PENGARUH BAHAN BAKAR SOLAR DENGAN CAMPURAN

OLI BEKAS SAE 10W30 TERHADAP KERJA MESIN DIESEL

Proposal Penelitian

Disusun Oleh:

NAMA : RIZA MAHMUD NUGROHO

NIM : H1F114223

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARBARU

2016

TERIMA KASIH KEPADA

i

Wakil Rektor Bidang Perencanaan, Kerjasama dan Humas

Prof. Dr. Ir. H. Yudi Firmanul Arifin, M.Sc

Kepala Prodi Teknik Mesin

Achmad Kusairi S, ST,. MT., MM.

Mahasiswa

Riza Mahmud Nugroho

Wakil Rektor Bidang Akademik

Dr. Ahmad Alim Bachri, SE., M.Si

Wakil Rektor Bidang Kemahasiswaan dan Alumni

Dr. Ir. Abrani Sulaiman, M,Sc

Wakil Rektor Bidang Umum dan Keuangan

Dr. Hj Aslamiah, M.Pd., Ph.d

Dosen Pengampuh

Prof. Dr. Qomariyatus Sholihah Amd. Hyp, ST, M.Kes.

Dekan Fakultas Teknik

Dr. Ing. Yulian Firmana Arifin, ST., MT

Rektor Universitas Lambung Mangkurat

Prof. Dr. H. Sutarto Hadi, M.Si., M.Sc

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan

hidayah-nya sehingga proposal penelitian yang berjudul “Pengaruh Bahan Bakar

Solar Dengan Campuran Oli Bekas SAE 10W30 Terhadap Kerja Mesin Diesel”

dapat terselesaikan. Dalam penyusunan Proposal Metode Penelitian ini tidak lepas

dari bantuan dan kerja sama, serta dukungan dari berbagai pihak. Ucapan terima

kasih penulis haturkan kepada :

1. Bapak Ach. Kusairi S, MM., MT. selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin

Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat

2. Ibu Prof. Dr. Qomariyatus Sholihah, Amd.hyp., ST., M.Kes. selaku Dosen

Pengampu 1

3. Bapak dan Ibu saya yang selalu memberikan dukungan dan semangat serta

doanya yang selalu menyertai saya.

Proposal ini disusun untuk memenuhi persyaratan kelulusan mata kuliah

Metode Penelitian (HMKK 538). Penulis memahami sepenuhnya bahwa proposal

ini tidak luput dari kesalahan. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun

sangat diharapkan demi perbaikan di masa mendatang.

Akhir kata dengan segala keikhlasan hati mengucapkan terima kasih.

Semoga proposal ini dapat memberikan inspirasi bagi pembaca dan semoga

proposal penelitian ini bermanfaat dalam rangka mencerdaskan kehiupan bangsa.

Banjarbaru, Oktober 2016

Penulis

Riza Mahmud Nugroho

ii

DAFTAR ISI

UCAPAN TERIMA KASIH............................................................................ i

KATA PENGANTAR ..................................................................................... ii

DAFTAR ISI .................................................................................................. ii

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... iii

DAFTAR TABEL ............................................................................................ vi

BAB I Pendahuluan ..................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang …………………………………………………………. 1

1.2 Perumusan Masalah …………………………………………………… 3

1.3 Batasan Masalah ……………………………………………………….. 3

1.4 Tujuan Penelitian ……………………………………………………….. 4

1.5 Manfaat Penelitian …………………………………………………….... 4

BAB II Tinjauan Pustaka .............................................................................. 5

2.1 Penelitan Terdahulu ........................................................................... 5

2.2 Motor Diesel ……………………………….……………………………... 6

2.3 Motor Diesel 2 Tak …………………………….………………………… 7

2.4 Motor Diesel 4 Tak …………………………………..…………………… 8

2.5 Siklus Ideal Mesin Diesel ………………………..………………………. 9

2.6 Unjuk Kerja Mesin Diesel ……………………..…………………………. 10

2.7 Bahan Bakar Diesel ……………………………………...……………….. 15

2.8 Pelumas atau Oli ………………………………………..………………… 16

BAB III Metode Penelitian............................................................................ .. 19

