisi Gas Buang bahan bakar Solar dan
pertamina dex, pada variasi putaran mesin............................... 44
Tabel 4.3 Perbandingan kadar dari Emisi Gas Buang bahan bakar Solar dan
pertamina dex, pada variasi putaran mesin ............................... 48
Tabel 4.4 Kadar Emisi Gas Buang bahan bakar solar, tanpa beban
dynamometer. ... ....................................................................... 52
Tabel 4.5 Kadar Emisi Gas Buang bahan bakar solar, pada beban setengah
dynamometer ............................................................................ 53
Tabel 4.6 Kadar Emisi Gas Buang bahan bakar solar, pada beban penuh
dynamometer ............................................................................ 54
Tabel 4.7 Kadar Emisi Gas Buang bahan bakar pertamina dex, tanpa beban
dynamometer ............................................................................ 55
Tabel 4.8 Kadar Emisi Gas Buang bahan bakar pertamina dex, pada beban
setengah dynamometer. ............................................................ 56
Tabel 4.9 Kadar Emisi Gas Buang bahan bakar pertamina dex, pada beban
penuh dynamometer ................................................................. 57
Tabel 4.10 Perbandingan standar emisi gas buang Euro 4 dan hasil pengujian
alat ukur Gas Analyzer, tanpa beban dynamometer ................. 58
Tabel 4.11 Perbandingan standar emisi gas buang Euro 4 dan hasil pengujian
alat ukur Gas Analyzer, beban setengah dynamometer ............ 58
Tabel 4.12 Perbandingan standar emisi gas buang Euro 4 dan hasil pengujian
alat ukur Gas Analyzer, beban penuh dynamometer ................ 59
`
xi
DAFTAR NOTASI
Simbol Keterangan Satuan
O2 Oksigen %
H Hidrogen ppm
N Nitrogen ppm
S Sulfur ppm
C Karbon ppm
H2S Hidrogen Sulfide ppm
NO Nitrogen Monoksida ppm
NO2 Nitrogen Dioksida ppm
NOX Oksida Nitrogen ppm
HC Hidrokarbon ppm
SO2 Sulfur Dioksida ppm
CO Karbon Monoksida ppm
CO2 Karbon Dioksida ppm
H2O Uap Air ppm
VBB Konsumsi Bahan Bakar m³
ρ BB Kerapatan Massa Bahan Bakar kg/m³
t BB Waktu pemakaian bahan bakar s
FC Kecepatan Aliran bahan bakar kg/s
T1 Suhu Lingkungan ᵒC
T2 Suhu Gas Buang ᵒC
`
1
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Di Indonesia konsumsi bahan bakar kendaraan semakin menjadi perhatian
mengingat tingkat konsumsi bahan bakar semakin hari semakin tinggi dan tidak
didukung oleh produksi bahan bahan bakar yang justru semakin menurun.
Konsumsi bahan bakar minyak untuk kendaraan hampir seluruhnya diproduksi oleh
PT. Pertamina (persero) berupa Premium, Pertamax, Pertalite, Solar, Pertamina
Dex dan bahan bakar lainnya. Solar adalah salah satu jenis bahan bakar yang
dihasilkan dari proses pengolahan minyak bumi, pada dasarnya minyak mentah
dipisahkan fraksi-fraksinya pada proses destilasi sehingga dihasilkan fraksi solar
dengan titik didih 250°C sampai 300°C. Kualitas solar dinyatakan dengan bilangan
cetane (pada bensin disebut oktan), yaitu bilangan yang menunjukkan kemampuan
solar mengalami pembakaran di dalam mesin serta kemampuan mengontrol jumlah
ketukan (knocking), semakin tinggi bilangan cetane ada solar maka kualitas solar
akan semakin bagus.
Pertamina Dex adalah bahan bakar minyak buatan Pertamina yang
diperuntukkan bagi kendaraan dengan mesindiesel. Seperti halnya pertamax dan
pertamax plus, Pertamina Dex ini termasuk ke dalam bahan bakar minyak non
subsidi. Tidak seperti pertamax dan pertamax plus yang dengan mudah dapat kita
jumpai di SPBU-SPBU, Pertamina Dex cukup susah ditemukan. Pertamina sendiri
hanya menyediakan dispenser pengisian Pertamina Dex di beberapa kota saja, dan
penyebarannya belum merata, namun biasanya di setiap SPBU juga menyediakan
Pertamina Dex dalam bentuk kemasan. Pertamina Dex sendiri merupakan BBM
yang memiliki harga di atas Pertamax dan Pertamax Plus, jadi harganya tergolong
mahal.
Pencemaran udara saat ini terutama pada kota-kota besar ataupun kawasan-
kawasan industri mulai dirasakan menjadi masalah yang cukup memprihatinka.
Udara merupakan faktor lingkungan yang paling berhubungan langsung dengan
`
2
manusia yaitu untuk bernafas. Pencemaran terhadap udara tentunya akan berakibat
menurunnya kualitas kesehatan manusia juga mahluk hidup lainnya dan tumbuhan.
Mesin diesel merupakan salah satu jenis dari motor bakar dalam. Pada
mesin diesel yang juga disebut dengan Compressed Ignition Engine, penyalaan
bahan bakar terjadi secara spontan karena bahan bakar dinjeksikan ke dalam
silinder yang berisi udara dengan kondisi temperatur dan tekanan tinggi. Pada
motor diesel bahan bakar dan udara akan tercampur pada akhir proses kompresi
(Sukoco).
Bahan bakar pada mesin konversi energi merupakan faktor yang sangat
penting. Hal ini disebabkan karena energi yang akan dikonversi itu diperoleh dari
bahan bakar. Bahan bakar yang digunakan diperoleh melalui proses distilasi minyak
bumi. Dalam dunia maritim bidang klasifikasi jenis bahan bakar minyak yaitu.
MGO (marine gas oil), MDO (marine diesel oil), IFO (intermediate fuel oil), MFO
(marine fuel oil).
Berdasarkan hasil penelitian Adly Havendri (Jurnal Teknika No.28 Vol. 1
Thn. XIV, November 2007), menyimpulkan bahwa kontribusi pencemaran udara
yang berasal dari sektor transportasi mencapai 60% (termasuk industri jasa
transportasi kapal), dari sektor industri 25%, rumah tangga 10% serta pembakaran
sampah mencapai 5%. Dalam sektor transportasi khususnya industri jasa
transportasi kapal memang hal yang sangat memungkinkan terjadi karena 90%
pengangkutan barang melalui kapal yang menggunakan mesin penggerak.
Disisi lain, pertumbuhan pembangunan kapal semakin berkembang pesat
sehingga kebutuhan akan bahan bakar juga akan semakin meningkat. Penggunaan
bahan bakar yang terus meningkat memberikan dampak negatif pada lingkungan
yaitu tingginya pencemaran di udara akibat emisi hasil proses pembakaran bahan
bakar. Emisi berupa partikulat (debu dan timah hitam) dan gas (CO, NO, SO, H2S)
dapat menyebabkan gangguan kesehatan dan kerusakan pada lingkungan. Untuk
itu, maka perlu dilakukan perlindungan melalui upaya pengendalian terhadap
sumber emisi gas buang kendaraan bermotor.
`
3
Efisiensi energi adalah perbandingan antara energi yang dapat dimanfaatkan
terhadap energi yang dibutuhkan. Semakin tinggi tingkat efisiensi energi maka
penggunaan energi akan semakin sedikit untuk hasil yang sama. Energi sudah
menjadi salah satu kebutuhan yang tidak dapat dipisahkan dalam segala aktivitas
manusia. Energi saat ini dapat diperoleh dari sumber daya alam seperti minyak
bumi yang telah ada dan juga dengan memanfaatkan gejala alam sebagai tenaga
penggerak untuk memperoleh energi. Namun ketidakseimbangan antara kebutuhan
energi dan energi yang tersedia saat ini membuat manusia berfikir untuk membuat
energi alternative lainnya. Tidak terkecuali dalam dunia perkapalan.
Untuk mengetahui jenis bahan bakar yang efektif dan efisien sesuai
kebutuhan, dapat dilakukan pengujian terhadap bahan bakar tersebut . Kalor yang
dilepaskan dipakai memanaskan air dan kalor yang diserap oleh air dihitung.
Efektivitas bahan bakar dapat dibandingkan berdasarkan jumlah kalor
dengan volume yang sama. Pada volume yang sama, semakin besar jumlah kalor
yang dilepaskan, semakin efektif bahan bakar tersebut untuk digunakan sesuai
kebutuhan. Efisiensi bahan bakar dapat dibandingkan berdasarkan jumlah volume
dan harga. Untuk volume yang sama, semakin murah harga BBM, semakin efisien
BBM tersebut untuk digunakan sesuai kebutuhan. Namun, ada beberapa aspek yang
perlu diperhatikan berkaitan dengan penggunaan BBM. Aspek tersebut di antaranya
keamanan dan kebersihan lingkungan.
Penggunaan bahan bakar akan semakin meningkat dengan rendahnya
efisiensi pembakaran pada mesin. Efisiensi pembakaran pada mesin yang rendah
akan meningkatkan tingkat polusi udara dari gas buang mesin. Efisiensi total mesin
dalam jangka panjang akan mempengaruhi biaya operasional mesin.
Berdasarkan latar belakang di atas maka penulis tertarik untuk mengadakan
penelitian emisi gas buang dari penggunaan bahan bakar dengan melakukan
pengujian pada mesin diesel Ford Escort 1.8 menggunakan dua jenis bahan bakar
yakni Solar dan Pertamina Dex.
`
4
Dari uraian diatas, penulis mengajukan penelitian dalam bentuk skripsi
dengan judul :
“ Pengaruh Penggunaan Bahan Bakar Solar dan Pertamina Dex
Terhadap Emisi Gas Buang pada Mesin Diesel Ford Escort 1.8”
I.2 Rumusan Masalah
Sesuai uraian yang telah dipaparkan diatas maka dapat dirumuskan beberapa
permasalahan yang akan diteliti yaitu :
1. Bagaimana perbandingan tingkat kadar emisi gas buang antara bahan bakar
Solar dengan Pertamina Dex?
2. Bagaimana karakteristik hubungan putaran mesin dan juga variasi beban
dengan kadar emisi gas buang pada masing-masing bahan bakar?
I.3 Batasan Masalah
Agar pembahasan dalam penelitian ini tidak meluas maka diperlukan batasan-
batasan masalah antara lain sebagai berikut:
1. Tidak menganalisa reaksi kimia proses pembakaran
2. Metode pengukuran emisi dengan menggunakan alat ukur Gas Analyzer
I.4 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Mengetahui perbandingan tingkat emisi gas buang antara bahan bakar Solar
dengan Pertamina Dex.
2. Mengetahui hubungan putaran mesin dengan kadar emisi gas buang pada
motor diesel dengan masing-masing bahan bakar.
I.5 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini yaitu :
1. Menambah pengetahuan mengenai karakteristik bahan bakar yang dapat
digunakan untuk membuat estimasi kebutuhan bahan bakar.
`
5
2. Membuktikan perbedaan kandungan emisi gas buang dengan variasi
putaran pada mesin diesel antara menggunakan bahan bakar Solar dan
Pertamina Dex.
3. Memberikan gambaran kadar pencemaran akibat penggunaan Solar dan
Pertamina Dex pada berbagai kadar konsentrasi.
4. Dapat dijadikan referensi untuk penelitian selanjutnya.
I.6 Sistematika Penulisan
BAB I : PENDAHULUAN
Pada bab ini berisi mengenai konsep dasar penyusunan skripsi yang meliputi
latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat
penelitian serta sistematika penulisan.
BAB II : TINJAUAN PUSTAKA
Pada bab ini berisi tentang gambaran penjelasan mengenai teori dasar tentang
karakteristik dan prinsip kerja mesin diesel, karakteristik bahan bakar, dan teori-
teori yang berkaitan dengan pembahasan penelitian.
BAB III : METODOLOGI PENELITIAN
Pada bab ini akan diuraikan mengenai waktu dan lokasi penelitian, tahapan
penelitian, perolehan data, dan kerangka berpikir.
BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN
Di dalam bab ini akan membahas mengenai hasil penelitian yang diperoleh dari
sistem pengukuran dan sistem perhitungan numerik, yang telah diperoleh dari
hasil pengujian menggunakan mesin diesel.
BAB V : PENUTUP
Pada bab ini akan menyajikan secara singkat kesimpulan yang diperoleh dari
pembahasan dan juga memuat saran-saran bagi pihak yang berkepentingan
untuk mengembangkan penelitian lebih lanjut.
`
6
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1. Mesin Diesel
Dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, maka kemajuan di
bidang industri terutama dalam bidang permesinan, berbagai alat diciptakan untuk
mempermudah dan menambah kenyamanan manusia dalam memenuhi kebutuhan.
Salah satunya adalah di bidang otomotif, dimana dalam penggunaanya diperlukan
pengetahuan tentang mesin tersebut dengan baik supaya selama pengoperasian
mesin dapat berjalan se-efektif dan se-efisien mungkin.
Dewasa ini otomotif khususnya mesin diesel mengalami perkembangan yang
begitu pesat karena didukung tingkat kemajuan teknologi dan kualitas sumber daya
manusia yang semakin meningkat. Penggunaan mesin diesel pada saat ini juga
semakin meluas karena pemakian bahan bakar motor diesel lebih efesien apabila
dibandingkan dengan motor bensin. Menurut Adji (2005), Diesel berasal dari nama
seorang insinyur dari Jerman yang menemukan mesin ini pada tahun 1893, yaitu
Dr. Rudolf Diesel. Pada waktu itu mesin tersebut tergantung pada panas yang
dihasilkan ketika kompresi untuk menyalakan bahan bakar. Bahan bakar ini
diteruskan ke silinder oleh tekanan udara pada akhir kompresi. Pada tahun 1924,
Robert Bosch, seorang insinyur dari Jerman, mencoba mengembangkan pompa
injeksi daripada menggunakan metode tekanan udara yang akhirnya berhasil
menyempurnakan ide dari Rudolf Diesel. Keberhasilan Robert Bosch dengan mesin
dieselnya tersebut sampai saat ini digunakan oleh masyarakat.
Dalam mesin diesel, bahan bakar diinjeksikan ke dalam ruang bakar pada akhir
langkah kompresi. Sebelumnya udara yang diisap telah dikompresi dalam ruang
bakar sampai tekanan dan temperatur menjadi naik. Naiknya tekanan dan
temperatur mengakibatkan bahan bakar menyala dan terbakar sendiri. Untuk
memperoleh tekanan kompresi yang tinggi saat putaran mesin rendah, banyaknya
udara yang masuk ke dalam silinder harus besar tanpa menggunakan throttle valve
untuk membatasi aliran dari udara yang dihisap. Dengan demikian dalam sebuah
`
7
mesin diesel, output mesinnya dikontrol oleh pengontrol banyaknya bahan bakar
yang diinjeksikan.
Salah satu penggerak mula yang banyak dipakai adalah mesin kalor, yaitu mesin
yang menggunakan energi termal untuk melakukan kerja mekanik atau yang
mengubah energi termal menjadi energi mekanik. Energi itu sendiri dapat diperoleh
dengan proses pembakaran, proses fisi bahan bakar nuklir atau proses – proses yang
lain. Ditinjau dari cara memperoleh energi termal ini, mesin kalor dibagi menjadi
dua golongan yaitu mesin pembakaran luar dan mesin pembakaran dalam.
