PERBANDINGAN DAYA DAN KONSUMSI BAHAN BAKAR BENSIN DAN ELPIJI PADA GENERATOR GENERATOR PROYEK AKHIR
Diajukan Kepada Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Guna Memperoleh Gelar Ahli Madya
Oleh : Musthofa 05504244030
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN TEKNIK OTOMOTIF FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA AGUSTUS 2009
PERSETUJUAN
Proye Proyek k akhir akhir yang yang berjud berjudul ul “Perba “Perbandi ndinga ngan n Daya Daya dan Konsum Konsumsi si Bahan Bahan Bakar Bakar Bensi Bensin n dan dan Elpiji Elpiji pada pada Genera Generator tor”” ini telah telah disetu disetujui jui oleh oleh pembi pembimbi mbing ng untuk untuk diujikan.
Yogyakarta, 14 Agustus 2009 Dosen Pembimbing
Muhkamad Wakid, S.Pd. NIP. 1977017 200212 1 001
ii
PERSETUJUAN
Proye Proyek k akhir akhir yang yang berjud berjudul ul “Perba “Perbandi ndinga ngan n Daya Daya dan Konsum Konsumsi si Bahan Bahan Bakar Bakar Bensi Bensin n dan dan Elpiji Elpiji pada pada Genera Generator tor”” ini telah telah disetu disetujui jui oleh oleh pembi pembimbi mbing ng untuk untuk diujikan.
Yogyakarta, 14 Agustus 2009 Dosen Pembimbing
Muhkamad Wakid, S.Pd. NIP. 1977017 200212 1 001
ii
PENGESAHAN
Proye Proyek k akhir akhir yang yang berjud berjudul ul “Perba “Perbandi ndinga ngan n Daya Daya dan Konsum Konsumsi si Bahan Bahan Bakar Bakar Bens Bensin in dan dan Elpi Elpiji ji pada pada Gene Genera rato tor” r” ini ini tela telah h diper diperta taha hank nkan an di depa depan n Dewa Dewan n Penguji pada tanggal 20 Agustus 2009 dan dinyatakan lulus.
DEWAN PENGUJI Nama
Jabatan
Tanda Tangan
Ta Tanggal
Muhk Muhkaamad mad Waki Wakid d, S.Pd S.Pd..
Ketu Ketuaa Penguj ngujii
…………….
……………….
Tawardjono Us, M.Pd.
Penguji Utam tama
……………..
……………….
Suhartanta, M, Pd
Sekretaris
……………..
……………….
Yogya Yogyaka karta rta,, Septem September ber 2009 2009 Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta
Wardan Suyanto, Ed. D NIP : 19540810 197803 1 001
iii
SURAT PERNYATAAN
Denga Dengan n ini saya saya menya menyatak takan an bahwa bahwa dalam dalam proye proyek k akhir akhir dengan dengan judul Perba Perbandi ndinga ngan n Daya Daya dan dan Konsum Konsumsi si Bahan Bahan Bakar Bakar Bensin Bensin dan Elpiji Elpiji pada pada Generator ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh
gelar gelar Sarjan Sarjanaa Pendid Pendidika ikan n Teknik Teknik atau atau gelar gelar lainy lainyaa di suatu suatu Perguru Perguruan an Tinggi, dan sepanjang pengetahuan penulis tidak pernah terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah ini disebutkan di dalam daftar pustaka
Yogy Yogyak akar arta ta,,
Agus Agustu tuss 2009 2009
Yang menyatakan, menyatakan,
Musthofa NIM. 05504244030 05504244030
iv
PERBANDINGAN DAYA DAN KONSUMSI BAHAN BAKAR BENSIN DAN ELPIJI PADA GENERATOR Oleh : Musthofa NIM. 05504244030 ABSTRAK
Peng Penguj ujia ian n ini ini bert bertuj ujua uan n untu untuk k meng menget etah ahui ui perb perban andi ding ngan an daya daya dan konsumsi bahan bakar bensin dan elpiji dengan menggunakan generator General 1000 1000 watt watt serta serta untuk untuk memban membantu tu atau atau memper mempermud mudah ah mahas mahasisw iswaa yang yang akan akan mengem mengemba bangk ngkan an teknol teknolog ogii pengg pengguna unaan an elpiji elpiji sebag sebagai ai bahan bahan bakar bakar pengg penggant antii bensin. Uji daya dan konsumsi bahan bakar bensin dan elpiji pada genset melalui bebera beberapa pa tahap tahap antara antara lain: lain: proses proses peren perencan canaa aan, n, menyi menyiapk apkan an alat alat dan dan bahan bahan,, menyiapkan rangkaian uji serta dilanjutkan dengan pengujian dan pengambilan data. Pengujian daya dilakukan dengan menggunakan beban berupa lampu-lampu yang tegangannya bervariasi. Semakin besar beban yang digunakan maka semakin besar pula daya yang dicapai dan dapat dikatakan mencapai batas maksimum, jika mesin mesin dapat dapat hidup hidup selama selama 30 menit. menit. Pengu Pengujian jian konsum konsumsi si dilaku dilakukan kan denga dengan n percobaan dan pengambilan data. Untuk mengukur konsumsi pada bahan bakar bensin bensin,, diguna digunakan kan gelas gelas ukur. ukur. Untuk Untuk bahan bahan bakar bakar elpiji elpiji diguna digunakan kan timbang timbangan an dengan dengan keteli ketelitia tian n 8 kg. Pengam Pengambil bilan an data data dilakuk dilakukan an denga dengan n mencat mencatat at jumlah jumlah bahan bakar yang digunakan setiap menitnya. Pengujian dilakukan berulang-ulang sampai 3 kali, dengan beban yang bervariasi. Hasil pengujian pengujian daya menemukan menemukan bahwa bahwa daya maksimum yang yang dicapai dicapai dengan menggunakan bahan bakar bensin mencapai 810 watt atau 81% dari daya yang yang seharu seharusny snyaa dipero diperoleh leh yaitu yaitu 1000 1000 watt. watt. Untuk Untuk bahan bahan bakar bakar elpiji elpiji hany hanyaa mencapai 750 watt atau 75%. Maka daya pada bahan bakar bensin lebih besar diba diband ndin ingk gkan an elpi elpiji, ji, deng dengan an selis selisih ih 66 watt. watt. Dari Dari kedu keduaa peng penggu gujia jian, n, dapa dapatt disimpulkan bahwa penggunaan elpiji lebih irit dibandingkan bensin, jika dilihat dari dari konsum konsumsi si bahan bahan bakarny bakarnya. a. Tetap Tetapii daya daya yang yang dihasi dihasilka lkan n lebih lebih besar besar pada pada penggunaan bahan bakar bensin.