3.1 Objek Penelitian …………….......................................................... 19

3.2 Alat dan Bahan Penelitian ……………................................................ 19

3.3 Teknik Pengumpulan Data …………................................................... 20

3.4 Jadwal Pelaksanaan Penelitian ………………………………………….. 25

DAFTAR PUSTAKA

iii

DAFTAR GAMBAR

Nomor Halaman

Gambar 2.1 Langkah Pertama dari TMA ke TMB ………………………… 7

Gambar 2.2 Langkah Kedua dari TMB ke TMA ………………………… 8

Gambar 2.3 Langkah Pertama dan Kedua ……….……………….. 8

Gambar 2.4 Langkah Ketiga dan Keempat ………………………… 9

Gambar 2.5 Siklus Ideal Mesin Diesel …………………………………. 9

Gambar 2.6 Geometri Dasar Piston pada Internal Combustion Engine... 11

Gambar 2.7 Hubungan volume langkah dengan brake spesifici fuel

consumption (bsfc)…..…………………………………….……. 13

Gambar 3.1 Pengukuran Arus dengan Clamp Ampere ………………… 21

Gambar 3.2 Pengukuran rpm dengan Tachometer …………………. 22

Gambar 3.3 Pengukuran konsumsi per 5 ml bahan bakar…………………. 22

iv

DAFTAR TABEL

Nomor Halaman2.1 Karakteristik Mutu Solar …………………………......................................... 16

3.1 Jadwal Tugas Akhir … … … … ................................................................... 25

v

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Produksi minyak dunia diperkirakan telah mencapai puncaknya pada

tahun 2016, ini berarti bahwa eksplorasi minyak bumi sudah maksimal dan

selanjutnya akan mengalami penurunan. Ini akan menyebabkan dalam kurun

waktu 20 tahun produksi minyak dunia akan kembali seperti pada tahun 1980-

an (OPEC ,2008), di lain pihak ketergantungan terhadap minyak bumi pada

waktu yang sama akan terus meningkat akibat pertambahan penduduk dan

kegiatan industri dan pembangunan. Akibat dari hal ini adalah harga energi

yang semakin tinggi dan pasokan minyak yang menurun. Hal ini dapat

dirasakan dari naiknya harga minyak mentah dan dicabutnya subsidi harga

bahan bakar minyak oleh pemerintah Indonesia.

Kenaikan harga minyak mentah dunia memberi dampak yang besar

pada perekonomian nasional, terutama dengan adanya kenaikan harga BBM,

kenaikan harga BBM secara langsung berakibat pada naiknya biaya

transportasi, biaya produksi industri dan pembangkitan tenaga listrik.

Ketergantungan akan energi minyak bumi memberi dampak terbatasnya suplai

minyak mentah di bumi serta peningkatan harga bahan bakarsehingga perlu

mencari solusi untuk menggantikan minyak bumi sebagai bahan bakar. Dari

tahun 2000 hingga 2011 harga produk turunan dari minyak bumi menjadi

bahan bakar terus mengalami peningkatan serta suplai minyak bumi dari tahun

2

2000 hingga 2011 mengalami penurunan artinya ketersediaan minyak bumi

tiap tahunnya semakin terbatas (Pustadin ESDM).

Minyak pelumas atau oli merupakan sejenis cairan kental yang berfungsi

sebagai pelicin, pelindung, pembersih dan mencegah terjadinya benturan

antar logam pada bagian dalam mesin seminimal mungkin. Setelah pemakain

selama beberapa waktu performanya menjadi berkurang sehingga disebut

dengan oli bekas.

Oli bekas terkandung sejumlah sisa hasil pembakaran yang bersifat

asam, korosif, deposit dan logam berat yang bersifat karsinogenik. Satu liter

dari oli bekas bias merusak jutaan liter air segar dari sumber air dalam tanah,

apabila limbah oli bekas tumpah di tanah akan mempengaruhi air, tanah dan

berbahaya bagi lingkungan. Hal inilah yang merupakan karakteristik dari

Bahan Berbahaya dan Beracun (B3).

Berlimpahya sumber oli bekas memerlukan penanganan yang tepat dan

praktis. Dengan kandungan energi yang masih cukup tinggi maka potensi oli

bekas untuk dikonversi menjadi energi listrik masih cukup besar.

Ditinjau dari komposisi kimianya oli bekas adalah campuran dari

hidrokarbon kental ditambah berbagai bahan kimia aditif. Limbah oli bekas

dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar campuran hidrokarbon dilakukan

dengan memcampurkan oli bekas dengan bahan bakar lainnya seperti bensin,

minyak tanah, solar dan lain-lain dengan presentasi penambahan maksimum

kurang dari 50%, meskipun masih ada beberapa isu yang belum terselesaikan

seperti polusi.

Berdasarkan uraian diatas, maka penulis akan melakukan penelitian

yang berhubungan dengan oli bekas tersebut. Dalam proyek ini penulis akan

3

mengangkat judul “Pengaruh Bahan Bakar Solar Dengan Campuran Oli

Bekas SAE 10W30 Terhadap Kerja Mesin Diesel”.