Pada mesin pembakaran luar proses pembakaran terjadi di luar mesin dimana
energi termal dari gas hasil pembakaran dipindah ke fluida kerja mesin melalui
beberapa dinding pemisah. Sedangkan pada mesin pembakaran dalam atau dikenal
dengan motor bakar, proses pembakaran terjadi di dalam motor bakar itu sendiri
sehingga gas pembakaran yang terjadi sekaligus berfungsi sebagai fluida kerja.
Motor diesel disebut juga motor bakar atau mesin pembakaran dalam karena
pengubahan tenaga kimia bahan bakar menjadi tenaga mekanik dilaksanakan di
dalam mesin itu sendiri. Di dalam motor diesel terdapat torak yang mempergunakan
beberapa silinder yang di dalamnya terdapat torak yang bergerak bolak – balik
(translasi). Di dalam silinder itu terjadi pembakaran antara bahan bakar solar
dengan oksigen yang berasal dari udara. Gas yang dihasilkan oleh proses
pembakaran mampu menggerakkan torak yang dihubungkan dengan poros engkol
oleh batang penggerak. Gerak tranlasi yang terjadi pada torak menyebabkan gerak
rotasi pada poros engkol dan sebaliknya gerak rotasi tersebut mengakibatkan gerak
naik dan turun torak.
Konsep pembakaran pada motor diesel adalah melalui proses penyalaan
kompresi udara pada tekanan tinggi. Pembakaran ini dapat terjadi karena udara
dikompresi pada ruangan dengan perbandingan kompresi jauh lebih besar dari pada
motor bensin (7–12), yaitu antara (14–22). Akibatnya udara akan mempunyai
tekanan dan temperatur melebihi suhu dan tekanan penyalaan bahan bakar.
Hal ini berbeda dengan mesin bensin yang menggunakan percikan pengapian
busi untuk menyalakan campuran bahan bakar udara. Mesin dan siklus
termodinamika keduanya dikembangkan oleh Rudolph Diesel pada tahun 1892.
`
8
II.2. Prinsip Kerja Motor Diesel
Pada motor diesel, solar dibakar untuk memperoleh energi termal. Energi
ini selanjutnya digunakan untuk melakukan gerakan mekanik. Prinsip kerja motor
diesel secara sederhana dapat dijelaskan sebagai berikut, yaitu solar dari boost
pump dihisap masuk ke dalam silinder, udara murni dihisap dan dikompresikan
pada 8º-12º sebelum piston mencapai titik mati atas kemudian bahan bakar
dikabutkan maka terjadilah pembakaran. Bila piston bergerak naik turun didalam
silinder dan menerima tekanan tinggi akibat pembakaran, maka tenaga pada piston
akan mengakibatkan piston terdorong ke bawah. Gerakan naik turun pada torak
diubah menjadi gerak putar pada poros engkol oleh connecting rod. Selanjutnya
gas-gas sisa pembakaran dibuang dan campuran udara bahan bakar tersedia pada
saat-saat yang tepat untuk menjaga agar piston dapat bergerak secara periodik dan
melakukan kerja tetap.
Gambar 2.1 : Prinsip kerja motor diesel
II.2.1 Mesin Diesel 2 Langkah
Mesin diesel dua langkah atau dikenal juga dengan dua tak sangat
dipengaruhi oleh proses pertukaran gas di dalam silinder yang disebut juga proses
pembilasan (scavenging). Proses pembilasan adalah proses pembersihan silinder
dari gas buang dan menggantikannya dengan udara pada mesin diesel atau
campuran udara dan bahan bakar pada mesin bensin. Mesin dua langkah
mempunyai siklus hanya dalam dua gerakan piston (TMB-TMA-TMB) atau dalam
`
9
satu putaran poros engkol (crankshaft). Langkah isap dan langkah buang terjadi
pada saat yang hampir bersamaan, yaitu ketika piston berada di sekitar TMB. Proses
pemasukan udara atau campuran udara dan bahan bakar segar ke dalam silinder
tidak dilakukan oleh gerakan isap piston seperti pada mesin 4 langkah, tetapi bisa
melalui mekanisme di ruang engkol atau dengan bantuan blower atau compressor
pada sistem yang terpisah. Selanjutnya gas buang di desak keluar silinder oleh udara
atau campuran udara-bahan bakar yang bertekanan. Tentunya sebagian udara atau
campuran udara-bahan bakar segar ada yang ikut keluar bersama gas buang, inilah
sebabnya mengapa mesin 2 langkah lebih boros dibanding mesin 4 langkah,
khususnya untuk mesin bensin. Pada mesin diesel hanya udara saja yang digunakan
untuk melakukan pembilasan, sehingga hanya ada kerugian daya pembilasan.
Sebaliknya secara teoritis mesin 2 langkah bisa menghasilkan daya dua kali mesin
4 langkah untuk putaran, ukuran, serta kondisi operasi yang sama, karena mesin 2
langkah bekerja dengan siklus dua kali mesin 4 langkah. Berdasarkan hal di atas
mesin 2 langkah lebih menguntungkan dipakai pada mesin diesel ukuran besar atau
pada mesin bensin ukuran kecil.
Gambar 2.2 : Sistem Kerja Mesin Diesel 2 Langkah
II.2.2 Mesin Diesel 4 Langkah
Siklus 4 langkah pada dasarnya adalah piston melakukan 4 kali langkah dan
crankshaft melakukan 2 kali langkah untuk menghasilkan satu kali tenaga atau satu
kali pembakaran. Untuk lebih jelasnya, gambar berikut adalah prinsip kerja motor
diesel 4 langkah.
`
10
Gambar 2. 3 : Sistem Kerja Mesin Diesel 4 Langkah
a. Langkah Hisap
Pada langkah hisap, udara dimasukkan ke dalam silinder. Piston membentuk
kevakuman didalam silinder seperti pada mesin bensin, piston bergerak kebawah
dari TMA menuju TMB. Terjadinya vakum ini menyebabkan katup hisap terbuka
dan memungkinkan udara segar masuk kedalam silinder. Sedangkan katup buang
menutup selama melakukan langkah hisap.
b. Langkah Kompresi
Pada langkah kompresi, piston bergerak dari TMB menuju TMA. Pada saat
ini kedua katup hisap dan buang tertutup. Udara yang dihisap selama langkah hisap
kemudian ditekan pada 8º-12º sebelum piston mencapai titik TMA bahan bakar
dikabutkan maka terjadilah pembakaran.
c. Langkah Kerja
Energi pembakaran mengekspansikan dengan cepat sehingga piston
terdorong kebawah. Gaya yang mendorong piston kebawah diteruskan ke
connecting rod dan poros engkol dirubah menjadi gerak putar untuk memberi
tenaga pada mesin.
`
11
d. Langkah Buang
Pada saat piston menuju TMB, katup buang terbuka dan gas sisa hasil pembakaran
dikeluarkan melalui katup buang pada saat piston bergerak ke atas lagi. Gas akan
terbuang habis pada saat piston mencapai TMA.
II.3. Karakteristik Bahan Bakar
Berikut ini beberapa karakteristik bahan bakar yang kita kenal. Bahan bakar
tersebut ada yang tidak terbarukan dan ada pula yang terbarukan. Setiap jenis bahan
bakar memiliki sifat yang berbeda-beda, baik sifat fisik, kimia, dan akibat
penggunaannya terhadap lingkungan. Bahan bakar tersebut diantaranya :
Bensin
Struktur kimia : C4 s/d C12
Cetane number : 5 s/d 20
Angka oktan : 86 s/d 94
Massa jenis : 0,71–0,77 kg/l
Sumber : minyak bumi
Heating value : 30.381 - 34.381 kJoule per liter
Fase : cair
Emisi : menghasilkan gas buang berbahaya
Solar
Struktur kimia : C10 s/d C20
Cetane number : 40 s/d 55
Angka oktan : 8 s/d 15
Massa jenis : 0,832 kg/l
Sumber : minyak bumi
Heating value : 35.677 - 36.235 kJoule per liter
Fase : cair
Emisi : menghasilkan gas buang berbahaya (ex.: sulfur, NOx, karbon
monoksida) dan partikel padat.
`
12
BioSolar
Struktur kimia : Metil ester dari C16 s/d C18
Cetane number : 46 s/d 60
Angka oktan : ~25
Massa jenis : 0,88 kg/l
Sumber : minyak kedelai, bekas minyak goreng, lemak hewani
Heating value : 32.611 - 33.447 Joule per liter
Fase : cair
Emisi : menghasilkan gas buang yang bahayanya lebih rendah
daripada solar biasa.
Compressed Natural Gas
Struktur kimia : CH4
Angka oktan : 120
Massa jenis : 0,7 kg/m3
Sumber : bawah tanah
Heating value : 9.198 - 10.592 kJoule per liter pada tekanan 3000psi
Fase : gas bertekanan
Emisi : ramah lingkungan, CO2 rendah
Etanol
Struktur kimia : CH3CH2OH
Angka oktan : 100
Massa jenis : 789 kg/m3
Sumber : jagung, padi, sampah agrikultur.
Heating value : 22.298 kJoule per liter
Fase : cair
Emisi : ramah lingkungan
Hidrogen
Struktur kimia : H2
Angka oktan : 120
`
13
Massa jenis : 70,99 kg/m3 (fase cair); 0,0899 kg/m3 (fase gas temperatur
& tekanan ruang)
Sumber : bawah tanah.
Heating value : 20.487 kJoule per liter
Fase : cair atau gas
Emisi : ramah lingkungan
Liquified Petroleum Gas
Struktur kimia : C3H8
Angka oktan : 104
Massa jenis : 582,37 kg/m3 (fase cair); 18,357 kg/m3 (fase gas)
Sumber : pengolahan petroleum atau gas alam
Heating value : 23.413 kJoule per liter
Fase : cair atau gas
Emisi : ramah lingkungan
Metanol
Struktur kimia : CH3OH
Angka oktan : 100
Massa jenis : 791,8 kg/m3
Sumber : gas alam, batubara, atau biomass dari kayu.
Heating value : 15.609 - 18.396 kJoule per liter
Fase : cair
Emisi : ramah lingkungan
II.3.1 Karakteristik Bahan Bakar Solar
Bahan bakar solar adalah bahan bakar minyak hasil sulingan dari minyak
bumi mentah. Bahan bakar ini berwarna kuning coklat yang jernih (Pertamina,
2005). Penggunaan solar pada umumnya adalah untuk bahan bakar pada semua
jenis mesin diesel dengan putaran tinggi (diatas 1000 rpm). Minyak solar ini biasa
disebut juga Gas oil, Automotive Diesel oil, High Speed Diesel (Pertamina, 2005).
Mesin-mesin dengan putaran yang cepat (>1000 rpm) membutuhkan bahan bakar
dengan karakteristik tertentu yang berbeda dengan minyak diesel.
`
14
Karakteristik yang diperlukan berhubungan dengan auto ignation (Kemampuan
menyala sendiri), kemudahan mengalir dalam saluran bahan bakar, kemampuan
untuk teratominasi, kemampuan lubrikasi, nilai kalor dan karakteristik lain. Bahan
bakar solar mempunyai sifat-sifat yaitu :
a. Tidak mempunyai warna atau hanya sedikit kekuningan dan berbau
b. Encor dan tidak mudah menguap pada suhu normal
c. Mempunyai titik nyala yang tinggi (40⁰C sampai 100⁰C)
d. Terbakar secara spontan pada suhu 350⁰C
e. Mempunyai berat jenis sekitar 0,82-0,86
f. Mampu menimbulkan panas yang besar (10.500 kcal/kg)
g. Mempunyai kandungan sulfur yang lebih besar dari pada bensin.
Karakteristik bahan bakar mesin diesel yaitu:
a. Volatilitas (Penguapan)
Penguapan adalah sifat kecenderungan bahan bakar untuk berubah
fasa menjadi uap. Tekanan uap yang tinggi dan titik didih yang rendah
menandakan tingginya penguapan. Makin rendah suhu ini berarti makin
tinggi penguapannya.
b. Titik Nyala
Titik nyala adalah titik temperatur terendah dimana bahan bakar
dapat menimbulkan uap yang dapat terbakar ketika disinggungkan dengan
percikan atau nyala api. Nilai titik nyala berbanding terbalik dengan
penguapan.
c. Viskositas
Viskositas menunjukkan resistensi fluida terhadap aliran. Semakin
tinggi viskositas bahan bakar, semakin sulit bahan bakar itu diinjeksikan.
Peningkatan viskositas juga berpengaruh secara langsung terhadap
kemampuan bahan bakar tersebut bercampur dengan udara.
d. Kadar Sulfur
Kadar sulfur dalam bahan bakar diesel yang berlebihan dapat
menyebabkan terjadinya kehausan pada bagian-bagian mesin. Hal ini terjadi
`
15
karena adanya partikel-partikel padat yang terbentuk ketika terjadi
pembakaran.
e. Kadar Air
Kandungan air yang terkandung dalam bahan bakar dapat
membentuk kristal yang dapat menyumbat aliran bahan bakar.
f. Kadar Abu
Kadar abu menyatakan banyaknya jumlah logam yang terkandung
dalam bahan bakar. Tingginya konsentrasi dapat menyebabkan
penyumbatan pada injeksi, penimbunan sisa pembakaran.
g. Kadar Residu Karbon
Kadar residu karbon menunjukkan kadar fraksi hidrokarbon yang
mempunyai titik didih lebih tinggi dari bahan bakar, sehingga karbon
tertinggal setelah penguapan dan pembakaran bahan bakar.
h. Titik Tuang
Titik tuang adalah titik temperatur terendah dimana bahan bakar
mulai membeku dan terbentuk kristal-kristal parafin yang dapat menyumbat
saluran bahan bakar.
i. Kadar Karbon
Kadar karbon menunjukkan banyaknya jumlah karbon yang terdapat
dalam bahan bakar.
j. Kadar Hidrogen
Kadar hidrogen menunjukkan banyaknya jumlah hidrogen yang
terdapat dalam bahan bakar.
k. Angka Setana
Angka setana menunjukkan kemampuan bahan bakar untuk
menyala sendiri (auto ignition). Semakin cepat suatu bahan bakar mesin
diesel terbakar setelah diinjeksikan ke dalam ruang bakar, semakin tinggi
angka setana bahan bakr tersebut. Angka setana bahan bakar adalah persen
volume dari setana dalam campuran setana dan alfa-metil-naftalen yang
mempunyai mutu penyalaan yang sama dengan bahan bakar yang diuji.
`
16
Bilangan setana 48 berarti bahan bakar setara dengan campuran yang terdiri
atas 48% setana dan 52% alfa-metil-naftalen.
l. Nilai Kalor
Nilai kalor menunjukkan energi kalor yang dikandung dalam setiap
satuan massa bahan bakar. Semakin tinggi nilai kalor suatu bahan bakar,
semakin besar energi yang dikandung bahan bakar tersebut persatuan
massa.
m. Massa Jenis
Massa jenis menunjukkan besarnya perbandingan antara massa dari
suatu bahan bakar dengan volumenya.
n. Indeks Diesel
Indeks Diesel adalah suatu parameter mutu penyalaan pada bahan
bakar mesin diesel dapat diartikan sebagai waktu yang diperlukan untuk
bahan bakar agar dapat menyala di ruang pembakaran dan diukur setelah
penyalaan terjadi.