v
MOTTO
Beruntunglah manusia yang ada pada jalan yang benar namun masih mendapatkan cacian atau dipandang rendah oleh orang lain, karena cacian pun bisa dijadikan alat untuk mempertebal ketabahan kita Namun sebaliknya, berhati-hatilah kepada pujian, karena terkadang pujianpun dapat menghilangkan salah satu unsur dalam jiwa kita
vi
PERSEMBAHAN
Karya kecil ini kupersembahkan kepada:
Bapa da Ibuku,
Yang dengan ikhlas selalu mendo’akan dan bekerja untuk anakmu ini
Kakak adik serta Keponakanku.
Yang telah memberikan motivasi dan semangat
Karya ini juga kubingkiskan untuk:
Teman-teman kos E25
Yang senantiasa memberikan dukungan
Teman-tema kela
da
Yang telah memberikan bantuan dan semangat
vii
KATA PENGANTAR
Puji syukur ke hadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan Rahmat, Taufik dan Hidayahnya sehingga laporan proyek akhir yang berjudul “Uji Daya dan Konsumsi Bahan Bakar Bensin dan Elpiji pada Generator” dapat selesai dengan baik . Laporan proyek akhir ini disusun guna memenuhi syarat dalam memperoleh gelar sarjana Pendidikan Teknik Otomotif/ S1 pada Program Studi Pendidikan Teknik Otomotif Universitas Negeri Yogyakarta. Penulisan laporan proyek akhir ini tidak terlepas dari bantuan dan dukungan dari berbagai pihak, baik moril, material maupun spiritual, maka ucapan terima kasih dan penghormatan yang setinggi tingginya dihaturkan kepada: 1. Wardan Suyanto, Ed.D. Selaku Dekan Fakultas Teknik, Universitas Negeri Yogyakarta 2. Martubi, M.Pd, M.T selaku Ketua Jurusan Pendidikan Teknik Otomotif, Universitas Negeri Yogyakarta. 3. Moch. Solikhin, M.Kes selaku Kaprodi Teknik Otomotif, Universitas Negeri Yogyakarta. 4. H. Budi Tri Siswanto, M.Pd selaku Penasehat akademik yang telah membimbing selama menjalani studi Pendidikan Teknik Otomotif, Universitas Negeri Yogyakarta 5. Muhkamad Wakid, S.Pd selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan, saran dan masukan dalam penulisan Laporan Proyek Akhir ini.
viii
6. Lilik Chairul Yuswono, M.Pd selaku Koordinator Proyek Akhir Program studi Pendidikan Teknik otomotif, Universitas Negeri Yogyakarta 7. Bapak dan Ibu dosen pengajar pada Program Studi Pendidikan Teknik Otomotif, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Yogyakarta. 8. Seluruh staf administrasi dan perpustakaan pada Program Studi Pendidikan Teknik Otomotif, Universitas Negeri Yogyakarta yang telah membantu kelancaran penulisan proposal Skripsi. 9. Muchsin, dan Kiptiyah, selaku orang tua yang tak pernah henti-hentinya memberikan Do’a, dukungan, kasih sayang baik moril maupun spiritual. Semoga amal kebajikan yang tidak mampu disebutkan secara rinci, mendapat pahala dari Allah SWT. Laporan proyek Akhir ini masih jauh dari sempurna, maka kritik dan saran yang bersifat membangun sangat penulis harapkan.