1.2. Perumusan Masalah

Rumusan masalah dari pengujuan pengaruh bahan bakar solar dengan

campuran oli bekas terhadap unjuk kerja mesin diesel adalah bagaimana

untuk mengetahui performa mesin penggunaan bahan bakar solar dengan

campuran oli bekas?

1.3. Batasan Masalah

Batasan masalah dari pengujuan pengaruh bahan bakar solar dengan

campuran oli bekas pada kerja mesin antara lain adalah sebagai berikut :

a. Bahan yang digunakan solar dengan campuran oli bekas 0%, 5%, 10%,

15% dan 20%. Oli bekas yang digunakan federal supreme XX dengan

SAE 10W30.

b. Mesin diesel tidak menggunakan governor.

c. Kerja mesin yang dicari adalah :

1. Daya (Brake Power).

2. Konsumsi bahan bakar spesifik (Brake Specifif Fuel Consumption).

3. Efesiensi termal Brake (Brake Thermal Efficiency).

4. Uji kecepatan asap.

d. Pada pengujuan unjuk kerja motor bakar diesel dilakukan dengan variasi

beban lampu 40 watt dari beban 1 lampu, 2 lampu, 3 lampu, 4 lampu dan

5 lampu.

4

1.4. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk membandingkan kinerja mesin

diesel bahan bakar solar dengan variasi campuran oli bekas yang berbeda.

1.5. Manfaat Penelitian

Manfaat dari pelaksanaan penelitian ini adalah sebagai berikut :

a. Bagi peneliti, dengan penelitian ini dapat mengetahui pengaruh

penggunaan campuran bakan bakar solar dengan oli bekas terhadap

unjuk kerja mesin diesel.

b. Bagi Universitas, dengan penelitian ini dapat menjadi tolak ukur tarhadap

kemampuan mahasiswanya.

c. Bagi labotarium teknik mesin, dengan penelitian ini dapat menjadi arsip

labotarium kedepannya.

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Penelitian Terdahulu

Ale.B.B, (2003), melakukan penelitian dengan mencampur kerosin

dengan oli bekas untuk mengetahui emisi gas buang pada mesin diesel, hasil

penelitian menunjukan bahwa emisi gas buang tidak terpengaruh seiring

dengan bertambahnya jumlah oli bekas dalam bahan bakar, begitu juga

dengan warna gas buang tidak mengalami perubahan yang signifikan namun

panas gas buang cendrung meningkat.

Bando.R.A, (2013), melakukan penelitian dengan mencampur solar

dengan oli bekas yang belum ditreatment kemudian digunakan sebagai bahan

bakar pada mesin diesel dangan variasi beban dan pembukaan throttle, dan

hasil penelitian menunjukan bahwa campuran oli bekas dalam solar dapat

meningkatkan efisiensi dan daya mesin pada campuran 3% sampai 7% oli

bekas dalam solar, namun akan menurun pada campuran lebih dari 7%.

Darpopuspito, (2005), melakukan penelitian dengan mencampur minyak

tanah dengan minyak pelumas SAE 40 dengan presentase 5%, 10%, 15%,

20% dan 30%, kemudian dilakukan analisis terhadap unjuk kerja dan

kandungan jelaga pada gas buang mesin diesel, hasil penelitian menunjukan

bahwa semakin tinggi campuran oli bekas dalam bahan bakar maka

kandungan jelaga semakin tinggi karena menurunnya efisiensi pembakaran,

denga menaikan beban juga menunjukkan peningkatan jelaga karena semakin

tinggi beban yang diberikan konsumsi bahan bakar akan meningkat. Dari segi

6

suhu gas buang dengan meningkatnya jelaga maka temperatur gas buang

akan semakin meningkat.

Beg.R.A, (2010), melakukan penelitian dengan mendistilasi oli bekas dari

dua jenis mesin yaitu mesin kapal dan mesin alat berat truk dan bus.

Treatment yang digunakan adalah membersihkan oli bekas dengan asam

sulfat (H2SO4) dan (NaOH), denga presentase 8% dari berat oli serta

pengolahan dengan lempung untuk mengabsober kotoran pada oli, kemudian

mencampur oli bekas olahan tersebut dengan solar pada presentase 25%,

35%, 45% dan 55% kemudian karakteristik campuran di ukur dengan cara

eksperimen langsung.