II.3.2 Spesifikasi Bahan Bakar Solar
NO. KARAKTERISTIK SATUAN BATASAN METODE UJI
MIN MAKS ASTM LAIN
1
Bilangan Centana
Angka sentana -
48 - D 613
Indeks Sentana - 45 - D 4737
2 Berat Jenis @15⁰C kg/m³
815 860
D 1298/D
4052
3 Viskositas @40⁰C mm²/sec 2 4,50 D 445
4 Kandungan Sulfur % m/m - 0,35¹) -
- 0,30²) -
- 0,25³)
D 2622/D
5453
- 0,05⁴)
D 4294/D
7039
`
17
- 0,005⁵) -
5
Distilasi 90%
vol.penguapan ⁰C
- 370 D 86
6 Titik Nyala ⁰C 52 D 93
7 Titik Tuang ⁰C - 18 D 97
8 Residu Karbon % m/m
- 0,1
D 4530/D
189
9 Kandungan Air mg/kg - 500 D 6304
10 Biological Growth*) - Nihil -
11 Kandungan FAME*) % v/v - - -
12
Kandungan
Metanol*) % v/v
Tak terdeteksi D 4815
13
Korosi Bilah
Tembaga menit
- Kelas 1 D 130
14 Kandungan Abu % v/v - 0,01 D 482
15 Kandungan Sedimen % m/m - 0,01 D 473
16 Bilangan Asam Kuat mgKOH/kg - 0 D 664
17 Bilangan Asam Total mgKOH/kg - 0,6 D 664
18 Partikulat mg/l - - D 2276
19 Penampilan Visual -
Jernih &
Terang -
20 Warna No. ASTM - 3 D 1500
21
Lubricity (HFRR
wear scar dia @60⁰C) micron
- 460⁶) D 6079
*)Kandungan FAME mengacu pada Peraturan Menteri ESDM No.25 tahun 2013
tentang Penyediaan, Pemanfaatan, dan Tata Niaga Bahan Bakar Nabati (Biofuel)
sebagai bahan bakar lain.
`
18
II.3.3 Spesifikasi Bahan Bakar Pertamina Dex
NO. KARAKTERISTIK SATUAN BATASAN METODE UJI
MIN MAKS ASTM LAIN
1
Bilangan Centana,
Angka Sentana - 53 - D 613
atau Indeks Sentana - 48 - D 4737
2 Berat Jenis @ 15⁰C kg/m³ 820¹⁾ 860
D 4052 /
D 1298
3 Viskositas @ 40⁰C mm²/sec 2,0 4,5 D 445
4 Kandungan Belerang % m/m
- 0,05²⁾
D
2622/D
4294 *⁾
5
Distilasi : - - - D 86
Temp.@ 90 %³⁾ ⁰C - 340 -
Temp. @ 95 % ³⁾ ⁰C - 360 -
Titik Didih Akhir ⁰C - 370 -
6 Titik Nyala ⁰C 55 - D 93
7 Titik Tuang ⁰C - 18 D 97
8 Risidu Korban % m/m - 0,3 D 4530
9 Kandungan Air mg/kg - 500
D 6304
**⁾
10 Stabilitas Oksidasi gr/m³ - 25 D 2274
11
Biological Growth
***⁾ - Nihil -
12
Kandungan FAME
***⁾ % v/v - 10 -
13
Kandungan metanol &
etanol % v/v Tak terdeteksi D 4815
14 Korosi Bilah Tembaga merit - Kelas 1 D 130
15 Kandungan Abu % m/m - 0,01 D 482
`
19
16 Kandungan Sediman % m/m - 0,01 D 473
17 Bilangan Asam Kuat mg KOH/gr - 0 D 664
18 Bilangan Asam Total mg KOH/gr - 0,3 D 664
19 Partikulat mg/I - 10 D 2276
20
Lubrisitas (HFRR wear
sear dia.@60*C) mikron - 460 D 6079
CEC F-
06-A-96
21 Penampilan Visual - Jernih & Terang -
22 Warna No. ASTM - - D 1500
Rujukan :
Keputusan Dirjen Migas 3675 K/24/DJM/2006 tanggal 17 Maret 2006
tentang Standar dan Mutu (Spesifikasi) Bahan Bakar Minyak Jenis Minyak
Solar yang dipasarkan dalam negeri.
Surat Direktur Jenderal Minyak dan Gas Bumi No. 4769/10/DJM.T/2012
tanggal 22 Maret 2012 perihal Dispensasi Penyesuaian Spesifikasi Bahan
Bakar Minyak Jenis Bensin dan Minyak Solar.
ASTM D 1744 telah dinyatakan tidak berlaku/absolute oleh ASTM dan
minyak Worldwide Fuel Charter Edisi 2006 diganti dengan Metode ASTM
D 6304
Khusus untuk Minyak Solar yang mengandung Bio Diesel, jenis dan
spesifikasi Bio Diesel mengacu ketetapan pemerintah.
II. 4 Konsumsi Bahan Bakar
Dalam pengujian mesin, konsumsi bahan bakar diukur sebagai laju aliran
massa bahan bakar per unit waktu (Q). Pengetahuan ini dilakukan untuk
mengetahui bagaimana efisiensi mesin dalam menggunakan bahan bakar untuk
menghasilkan daya.
𝐹𝐶 =𝜌𝑏𝑏. 𝑣𝑏𝑏
𝑡 (𝑘𝑔/𝑠)
Dimana :
FC = fuel consumption (kg/s)
𝜌𝑏𝑏 = kerapatan massa bahan bakar (kg/m3)
`
20
𝑣𝑏𝑏 = volume bahan bakar (m3)
t = waktu yang digunakan untuk konsumsi bahan bakar (s)
II. 5 Energi Bahan Bakar
Efisiensi energi adalah perbandingan antara daya yang dihasilkan per siklus,
terhadap jumlah energi yang disuplai per siklus yang dapat dilepaskan selama
pembakaran. Suplai energi yang dapat dilepas selama pembakaran adalah massa
bahan bakar yang disuplai per siklus dikalikan dengan harga panas dari bahan
bakar. Harga panas bahan bakar ditentukan dalam sebuah prosedur tes standar,
dimana diketahui massa bahan bakar yang terbakar sempurna dengan udara dan
energi dilepas oleh proses pembakaran yang kemudian diserap dengan kalorimeter.
Nilai kalori adalah suatu angka yang menyatakan jumlah panas / kalori yg
dihasilkan dari proses pembakaran sejumlah tertentu bahan bakar dengan udara atau
oksigen. Bahan bakar dapat diartikan sebagai bahan yang apabila dibakar dapat
meneruskan proses pembakaran dengan sendirinya, disertai dengan pengeluaran
kalor. Bahan bakar yang digunakan pada umumnya adalah Bahan Bakar Minyak
(BBM). Akan tetapi seiring kelangkaan BBM yang berdampak pada kenaikan
harganya, masyarakat mulai mencari alternatif energi pengganti BBM yang lebih
murah dan mudah didapat. Kalori merupakan energi yang ditransfer dari satu benda
ke benda yang lain karena perbedaan suhu. Dengan menentukan nilai perubahan
suhu (T) pada air maka akan dapat ditentukan besarnya kalori yang dibutuhkan,
yaitu dengan menggunakan perumusan Q = m.c.DT . Semakin besar energi yang
dibutuhkan maka efisiensi bahan bakar akan semakin besar. Selain itu efisiensi
bahan bakar juga dipengaruhi oleh besar bahan bakar yang dibutuhkan. Semakin
besar bahan bakar yang dibutuhkan maka efisiensi energinya akan semakin kecil.
II.5.1 Nilai Kalor Bahan Bakar ( Heating Value )
Ikatan antar atom hidrokarbon ataupun non-hidrokarbon dari bahan-bahan
bakar tersebut menyimpan energi. Energi dalam ikatan antar atom inilah yang biasa
kita sebut sebagai energi kimia. Jika ikatan antar atom tersebut terlepas atau putus,
energi yang tersimpan di dalamnya akan terlepas juga dalam bentuk panas. Jumlah
energi panas yang terlepas untuk tiap satu satuan massa bahan bakar inilah yang
`
21
biasa kita kenal sebagai nilai kalor, atau biasa dikenal dalam dunia engineer sebagai
heating value. Selain melepas energi panas, terputusnya ikatan antar atom tersebut
diikuti pula dengan reaksi oksidasi, yang ditandai dengan terikatnya atom oksigen
dengan masing-masing atom karbon dan hidrogen membentuk karbon dioksida
(CO2) maupun air (H2O). Dikenal ada dua jenis heating value yang digunakan
secara luas di dunia, yakni higher heating value (HHV) serta lower heating value
(LHV). Keduanya memiliki acuan dan metode perhitungan yang sedikit berbeda.
Satu hal yang menjadi acuan di sini adalah adanya kandungan air yang dapat
dipastikan akan selalu hadir pada setiap reaksi pembakaran hidrokarbon. Reaksi
kimia antara bahan bakar dengan oksigen dari udara menghasilkan panas. Besarnya
panas yang ditimbulkan jika satu satuan bahan bakar dibakar sempurna disebut nilai
kalor bahan bakar Calorific Value (CV). Berdasarkan asumsi ikut tidaknya panas
laten pengembunan uap air dihitung sebagai bagian dari nilai kalor suatu bahan
bakar, maka nilai kalor bahan bakar dapat dibedakan menjadi nilai kalor atas dan
nilai kalor bawah. Nilai kalor atas High Heating Value (HHV), merupakan nilai
kalor yang diperoleh secara eksperimen dengan menggunakan kalorimeter dimana
hasil pembakaran bahan bakar didinginkan sampai suhu kamar sehingga sebagian
besar uap air yang terbentuk dari pembakaran hidrogen mengembun dan
melepaskan panas latennya. Secara teoritis, besarnya nilai kalor atas (HHV) dapat
dihitung bila diketahui komposisi bahan bakarnya dengan menggunakan persamaan
Dulong dan Petit di bawah ini:
HHV = 33950 C + 144200 (H2-𝑂𝑂28) + 9400 S
Dimana: HHV = Nilai kalor atas (kJ/kg)
C = Persentase unsur karbon
H2 = Persentase hidrogen dalam bahan bakar
O2 = Persentase oksigen dalam bahan bakar
S = Persentase sulfur dalam bahan bakarakardapat dibedakan
menjadi nilai kalor atas dan nilai kalor bawah.
`
22
Nilai kalor bawah (Low Heating Value), merupakan nilai kalor bahan bakar
tanpa panas laten yang berasal dari pengembunan uap air. Umumnya kandungan
hidrogen dalam bahan bakar cair berkisar 15 % yang berarti setiap satu satuan bahan
bakar, 0,15 bagian merupakan hidrogen. Pada proses pembakaran sempurna, air
yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar adalah setengah dari jumlah mol
hidrogennya. Selain berasal dari pembakaran hidrogen, uap air yang terbentuk pada
proses pembakaran dapat pula berasal dari kandungan air yang memang sudah ada
didalam bahan bakar (moisture). HHV dan LHV adalah notasi theoretical, hanya
dipakai untuk indikasi dan tidak menunjukkan kondisi yang sebenarnya dalam
praktek. Alasannya bahan bakar dan gas hasil pembakaran tidak pernah berada pada
temperatur yang sama sesuai asumsi yang dipakai untuk perhitungan HHV dan
LHV. Dalam praktek, energi yang bisa kita peroleh dari pembakaran bahan bakar
akan selalu lebih kecil dari HHV atau LHV, karena ada energi dalam bentuk panas
yang dibawa pergi oleh gas hasil pembakaran. Itulah sebabnya efisiensi semua
mesin konversi energi (steam power plant, internal combustion engine, gas turbine)
tidak pernah bisa 100 %.
Jadi HHV dan LHV sama sekali tidak ada hubungannya dengan fase dari
bahan bakarnya, baik bahan bakar padat maupun cair, sama-sama punya HHV dan
LHV. Kalau soal gampang atau susahnya membakar, juga tidak ada hubungannya
dengan HHV & LVH. Karena, pembakaran itu proses eksotermis, jadi tidak
mengambil panas (energi) dari lingkungan justru memberikan panas ke lingkungan.
Sebenarnya yang bisa dibakar itu adalah fase gas, kalau ada bahan bakar cair, maka
harus terbentuk cukup uap di atas permukaannya supaya bisa memulai pembakaran.
Kalau kita mulai dari temperatur ambient, untuk bahan bakar cair tertentu, misalnya
diesel oil, mesti diberikan suhu yang cukup supaya tekanan uapnya cukup tinggi
untuk membentuk fase uap yang bisa dibakar (dari sinilah muncul istilah flash
point). Tapi begitu sudah dibakar, panas dari pembakaran akan selalu menyediakan
energi yang cukup untuk menghasilkan fase uap yang siap untuk dibakar.
`
23
Berikut adalah heating value dari berbagai jenis bahan bakar :
Tabel 2.1 Heating Value beberapa Jenis Bahan Bakar
Jenis Bahan
Bakar
HHV
(MJ/kg)
LHV
(MJ/kg)
Hidrogen 141,8 119,96
Metana 55,5 50
Etana 51,9 47,8
Propana 50,35 46,35
Butana 49,5 45,75
Pentana 48,6 45,35
Minyak Bumi 45,54 42,68
Lilin Parafin 46 41,5
Kerosin 46,2 43
Solar 44,8 43,4
Pertadex 48,22 45,13
Bensin 47 43,48
Kayu Bakar 24,2 17
Dalam perhitungan efisiensi panas dari motor bakar, dapat menggunakan nilai kalor
bawah (LHV) dengan asumsi pada suhu tinggi saat gas buang meninggalkan mesin
tidak terjadi pengembunan uap air. Namun dapat juga menggunakan nilai kalor atas
(HHV) karena nilai tersebut umumnya lebih cepat tersedia. Peraturan pengujian
berdasarkan ASME (American of Mechanical Engineers) menentukan penggunaan
nilai kalor atas (HHV), sedangkan peraturan SAE (Society of Automotive
Engineers) menentukan penggunaan nilai kalor bawah (LHV).
II.6. Reaksi Kimia Bahan Bakar
II.6.1 Reaksi Bahan Bakar Solar
Secara umum, bahan bakar solar yang diproduksi oleh PT.Pertamina
(persero) Indonesia berada pada kisaran angka Karbon C14 – C18 tergolong dalam
senyawa alkana (CnH(2n+2) dan dapat didefinisikan sebagai C14H30 sampai C18H38.
Unsur-unsur lain yang terkait dengan unsur karbon dalam bahan bakar solar antara
`
24
lain adalah Hidrogen, Nitrogen, Oksigen dan Sulfur. Dalam proses pembakaran
yang terjadi di dalam silinder mesin, bahan bakar ini dibakar dengan bantuan udara
bertekanan yang dialirkan masuk kedalam ruang bakar agar terjadi proses
pembakaran sempurna. Yaitu, untuk melepaskan seluruh panas yang terdapat dalam
bahan bakar agar diperoleh daya maksimum.