Yogyakarta, 20 Agustus 2009
Musthofa NIM. 05504244030
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL ..............................................................................................i HALAMAN PERSETUJUAN...................................................................................ii HALAMAN PENGESAHAN....................................................................................iii LEMBAR SURAT PERNYATAAN.........................................................................iv ABSTRAK .................................................................................................................v HALAMAN MOTTO ................................................................................................vi HALAMAN PERSEMBAHAN ................................................................................vii KATA PENGANTAR ...............................................................................................viii DAFTAR ISI..............................................................................................................xi DAFTAR GAMBAR .................................................................................................xiii DAFTAR TABEL......................................................................................................xiv
BAB I PENDAHULUAN.........................................................................................1 A. Latar Belakang ...............................................................................................1 B. Identifikasi Masalah.......................................................................................3 C. Batasan Masalah.............................................................................................3 D. Rumusan Masalah ..........................................................................................3 E. Tujuan ............................................................................................................4 F. Manfaat ..........................................................................................................4 G. Keaslian Gagasan...........................................................................................5 BAB II PENDEKATAN PEMECAHAN MASALAH ............................................6 A. Motor Bakar ...................................................................................................6 B. Bahan Bakar...................................................................................................12 C. Daya ...............................................................................................................18 D. Alat Ukur Listrik ............................................................................................19 BAB III KONSEP RANCANGAN ..........................................................................22 A. Rancangan Pengujian .....................................................................................22 B. Bahan dan Alat ...............................................................................................22 C. Kebutuhan Biaya Pengujian...........................................................................23
x
D. Alur Pengujian ...............................................................................................24 E. Cara Pengujian ...............................................................................................25 BAB IV PROSES, HASIL, DAN PEMBAHASAN..................................................34 A. Pengambilan Data Pengujian .........................................................................34 B. Analisis Data Pengujian .................................................................................36 C. Pembahasan Hasil Penelitian .........................................................................37 BAB V SIMPULAN DAN SARAN..........................................................................40 A. Simpulan ........................................................................................................40 B. Saran...............................................................................................................40 C. Keterbatasan Pengujian..................................................................................41 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................42 DAFTAR LAMPIRAN A. Lembar Bimbingan Proyek Akhir..................................................................43 B. Data Uji Konsumsi Bahan Bakar ...................................................................44 C. Lembar Bukti Selesai Revisi..........................................................................45
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Siklus Kerja Motor 4 Langkah.................................................................9 Gambar 2. Alur Pengujian..........................................................................................23 Gambar 3. Rangkaian Uji...........................................................................................24 Gambar 4. Pemasangan Lampu pada Panel Uji .........................................................25 Gambar 5. Stopwatch.................................................................................................25 Gambar 6. Regulator ..................................................................................................26 Gambar 7. Gasflowmeter ...........................................................................................27 Gambar 8. Rangkaian Uji Konsumsi Bensin .............................................................28 Gambar 9. Gelas ukur ................................................................................................29 Gambar 10. Rangkaian Uji Konsumsi Elpiji..............................................................30 Gambar 11. Timbangan..............................................................................................31 Gambar 12. Tabung Gas Isi 3 kg ...............................................................................31 Gambar 13. Grafik Konsumsi Bahan Bakar Bensin dan Elpiji..................................36
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Nilai Oktan dari Bahan Bakar Bensin..........................................................14 Tabel 2. Kebutuhan Alat dan Bahan ..........................................................................21 Tabel 3. Biaya Pembelian Bahan ...............................................................................22 Tabel 4. Hasil Pengujian Daya pada Generator dengan Menggunakan Bahan Bakar Bensin................................................................................................33 Tabel 5. Hasil Pengujian Daya pada Generator dengan Menggunakan Bahan Bakar Elpiji ..................................................................................................34 Tabel 6. Hasil Pengukuran Konsumsi Bahan Bakar pada Generator dengan Menggunakan Bahan Bakar Bensin.............................................................34 Tabel 7. Hasil Pengukuran Konsumsi Bahan Bakar Pada Generator dengan Menggunakan Bahan Bakar Elpiji ...............................................................35 Tabel 8. Perbandingan daya pada bahan bakar bensin dan elpiji...............................35
xiii
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Listrik merupakan hal yang penting bagi suatu negara, layaknya sebuah jantung pada tubuh manusia. Semua orang sadar, betapa tergantungnya mereka terhadap listrik. Bahkan di zaman modern yang sekarang ini, listrik selalu dibutuhkan
untuk
kehidupan
sehari-hari,
misalnya
untuk
penerangan,
menghidupkan pompa air, radio, tv, mengisi baterai, handphone dan lain sebagainya. Untuk itu alangkah baiknya kalau mempersiapkan diri, jika terjadi pemadaman listrik. Apalagi jika pemadaman tersebut berlangsung lama, misalnya jika terjadi bencana banjir. Bisa kita bayangkan kesulitan apa yang apa yang akan dihadapi tanpa adanya listrik. Di pasaran kini bisa ditemui produk-produk generator listrik mini dengan harga relatif terjangkau. Pada generator tersebut terdapat dua pilihan output yaitu AC dan DC. Fasilitas ini sangat berguna, terutama bila memiliki banyak perangkat yang menggunakan arus DC. Cara yang paling mudah untuk memilih kapasitas generator yang dibutuhkan adalah dengan mempertimbangkan konsumsi peralatan listrik yang paling vital digunakan. Misalnya, mesin pompa air membutuhkan listrik sekitar 500 watt, maka dapat mempertimbangkan membeli generator yang kecil saja dengan kapasitas output sekitar 1000 watt. Bensin digunakan sebagai bahan bakar untuk menghidupkan generator. Akan tetapi harga bensin semakin mahal. Selain itu, pada pembakaran bensin akan menghasilkan nitrogen oksida (NOx), yang mengakibatkan asap di perkotaan,
1
2
pembakaran bensin juga menghasilkan karbon monoksida (CO) yang merupakan gas beracun, ketika karbon dibakar akan berubah menjadi CO 2 yang mengakibatkan gas rumah kaca. Gas rumah kaca ini akan menyebabkan perubahan iklim bumi (pemanasan global), naiknya permukaan air laut (karena es di kutub mencair), banjir, terancamnya kota-kota di pesisir pantai, dan sebagainya. Muncul pemikiran untuk menggunakan bahan bakar selain bensin, yaitu dengan menggunakan elpiji. Elpiji yang mudah didapat dan harganyapun relatif murah, jika dibandingkan bahan bakar bensin. Disamping itu nitrogen oksida (NOx) yang dihasilkan oleh bensin lebih besar dibandingkan elpiji, sehingga dapat mengurangi polusi udara, akan tetapi karbon monoksida (CO) yang dihasilkan lebih besar. Untuk peralihan dari bensin ke elpiji tidaklah mudah, butuh memasang peralatan tambahan atau bisa disebut konverter, seperti gas flowmeter ,
untuk
mengukur
serta mengatur
aliran
gas,
sprayer untuk
menyemprotkan gas, agar campuran udara dan gas merata. Kedua bahan bakar di atas mempunyai kelebihan dan kekurangan masingmasing. Perbandingan daya maksimum dan konsumsi bahan bakar keduanya belum diketahui. Untuk mengetahui dan membandingkannya, maka perlu dilakukannya pengujian daya dan konsumsi kedua bahan bakar tersebut. B. Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah yang telah diuraikan di atas, maka dapat ditetapkan identifikasi masalahnya, yaitu: 1. Harga bahan bakar, khususnya bensin yang semakin mahal.