2.2. Mesin Diesel

Pada dasarnya gerakan torak dan mekanisme katup pada diesel dengan

motor bensin sama, namun demikian ada sedikit perbedaan prinsip antara

motor diesel dengan motor bensin, yaitu pada motor diesel sewaktu langkah

pengisian yang masuk kedalam silinder hanya udara saja, kemudian oleh

gerakan torak ke TMA udara tersebut di kompresikan sehingga menimbulkan

tekanan dengan panas yang tinggi. Pada akhir langkah kompresi (beberapa

derajat sebelum TMA) bahan bakar disemprotkan oleh injector masuk ke

dalam ruang silinder dalam bentuk kabut sehingga terbakar dengan sendirinya

oleh udara panas di dalam silinder itu. (Sucahyo, Bagyo, dkk, 1997)

Pada motor diesen pencampuran bahan bakar dan udara terjadi di

dalam silinder, sedangkan pada motor bensin percampuran bahan bakar dan

udara dilakukan di luar silinder, yaitu dalam karburator. Oleh karena itu, pada

motor diesel di perlukan pompa injeksi untuk memberikan tekanan yang tinggi

7

pada penyemprotan bahan bakar serta injector untuk mengabutkan bahan

bakar. (Sucahyo, Bagyo, dkk, 1997)

2.3. Mesin Diesel 2 Tak

Motor diesel 2 tak pada umumnya dilengkapi dengan pompa pembilas

tersendiri untuk memenuhi banyaknya udara bilas yang diperlukan dan untuk

pengisian silinder. Pompa pembilas ini bertugas mengisap udara,

mengkompresikan dan mengalirkannya ke saluran udara pembilas yang

dihunungkan dengan lubang pembilas pada setiap silinder motor. Proses kerja

motor 2 tak adalah sebagai berikut :

Gambar 2.1 Langkah Pertama dari TMA ke TMB

(Sumber : Sucahyo, Bagyo, dkk, 1997)

8

Gambar 2.2 Langkah Kedua dari TMB ke TMA

(Sumber : Sucahyo, Bagyo, dkk, 1997)

2.4. Motor Diesel 4 tak

Motor diesel 4 tak ialah motor yang setiap siklus kerjanya dihasilkan

dalam empat langkah torak atau dua kali putaran poros engkol. Selama empat

kali langkah torak tersebut mengalami empat proses yaitu pengisian,

kompresi, kerja dan pembuangan. Rangkaian proses dan langkah-langkah

torak setiap siklus kerjanya adalah sebagai berikut :

Gambar 2.3 Langkah Petama dan Langkah Kedua

(Sumber : Sucahyo, Bagyo, dkk, 1997)

9

Gambar 2.4 Langkah Ketiga dan Langkah Keempat

(Sumber : Sucahyo, Bagyo, dkk, 1997)

2.5. Siklus Ideal Mesin Diesel

Pada motor bakar diesel (Compression Ignition Engine), udara pada

langkah hisap secara tersendiri masuk ke dalam silinder, bahan bakar

selanjutnya di injeksikan ke dalam silinder tepat sebelum proses pembakaran

terjadi atau pada akhir langkah kompresi untuk menghasilkan power. Siklus

kerja mesin diesel dapat dilihat pada gambar 2.5.

Gambar 2.5 Siklus Ideal Mesin Diesel

(Sumber : Willard W. Pulkrabek)

10

Gambar 2.5 merupakan siklus udara ideal yang terjadi pada mesin diesel

atau disebut siklus tekanan konstan (Constant Pressure Cycle) yang terjadi

dalam beberapa tahap yaitu sebagai berikut :

a. Proses 6-1 adalah pemasukan udara pada tekanan konstan, katup masuk

terbuka, katup keluar tertutup

W6-1 = P0 (v1-v6)

b. Proses 1-2 adalah langkah kompresi udara dalam keadaan isentropik,

katup masuk dan buang tertutup,

W1-2 = cv (T1-T2)

c. Proses 2-3 adalah proses pembakaran menghasilkan panas, tekanan

konstan, katup masuk dan buang tertutup,

W2-3 = P2 (v3-v2)

d. Proses 3-4 adalah langkah tenaga atau expansi dalan keadaan isentropic,

katup masuk dan buang tertutup,

W3-4 = cv (T3-T4)

e. Proses 4-5 adalah langkah pembuangan panas (Exhaust Blowdown),

volume konstan, katup buang terbuka dan katup masuk tertutup,

W4-5 = 0

f. Proses 5-6 adalah langkah buang, tekanan konstan, katup buang terbuka

dan katup masuk tertutup,

W5-6 = P0 (v6-v5)

2.6. Unjuk Kerja Mesin Diesel

Motor bakar diesel memiliki kompresi rasio 12-24 sedangkan motor

bakar bensin memiliki kompresi rasio yang lebih rendah yaitu 8-12. Parameter

11

unjuk kerja mesin diesel antara lain torsi dan daya, konsumsi bahan bakar,

effisiensi thermal dan effisiensi thermal brake. Untuk mengetahui parameter

performa mesin tersebut maka perlu diketahui spesifikasi dari mesin diesel

tersebut untuk mengetahui volume langkah torak, volume sisa, volume silinder

dan rasio kompresi dari mesin.