Dalam proses pembakaran ini, unsur-unsur yang terkandung dalam solar
bercampur dengan oksigen yang berasal dari udara luar dan membentuk senyawa-
senyawa lain sebelum akhirnya dialirkan ke udara bebas melalui exhaust (saluran
gas buang). Kabon, Hidrogen dan Sulfur bercampur dengan Oksigen dan
membentuk Karbondioksida (CO2), Uap Air (H2O) dan Sulfur Dioksida (SO2).
Karbon juga dapat bergabung dengan Oksigen membentuk senyawa Karbon
Monoksida (CO). Unsur Nitrogen juga dapat bercampur dengan Oksigen (terutama
pada suhu nyala yang tinggi) untuk menghasilkan senyawa-senyawa Nitrogen
monoksida (NO), Nitrogen dioksida (NO2) dan senyawa Oksida nitrogen (NOx)
yang tergolong dalam salah satu pencemaran udara yang beracun. Adapun sisa
pembakaran dari unsur sulfur yang terkandung dalam solar (minyak diesel) juga
dapat terikat dengan unsur hidrogen yang terkandung di udara dan menghasilkan
senyawa H2S. Reaksi kimia Solar dalam proses pembakaran pada kisaran karbon
C14, tergolong dalam senyawa alkana (CnH(2n +2)) dan dapat dirumuskan sebagai
berikut :
C14H30 + O2 CO2 + H2O.......?
Persamaan Reaksinya yaitu :
C14H30 + O2 14CO2 + 15 H2O
H H H H H H H H H H H H H H
H - C - C - C - C - C - C - C - C - C - C - C - C - C - C - H
H H H H H H H H H H H H H H
`
25
Rantai kimia solar C14H30 dapat digambarkan sebagai berikut :
Reaksi unsur-unsur kimia pada proses pembakaran yang sempurna dapat
digambarkan sebagai berikut :
Unsur Oksidasi Hasil
C + O2
CO2
2C + O2
2CO
2H2 + O2
2H2O
S + H2
H2S
S + O2
SO2
N + O2
NO2
2N + O2
2NO
Gambar : Reaksi Kimia pembakaran sempurna
II.6.2 Pertamina Dex
Pertamina Dex (singkatan dari “Diesel Environment Extra”) adalah salah
satu jenis BBM produksi PERTAMINA yang dipergunakan untuk kendaraaan
bermotor dengan mesin diesel modern.
Pertamina Dex memiliki kelebihan dibandingkan dengan bahan bakar untuk
mesin diesel lainnya, diantaranya :
a. Memilik angka performa tinggi dengan Cetane Number Minimal 53 (paling
tinggi dikelasnya).
b. Memiliki Kandungan Sulfur Paling Rendah di Indonesia (max. 300 ppm)
yang berfungsi untuk menghindari penyumbatan injektor dan
menghasilkan emisi gas buang lebih ramah lingkungan.
c. Memiliki Additive yang berfungsi untuk membersihkan dan juga
melindungi mesin kendaraan.
Adapun juga kekurangan dari bahan bakar Pertamina Dex adalah sebagai berikut :
a. Pertamina Dex lebih jarang dijumpai.
b. Harganya jauh lebih mahal daripada bahan bakar solar.
`
26
II.7. Gas Buang Mesin
Di Indonesia kurang lebih 70% pencemaran udara disebabkan oleh emisi
gas buang mesin kendaraan bermotor (Tjahja, 2004). Gas buang mesin kendaraan
bermotor mengeluarkan zat-zat berbahaya yang dapat menimbulkan dampak
negatif, baik terhadap kesehatan manusia maupun lingkungan. Pada kendaraan
bermotor, bahan bakar, merupakan salah satu faktor penyebab pencemaran
tersebut. Komponen utama bahan bakar fosil ini adalah hidrogen (H) dan karbon
(C). Bahan pencemaran yang terutama terdapat di dalam gas buang kendaraan
bermotor adalah karbon monoksida (CO), senyawa hidrokarbon (HC), oksida
nitrogen (NOX), sulfur (SOX), dan partikulat debu termasuk timbal Pb.
Tabel 2.2 persentase komponen pencemar udara dari gas buang.
Komponen Pencemar Persentase
CO 70,5
NOX 8,89
SOX 0,88
HC 18,34
Partikel 1,33
Total 100
Sumber pencemar udara menurut environmental protection agency (EPA) ada tiga,
yaitu:
a. Sumber tetap ( stationary source ), seperti pembangkit alat listrik dan pabrik
atau industri.
b. Sumber bergerak (mobile source ), seperti alat-alat transportasi (mobil,
pesawat, kereta api, kapal, dan lain-lain)
c. Sumber alamiah (natural source), seperti letusan gunung berapi dan angin
yang meniup debu dari tanah. Klasifikasi pencemar udara dapat dibedakan
berdasarkan sumber, komposisi kimia dan bentuknya.
Berdasarkan sumbernya terdapat dua jenis pencemar udara yaitu : (Soedomo,
2001).
`
27
a. Polutan primer
Pencemar yang langsung diemisikan dari sumber dan berada di atmosfer
dalam bentuk semula tanpa mengalami perubahan. Contoh : senyawa sulfur
oksida (Sox), nitrogen oksida (Nox ), hidrokarbon (HC).
b. Polutan sekunder
Pencemaran yang terbentuk di atmosfir sebagai hasil interaksi kimia antara
pencemaran kimia primer dan konstituen atmosferik. Contoh: ozon (O3),
peroxyacetyl nitrate (PAN) yang terbentuk karena reaksi fotokimia,
hidrolisis atau oksidasi.
Pencemar berdasarkan komposisi kimia, polutan primer maupun sekunder
dikelompokkan menjadi:
a. Polutan organik
Polutan yang mengandung sebagian besar karbon dan hidrogen.
b. Polutan anorganik
Polutan yang terdiri dari karbon monoksida (CO), karbon dioksida
(CO2),karbonat, oksida sulfur, oksida nitrogen, ozon, hidrogen sulfida dan
hidrogen klorida.
Berdasarkan bentuk atau keadaannya, pencemar diklasifikasikan menjadi:
(koestiyowati,2001).
a. Patrikulat
Partikulat adalah bentuk terdispersi dari padatan atau cairan dengan ukuran
molekul tunggal lebih besar dari 0,002 µm tetapi lebih kecil dari 500 µm.
Partikulat ini dapat berupa padatan yaitu: debu (dust), asap (smoke), fume,
fly-ash, dan dalam bentuk cairan berupa misti (spray).
b. Pencemar dalam bentuk gas
Berupa cairan tak terbentuk, menempati ruang di tempat gas tersebut
dilepaskan, berperilaku seperti udara dan tidak mengendap di atmosfer.
`
28
Contohnya: hidrokarbon (HC), karbon monoksida (CO), oksida nitrogen
dan oksida sulfur.
II.7.1 Kandungan Kimia Gas Buang
Dari hasil pengukuran yang didapatkan, dapat dibuat grafik yang
memberikan hubungan antara bahan bakar solar dan pertamina dex dengan
konsentrasi gas buang yang dihasilkan oleh mesin diesel yang terdiri dari O2, NO,
NO2, NOX, SO2 dan H2S.
a. Nitrogen oksida (NO)
Senyawa nitrogen oksida yang sering menjadi pokok pembahasan dalam
masalah polusi udara adalah NO dan NO2. Kedua senyawa ini terbuang
langsung ke udara bebas dari dari hasil pembakaran bahan bakar. Nitrogen
monoksida merupakan gas berwarna coklat kemerahan atau berbau tajam.
Gas NO terjadi karena adanya reaksi antara N2 dan O2 sebagai berikut ini :
N2 (g) + O2 (g) 2NO (g)
b. Nitrogen peroksida (NOx)
Nitrogen dan oksigen bereaksi pada suhu tinggi., persamaan reaksinya
berikut ini:
2NO (g) N2 (g) + O2 (g)
Sekitar 10% dari gas yang dihasilkan, teroksidasi lebih lanjut membentuk
NO2. Campuran NO dan NO2 sebagai pencemar udara biasa ditandai dengan
lambang NOx.
c. SOX
Senyawa-senyawa belerang yang bertindak sebagai zat pencemar yang
berbahaya adalah gas-gas SO2 dan SO3. Gas SO2 di atmosfir sebagian besar
berasal dari pembakaran minyak bumi dan batubara yang mengandung
belerang. Udara mengandung SO2 dalam kadar cukup tinggi. Oksidasi SO2,
akan menyebabkan terbentuknya SO3. Sumber pencemaran SOx, misalnya
`
29
pembaran arang, kayu, dan sebagainya. Sumber SOx yang kedua adalah
proses-proses industri asam sulfat, industri peleburan baja dan sebagainya.
d. Hidrokarbon (HC)
Hidrokarbon (HC) adalah gas buang yang diakibatkan karena bahan bakar
tidak yang tidak terbakar. Ada beberapa faktor yang menyebabkan
terjadinya HC, sebagai contoh : pembakaran yang tidak sempurna oleh
oksigen yang tidak mencukupi, nyala yang tertekan di dekat dinding mesin
interior, turunya suhu bahan bakar dan lain-lain.
II.7.2 Jenis Gas Buang
a). Partikulat
Polutan partikulat yang berasal dari buangan mesin umumnya merupakan fasa
padat yang terdispresi dalam udara dan membentuk asap. Fasa padatan tersebut
berasal dari pembakaran tak sempurna bahan bakar minyak yang
berkomposisikan senyawa organik hidrokarbon.
b). Hidrokarbon (HC)
Sesuai dengan namanya, komponen hidrokarbon hanya terdiri dari elemen
hidrogen dan karbon. Pelepasan hidrokarbon dari gas buang mesin disebabkan
oleh pembakaran bahan bakar yang tidak sempurna akibat adanya bahan bakar
yang tidak terbakar. Salah satu faktor yang mempengaruhi munculnya
hidrokarbon dalam buangan mesin adalah rasio-rasio udara bahan bakar.
c). Karbon Monoksida (CO)
Karbon monoksida adalah suatu komponen yang tidak berwarna, tidak berasa
dan tidak berbau. Karbon monoksida yang terdapat di alam terbentuk dari salah
proses berikut :
1. Pembakaran tidak lengkap dan sempurna terhadap karbon atau
komponen yang mengandung karbon.
`
30
2. Reaksi antara CO2 dan komponen yang mengandung karbon pada suhu
tinggi.
3. Pada suhu tinggi CO2 terurai menjadi CO.
d). Sulfur Oksida (SOx)
Polusi oleh sulfur okside terutama disebabkan oleh dua komponen gas yang
tidak berwarna yaitu, sulfur diokside (SO2) dan sulfur triokside (SO3), dan
keduanya disebut sebagai SOX. Sulfur diokside mempunyai karakteristik bau
yang tajam dan tidak terbakar di udara, sedangkan sulfur triokside merupakan
komponen yang tidak reaktif. Pembakaran bahan – bahan yang mengandung
sulfur akan menghasilkan kedua bentuk sulfur okside, tetapi jumlah relatif
masing – masing tidak dipengaruhi oleh jumlah oksigen yang tersedia. Meskipun
udara tersedia dalam jumlah cukup, SO2 selalu terbentuk. Jumlah SO3 yang
terbentuk dipengaruhi oleh kondisi reaksi, terutama suhu, dan bervariasi 1
sampai 10% dari total SOx. Mekanisme pembentukan SOx dapat dituliskan
dalam dua tahap reaksi sebagai berikut:
S + O2 SO2
2SO2 + O2 2SO3
e). Nitrogen Oksida (NOX)
Nitrogen oksida (NOX) adalah kelompok gas yang terdapat di atmosfer yang
terdiri dari gas nitric okside (NO) dan nitrogen diokside (NO2). Umumnya
oksida nitrogen berbentuk nitrogen monoksida (NO), dan sejumlah kecil
nitrogen dioksida (NO2). Pembentukan NOx sangat bergantung pada temperatur,
lamanya gas hasil pembakaran berada pada suhu tersebut, dan jumlah oksigen
berlebih yang tersedia. NOx timbul karena adanya reaksi nitrogen dan oksigen
pada temperatur yang tinggi. Semakin tinggi suhu pembakaran, semakin tinggi
pula konsentrasi NOx yang dihasilkan.
`
31
II.8 Standar Emisi Gas Buang
Standar Nasional Indonesia Nilai Ambang Batas (NAB) zat kimia di udara
dirumuskan untuk merevisi SNI 19-0232-1987, tentang Nilai Ambang Batas bahan
kimia di udara, agar diperolehnya keseragaman dan rujukan secara nasional
mengenai nilai ambang batas zat kimia di udara tempat kerja yang disesuaikan
dengan perkembangannya.
Standar ini mengacu pada Surat Edaran Menteri Tenaga Kerja Nomor: SE
01/MEN/1997 tentang Nilai Ambang Batas faktor kimia di udara lingkungan kerja,
hasil-hasil penelitian yang dilakuan oleh Pusat Pengembangan Keselamatan Kerja
dan Hiperkes, Departemen Tenaga Kerja dan Transmigrasi, serta hasil kajian dari
beberapa literatur.
Standar ini disusun oleh Subpanitia Teknis Kesehatan dan Keselamatan Kerja
pada Panitia Teknis 94S, Keselamatan dan Kesehatan Kerja. Standar ini telah
dikonsensuskan di Jakarta pada tanggal 6 Nopember 2003, yang dihadiri oleh
pengusaha, serikat pekerja, instansi pemerintah, organisasi profesi dan perguruan
tinggi.
Standar ini memuat daftar nama zat kimia, nomor CAS, Nilai Ambang Batas,
dan Nilai Ambang Batas campuran. Nilai Ambang Batas campuran digunakan
apabila dalam udara didapatkan lebih dari 1 (satu) macam zat kimia. Satuan Nilai
Ambang Batas zat kimia di udara tempat kerja dinyatakan dalam miligram per
meter kubik udara dan bagian dalam sejuta (bds = ppm).
Zat kimia yang bersifat karsinogen diberi tanda A, mulai dari A1 sampai A5.
Zat kimia yang bisa masuk ke dalam tubuh melalui kulit diberi keterangan ”kulit”
pada kolom keterangan. Untuk hal-hal yang bersifat spesifik diberi tanda atau huruf
yang dijelaskan pada istilah dan definisi.
Nilai Ambang Batas (NAB) zat kimia menurut standar SNI (Standarisasi
Nasional Indonesia) untuk kadar NO, NO2, NOx, SO2 dan H2S, dapat kita lihat pada
tabel berikut ini :
`
32
Tabel 2.3 Nilai Ambang Batas (NAB) zat kimia menurut standar SNI
NO. Zat Kimia (CAS) NAB Keterangan
mg/m³ Bds (ppm)
1 Hidrogen (1333-74-0) - C
2 Hydrogen sulfida - -
3 Nitrogen (7727-37-9) - -
4 Nitrogen dioksida (10102-44-0) 5,6 ; A4 3 ; A4
5 Nitrogen Oksida (10102-43-9) 31 25
6 Sulfur dioksida (7446-09-5) 5,2 ; A4 2 ; A4
EURO IV
Dalam menetapkan standar emisi kendaraan di suatu negara, pembuat
kebijakan harus mengetahui betul hubungan erat antara dua hal penting yang
berkaitan erat. Yakni antara standar emisi kendaraan dengan teknologi mesin
kendaraan dan kualitas BBM sehingga. Itu gunanya untuk menjamin bahwa kualitas
BBM yang tepat sudah harus tersedia . Penerapan Euro 4 ini berdasar pada
Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan Republik Indonesia No.