3
2. Tingkat pencemaran yang semakin hari semakin memprihatinkan dan membahayakan bagi kesehatan manusia. 3. Belum adanya alat konversi pada generator, untuk mengubah dari bensin ke elpiji. 4. Perbandingan konsumsi bahan bakar bensin dan elpiji pada generator belum diketahui. 5. Perlu diketahuinya daya maksimum dari penggunaan bahan bakar bensin dan elpiji pada generator. C. Batasan Masalah
Berdasarkan permasalahan di atas, tidak semua permasalahan dibahas, tetapi lebih fokusnya pada perbandingan daya maksimum dan kehematannya dengan penggunaan bensin dan elpiji. Untuk mengetahui perbandingannya maka perlu dilakukan adanya pengujian daya dan konsumsi bahan bakar pada bensin dan elpiji dengan mengunakan generator General 1000 watt. D. Rumusan Masalah
Agar
dapat
mengetahui
daya
maksimum
dan
konsumsi
dengan
menggunakan bahan bakar elpiji dan bensin maka perlu dirumuskan pokok-pokok permasalahannya. Dari uraian identifikasi masalah dan batasan masalah, dapat dirumuskan permasalahan-permasalahan sebagai berikut: 1. Berapakah daya maksimal yang dicapai dari penggunaan bahan bakar bensin pada generator merk General 1000 watt? 2. Berapakah daya maksimal yang dicapai dari penggunaan bahan bakar elpiji pada generator merk General 1000 watt?
4
3. Berapa nilai ekonomis antara penggunaan bensin dan Elpiji pada generator? E. Tujuan
Sesuai dengan rumusan masalah di atas, maka tujuan dari uji daya dan konsumsi dengan menggunakan bensin dan elpiji pada generator, adalah : 1. Untuk mengetahui daya maksimum bahan bakar bensin dan elpiji dengan menggunakan generator General 1000 watt. 2. Untuk mengetahui nilai ekonomis antara penggunaan bahan bakar bensin dan elpiji dengan cara uji konsumsi bahan bakar pada generator General 1000 watt. F. Manfaat
Manfaat yang dapat diambil dari uji daya dan konsumsi bahan bakar pada generator adalah : 1. Memberikan pengetahuan tentang perbandingan daya dan konsumsi antara bahan bakar bensin dan elpiji. 2. Sebagai penerapan ilmu pengetahuan mahasiswa setelah menyerap ilmu dari bangku kuliah, dan untuk meningkatkan mutu pendidikan dimasa yang akan datang. G. Keaslian Gagasan
Proyek akhir disusun secara kelompok yang terdiri dari empat orang, tema yang diangkat adalah penggunaan elpiji pada generator. Setelah diadakan diskusi maka dihasilkan 4 judul yaitu :
5
1. Pengujian daya dan konsumsi bahan bakar mesin generator dengan bensin dan elpiji. 2. Pembuatan gasflowmeter untuk sistem bahan bakar elpiji. 3. Pembuatan knalpot dengan katalis arang aktif dan zeolit pada mesin satu silinder penggerak generator. 4. Pembuatan sprayer untuk mesin generator berbahan bakar gas. Pengujian daya dan konsumsi bahan bakar mesin generator dengan bensin dan elpiji kemudian diambil untuk dijadikan judul proyek akhir.
BAB II PENDEKATAN PEMECAHAN MASALAH
Pemecahan permasalahan pengujian daya dan konsumsi bahan bakar bensin dan elpiji pada generator perlu adanya pendekatan teori. Pada bab ini akan dibahas teori penting yang mendukung dalam pemecahan masalah pada pengujian daya dan konsumsi bahan bakar bensin dan elpiji pada generator. A. Motor Bakar
Motor bakar menurut Okasatria (2007) adalah “…mesin yang menggunakan energi termal untuk melakukan kerja mekanik, yaitu dengan cara merubah energi kimia dari bahan bakar menjadi energi panas, dan menggunakan energi tersebut untuk melakukan kerja mekanik…”. Pernyataan tersebut tidak jauh beda dengan pernyataan Bruijn dan Muilwijk (1994 : 1) yaitu, “…dalam motor bakar, tenaga termis diubah menjadi kerja mekanis. Oleh karena itu motor bakar disebut juga pesawat panas atau pesawat kalor…”. Berdasarkan penjelasan tersebut dapat disimpulkan bahwa motor bakar adalah mesin yang bekerja dari proses pembakaran, yang menghasilkan energi. Energi tersebut digunakan untuk menggerakkan komponen-komponen pada mesin itu sendiri. Jika ditinjau dari proses pembakaran bahan bakar, maka motor bakar dapat dibagi menjadi 2 golongan yaitu: motor pembakaran luar dan motor pembakaran dalam (Okasatria, 2007).
6
7
1. Motor Pembakaran Luar Menurut Okasatria (2007) “…motor pembakaran luar adalah proses pembakaran bahan bakar terjadi di luar mesin itu, sehingga untuk melaksanakan
pembakaran
digunakan
mesin
tersendiri…”.
Yang
dimaksud Oksatria tentang motor pembakaran luar adalah mesin yang bekerja dengan proses pembakaran, tetapi proses pembakarannya terpisah dengan mesinnya, pembakaran bahan bakar tidak langsung diubah menjadi tenaga gerak, tetapi terlebih dulu melalui media penghantar, baru kemudian diubah menjadi tenaga mekanik. 2. Motor Pembakaran Dalam Pada motor pembakaran dalam, proses pembakaran bahan bakar terjadi di dalam mesin itu sendiri, sehingga panas dari hasil pembakaran langsung bisa diubah menjadi tenaga mekanik (Okasatria, 2007). Maksudnya adalah sebuah mesin yang sumber tenaganya berasal hasil pembakaran dari campuran bahan bakar dan udara, yang berlangsung didalam ruang tertutup dalam mesin, yang disebut ruang bakar. Motor pembakaran dalam dibedakan menjadi 2, yaitu siklus mesin otto atau lebih dikenal dengan motor bensin dan siklus mesin diesel atau motor diesel a.