Gambar 2.6 Geometri Dasar Piston pada Internal Combustion Engine

(Sumber : John B. Heywood, 1988)

Pada gambar 2.6, Vd adalah volume langkah torak, Vc adalh volume sisa

silinder, Vt adalah volume total silinder, bore adalah diameter silinder.

a. Torsi dan Daya

Daya yang dihasilkan mesin yang terhubung dengan pulley ke

generator untuk menyalakan beban lampu sehingga dapat dihitung

dengan MEP dari mesin uji diesel yang sudah diketahui maka hubungan

MEP dengan daya dapat dirumuskan dalam persamaan (2-1). (John B.

Heywood, 1998). Torsi mesin diesel dapat dihitung berdasarkan daya

12

yang telah dihitung dalam persamaan (2-1) dengan menggunakan rumus

hubungan daya terhadap putaran dan torsi (2-2). (Willard W. Pulkrabek)

Power yang dikirimkan oleh mesin adalah dari torsi dan kecepatan

sudut yang dihasilkan mesin, power ini disebut sebagai Power Brake yang

dirumuskan, (John B. Heywood, 1988)

Pb=MEP .V d .N60 . nR .10−2 …………………………………….. (2-1)

T=Pb .60 .1000

2 . π .n …………………………………….. (2-2)

Dimana,

Pb : daya mesin (W)

MEP : mean effective pressure mesin diesel (576kPa)

N : putaran mesin (revolution/minutes)

Vd : displacement mesin diesel

NR : jumlah revolusi crankshaft

T : torsi mesin (Nm)

a. Konsumsi Bahan Bakar

Konsumsi bahan bakar spesifik (bsfc) didefinisikan sebagai laju

aliran massa bahan bakar per satuan tenaga atau power, dan sebagai

parameter suatu mesin dalam menggunakan bahan bakar secara effisien

untuk menghasilkan kerja. Menurut Williard W. Pulkrabek, konsumsi

bahan bakar spesifik dirumuskan

13

bsfc=mfpb

…………………………………….. (2-3)

Dimana,

Bsfc : konsumsi bahan bakar spesifik (kg/kWh)

mf : laju aliran bahan bakar (kg/jam)

Pb : daya mesin (kW)

Besarnya laju aliran massa bahan bakar (mf ) dihitung dengan

persamaan berikut,

mf=sg f . V f .10−3

t f3600 …………………………….. (2-4)

Dimana,

sgf : konsumsi bahan bakar spesifik (kg/kWh)

V f : laju aliran bahan bakar (kg/jam)

t f : daya mesin (kW)

14

Gambar 2.7 Hubungan volume langkah dengan brake spesifici fuel consumption

(bsfc)

(Sumber : Willard W. Pulkrabek)

Pada gambar 2.7 menunjukan penurunan harga bsfc. Umumnya

rata-rata konsumsi bahan bakar pada mesin besar lebih kecil, alasannya

adalah lebih sedikit panas yang hilang disebabkan besar volume kompresi

pada ruang bakar dan juga disebabkan putaran rendah yang biasa

dioperasikan oleh mesin-mesin kapasitas besar.

b. Efisiensi Termal Brake (Brake Thermal Efficiency)

Brake Thermal Efficiency (BTE) merupakan kerja maksimum

yang dihasilka n dari pembakaran bahan bakar. Menurut Williard W.

Pulkrabek BTE dirumuskan,

ηt=Pb

rhf .QHV . ηc.3600 …………………………….. (2-5)

Dimana,

ηt : thermal brake efficiency,

ηc : efisiensi pembakaran,

rh f : laju aliran bahan bakar (kg/jam),

QHV : besar kalori yang tersedia dalam bahan bakar (kJ/kg).

1kJ /kg=1J / g=0.4299Btu /lbm=0.23884 kcal / kg

1Btu /lbm=2.326 kJ /kg=0.55kcal /kg

15

1kcal /kg=4.1868 kJ /kg=1.8 Btu/ lbm

1Watt=1J /s=1Nm /s

John B. Heywood menyatakan bahwa persentase besar

brakethermal efficiency mesin diesel antara 25% hingga 65%.