P.20/MENLHK/SETJEN/KUM.1/3/2017 tentang Baku Mutu Emisi Gas Buang
Kendaraan Bermotor Tipe Baru Kategori M, Kategori N, dan Kategori O.
Tabel 2.4 Standar Emisi Euro 4
Referensi Tahun CO (%) HC (%) NOx (%) PM (%)
EURO 4 2005 - 2008 1,5 3,5 0,46 0,02
Pada saat ini sektor transportasi tumbuh dan berkembang seiring dengan
peningkatan ekonomi nasional maupun global. Pesatnya pertumbuhan kendaraan
bermotor berakibat meningkatnya penggunaan bahan bakar minyak (BBM) di
sektor transportasi. Dampaknya, gas buang (emisi) yang mengandung polutan juga
naik dan mempertinggi kadar pencemaran udara. Emisi kendaran bermotor
mengandung gas karbon dioksida (CO2), nitrogen oksida (NOx), karbon
monoksida (CO), volatile hydro carbon (VHC), dan partikel lain yang berdampak
`
33
negatif pada manusia ataupun lingkungan bila melebihi ambang konsentrasi
tertentu.
`
34
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
III.1 Jenis Penelitian
Jenis penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan metode
eksperimental yaitu melalui pengujian komponen gas buang yang dilakukan pada
beberapa variasi putaran mesin, serta analisis gas buang pada dua jenis bahan bakar.
Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan alat Instrument Gas Analyzer.
III.2 Lokasi dan Waktu Pelaksanaan
III.2.1 Lokasi Penelitian
Kegiatan utama yang dilakukan dalam penelitian ini adalah pengumpulan
data yang dilakukan di Laboratorium Permesinan Kapal, Jurusan Perkapalan,
Departemen Teknik Sistem Perkapalan, Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin.
III.2.2 Waktu Penelitian
Penelitian ini direncanakan akan dilakukan selama 2 sampai 3 bulan.
III.3 Pengolahan Data
III.3.1 Jenis Data
Jenis data yang diperoleh berdasarkan observasi langsung di lapangan.
III.3.2 Metode Pengambilan Data
a. Studi Literatur
Dalam studi literatur dilakukan pencarian informasi atau bahan materi baik dari
buku, jurnal, maupun sumber-sumber lain yang berkaitan dengan penelitian ini.
Materi tersebut diantaranya mengenai prinsip kerja mesin diesel, karakteristik
bahan bakar, dan literatur yang berhubungan dengan metode pengukuran emisi
gas buang.
`
35
b. Observasi Dilapangan
Penelitian dilakukan langsung di lapangan dengan melakukan pengamatan
langsung terhadap objek penelitian untuk mendapatkan data-data yang
menunjang dalam skripsi ini.
III.4 Data Mesin Diesel
Dalam percobaan ini, data-data yang dipakai dalam perhitungan ini adalah
data dari mesin diesel Fort Escort 1.8 yang diperoleh dari laboratorium permesinan
kapal jurusan perkapalan, program studi teknik sistem perkapalan FT-UH.
Adapun data spesifikasi mesin tersebut adalah sebagai berikut :
Tabel 3.1 : Data Spesifikasi Mesin Diesel Ford Escort 1.8
SPESIFIKASI MESIN
Merek / Tipe Ford escort 1.8
Bore & Stroke 82.5 x 82 mm
Rpm 4000
Jumlah selinder 4
Rasio kompresi 21.5
Panjang 1200 mm
Lebar 1200 mm
Tinggi 1300 mm
Berat 270 kg
Sumber: Technolab.org
`
36
Gambar 3.1 : Mesin Diesel Ford Escort 1.8
III.5 Alat dan Bahan
III.5.1 Alat
Adapun alat-alat yang digunakan pada penelitian ini yaitu :
1. Mesin Diesel 4 langkah – 4 selinder
2. Alat bantu perlengkapan seperti : Kunci pas, kunci ring, obeng dan kunci-
kunci lainnya.
3. Thermometer untuk menghitung perubahan suhu gas buang.
4. Volumetrik fuel flow measurement system
Sebuah alat untuk mengukur jumlah bahan bakar yang masuk kedalam
mesin dan menjaga aliran bahan bakar agar tetap konstan.
Gambar 3.2 : Volumetrik Fuel Flow Measurement System
`
37
5. Tangki bahan bakar
Tangki bahan bakar berfungsi untuk menampung bahan bakar yang akan
digunakan pada proses pengujian.
6. Stopwatch, untuk mengukur waktu selama pengujian.
Gambar 3.3 : Stopwatch
7. Gas Analyzer
Gas analyzer adalah alat yang akan digunakan untuk mengukur emisi gas
buang mesin yang akan diuji.
Gambar 3.4 : Gas Analyzer
`
38
8. Tachometer digunakan untuk mengukur putaran mesin diesel.
Gambar 3.5 : Tachometer
9. Laptop
Laptop merupakan sebuah perangkat keras yang digunakan untuk mengolah
dan menganalisis data yang dihasilkan dari percobaan.
III.5.2 Bahan
Berkaitan dengan pengujian ini, adapun bahan yang akan digunakan adalah
bahan bakar diesel atau solar, dimana akan dilakukan dengan menggunakan dua
jenis bahan bakar solar dan pertamina dex. Bahan uji tersebut yakni bahan bakar
solar dan pertamina dex dengan mutu yang baik, di mana pemakaian bahan bakar
solar selama pengujian pada mesin sesuai dengan kondisi mesin yang telah di
tentukan selama pengujian.
III.6 Penyajian Data Hasil Pengujian
III.6.1 Prosedur Pengujian
Persiapan pengujian
1. Pengecekan pompa injeksi, saluran bahan bakar, minyak pelumas dan
kondisi filter udara.
2. Persiapkan alat ukur pengujian yang akan digunakan.
3. Kalibrasi alat seperti sensor-sensor dan gas analyzer.
`
39
Menghidupkan motor diesel dan Gas Analyzer
1. Nyalakan/Panaskan mesin selama 5 menit.
2. Set mesin pada putaran dan pembebanan konstan yang diinginkan.
3. Hidupkan alat ukur gas analyzer.
4. Memasang ujung probe yang runcing pada titik pengambilan sampling
yaitu pada knalpot mesin.
5. Setelah beberapa menit, membaca dan mencatat hasil pengukuran yang
didapatkan.
6. Mengulangi langkah-langkah pengujian diatas.
III.6.2 Variasi Pembebanan Mesin
Variasi pembebanan mesin dilakukan dengan merubah bukaan katup pompa
variasi beban adalah :
a). Beban penuh dynamometer diberikan dengan menutup penuh katup
(0%).
b). Beban setengah dynamometer diberikan dengan menutup setengah katup
(50%).
c). Tanpa beban dynamometer diberikan dengan membuka penuh katup
(100%).
`
40
III.3 Kerangka Berpikir
Start
Spesifikasi mesin
1. Tipe : ford escord 1,8
2. Rpm : 4000 rpm
3. Berat : 270 kg
4. Jumlah slinder : 4 slinder
5. Bore/stroke : 82,5/82mm
Mencatat data hasil pengujian
1. Emisi gas buang
(CO, NO, NOx)
Analisa Data
Selesai
Melakukan
pengujian
sebanyak 3 kali
Pengambilan Data Pengujian
dengan variasi putaran mesin (800,
1000,1200,1500 dan 2000 rpm)
Ya
Tidak
Studi Literatur Buku, Jurnal dan
Internet
Perbandingan Kadar
emisi gas buang masing-
masing bahan bakar.
Karakteristik hubungan
putaran mesin terhadap
emisi gas buang.
Kesimpulan
`
41
BAB IV
ANALISA DAN PEMBAHASAN
Dari hasil pengujian didapatkan bahwa penggunaan jenis bahan bakar solar
dan pertamina dex memberikan pengaruh terhadap emisi gas buang pada variasi
putaran mesin. Data yang didapatkan dari pengujian ini kemudian diolah dalam
bentuk tabel dan grafik data.
IV.1 Perbandingan Kadar dari Emisi Gas Buang Bahan Bakar Solar dan
Pertamina Dex terhadap putaran mesin dalam 3 tahapan variasi
pembebanan mesin.
1. Tanpa beban dynamometer.
a). Kadar Karbon Monoksida (CO)
Data hasil pengukuran kadar CO dari gas buang hasil pembakaran
Solar dengan Pertamina Dex pada berbagai variasi putaran mesin dapat
dilihat pada tabel 4.1 dan grafik berikut:
Gambar 4.1 : Grafik Perbandingan Kadar CO dari Emisi Gas Buang bahan
bakar Solar dan Pertamina Dex pada variasi putaran mesin.
Berdasarkan tabel 4.1 dan grafik 4.1, dapat kita lihat bahwa, kadar CO kedua
bahan bakar tersebut cenderung menurun seiring besarnya putaran mesin
yang diberikan. Pada putaran mesin 800 nilai kadar CO bahan bakar solar
901
644520
268 239
634
303242 247 289
0
200
400
600
800
1000
800 1000 1200 1500 2000
Kad
ar C
O (
ppm
)
Putaran mesin (rpm)
Perbandingan Kadar CO dari Emisi Gas Buang bahan
bakar Solar dan pertamina Dex
Solar
Pertamina Dex
`
42
jauh lebih besar dibandingkan dengan bahan bakar pertamina dex begitu
juga dengan putaran mesin 1000, 1200, dan 1500 rpm nilai kadar CO bahan
bakar solar secara signifikan lebih besar daripada bahan bakar pertamina
dex. Pada putaran mesin 2000 rpm nilai kadar CO bahan bakar pertamina
dex lebih besar daripada bahan bakar solar.
b). Kadar Nitrogen Monoksida (NO)
Data hasil pengukuran kadar NO dari gas buang hasil pembakaran
Solar dengan Pertamina Dex pada berbagai variasi putaran mesin dapat
dilihat pada tabel 4.1 dan grafik berikut:
Gambar 4.2 : Grafik Perbandingan Kadar NO dari Emisi Gas Buang bahan
bakar Solar dan Pertamina Dex pada variasi putaran mesin.
Berdasarkan tabel 4.1 dan grafik 4.2, dapat kita lihat bahwa, kadar NO
bahan bakar solar dan pertamina dex semakin meningkat seiring dengan
semakin besarnya putaran mesin. Nilai kadar NO bahan bakar solar pada
putaran mesin 800, 1000 dan 1200 rpm lebih kecil daripada nilai kadar NO
pada bahan bakar pertamina dex. Pada putaran mesin 1500 rpm nilai kadar
NO bahan bakar solar dengan pertamina dex memiliki nilai yang sama dan
pada putaran mesin 2000 rpm kadar NO bahan bakar pertamina dex lebih
kecil daripada bahan bakar solar
45
6
12
19
57
1112
13
0
5
10
15
20
25
800 1000 1200 1500 2000
Kad
ar N
O (
ppm
)
Putaran Mesin (rpm)
Perbandingan Kadar NO dari Emisi Gas Buang bahan bakar
Solar dan Pertamina Dex
Solar
Pertamina Dex
`
43
c). Kadar Nitrogen Dioksida (NOx)
Data hasil pengukuran kadar NOx dari gas buang hasil pembakaran
Solar dengan Pertamina Dex pada berbagai variasi putaran mesin dapat
dilihat pada tabel 4.1 dan grafik berikut:
Gambar 4.3 : Grafik Perbandingan Kadar NOx dari Emisi Gas Buang bahan
bakar Solar dan Pertamina Dex pada variasi putaran mesin.
Berdasarkan tabel 4.1 dan grafik 4.2, dapat kita lihat bahwa, kadar NOx
bahan bakar solar dan pertamina dex semakin meningkat seiring dengan
semakin besarnya putaran mesin. Nilai kadar NOx bahan bakar solar pada
putaran mesin 800 dan 1000 rpm cenderung lebih kecil dan pada putaran
mesin 1200 rpm nilai kadar NOx pada bahan bakar solar mulai meningkat
hingga ke putaran mesin 2000 rpm. Pada putaran mesin 1500 rpm nilai kadar
NOx bahan bakar solar dengan pertamina dex memiliki nilai yang sama dan
pada putaran mesin 2000 rpm kadar NOx bahan bakar pertamina dex lebih
kecil daripada bahan bakar solar.
45
6
13
20
57
1213
14
0
5
10
15
20
25
800 1000 1200 1500 2000
Kad
ar N
Ox (
ppm
)
Putaran Mesin (rpm)
Perbandingan Kadar NOx dari Emisi Gas Buang bahan
bakar Solar dan Pertamina Dex
Solar
Pertamina Dex
`
44
Tabel 4.1 : Perbandingan kadar dari Emisi Gas Buang bahan bakar Solar dan pertamina dex, pada variasi putaran mesin.
Putaran
Mesin
(Rpm)
Waktu
(Menit)
Nilai Hasil Pengukuran Gas Analyzer
Bahan Bakar Solar Satuan
Kadar
Emisi
Bahan Bakar Pertamina Dex Satuan
Kadar
Emisi T1 T2 CO NO NOx T1 T2 CO NO NOx
800 2 29,5 ᵒC 71 ᵒC 901 4 4 ppm 32,9 ᵒC 82 ᵒC 634 5 5 ppm
1000 2 31,8 ᵒC 85 ᵒC 644 5 5 ppm 34,2 ᵒC 88 ᵒC 303 7 7 ppm
1200 2 33,7 ᵒC 114ᵒC 520 6 6 ppm 35,3 ᵒC 106 ᵒC 242 11 12 ppm
1500 2 34,1 ᵒC 136 ᵒC 268 12 13 ppm 35,8 ᵒC 126 ᵒC 247 12 13 ppm
2000 2 34,4 ᵒC 139 ᵒC 239 19 20 ppm 36,2ᵒC 150ᵒC 289 13 14 ppm
Tabel 4. 2 : Perbandingan kadar dari Emisi Gas Buang bahan bakar Solar dan pertamina dex, pada variasi putaran mesin.
Putaran
Mesin
(rpm)
Waktu
(Menit)
Nilai Hasil Pengukuran Gas Analyzer
Bahan Bakar Solar Satuan
Kadar
Emisi
Bahan Bakar Pertamina Dex Satuan
Kadar
Emisi T1 T2 CO NO NOx T1 T2 CO NO NOx
800 2 29,8 ᵒC 79 ᵒC 919 3 4 ppm 33,8 ᵒC 88 ᵒC 523 6 7 ppm
1000 2 31,8 ᵒC 85 ᵒC 625 5 6 ppm 34,7 ᵒC 94 ᵒC 317 9 10 ppm
1200 2 33,7 ᵒC 114ᵒC 318 11 12 ppm 35,2 ᵒC 107 ᵒC 226 11 11 ppm
1500 2 34,1 ᵒC 136 ᵒC 240 20 21 ppm 35,8 ᵒC 110 ᵒC 245 11 11 ppm
2000 2 34,4 ᵒC 139 ᵒC 240 19 20 ppm 36,3 ᵒC 149ᵒC 290 13 14 ppm
`
45
2. Beban Setengah dynamometer.
a). Kadar Karbon Monoksida (CO)
Data hasil pengukuran kadar CO dari gas buang hasil pembakaran
Solar dengan Pertamina Dex pada berbagai variasi putaran mesin dapat
dilihat pada tabel 4.2 dan grafik berikut:
Gambar 4.4 : Grafik Perbandingan Kadar CO dari Emisi Gas Buang bahan
bakar Solar dan Pertamina Dex pada variasi putaran mesin.