Motor Bensin Motor bensin adalah motor yang menggunakan bahan bakar bensin (Anonim, 2007). Ada juga yang berpendapat bahwa “…motor bensin adalah motor yang bekerja dengan cara memasukan panas dari percikan bunga api listrik dari busi pada campuran udara dan bahan
8
bakar yang dikompresikan…” (Anonim, 2009). Jika kedua pendapat tersebut digabungkan maka motor bensin merupakan motor yang berbahan bakar bensin yang bekerjanya mengkompresikan campuran bahan bakar dan udara, yang kemudian diberi panas oleh percikan bunga api dari busi, sehingga terjadi ledakan dalam ruang bakar dan menghasilkan tenaga. Prinsip kerja motor bensin terbagi menjadi 2, yaitu prinsip kerja 4 langkah dan prinsip kerja 2 langkah, akan tetapi yang akan dibahas disini hanya prinsip kerja 4 langkah. Prinsip kerja motor bensin adalah udara dan bahan bakar yang tercampur didalam karburator, terhisap ke dalam ruang bakar dan dikompresikan hingga mencapai tekanan dan temperatur tertentu. Pada akhir langkah kompresi, busi memercikkan api sehingga terjadi pembakaran (Aji, 2009). Sedangkan menurut Okasatria (2007) prinsip kerja motor bensin adalah sebagai berikut : “Campuran udara dan bensin dari karburator diisap masuk ke dalam silinder, dimampatkan oleh gerak naik torak, dibakar untuk memperoleh tenaga panas, yang mana dengan terbakarnya gas-gas akan mempertinggi suhu dan tekanan. Bila torak bergerak turun naik di dalam silinder dan menerima tekanan tinggi akibat pembakaran, maka suatu tenaga kerja pada torak memungkinkan torak terdorong ke bawah. Bila batang torak dan poros engkol dilengkapi untuk merubah gerakan turun naik menjadi gerakan putar, torak akan menggerakkan batang torak dan yang mana ini akan memutarkan poros engkol. Dan juga diperlukan untuk membuang gas-gas sisa pembakaran dan penyediaan campuran udara bensin pada saat-saat yang tepat untuk menjaga agar torak dapat bergerak secara periodik dan melakukan kerja tetap. “
9
Berdasarkan dua pendapat tersebut, maka dapat dirumuskan bahwa motor bensin melakukan 4 langkah kerja untuk dapat menghasilkan tenaga yang kemudian menimbulkan gerak putar, langkah tersebut yaitu, hisap, kompresi, usaha dan buang.
Gambar 1. Siklus kerja motor 4 langkah 1) Langkah hisap Dalam langkah ini, campuran bahan bakar dan bensin di hisap ke dalam silinder. Katup hisap membuka sedangkan katup buang tertutup. Waktu torak bergerak dari titik mati atas (TMA) ke titik mati bawah (TMB), menyebabkan ruang silinder menjadi vakum dan menyebabkan masuknya campuran udara dan bahan bakar ke dalam silinder yang disebabkan adanya tekanan udara luar. 2) Langkah kompresi Dalam langkah ini, campuran udara dan bahan bakar dikompresikan. Katup hisap dan katup buang tertutup. Waktu torak
10
naik dari titik mati bawah (TMB) ke titik mati atas (TMA), campuran yang dihisap tadi dikompresikan. Akibatnya tekanan dan temperaturnya akan naik, sehingga akan mudah terbakar. Saat inilah percikan api dari busi terjadi . Poros engkol berputar satu kali ketika torak mencapai titk mati atas (TMA). 3) Langkah usaha Dalam langkah ini, mesin menghasilkan tenaga untuk menggerakkan kendaraan. Saat torak mencapai titik mati atas (TMA) pada saat langkah kompresi, busi memberikan loncatan bunga api pada campuran yang telah dikompresikan. Dengan adanya pembakaran, kekuatan dari tekanan gas pembakaran yang tinggi mendorong torak ke bawah. Usaha ini yang menjadi tenaga mesin. 4) Langkah buang Dalam langkah ini, gas yang sudah terbakar, akan dibuang ke luar silinder. Katup buang membuka sedangkan katup hisap tertutup.Waktu torak bergarak dari titik mati bawah (TMB) ke titik mati atas (TMA), mendorong gas bekas keluar dari silinder. Pada saat akhir langkah buang dan awal langkah hisap kedua katup akan membuka sedikit ( valve overlap) yang berfungsi sebagai langkah pembilasan (campuran udara dan bahan bakar baru mendorong gas sisa hasil pembakaran). Ketika torak mencapai TMA, akan mulai
11
bergerak lagi untuk persiapan langkah berikutnya, yaitu langkah hisap. b.
Motor Diesel Motor diesel adalah motor yang menggunakan bahan bakar solar (Anonim, 2007). Ada pula yang berpendapat bahwa motor diesel adalah motor yang bekerja dengan cara menginjeksikan bahan bakar pada udara yang telah dikompresikan sehingga memiliki tekanan dan temperature tinggi (Anonim, 2009). Jadi pengertian dari motor diesel adalah motor yang berbahan bakar solar yang cara kerjanya dengan menginjeksikan atau mengkabutkan bahan bakar sampai mencapai tekanan dan temperature tinggi, sehingga bahan bakar yang telah dikabutkan bercampur dengan udara yang terhisap oleh katup masuk, kemudian
ke
ruang
bakar,
lalu
dikompresikan,
sehingga
mengakibatkan tekanan dan temperature tinggi, lalu terjadilah pembakaran/ ledakan, dan menghasilkan kerja. B. Bahan bakar
Bahan bakar merupakan suatu sumber energi yang diolah sehingga menghasilkan energi termal, yang dapat dimanfaatkan oleh peralatan, mesin motor dan lain-lain untuk diubah menjadi bentuk energi. Bahan bakar yang banyak digunakan sebagai bahan bakar kendaraan ada 2 macam, yaitu bahan bakar cair dan bahan bakar gas.