Effisiensi pembakaran merupakan persentase fraksi-fraksi bahan

bakar dalam ruang bakar yang terbakar. Effisiensi pembakaran memiliki

harga rata-rata antara 0,95 – 0,98 saat mesin bekerja. Jadi asumsi untuk

effisiensi pembakaran adalah 0,95. (William W. Pulkrabek)

2.7. Bahan Bakar Diesel

Penggolongan bahan bakar mesin diesel berdasarkan jenis putaran

mesinnya, dapat dibagi menjadi 2 golongan yaitu sebagai berikut:

a. Automotive Diesel Oil, yaitu bahan bakar yang digunakan untuk mesin

dengan kecepatan putaran mesin diatas 1000 rpm (revolution per minute).

Bahan bakar jenis ini yang biasa disebut sebagai bahan bakar diesel yang

biasanya digunakan untuk kendaraan bermotor.

b. Industrial Diesel Oil, yaitu bahan bakar yang digunakan untuk mesin-

mesin yang mempunyai putaran mesin kurang atau sama dengan 1000

rpm, biasanya digunakan untuk mesin-mesin industri. Bahan bakar jenis

ini disebut minyak diesel. (Turnip Jekson, 2009).

Bahan bakar diesel yang sering digunakan di indonesia adalah solar yang

di produksi oleh PT. PERTAMINA dengan karakteristik seperti yang terlihat

pada table 2.1.

16

Tabel 2.1 Karakteristik Mutu Solar

No KARAKTERISTIKBATASAN METODE

MIN MAKS ASTM

1 Bilangan Cetana D 613-95

Angka Setana atau 48 - D 4737-96a

Indeks Setana 45 - D1298/D405

2 Berat Jenis pada 150C 815 870 2-96

3 Viscositas (pada suhu 400C) 2.0 5.0 D 445-97

4 Kandungan sulfur - 0.35 D 2622-98

6 Titik nyala 60 - D 93-99c

7 Titik tuang - 18 D 97

8 Residu karbon - 0.1 D 4530-93

9 Kandungan air - 500 D 1744-92

10 Nilai kalor (kcal/kg) 10557 10667 D 4815

12 Kandungan abu - 0.01 D 482-95

13 Bilangan asam kuat - 0.5 D 664

14 Specific gravity - 0.87 ASTM D287

Sumber: PT. PERTAMINA

2.8. Pelumas atau Oli

17

Minyak pelumas mesin atau yang lebih dikenal oli mesin memang

banyak ragam dan macamnya. Bergantung jenis penggunaan mesin itu sendiri

yang membutuhkan oli yang tepat untuk menambah atau mengawetkan usia

pakai (life time) mesin. Fungsi utama pelumas adalah melindungi bagian mesin

yang bergerak dengan cara mencegah kontak atau gesekan langsung dua

logam yang berhubungan.

a. Syarat oli mesin yang harus dipenuhi

1) Sifat fisik

a) Viskositas

b) Titik nyala api

c) Berat jenis

d) Sifat-sifat dapat ditungkan/dialirkan

2) Sifat kimia

a) Residukarbon

b) Keasaman

c) Oiliness

d) Abu

e) Angka pengendapan

b. Fungsi Oli mesin

1) Melumasi bagian-bagian yang bergerak agar gesekan terjadi sekecil

mungkin.

2) Melumasi bagian-bagian yang bergerak agar kerugian daya sekecil

mungkin yang diakibatkan oleh gesean.

18

3) Sebagai media pendingin, yaitu dengan menyerap panas dari

bagian-bagian yangmendapat pelumasan dan membawa serta

memindahkannya pada sistem pendingin.

4) Meredam goncangan diantara bantalan dan bagian-bagian lainnya

kemudian mengurangi kebisingan yang terjadi.

5) Mencegah terjadinya kebocoran gas hasil pembakaran ke dalam

karter

6) Membawa gram-gram atau kotoran yang mungkin terjadi pada

bagian-bagian yang dilumasi ke dalam karter.

7) Mencegah keausan yang timbul sekecil mungkin.

8) Menjaga bagian-bagian mesin yang perlu dilumasi dalam keadaan

bersih.

c. Sifat-sifat oli mesin

1) Sebagai pelumasan

2) Bersifat pendingin

3) Sebagai perapat

4) Sebagai pembersih

5) Sebagai penyerapan tegangan

19

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1. Objek Penelitian

Objek dalam penelitian ini adalah Mesin diesel Jiang Fa dengan

spesifikasi sebagai berikut :

Tipe : R175A Diesel Engine

Putaran max : 4 Stroke, 2600 rpm

MEP : 567 kPa (Manual book)

Displacement : 0.353 L

3.2. Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang dipakai dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

a. Mesin diesel Jiang Fa

b. Generator

Tipe : ST-3

Tegangan : 230 Volt, Phase

20

Arus : 13 A

Putaran : 1500 rpm

Power factor : 1.00

Daya : 3000 Watt

c. Rangkaian bola lampu sebanyak 9 buah dengan daya masing-masing

lampu adalah 40 watt dan tegangan 220 volt.