Berdasarkan tabel 4.2 dan grafik 4.4 diatas dapat kita lihat bahwa kadar CO
bahan bakar solar pada putaran mesin 800 (rpm) sangat tinggi dibandingkan
dengan kadar CO bahan bakar pertamina dex, namun pada putaran mesin
1000 dan 1200 (rpm) sudah mulai menurun pada masing-masing bahan
bakar, sehingga pada putaran mesin 1500 dan 2000 (rpm) kadar CO pada
bahan bakar solar memiliki nilai yang sama sedangkan pada bahan bakar
pertamina dex pada putaran mesin 2000 (rpm) kadar CO mengalami sedikit
peningkatan.
919
625
318240 240
523
317
226 245290
0
200
400
600
800
1000
800 1000 1200 1500 2000
Kad
ar C
O (
ppm
)
Putaran Mesin (rpm)
Perbandingan Kadar CO dari Emisi Gas Buang bahan
bakar Solar dengan Pertamina Dex
Solar
Pertamina Dex
`
46
b). Kadar Nitrogen Monoksida (NO)
Data hasil pengukuran kadar NO dari gas buang hasil pembakaran
Solar dengan Pertamina Dex pada berbagai variasi putaran mesin dapat
dilihat pada grafik berikut:
Gambar 4.5 : Grafik Perbandingan Kadar NO dari Emisi Gas Buang bahan
bakar Solar dan Pertamina Dex pada variasi putaran mesin.
Berdasarkan tabel 4.2 dan grafik 4.5 diatas dapat kita lihat bahwa, kadar NO
bahan bakar solar dan pertamina dex semakin meningkat seiring dengan
semakin besarnya putaran mesin. Nilai kadar NO bahan bakar solar pada
putaran mesin 800 dan 1000 hampir sama. Pada putaran mesin 1200 rpm
nilai kadar NO bahan bakar solar dengan pertamina dex memiliki nilai yang
sama dan pada putaran mesin 1500 dan 2000 rpm kadar NO bahan bakar
solar meningkat dibanding dengan bahan bakar pertamina dex.
c). Kadar Nitrogen Dioksida (NOx)
Data hasil pengukuran kadar NOx dari gas buang hasil pembakaran
Solar dengan Pertamina Dex pada berbagai variasi putaran mesin dapat
dilihat pada grafik berikut:
35
11
2019
6
911 11
13
0
5
10
15
20
25
800 1000 1200 1500 2000
Kad
ar N
O (
ppm
)
Putaran Mesin (rpm)
Perbandingan Kadar NO dari Emisi Gas Buang bahan
bakar Solar dengan Pertamina Dex
Solar
Pertamina Dex
`
47
Gambar 4.6: Grafik Perbandingan Kadar NOx dari Emisi Gas Buang bahan
bakar Solar dan Pertamina Dex, pada variasi putaran mesin.
Berdasarkan tabel 4.2 dan grafik 4.6 diatas dapat kita lihat bahwa, nilai
kadar NOx bahan bakar solar pada putaran mesin 800 dan 1000 rpm
cenderung lebih kecil dan pada putaran mesin 1200 rpm nilai kadar NOx
pada bahan bakar solar mulai meningkat hingga ke putaran mesin 1500 rpm.
Pada putaran mesin 2000 rpm nilai kadar NOx bahan bakar solar mengalami
penurunan sedangkan pada bahan bakar pertamina dex justru meningkat.
46
12
2120
7
1011 11
14
0
5
10
15
20
25
800 1000 1200 1500 2000
Kad
ar N
Ox (
pp
m)
Putaran Mesin (rpm)
Perbandingan Kadar NOx dari Emisi Gas Buang bahan
bakar Solar dan Pertamina Dex
Solar
Pertamina
Dex
`
48
Tabel 4.3 : Perbandingan kadar dari Emisi Gas Buang bahan bakar Solar dan pertamina dex, pada variasi putaran mesin.
Putaran
Mesin
(rpm)
Waktu
(Menit)
Nilai Hasil Pengukuran Gas Analyzer
Bahan Bakar Solar Satuan
Kadar
Emisi
Bahan Bakar Pertamina Dex Satuan
Kadar
Emisi T1 T2 CO NO NOx T1 T2 CO NO NOx
800 2 30,3 ᵒC 80 ᵒC 913 3 3 ppm 34 ᵒC 88 ᵒC 499 7 7 ppm
1000 2 32,7 ᵒC 103 ᵒC 305 11 12 ppm 34,8ᵒC 97 ᵒC 317 9 9 ppm
1200 2 33,8 ᵒC 114ᵒC 269 13 13 ppm 35,1 ᵒC 105 ᵒC 253 9 9 ppm
1500 2 34,2 ᵒC 137 ᵒC 240 20 21 ppm 35,8 ᵒC 116 ᵒC 243 11 11 ppm
2000 2 34,4 ᵒC 140 ᵒC 241 19 19 ppm 36,3 ᵒC 146 ᵒC 357 18 19 ppm
`
49
3. Beban penuh dynamometer.
a). Kadar Karbon Monoksida (CO)
Data hasil pengukuran kadar CO dari gas buang hasil pembakaran
Solar dengan Pertamina Dex pada berbagai variasi putaran mesin dapat dilihat
pada grafik berikut:
Gambar 4.7 : Grafik Perbandingan Kadar CO dari Emisi Gas Buang bahan
bakar Solar dan Pertamina Dex pada variasi putaran mesin.
Berdasarkan tabel 4.3 dan grafik 4.7 diatas dapat kita lihat bahwa, kadar CO
bahan bakar solar pada putaran mesin 800 (rpm) sangat tinggi dibandingkan
dengan kadar CO bahan bakar pertamina dex. Pada putaran mesin 1000, 1200,
1500 (rpm) nilai kadar CO pada bahan bakar solar dan juga pertamina dex
secara signifikan mengalami penurunan kadar seiring dengan besarnya putaran
mesin. Pada putaran mesin 2000 rpm nilai kadar CO bahan bakar pertamina
dex kembali meningkat.
b). Kadar Nitrogen Monoksida (NO)
Data hasil pengukuran kadar NO dari gas buang hasil pembakaran
Solar dengan Pertamina Dex pada berbagai variasi putaran mesin dapat dilihat
pada grafik berikut:
913
305 269 240 241
499
317253 243
357
0
200
400
600
800
1000
800 1000 1200 1500 2000
Kad
ar C
O (
ppm
)
Putaran Mesin (rpm)
Perbandingan Kadar CO dari Emisi Gas Buang bahan
bakar Solar dan pertamina Dex
Solar
Pertamina Dex
`
50
Gambar 4.8 : Grafik Perbandingan Kadar NO dari Emisi Gas Buang bahan
bakar Solar dan Pertamina Dex, pada variasi putaran mesin.
Berdasarkan tabel 4.3 dan grafik 4.8 diatas dapat kita lihat bahwa,kadar NO
bahan bakar solar pada putaran mesin 800 rpm lebih rendah dibandingkan
dengan bahan bakar pertamina dex. Pada putaran mesin 1000, 1200, 1500
dan 2000 rpm secara signifikan nilai kadar NO pada bahan bakar solar
cenderung lebih besar dibanding pada bahan bakar pertamina dex.
b). Kadar Nitrogen Dioksida (NOx)
Data hasil pengukuran kadar NOx dari gas buang hasil pembakaran
Solar dengan Pertamina Dex pada berbagai variasi putaran mesin dapat
dilihat pada grafik berikut:
Gambar 4.9 : Grafik Perbandingan Kadar NOx dari Emisi Gas Buang bahan
bakar Solar dan Pertamina Dex, pada variasi putaran mesin..
3
1113
20 19
79 9
11
18
0
5
10
15
20
25
800 1000 1200 1500 2000
Kad
ar N
O (
ppm
)
Putaran Mesin (rpm)
Perbandingan Kadar NO dari Emisi Gas Buang bahan
bakar Solar dan pertamina Dex
Solar
Pertamina Dex
3
12 13
2119
79 9
11
19
0
5
10
15
20
25
800 1000 1200 1500 2000Kad
ar N
Ox (
ppm
)
Putaran Mesin (rpm)
Perbandingan Kadar NOx dari Emisi Gas Buang bahan
bakar Solar dan pertamina Dex
Solar
Pertamina Dex
`
51
Berdasarkan tabel 4.3 dan grafik 4.9 diatas dapat kita lihat bahwa, kadar
NOx bahan bakar solar pada putaran mesin 800 rpm lebih rendah
dibandingkan dengan bahan bakar pertamina dex. Pada putaran mesin 1000,
1200, 1500 rpm secara signifikan nilai kadar NOx pada bahan bakar solar
cenderung lebih besar dibanding pada bahan bakar pertamina dex. Pada
putaran mesin 2000 rpm kadar NOx pada bahan bakar solar dan pertamina
dex memiliki nilai yang sama.
`
52
IV.2 Karakteristik Hubungan Putaran Mesin (rpm) terhadap Emisi Gas
Buang, bahan bakar Solar dan Pertamina Dex pada 3 tahapan variasi
pembebanan mesin.
IV.2.1 Bahan Bakar Solar
a). Tanpa beban dynamometer.
Data hasil pengukuran kadar emisi gas buang hasil pembakaran solar pada
berbagai variasi putaran mesin dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 4.4 : Kadar Emisi Gas Buang bahan bakar solar, tanpa beban dynamometer.
Putaran
Mesin
(rpm)
Waktu
(Menit)
Nilai Hasil Pengukuran Gas Analyzer Satuan
Kadar
Emisi
Bahan Bakar Solar
T1 T2 CO NO NOx
800 2 29,5 ᵒC 71 ᵒC 901 4 4 ppm
1000 2 31,8 ᵒC 85 ᵒC 644 5 5 ppm
1200 2 33,7 ᵒC 114ᵒC 520 6 6 ppm
1500 2 34,1 ᵒC 136 ᵒC 268 12 13 ppm
2000 2 34,4 ᵒC 139 ᵒC 239 19 20 ppm
Sumber : data hasil percobaan
Gambar 4.10 : Grafik hubungan putaran mesin (rpm) terhadap emisi gas buang,
bahan bakar solar, tanpa beban dynamometer.
Berdasarkan tabel 4.4 dan grafik 4.10 diatas dapat kita lihat bahwa, hubungan
putaran mesin terhadap emisi gas buang bahan bakar solar adalah pada putaran
mesin 800 rpm nilai kadar CO sangat tinggi dan seiring besarnya putaran mesin
yang diberikan yakni pada putaran mesin 1000, 1200, 1500 hingga 2000 rpm maka
0
5
10
15
20
25
800 1000 1200 1500 2000
Em
isi
Gas
Buan
g
Putaran Mesin (rpm)
Hubungan Putaran Mesin terhadap Emisi Gas Buang, bahan
bakar Solar
Kadar CO ( x 100 )
Kadar NO
Kadar NOx
`
53
semakin turun juga nilai kadar CO yang dihasilkan sedangkan untuk kadar NO dan
NOx pada putaran mesin 800, 1000, dan 1200 memiliki nilai kadar yang sama, pada
putaran mesin, pada putaran mesin 1500 dan 2000 rpm nilai kadar NO dan NOx
meningkat.
b). Beban Setengah dynamometer.
Data hasil pengukuran kadar emisi gas buang hasil pembakaran solar pada berbagai
variasi putaran mesin dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 4.5:Kadar Emisi Gas Buang bahan bakar solar, beban setengah dynamometer.
Putaran
Mesin
(rpm)
Waktu
(Menit)
Nilai Hasil Pengukuran Gas Analyzer Satuan
Kadar
Emisi
Bahan Bakar Solar
T1 T2 CO NO NOx
800 2 29,8 ᵒC 79 ᵒC 919 3 4 ppm
1000 2 31,8 ᵒC 85 ᵒC 625 5 6 ppm
1200 2 33,7 ᵒC 114ᵒC 318 11 12 ppm
1500 2 34,1 ᵒC 136 ᵒC 240 20 21 ppm
2000 2 34,4 ᵒC 139 ᵒC 240 19 20 ppm
Sumber : data hasil percobaan
Gambar 4.11 : Grafik hubungan putaran mesin (rpm) terhadap emisi gas buang,
bahan bakar solar pada beban setengah dynamometer.
Berdasarkan tabel 4.5 dan grafik 4.11 diatas dapat kita lihat bahwa, kadar CO, NO,
dan NOx dari gas buang hasil pembakaran Solar cenderung menurun seiring
semakin tingginya putaran mesin sedangkan untuk kadar NO dan NOx cenderung
meningkat seiring semakin besarnya putaran mesin
0
5
10
15
20
25
800 1000 1200 1500 2000
Em
isi
Gas
Buan
g
Putaran Mesin (rpm)
Hubungan Putaran Mesin terhadap Emisi Gas Buang, bahan
bakar Solar
Kadar CO ( x 100 )
Kadar NO
Kadar NOx
`
54
c). Beban penuh dynamometer.
Data hasil pengukuran kadar emisi gas buang hasil pembakaran solar pada berbagai
variasi putaran mesin dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 4.6 : Kadar Emisi Gas Buang bahan bakar solar, beban penuh dynamometer.
Putaran
Mesin
(rpm)
Waktu
(Menit)
Nilai Hasil Pengukuran Gas Analyzer Satuan
Kadar
Emisi
Bahan Bakar Solar
T1 T2 CO NO NOx
800 2 30,3 ᵒC 80 ᵒC 913 3 3 ppm
1000 2 32,7 ᵒC 103 ᵒC 305 11 12 ppm
1200 2 33,8 ᵒC 114ᵒC 269 13 13 ppm
1500 2 34,2 ᵒC 137 ᵒC 240 20 21 ppm
2000 2 34,4 ᵒC 140 ᵒC 241 19 19 ppm
Sumber : data hasil percobaan
Gambar 4.12 : Grafik hubungan putaran mesin (rpm) terhadap emisi gas buang,
bahan bakar solar pada beban penuh dynamometer.
Berdasarkan tabel 4.6 dan grafik 4.12 diatas dapat kita lihat bahwa, pada putaran
mesin 800 rpm kadar CO bahan bakar solar memiliki nilai yang sangat tinggi, pada
putaran mesin 1000, 1200, 1500 dan 2000 rpm nilai kadar CO secara signifikan
mulai menurun, sedangkan untuk kadar NO dan NOx cenderung meningkat seiring
semakin besarnya putaran mesin, namun pada putaran mesin 2000 (rpm) nilai kadar
NO dan NOx menurun dan memiliki nilai yang sama.
0
5
10
15
20
25
800 1000 1200 1500 2000
Em
isi
Gas
Buan
g
Putaran Mesin (rpm)
Hubungan Putaran Mesin terhadap Emisi Gas Buang, bahan
bakar Solar
Kadar CO ( x 100 )
Kadar NO
Kadar NOx
`
55
IV.2.2 Bahan Bakar Pertamina Dex
a). Tanpa beban dynamometer.