12
1. Bahan Bakar Cair Bahan bakar cair adalah bahan bakar yang berbentuk cair. Bahan bakar cair merupakan hasil penyulingan dari minyak bumi. Berikut adalah yang termasuk dalam bahan bakar cair : a. Bensin Bensin berasal dari kata Benzana (C6H6), merupakan bahan bakar yang mudah menguap. Menurut Bruijn dan Muilwijk (1994 : 9) o
o
“bensin menguap pada 40 C sebanyak 30 - 60% dan pada 100 C 80 3
90%. Kepadatan berkisar antara 700 - 750 kg/m ”. Pernyataan di atas menjelaskan bahwa bahan bakar bensin adalah bahan bakar yang mudah terbakar, untuk itulah bensin banyak digunakan sebagai bahan bakar pada kendaraan bermotor. Bensin yang digunakan oleh kendaraan akan menimbulkan dua masalah utama. “…Masalah pertama adalah asap dan ozon di kota-kota besar. Masalah kedua adalah karbon dan gas rumah kaca. Ketika bensin dibakar di dalam mesin kendaraan, akan menghasilkan CO 2 dan H2O…”. (Lufti, 2005). Maksudnya adalah bahwa hasil pembakaran bensin dan udara pada kendaraan akan mengakibatkan polusi yang dapat mengganggu kesehatan manusia dan lingkungan. Menurut Lufti (2005) jika pembakaran pembakaran di dalam mesin tidak sempurna, maka akan menghasilkan : Karbon monoksida, CO, yang merupakan gas beracun. Nitrogen oksida, NOx, sebagai sumber utama asap di perkotaan yang jumlah kendaraannya sangat banyak. Hidrokarbon yang tidak terbakar, sebagai sumber utama ozon di perkotaan.
13
Berbeda dengan lapisan ozon yang berada di atmosfer atas (stratosfer) yang berguna bagi manusia dan makhluk hidup lainnya, ozon yang kontak langsung dengan manusia dan makhluk hidup ini berbahaya, karena bersifat oksidator.
Berdasarkan penjelasan tersebut dapat dikatakan bahwa betapa berbahayanya bensin bagi kehidupan manusia dan lingkungan. Untuk itu banyak ilmuwan yang berusaha mengganti bahan bakar bensin dengan bahan bakar yang ramah lingkungan. Menurut Subhakty dan Soehardjo (1978) bensin mempunyai sifat-sifat sebagai berikut : 1) Volatility atau kecendrungan untuk menguap Volatility merupakan suatu sifat yang paling penting pada
bensin, karena sangat berpengaruh pada pengoperasian dan pemeliharaan suatu motor. 2) Mengandung belerang Kebanyakan bensin mengandung belerang yang cenderung membentuk suatu senyawa yang bersifat korosif , yang dapat merusak komponen-komponen motor. 3) Gum deposit . Jenis hidrocarbon tertentu yang tidak
jenuh
selama
penyimpanan dapat menimbulkan oksidasi dan membentuk suatu zat yang lengket ( gum). Zat lengket ini dapat menempel pada katup, piston ring bahkan dapat menyumbat saluran pada motor.
14
4) Anti knock quality
Pelepasan energi yang besar dan cepat didalam ruang pembakaran, dapat menimbulkan suara ketukan dan getaran. Terjadinya
detonasi
ini
dapat
dikurangi
dengan
menggunakan jenis bensin yang mempunyai anti knock rating yang lebih tinggi. Octane Number adalah persentase volume isooktane di dalam
campuran isooktane dengan normal heptane yang menghasilkan intensitas knocking yang sama dengan bensin tersebut. Nilai oktan (ON)
suatu bahan bakar bensin menunjukkan bertambah tingginya daya pembakarannya (sifat anti knocking). Semakin tinggi nilai oktannya semakin baik perbandingan kompresinya (Warsowiwoho dan Gandhi, 1984). Tabel 1. Nilai oktan dari bahan bakar bensin : No
1 2 3 4 Sumber :
Jenis
Nilai Oktan (ON)
100 s/d 120 Aviation gas 92 s/d 100 Super 82 s/d 92 Premium 72 s/d 82 Bensin Warsowiwoho dan Gandhi Harahap, 1984
b. Minyak Tanah ( kerosin ) Bahan bakar ini penguapannya tidak semudah bensin. Menurut Bruijn dan Muilwijk (1994 : 9) “…titik didih minyak tanah kira-kira o
3
130 C dan kepadatannya kira-kira 800 kg/m ...”. Bahan bakar tersebut memiliki titik didih yang tinggi, maka dari itu minyak tanah tidak dapat
15
digunakan sebagai bahan bakar pada motor bensin. Minyak tanah sering digunakan sebagai bahan bakar untuk memasak.