d. Campuran solar dengan oli bekas Federal supreme XX dengan SAE

10W30

e. Clam Ampere untuk mengukur besar arus listrik pada setiap beban.

f. Gelas ukur sebagai tangka bahan bakar.

g. Tachometer untuk mengukur putaran pada mesin.

h. Selang diameter 5mm sebagai saluran distribusi bahan bakar kedalam

ruang silinder.

i. Kunci pas

j. Tang

k. Obeng

l. Stopwatch

3.3. Teknik Pengambilan Data

Teknik pengambilan data dalam penelitian pengujian performa motor

bakar diesel dengan bahan bakar solar campuran oli bekas adalah sebagai

berikut :

a. Pemeriksaan Awal

1) Pemeriksaan bahan bakar didalam gelas ukur, tambahkan bila

diperlukan.

21

2) Pemeriksaan alat-alat ukur yang digunakan.

b. Pengambilan Data

1) Hubungkan selang dari gelas ukur ke aliran masik silinder mesin.

2) Isi gelas ukur dengan solar dengan campuran oli bekas.

3) Matikan semua saklar lampu beban.

4) Hidupkan mesin diesel.

5) Tunggu 5 menit agar mesin panas.

6) Setting voltase mesin 220V.

7) Hidupkan beban 1 lampu.

8) Catat besar tegangan pada voltmeter indikator.

9) Catat kuat arus yang mengalir yang tertera pada clamp ampere.

Cara kerja :

a) Ketika arus mulai mengalir letakan clamp ampere pada

kabel

b) Kemudian catat hasil pengukuran

Gambar 3.1 Pengukuran Arus dengan Clamp Ampere

(Sumber : Dokumentasi Pribadi)

10) Ukur dan catat rpm mesin pada beban 1 lampu.

Cara kerja :

22

a) Ketika mesin sudah mulai menyala ukur dan catat

putaran pada mesin,

b) Letakan tachometer pada baut pulley,

c) Catat hasil pengukuran yang tertera pada tachometer,

d) Lakukan pengukuran sebanyak 3 kali.

Gambar 3.2 Pengukuran rpm dengan Tachometer

(Sumber : Dokumentasi Pribadi)

11) Tunggu hingga bahan bakar dalam gelas ukur turun 5 ml.

Cara kerja :

a) Ketika mesin dinyalakan dengan keadaan lampu

semua mati, perhatikan sampai bahan bakar melalui

strip 5ml pertama dari atas,

b) Ketika bahan bakar sudah mencapai distrip 5 ml

pertama hidupkan 1 beban lampu dan ukur waktu

kecepatan berkurangannya bahan bakar dari strip 5 ml

pertama ke kedua,

23

c) Lakukan hingga semua beban lampu menyala.

Gambar 3.3 Pengukuran konsumsi per 5 ml bahan bakar

(Sumber : Dokukentasi Pribadi)

12) Matikan stopwatch dan catat waktu pada beban 1 lampu.

13) Ulangi langkah 6 s/d 12 sebanyak 3 kali.

14) Ulangi langkah 6 s/d 12 dengan beban berbeda hingga 5 beban

tercapai.

15) Bila selesai matikan mesin dan kosongkan gelas ukur.

16) Catat percobaan.

24

Diagram Alir

Mulai

Studi Literatur

Persiapan alat dan bahan pengujian

Pengujian :1. Mencatat waktu yang diperlukan

untuk menghabiskan 5 ml bahan

bakar

2. Mencatat arus dan voltase

3. Mencatat besar rpm pada tachometer

4. Mencari kesepekatan asap

Bahan:Oli bekas federal supreme xx dengan SAE 10W30

Volume uji bahan

bakar adalah 5

ml

Variasi beban :1 lampu2 lampu3 lampu4 lampu5 lampu6 lampu7 lampu8 lampu9 lampu

Data Hasil Pengujian

Analisa Data dan Pembahasan

25

3.4. Jadwal Pelaksanaan Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di Universitas Lambung Mangkurat, Fakultas

Teknik Banjarbaru dan penelitian dilaksanakan di labotarium Teknik Mesin

pada tanggal 23 September – 21 Oktober 2016.