Data hasil pengukuran kadar emisi gas buang hasil pembakaran pertamina dex pada
berbagai variasi putaran mesin dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 4.7: Kadar Emisi Gas Buang bahan bakar pertamina dex, tanpa beban dynamometer
Putaran
Mesin
(rpm)
Waktu
(Menit)
Nilai Hasil Pengukuran Gas Analyzer Satuan
Kadar
Emisi
Bahan Bakar Pertamina Dex
T1 T2 CO NO NOx
800 2 32,9 ᵒC 82 ᵒC 634 5 5 ppm
1000 2 34,2 ᵒC 88 ᵒC 303 7 7 ppm
1200 2 35,3 ᵒC 106 ᵒC 242 11 12 ppm
1500 2 35,8 ᵒC 126 ᵒC 247 12 13 ppm
2000 2 36,2ᵒC 150ᵒC 289 13 14 ppm
Sumber : data hasil percobaan
Gambar 4.13 : Grafik hubungan putaran mesin (rpm) terhadap emisi gas buang,
bahan bakar pertamina dex, tanpa beban dynamometer.
Berdasarkan tabel 4.7 dan grafik 4.13 diatas dapat kita lihat bahwa, hubungan
putaran mesin terhadap emisi gas buang, bahan bakar Pertamina Dex, yaitu kadar
CO cenderung menurun seiring semakin tingginya putaran mesin sedangkan untuk
kadar NO dan NOx cenderung meningkat seiring semakin besarnya putaran mesin.
0
5
10
15
20
25
800 1000 1200 1500 2000
Em
isi
Gas
Buan
g
Putaran Mesin (rpm)
Hubungan Putaran Mesin terhadap Emisi Gas Buang, bahan
bakar Pertamina Dex
Kadar CO ( x 100 )
KADAR NO
KADAR NOx
`
56
b). Beban Setengah dynamometer.
Data hasil pengukuran kadar emisi gas buang hasil pembakaran pertamina dex pada
berbagai variasi putaran mesin dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 4.8 : Kadar Emisi Gas Buang bahan bakar pertamina dex, beban setengah
dynamometer.
Putaran
Mesin
(rpm)
Waktu
(Menit)
Nilai Hasil Pengukuran Gas Analyzer Satuan
Kadar
Emisi
Bahan Bakar Pertamina Dex
T1 T2 CO NO NOx
800 2 33,8 ᵒC 88 ᵒC 523 6 7 ppm
1000 2 34,7 ᵒC 94 ᵒC 317 9 10 ppm
1200 2 35,2 ᵒC 107 ᵒC 226 11 11 ppm
1500 2 35,8 ᵒC 110 ᵒC 245 11 11 ppm
2000 2 36,3 ᵒC 149ᵒC 290 13 14 ppm
Sumber : data hasil percobaan
Gambar 4.14 : Grafik hubungan putaran mesin (rpm) terhadap emisi gas buang,
bahan bakar pertamina dex pada beban setengah dynamometer.
Berdasarkan tabel 4.8 dan grafik 4.14 diatas dapat kita lihat bahwa, kadar CO pada
putaran mesin 800, 1000 dan 1200 rpm cenderung mengalami penurunan dan pada
putaran mesin 1500 dan 2000 rpm nilai kadarnya meningkat. Untuk kadar NO dan
NOx cenderung meningkat seiring semakin besarnya putaran mesin.
0
5
10
15
20
25
800 1000 1200 1500 2000
Em
isi
Gas
Buan
g
Putaran Mesin (rpm)
Hubungan Putaran Mesin terhadap Emisi Gas Buang, bahan
bakar Pertamina Dex
Kadar CO ( x 100 )
Kadar NO
Kadar NOx
`
57
b). Beban penuh dynamometer.
Data hasil pengukuran kadar emisi gas buang hasil pembakaran pertamina dex pada
berbagai variasi putaran mesin dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 4.9 : Kadar Emisi Gas Buang bahan bakar pertamina dex, beban penuh
dynamometer
Putaran
Mesin
(rpm)
Waktu
(Menit)
Nilai Hasil Pengukuran Gas Analyzer Satuan
Kadar
Emisi
Bahan Bakar Pertamina Dex
T1 T2 CO NO NOx
800 2 34 ᵒC 88 ᵒC 499 7 7 ppm
1000 2 34,8ᵒC 97 ᵒC 317 9 9 ppm
1200 2 35,1 ᵒC 105 ᵒC 253 9 9 ppm
1500 2 35,8 ᵒC 116 ᵒC 243 11 11 ppm
2000 2 36,3 ᵒC 146 ᵒC 357 18 19 ppm
Sumber : data hasil percobaan
Gambar 4.15 : Grafik hubungan putaran mesin (rpm) terhadap emisi gas buang,
bahan bakar pertamina dex pada beban penuh dynamometer.
Berdasarkan tabel 4.9 dan grafik 4.15 diatas dapat kita lihat bahwa, hubungan
putaran mesin terhadap emisi gas buang, bahan bakar Pertamina Dex, yaitu kadar
CO cenderung menurun seiring semakin tingginya putaran mesin hingga 1500
(rpm) namun pada putaran mesin 2000 (rpm) kadar CO kembali meningkat,
sedangkan untuk kadar NO dan NOx cenderung meningkat seiring semakin
besarnya putaran mesin.
0
5
10
15
20
25
800 1000 1200 1500 2000
Em
isi
Gas
Buan
g
Putaran Mesin (rpm)
Hubungan Putaran Mesin terhadap Emisi Gas Buang, bahan
bakar Pertamina Dex
Kadar CO ( x 100 )
Kadar NO
Kadar NOx
`
58
IV.3 Standar Emisi Gas Buang EURO 4 Tahun 2005-2008
Berikut ini tabel perbandingan hasil pengujian kadar emisi gas buang menggunakan
alat ukur gas analyzer dan berdasarkan standar emisi gas buang Euro 4 tahun 2005-
2008, pada 3 tahapan variasi pembebanan mesin.
1. Tanpa beban dynamometer.
Tabel 4.10 : Perbandingan standar emisi gas buang Euro 4 dan hasil pengujian
alat ukur Gas Analyzer.
Putaran
mesin
Referensi
Hasil dari pengujian Emisi Gas
Buang
EURO 4 tahun
2005-2008
Bahan Bakar
Solar
Bahan Bakar
Pertamina Dex Keterangan
CO
(%)
NOx
(%)
CO
(%)
NOx
(%)
CO
(%)
NOx
(%)
800 1,5 0,46 0.0901 0.0004 0.0634 0.0005 Memenuhi
1000 1,5 0,46 0.0644 0.0005 0.0303 0.0007 Memenuhi
1200 1,5 0,46 0.0520 0.0006 0.0242 0.0012 Memenuhi
1500 1,5 0,46 0.0268 0.0013 0.0247 0.0013 Memenuhi
2000 1,5 0,46 0.0239 0.0020 0.0289 0.0014 Memenuhi
2. Beban setengah dynamometer.
Tabel 4.11 : Perbandingan standar emisi gas buang Euro 4 dan hasil pengujian alat
ukur Gas Analyzer.
Putaran
mesin
Referensi
Hasil dari pengujian Emisi Gas
Buang
EURO 4 tahun
2005-2008
Bahan Bakar
Solar
Bahan Bakar
Pertamina Dex Keterangan
CO
(%)
NOx
(%)
CO
(%)
NOx
(%)
CO
(%)
NOx
(%)
800 1,5 0,46 0.0919 0.0004 0.0523 0.0007 Memenuhi
1000 1,5 0,46 0.0625 0.0006 0.0317 0.0010 Memenuhi
1200 1,5 0,46 0.0318 0.0012 0.0226 0.0011 Memenuhi
1500 1,5 0,46 0.0240 0.0021 0.0245 0.0011 Memenuhi
2000 1,5 0,46 0.0240 0.0020 0.0290 0.0014 Memenuhi
`
59
3. Beban penuh dynamometer.
Tabel 4.12 : Perbandingan standar emisi gas buang Euro 4 dan hasil pengujian alat
ukur Gas Analyzer.
Putaran
mesin
Referensi
Hasil dari pengujian Emisi Gas
Buang Keterangan
EURO 4 tahun
2005-2008
Bahan Bakar
Solar
Bahan Bakar
Pertamina Dex
CO
(%)
NOx
(%)
CO
(%)
NOx
(%)
CO
(%)
NOx
(%)
800 1,5 0,46 0.0913 0.0003 0.0499 0.0007 Memenuhi
1000 1,5 0,46 0.0305 0.0012 0.0317 0.0009 Memenuhi
1200 1,5 0,46 0.0269 0.0013 0.0253 0.0009 Memenuhi
1500 1,5 0,46 0.0240 0.0021 0.0243 0.0011 Memenuhi
2000 1,5 0,46 0.0241 0.0019 0.0357 0.0019 Memenuhi
Berdasarkan data dari ketiga tabel diatas menurut standar Emisi Gas Buang EURO
4 tahun 2005-2008, maka dapat ditarik kesimpulan bahwa kosentrasi kadar CO dan
NOx pada bahan bakar solar dan pertamina dex masih memenuhi standar.
`
60
BAB V
PENUTUP
V.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil yang diperoleh dipembahasan penelitian selanjutnya diperoleh
kesimpulan sebagai berikut :
1. Perbandingan kadar emisi gas buang antara bahan bakar solar dengan bahan
bakar pertamina dex pada berbagai putaran mesin terhadap 3 tahapan variasi
pembebanan mesin, berdasarkan tabel dan grafik perbandingan dapat
disimpulkan bahwa:
Kadar CO pada putaran mesin 800 rpm mencapai 900 ppm atau
0,09% untuk bahan bakar solar dan 600 ppm atau 0,06% untuk
bahan bakar pertamina dex, sedangkan pada putaran mesin 2000
rpm hanya mencapai 200 ppm atau 0,02% untuk bahan bakar solar
dan 300 ppm atau 0,03% untuk bahan bakar pertamina dex, pada
masing-masing variasi beban yang diberikan.
Nilai kadar NO dan NOx mengalami peningkatan secara signifikan
pada bahan bakar solar pada putaran mesin 1200, 1500 dan 2000
(rpm) sedangkan pada bahan bakar pertamina dex mengalami
peningkatan nilai kadar pada putaran mesin 1000, 1200, 1500 dan
2000 rpm.
Bahan bakar solar menghasilkan gas buang yang hitam dan berbau
menyengat sehingga udara lebih cepat tercemar dibandingkan
dengan bahan bakar pertamina dex, sehingga dapat menyebabkan
gangguan kesehatan manusia dan lingkungan.
2. Berdasarkan tabel dan grafik hubungan putaran mesin (rpm) terhadap emisi
gas buang, bahan bakar solar dan pertamina dex dengan 3 tahapan variasi
pembebanan mesin, maka dapat disimpulkan bahwa :
Kadar CO dari emisi gas buang bahan bakar solar dan pertamina dex
semakin menurun seiring dengan semakin besarnya putaran mesin,
`
61
pada masing-masing bukaan katup yang diberikan dengan nilai
kadar lebih tinggi pada bahan bakar solar dibanding bahan bakar
pertamina dex.
Kadar NO bahan bakar solar dan pertamina dex semakin meningkat
seiring dengan semakin besarnya putaran mesin, namun nilai kadar
yang dideteksi di bahan bakar solar cenderung lebih kecil nilainya
dibanding dengan bahan bakar pertamina dex.
Kadar NO bahan bakar solar dan pertamina dex semakin meningkat
seiring dengan semakin besarnya putaran mesin, namun nilai kadar
yang dideteksi di bahan bakar solar cenderung lebih kecil nilainya
dibanding dengan bahan bakar pertamina dex.
V.2 Saran
1. Agar penelitian dapat berjalan dengan lancar, sekiranya perlu untuk dilakukan
persiapan-persiapan berupa evaluasi peralatan sebelum melakukan penelitian,
agar data-data yang diperoleh bisa lebih akurat.
2. Karena keterbatasan kemampuan dalam pengamatan, sehingga perlu dilakukan
pengambilan data yang lebih banyak agar simpangan data dapat lebih diperkecil.
3. Agar penelitian dapat berjalan dengan baik, sekiranya alat-alat ukur yang
menunjang pengambilan data pada penelitian ini bisa dilengkapi.
4. Semoga hasil dari penelitian ini dapat bermanfaat untuk penelitian yang lebih
lanjut.
`
62
DAFTAR PUSTAKA
1. Aldy Havendri. Kaji Eksperimental Perbandingan Prestasi dan Emisi Gas
Buang Motor Bakar Diesel Menggunakan Bahan Bakar Campuran Solar
dengan Biodiesel CPO, Minyak Jarak dan Minyak Kelapa. Fakultas Teknik
Universitas Andalas 2008.
2. Anonim. 2001. Pedoman Efisiensi Energi untuk Industri di Asia: Bahan
Bakar dan Pembakaran.www.energyefficiencyasia.org.
3. Arismunandar, W., Tsuda, Koichi, (2002), Motor Diesel Putaran Tinggi,
Pradya Paramita, Jakarta, 15-17.
4. Daryanto, Drs., Contoh Perhitungan Perencanaan Motor Diesel 4 Langkah,
Tarsito. Bandung,
5. Garwal, A.K., Rajamanoharan, K., (2009), Experimental Investigation of
Performance and Emissions of Karanja Oil and its Blends in a Single
Cylinder Agricultural Diesel engine , Applied Energy, Vol. 86, PP.106 -
112.
6. Heywood. John B. 1998. Internal Combustion Engines Fundamental.New
York.
7. Holman, J.P. 1984. Experimental Methods For Engineers. Mcgraw-Hill
Book, Inc. Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral RI.
(2006).Keputusan Direktur Jenderal Minyak dan gas Bumi Nomor 3675
K/24/DJM/2006, tentang Standar Baku Mutu (Spesifikasi) Bahan Bakar
Minyak Jenis Minyak Solar yang Dipasarkan di Dalam Negeri.
8. https://kacima-rco.blogspot.com/p/blog-page_51.html.
9. http://artikel-teknologi.com/perbandingan-karakteristik-beberapa-bahan-
bakar/.
10. PERTAMINA, P, PT. PERTAMINA (Persero) Direktorat- Pemasaran dan
Niaga, 2007.
11. “Standart Property Solar”, www.Pertamina.com.
12. www.technolab.org diakses februari 2019.