c. Solar Solar adalah bahan bakar yang digunakan pada motor diesel. Bruijn dan Muilwijk (1994 : 9) berpendapat bahwa “…kepadatan solar lebih tinggi, dan titik didihnya juga lebih tinggi dari pada minyak tanah. Nilai bakar solar dan minyak tanah rata-rata 42.000 kJ/kg; bensin 43.000 - 47.000 kJ/kg…”. Artinya bahan bakar solar lebih sulit terbakar dari pada bensin. Maka dari itu, pada proses pembakaran motor diesel dibutuhkan alat yang namanya injektor, yang berfungsi untuk menginjeksikan bahan bakar dengan tekanan tinggi, sehingga bahan bakar dapat berbentuk kabut, jika mendapat panas atau tekanan yang tinggi, maka bahan bakar akan terbakar 2. Bahan Bakar Gas (BBG) Bahan bakar gas adalah gas bumi yang telah dimurnikan, aman, bersih, andal, dan murah. BBG bisa juga digunakan sebagai bahan bakar kendaraan bermotor. “..Komposisi BBG sebagian besar terdiri dari gas metana dan etana kurang lebih 90% dan selebihnya adalah gas propana, butana, nitrogen dan karbondioksida. BBG lebih ringan dari udara dengan berat jenis sekitar 0,6036 dan mempunya nilai oktan 120…” (Anonim : 2005). Bahan bakar gas yang dapat digunakan sebagai kendaraan bermotor antara lain :
16
a. CNG (Compressed Natural Gas) Compressed Natural Gas memiliki beberapa keunggulan, antara
lain harga lebih murah dan emisi (CO dan HC) yang dihasilkan lebih rendah, akan tetapi CNG juga memilliki kekurangan, di antaranya persediaan di pasaran tidak banyak, diperlukan tangki penyimpanan sendiri, perlu menambahkan komponen lain ( regulator dan mixer ) (Zainal, 2006 : 45). CNG atau yang sering dikenal dengan gas alam. Gas alam banyak digunakan oleh para tukang tambal ban. Fungsinya adalah memompa angin/udara ke dalam tanki. Prinsip kerjanya sama dengan pompa tangan sepeda. b. LPG (Liquefield Petroleum Gas ) Liquefield Petroleum Gas sebagian besar terdiri dari gas metana
(CH4) dan etana (C 2H6) sekitar 85% dan selebihnya adalah gas propane (C3H8), butane (C5H10), Pentana (C 5H12), nitrogen dan karbondioksida. LPG lebih ringan dari udara dengan berat jenis 0,6036 dan mempunyai angka oktan 120. LPG merupakan bahan bakar alternatif untuk kendaraan bensin maupun diesel yang murah, emisi gas buang rendah, ramah lingkungan dan aman (Zainal, 2006 : 45). Bahan bakar ini sejenis dengan CNG, tetapi disimpan dalam bentuk cair sehingga untuk pemasangannya perlu penambahan, misalnya tangki khusus LPG, evaporator, regulator, mixer.
17
c. Elpiji Pertamina Elpiji adalah gas yang dihasilkan kilang BBM dan kilang gas (LNG), Komponen elpiji sebagian besar terdiri dari gas butana (C 4H10) dan gas propana (C 3H8) lebih kurang 99% dan selebihnya adalah gas pentana (C5H12). Elpiji lebih berat dari udara dengan berat jenis 2,01 dibanding dengan udara. Tekanan uap gas elpiji cair dalam tabung 2
antara 5,0 s/d 6,2 Kg/cm (Zainal, 2006 : 45). Banyak orang beranggapan bahwa LPG dan elpiji adalah bahan bakar yang sama, akan tetapi pada kenyataannya bahan bakar tersebut berbeda. Perbedaannya antara lain : 1) Elpiji sebagian besar terdiri dari gas butana (C4H10) dan gas propana (C3H8) lebih kurang 99% dan selebihnya adalah gas pentana (C5H12). Sedangkan LPG sebagian besar terdiri dari gas metana (CH4) dan etana (C2H6) sekitar 85% dan selebihnya adalah gas propane (C 3H8), butane (C5H10), Pentana (C 5H12), nitrogen dan karbondioksida. 2)
LPG lebih ringan dari udara dengan berat jenis 0,6036. Sedangkan elpiji lebih berat dari udara dengan berat jenis 2,01 dibanding dengan udara.
C. Daya
Daya dalam fisika adalah laju energi yang dihantarkan atau kerja yang dilakukan per satuan waktu. Daya dilambangkan dengan P. Menurut anonim (2008) definisi daya dapat dirumuskan sebagai berikut :
18
W P = = .….. Watt t Di mana P
: daya
W : kerja, atau energi t
: waktu Daya rata-rata (sering disebut sebagai "daya" saja bila konteksnya
jelas) adalah kerja rata-rata atau energi yang dihantarkan per satuan waktu. Bila laju transfer energi atau kerja tetap, rumus di atas dapat disederhanakan menjadi:
P=
W t
X
E t
= .….. Watt
Di mana W, E adalah kerja yang dilakukan, atau energi yang dihantarkan, dalam waktu t (biasanya diukur dalam satuan detik). Satuan daya dalam SI adalah watt. D. Alat Ukur Listrik
Seorang teknisi elektronik biasanya memiliki alat pengukur yang mereka gunakan untuk berbagai keperluan teknis yaitu avometer yang merupakan gabungan dari fungsi alat ukur amperemeter untuk mengukur ampere (kuat arus listrik), voltmeter untuk mengukur volt (besar tegangan listrik) dan ohmmeter untuk mengukur ohm (hambatan listrik). Definisi dan fungsi masing-masing alat tersebut adalah :
19
1. Amperemeter Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik. Umumnya alat ini dipakai oleh teknisi elektronik dalam alat multi tester listrik yang disebut avometer gabungan dari fungsi amperemeter, voltmeter dan ohmmeter. Amperemeter bekerja sesuai dengan gaya lorentz gaya magnetis. Arus yang mengalir pada kumparan yang selimuti medan magnet akan menimbulkan gaya lorentz yang dapat menggerakkan jarum amperemeter. Semakin
besar
arus
yang
mengalir
maka
semakin
besar
pula
simpangannya (Anonim, 2009). 2. Voltmeter Voltmeter adalah suatu alat yang berfungsi untuk mengukur tegangan
listrik.
Dengan
ditambah
alat
multiplier
akan
dapat
meningkatkan kemampuan pengukuran alat voltmeter berkali-kali lipat. Gaya magnetik akan timbul dari interaksi antar medan magnet dan kuat arus. Gaya magnetik tersebut akan mampu membuat jarum alat pengukur voltmeter bergerak saat ada arus listrik. Semakin besar arus listrik yang mengelir maka semakin besar penyimpangan jarum yang terjadi (Anonim, 2009). 3. Frekuensimeter Frekuensi merupakan fungsi dari putaran generator, karena frekuensi berbanding lurus dengan putaran f = (p x n)/60, sehingga untuk mengatur frekuensi kita mengatur putaran. Bila daya yang diberikan oleh
20
Generator = daya yang diserap oleh jaringan (beban) maka putaran konstan. (Junai, 2008). Agar frekuensi konstan 50 Hz maka mesin harus bekerja dengan putaran yang kostan. Untuk memperoleh putaran yang konstan jumlah bahan bakar yang diberikan harus sesuai dengan kebutuhan beban.