Tabel 3.1 Jadwal Tugas Akhir

RENCANA KEGIATANBULAN

SEPTEMBER OKTOBER NOVEMBER DESEMBER JANUARI FEBRUARI

STUDI LITERATUR

PENGUMPULAN DATA

PENGOLAHAN DATA

MENYUSUN LAPORAN

SEMINAR PROPOSAL

SEMINAR HASIL

SIDANG AKHIR

26

DAFTAR PUSTAKA

Arpa, O ; Yumrutas, R. 2009. Experimental investigation of gasoline like-fuel obtainet from waste lubrication oil of engine ferpormance and exhaust emission,Elsevier Journal fuel processing technology 91 : 197-204

Arpa, O : Yumrutas, R ; Argunhan, Z. 2010. Experimental investigation of the effect of diesel like -fuel obtained from waste lubrication oil on engine ferformance and exhaust emission, Elsevier Journal fuel processing technology 91 : 1241-1249

Ale, B.B, 2003, Fuel Adulteration and Tailpipe Emission, Journal of the Institute of Enginnering 3 (1) : 12-16.

Bando. A, Manuhutu. H, 2013, Pengujian Pengaruh Pemakaian Bahan Bakar Solar Campur Oli Bekas Terhadap Prestasi Mesin Diesel Yanmar TF, 155 R.di, Skripsi UKI Makassar.

Beg. R.A, Sarker. M.R.I, Perves. R, 2010, Production of Diesel Fuel From Used Enginne Oil, International Journal of Mechanical & Mechatronis Enginnering 10 (2)6.

Darpopuspito. S, Brata T.I, 2005, Analisis Pemakaian Bahan Bakar Campuran Kerosene dan Minyak Pelumas Terhadap Pembentukan Jelaga Pada Motor Diesel Putaran Konstan, Jurnal Teknik Mesin ITS, 5 (1) : 1-6

27

EMA, 2004. Engine Manufactured Association, Recommended Guideline on Diesel Fuel, Michigan Avenue, Chicago, US

ESDM & OPEC, 2008. Handbook of energy and economic statistic of Indonesia 2008. Jakarta, Indonesia.

Gaurav Dwivedi, 2013, Performance Evaluation of Diesel Engine Using Biodisel From Pongamia Oil, India, International Jurnal of Reneweble Energy Research.

Haiter Lenin A, 2012, Performance, emission and combustion evaluation of diesel engine using methyl Esters of Mahua Oil, India, International Jurnal of Environmental Sciences.

Heywood B. John, 1988, Internal Combustion Engine Fundamentals, New York, Mc.Graw Hill Inc.

I Nyoman Suparta, Ainul Guhhri, Wayan N. Septiadi, 2015, Daur Ulang Oli Bekas

Menjadi Bahan Bakar Diesel dengan Proses Pemurnian Menggunakan

Media Asam Sulfat dan Natriun Hidroksida, Universitas Udayana,

Denpasar, Bali, Jurnal METTEK Volume 1 No.2 (2015) pp 9-19

Karyanto E, 2000, Panduan Reparasi Mesin Diesel, Jakarta : Pedoman Ilmu Jaya.

Mollenhauer Klaus dan Helmut T, 2010, Handbook of Diesel Engine,New York, Springer

Oguntola J Alamu, 2009, Power and Torque Characteristics of Diesel Engine Fuelled by Palm Kernel Oil Biodisel, Nigeria, Leonardo Journal of Sciences.

Prayitno, 1999, Studi pemanfaatan oli bekas sebagai minyak bakar, Prosiding seminar nasional dasar-dasar dan aplikasi perpindahan panas dan massa, Yogyakarta : 159-162

PT. Pertamina (Persero), 2007, Material Safety Data Sheet, Direktorat Pemasaran dan Niaga.

28

Prayitno, 1999. Studi pemanfaatan oli bekas sebagai minyak bakar, Prosiding seminar nasional dasar-dasar dan aplikasi perpindahan panas dan massa, Yogyakarta : 159-162

Purwono, 1999, Koefisien perpindahan panas konveksi pada pemisahan Fraksi ringan minyak pelumas bekas, Prosiding seminar nasional dasar-dasar dan aplikasi perpindahan panas dan massa. Yogyakarta : 71-76

Pulkrabek W. Willard, Enginnering Fundamentals of the Internal Combustion Engine, New Jersey, University of Wisconsin.

Stone Richard dan Jeffry K. Ball, 2004, Automotive Engineering Fundamentals, USA, SAE International

Syahrial Ego, 2012, Handbook of Energy and Economic Statistic of Indonesia, Pusat Data dan Informasin ESDM

Sucahyo, Bagyo, dkk, 1997, Otomotif Mesin Tenaga, Pustaka Mandiri, Solo.

Turnip Jekson, 2009, Pengujian dan Analisa Unjuk Kerja Motor Bakar Diesel Menggunakan Biodisel Dimethil Ester B-01 dan B-02, Universitas Sumatera Utara.

Unit Converter, 2014, (http://www.engineeringtoolbox.com/). Diakses pada 10 Oktober 2016