L
A
M
P
I
R
A
N
LAMPIRAN KALIBRASI
ALAT (SENSOR)
Lampiran Hasil Kalibrasi alat (Sensor Temperatur dan Tekanan)
NO Hasil dari
hasil(ar-if) Arduino Infrared thermometer
1 25,56 24,6 0,96
2 26,81 25,9 0,91
3 35,19 35 0,19
4 36,25 35,9 0,35
5 38,94 37,8 1,14
6 40,6 39,3 1,3
7 41,56 40,3 1,26
8 42,94 42,2 0,74
9 44,19 43,8 0,39
10 45,38 44,8 0,58
11 46,44 45,6 0,84
12 49,19 49 0,19
13 49,81 50,2 -0,39
14 51,81 52,1 -0,29
15 60,31 61 -0,69
y = 1,0437x - 2,3482R² = 0,9976
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
Infr
are
d T
herm
om
ete
r (ᵒ
C)
Sensor Temperatur DS18B20(ᵒC)
Kalibrasi sensor DS18B20 menggunakan sensor infrared
thermometer
NO
Hasil dari
Arduino Infrared thermometer hasil(ar-if) y error
% error
1 25,56 24,6 0,96 24,33 0,27 1,10
2 26,81 25,9 0,91 25,63 0,27 1,03
3 35,19 35 0,19 34,38 0,62 1,77
4 36,25 35,9 0,35 35,49 0,41 1,15
5 38,94 37,8 1,14 38,29 0,49 1,31
6 40,6 39,3 1,3 40,03 0,73 1,85
7 41,56 40,3 1,26 41,03 0,73 1,81
8 42,94 42,2 0,74 42,47 0,27 0,64
9 44,19 43,8 0,39 43,77 0,03 0,06
10 45,38 44,8 0,58 45,01 0,21 0,48
11 46,44 45,6 0,84 46,12 0,52 1,14
12 49,19 49 0,19 48,99 0,01 0,02
13 49,81 50,2 -0,39 49,64 0,56 1,12
14 51,81 52,1 -0,29 51,73 0,37 0,72
15 60,31 61 -0,69 60,60 0,40 0,66
Max = 0,728
Min = 0,009
Average= 0,393
% Rata-rata = 0,990
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
0 20 40 60 80
Infr
ared
th
erm
om
eter
Sensor DS18B20
Nilai Error Sensor DS18B20
Infraredthermometerhasil(ar-if)
y
error
% error
NO Hasil dari hasil(ar-
st) Arduino Sensor tekanan
1 135 0,3 134,7
2 145 0,5 144,5
3 155 0,8 154,2
4 168 1 167
5 182 1,3 180,7
6 188 1,5 186,5
7 196 1,8 194,2
8 212 2 210
9 222 2,3 219,7
10 230 2,5 227,5
11 242 2,8 239,2
12 252 3 249
13 265 3,3 261,7
14 275 3,5 271,5
15 285 3,8 281,2
16 295 4 291
y = 0,0233x - 2,8604R² = 0,9986
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
100 150 200 250 300 350
Pressure
LAMPIRAN DATA PENGUKURAN
INSTRUMEN GAS ANALYZER
Lampiran data hasil pengukuran Instrument Gas Analyzer, bahan bakar Solar
RPM 800
Bukaan Katup full ( 100%) Bukaan katup Setengah (50%) Katup Tertutup full (0%)
Fuel Natural Gas Natural Gas Natural Gas
O2 % O2 % O2 %
CO 901 ppm CO 919 ppm CO 913 ppm
CO(O2) ppm CO(O2) ppm CO(O2) ppm
Eff % Eff % Eff %
CO2 % CO2 % CO2 %
EA % EA % EA %
T-Stk 71 T-Stk 79 T-Stk 80
T-Air 29,5 T-Air 29,8 T-Air 30,3
Delta-T Delta-T Delta-T
Temp.Unit Temp.Unit Temp.Unit
CO(O2) ppm CO(O2) ppm CO(O2) ppm
NO 4 ppm NO 3 ppm NO 3 ppm
NO2 ppm NO2 ppm NO2 ppm
Nox 4 ppm Nox 4 ppm Nox 3 ppm
SO2 0 ppm SO2 0 ppm SO2 0 ppm
NO(O2) ppm NO(O2) ppm NO(O2) ppm
NO2(O2) ppm NO2(O2) ppm NO2(O2) ppm
Nox(O2) ppm Nox(O2) ppm Nox(O2) ppm
SO2(O2) ppm SO2(O2) ppm SO2(O2) ppm
RPM 1000
Bukaan Katup full ( 100%) Bukaan katup Setengah (50%) Katup Tertutup full (0%)
Natural Gas Natural Gas Natural Gas
O2 % O2 % O2 %
CO 644 ppm CO 625 ppm CO 305 ppm
CO(O2) ppm CO(O2) ppm CO(O2) ppm
Eff % Eff % Eff %
CO2 % CO2 % CO2 %
EA % EA % EA %
T-Stk 87 T-Stk 85 T-Stk 103
T-Air 31,4 T-Air 31,8 T-Air 32,7
Delta-T Delta-T Delta-T
Temp.Unit Temp.Unit Temp.Unit
CO(O2) ppm CO(O2) ppm CO(O2) ppm
NO 5 ppm NO 5 ppm NO 11 ppm
NO2 ppm NO2 ppm NO2 ppm
Nox 5 ppm Nox 6 ppm Nox 12 ppm
SO2 0 ppm SO2 0 ppm SO2 0 ppm
NO(O2) ppm NO(O2) ppm NO(O2) ppm
NO2(O2) ppm NO2(O2) ppm NO2(O2) ppm
Nox(O2) ppm Nox(O2) ppm Nox(O2) ppm
SO2(O2) ppm SO2(O2) ppm SO2(O2) ppm
RPM 1200
Bukaan Katup full ( 100%) Bukaan katup Setengah (50%) Katup Tertutup full (0%)
Natural Gas Natural Gas Natural Gas
O2 % O2 % O2 %
CO 520 ppm CO 318 ppm CO 269 ppm
CO(O2) ppm CO(O2) ppm CO(O2) ppm
Eff % Eff % Eff %
CO2 % CO2 % CO2 %
EA % EA % EA %
T-Stk 108 T-Stk 114 T-Stk 114
T-Air 33,1 T-Air 33,7 T-Air 33,8
Delta-T Delta-T Delta-T
Temp.Unit Temp.Unit Temp.Unit
CO(O2) ppm CO(O2) ppm CO(O2) ppm
NO 6 ppm NO 11 ppm NO 13 ppm
NO2 ppm NO2 ppm NO2 ppm
Nox 6 ppm Nox 12 ppm Nox 13 ppm
SO2 0 ppm SO2 0 ppm SO2 0 ppm
NO(O2) ppm NO(O2) ppm NO(O2) ppm
NO2(O2) ppm NO2(O2) ppm NO2(O2) ppm
Nox(O2) ppm Nox(O2) ppm Nox(O2) ppm
SO2(O2) ppm SO2(O2) ppm SO2(O2) ppm
RPM 1500
Bukaan Katup full ( 100%) Bukaan katup Setengah (50%) Katup Tertutup full (0%)
Natural Gas Natural Gas Natural Gas
O2 % O2 % O2 %
CO 268 ppm CO 240 ppm CO 240 ppm
CO(O2) ppm CO(O2) ppm CO(O2) ppm
Eff % Eff % Eff %
CO2 % CO2 % CO2 %
EA % EA % EA %
T-Stk 114 T-Stk 136 T-Stk 137
T-Air 33,9 T-Air 34,1 T-Air 34,2
Delta-T Delta-T Delta-T
Temp.Unit Temp.Unit Temp.Unit
CO(O2) ppm CO(O2) ppm CO(O2) ppm
NO 12 ppm NO 20 ppm NO 20 ppm
NO2 ppm NO2 ppm NO2 ppm
Nox 13 ppm Nox 21 ppm Nox 21 ppm
SO2 0 ppm SO2 0 ppm SO2 0 ppm
NO(O2) ppm NO(O2) ppm NO(O2) ppm
NO2(O2) ppm NO2(O2) ppm NO2(O2) ppm
Nox(O2) ppm Nox(O2) ppm Nox(O2) ppm
SO2(O2) ppm SO2(O2) ppm SO2(O2) ppm
Lampiran data hasil pengukuran Instrument Gas Analyzer, bahan bakar Pertamina Dex
RPM 2000
Bukaan Katup full ( 100%) Bukaan katup Setengah (50%) Katup Tertutup full (0%)
Natural Gas Natural Gas Natural Gas
O2 % O2 % O2 %
CO 239 ppm CO 240 ppm CO 241 ppm
CO(O2) ppm CO(O2) ppm CO(O2) ppm
Eff % Eff % Eff %
CO2 % CO2 % CO2 %
EA % EA % EA %
T-Stk 140 T-Stk 139 T-Stk 140
T-Air 34,4 T-Air 34,4 T-Air 34,4
Delta-T Delta-T Delta-T
Temp.Unit Temp.Unit Temp.Unit
CO(O2) ppm CO(O2) ppm CO(O2) ppm
NO 19 ppm NO 19 ppm NO 19 ppm
NO2 ppm NO2 ppm NO2 ppm
Nox 20 ppm Nox 20 ppm Nox 19 ppm
SO2 0 ppm SO2 0 ppm SO2 0 ppm
NO(O2) ppm NO(O2) ppm NO(O2) ppm
NO2(O2) ppm NO2(O2) ppm NO2(O2) ppm
Nox(O2) ppm Nox(O2) ppm Nox(O2) ppm
SO2(O2) ppm SO2(O2) ppm SO2(O2) ppm
RPM 800
Bukaan Katup full ( 100%) Bukaan katup Setengah (50%) Katup Tertutup full (0%)
Natural Gas Natural Gas Natural Gas
O2 % O2 % O2 %
CO 634 ppm CO 523 ppm CO 499 ppm
CO(O2) ppm CO(O2) ppm CO(O2) ppm
Eff % Eff % Eff %
CO2 % CO2 % CO2 %
EA % EA % EA %
T-Stk 82 T-Stk 88 T-Stk 88
T-Air 32,9 T-Air 33,8 T-Air 34
Delta-T Delta-T Delta-T
Temp.Unit Temp.Unit Temp.Unit
CO(O2) ppm CO(O2) ppm CO(O2) ppm
NO 5 ppm NO 6 ppm NO 7 ppm
NO2 ppm NO2 ppm NO2 ppm
Nox 5 ppm Nox 7 ppm Nox 7 ppm
SO2 0 ppm SO2 0 ppm SO2 0 ppm
NO(O2) ppm NO(O2) ppm NO(O2) ppm
NO2(O2) ppm NO2(O2) ppm NO2(O2) ppm
Nox(O2) ppm Nox(O2) ppm Nox(O2) ppm
SO2(O2) ppm SO2(O2) ppm SO2(O2) ppm
RPM 1000
Bukaan Katup full ( 100%) Bukaan katup Setengah (50%) Katup Tertutup full (0%)
Natural Gas Natural Gas Natural Gas
O2 % O2 % O2 %
CO 303 ppm CO 317 ppm CO 317 ppm
CO(O2) ppm CO(O2) ppm CO(O2) ppm
Eff % Eff % Eff %
CO2 % CO2 % CO2 %
EA % EA % EA %
T-Stk 88 T-Stk 94 T-Stk 97
T-Air 34,2 T-Air 34,7 T-Air 34,8
Delta-T Delta-T Delta-T
Temp.Unit Temp.Unit Temp.Unit
CO(O2) ppm CO(O2) ppm CO(O2) ppm
NO 7 ppm NO 9 ppm NO 9 ppm
NO2 ppm NO2 ppm NO2 ppm
Nox 7 ppm Nox 10 ppm Nox 9 ppm
SO2 0 ppm SO2 0 ppm SO2 0 ppm
NO(O2) ppm NO(O2) ppm NO(O2) ppm
NO2(O2) ppm NO2(O2) ppm NO2(O2) ppm
Nox(O2) ppm Nox(O2) ppm Nox(O2) ppm
SO2(O2) ppm SO2(O2) ppm SO2(O2) ppm
RPM 1200
Bukaan Katup full ( 100%) Bukaan katup Setengah (50%) Katup Tertutup full (0%)
Natural Gas Natural Gas Natural Gas
O2 % O2 % O2 %
CO 242 ppm CO 226 ppm CO 253 ppm
CO(O2) ppm CO(O2) ppm CO(O2) ppm
Eff % Eff % Eff %
CO2 % CO2 % CO2 %
EA % EA % EA %
T-Stk 106 T-Stk 107 T-Stk 105
T-Air 35,3 T-Air 35,2 T-Air 35,1
Delta-T Delta-T Delta-T
Temp.Unit Temp.Unit Temp.Unit
CO(O2) ppm CO(O2) ppm CO(O2) ppm
NO 11 ppm NO 11 ppm NO 9 ppm
NO2 ppm NO2 ppm NO2 ppm
Nox 12 ppm Nox 11 ppm Nox 9 ppm
SO2 0 ppm SO2 0 ppm SO2 0 ppm
NO(O2) ppm NO(O2) ppm NO(O2) ppm
NO2(O2) ppm NO2(O2) ppm NO2(O2) ppm
Nox(O2) ppm Nox(O2) ppm Nox(O2) ppm
SO2(O2) ppm SO2(O2) ppm SO2(O2) ppm
RPM 1500
Bukaan Katup full ( 100%) Bukaan katup Setengah (50%) Katup Tertutup full (0%)
Natural Gas Natural Gas Natural Gas
O2 % O2 % O2 %
CO 247 ppm CO 245 ppm CO 243 ppm
CO(O2) ppm CO(O2) ppm CO(O2) ppm
Eff % Eff % Eff %
CO2 % CO2 % CO2 %
EA % EA % EA %
T-Stk 126 T-Stk 110 T-Stk 116
T-Air 35,8 T-Air 35,8 T-Air 35,8
Delta-T Delta-T Delta-T
Temp.Unit Temp.Unit Temp.Unit
CO(O2) ppm CO(O2) ppm CO(O2) ppm
NO 12 ppm NO 11 ppm NO 11 ppm
NO2 ppm NO2 ppm NO2 ppm
Nox 13 ppm Nox 11 ppm Nox 11 ppm
SO2 0 ppm SO2 0 ppm SO2 0 ppm
NO(O2) ppm NO(O2) ppm NO(O2) ppm
NO2(O2) ppm NO2(O2) ppm NO2(O2) ppm
Nox(O2) ppm Nox(O2) ppm Nox(O2) ppm
SO2(O2) ppm SO2(O2) ppm SO2(O2) ppm
RPM 2000
Bukaan Katup full ( 100%) Bukaan katup Setengah (50%) Katup Tertutup full (0%)
Natural Gas Natural Gas Natural Gas
O2 % O2 % O2 %
CO 289 ppm CO 290 ppm CO 357 ppm
CO(O2) ppm CO(O2) ppm CO(O2) ppm
Eff % Eff % Eff %
CO2 % CO2 % CO2 %
EA % EA % EA %
T-Stk 150 T-Stk 149 T-Stk 146
T-Air 36,2 T-Air 36,3 T-Air 36,3
Delta-T Delta-T Delta-T
Temp.Unit Temp.Unit Temp.Unit
CO(O2) ppm CO(O2) ppm CO(O2) ppm
NO 13 ppm NO 13 ppm NO 18 ppm
NO2 ppm NO2 ppm NO2 ppm
Nox 14 ppm Nox 14 ppm Nox 19 ppm
SO2 0 ppm SO2 0 ppm SO2 0 ppm
NO(O2) ppm NO(O2) ppm NO(O2) ppm
NO2(O2) ppm NO2(O2) ppm NO2(O2) ppm
Nox(O2) ppm Nox(O2) ppm Nox(O2) ppm
SO2(O2) ppm SO2(O2) ppm SO2(O2) ppm
LAMPIRAN DATA PROPERTIS
BAHAN BAKAR SOLAR &
PERTAMINA DEX
DOKUMENTASI
PENGAMBILAN DATA