BAB III KONSEP RANCANGAN
A. Rancangan Pengujian
Proses pengujian terlebih dahulu harus melalui proses perencanaan. Perencanaan dimulai dengan menentukan alat dan bahan yang akan digunakan saat pengujian. Bensin dan elpiji sebagai bahan bakar yang akan diujikan, sprayer dan gas flowmeter sebagai alat converter untuk pengujian bahan bakar gas. Panel uji yang digunakan untuk mengukur dan mengatur beban saat pengujian. Pada panel uji terdiri dari, ampermeter yang berfungsi untuk mengukur kuat arus listik, voltmeter yang berfungsi mengukur tegangan listrik, frekuensimeter berfungsi untuk mengukur dan melihat kestabilan putaran generator, plat beban yang berfungsi mengatur besarnya beban yang digunakan saat pengujian. Gelas ukur di gunakan untuk mengukur penggunaan bensin pada pengujian konsumsi bahan bakar bensin dan timbangan digunakan untuk mengukur penggunaan elpiji pada pengujian konsumsi bahan bakar elpiji. B. Bahan dan Alat
Bahan yang dibutuhkan dalam pengujian daya dan konsumsi bahan bakar bensin dan elpiji dapat diuraikan sebagai berikut: Tabel 2. Kebutuhan alat dan bahan NO
NAMA BARANG
BANYAKNYA
1 Generator
1
2 Panel Uji
1
3 Bolam dop 10, 15, 25, 40 dan 60 watt
5
4 Bolam dop 5 watt
2
21
22
5 Bolam dop 100 watt
6
6 Bolam philips 100 watt
2
7 Bensin
2 liter
8 Elpiji isi 3 kg
1
9 Elpiji isi 12 kg
1
10 Timbangan, ketelitian 0-8 kg
1
11 Gelas ukur
1
12 Stopwatch
1
13 Alat konversi gas
1 set
C. Kebutuhan Biaya Pengujian
Kebutuhan biaya dalam pengerjaan uji daya dan konsumsi bahan bakar dapat di uraikan sebagai berikut: Tabel 4. Biaya pembelian bahan NO
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
NAMA BARANG
BANYAKNYA
2 liter Bensin 3 kg Isi LPG Bolam dop 10, 15, 25, 4 dan 40 w 2 Bolam dop 40 dan 60 w 2 Bolam dop 5 w Bolam hilips 100 w 2 0,75 Selang bensin 0.75 m 2 Kabel engkel 1,5 mm 1 Generator 1 Panel uji 1 Stopwatch Timbangan, ketelitian 1 0-8 kg 1 Gelas ukur 1 set Alat konversi gas JUMLAH
HARGA SATUAN Rp 5.000,00 -
Rp Rp Rp Rp
3.500,00 3.000,00 2.000,00 5.000,00 Rp 2.000,00 Pinjam Pinjam Pinjam
JUMLAH
Rp 10.000,00 Rp 14.000,00 Rp Rp Rp Rp Rp Rp
14.000,00 6.000,00 4.000,00 10.000,00 7.000,00 4.000,00
Rp
69.000,00
Pinjam Pinjam Pinjam
23
D. Alur Pengujian
Generator
Pengujian Daya
Bensin
Pengujian Konsumsi BB
LPG
Bensin
Pengambilan Data
Pengambilan Data
Hasil Pengujian
Analisis Hasil Uji
Pembahasan
KESIMPULAN
Gambar 2. Alur Pengujian
LPG
24
E. Cara Pengujian 1. Pengujian Daya
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui perbandingan daya maksimal yang dapat dicapai antara bahan bakar bensin dan elpiji pada generator. Langkah-langkah pengujian sebagai berikut: a. Pengujian daya pada bahan bakar bensin 1) Menyiapkan rangkaian uji, dengan cara menghubungkan kabel output pada generator ke panel uji, melalui kabel engkel.
Keterangan : G A V F S
: : : : :
Generator Amperemeter Voltmeter Frekuensimeter Saklar
Gambar 3. Rangkaian uji 2) Menyiapkan beban yang akan digunakan, yaitu dengan memasang bolam lampu pada panel uji. Pada panel uji terdapat 7 saklar, 13 dudukan bolam.
25
Gambar 4. Pemasangan lampu pada panel uji 3) Menyiapkan stopwatch
Gambar 5. Stopwatch 4) Menghidupkan generator 5) Memberikan
beban
dengan
menyalakan
lampu
dengan
menggunakan saklar pada panel uji, di mulai dari beban 0 ampere, 1,1 ampere, 2 ampere dan seterusnya sampai ditemukan beban tertinggi.
26
6) Stopwatch digunakan untuk menghitung waktu, masing-masing selama 30 menit. Jika generator mati sebelum 30 menit, maka beban tersebut tidak tercapai, maka beban harus diturunkan. 7) Hasil pembebanan dicatat pada tiap kenaikan beban. 8) Lampu pada panel uji dimatikan, dengan bertahap. 9) Mematikan generator 10) Melepas Rangkaian uji 11) Alat dan bahan dikembalikan pada tempatnya. b. Pengujian daya pada bahan bakar elpiji 1) Menutup keran saluran bensin pada generator. 2) Merangkai alat converter , dengan cara pasang regulator pada tabung elpiji.
Gambar 6. Regulator 3) Menghubungkan regulator dengan gasflowmeter menggunakan selang, dari gas flowmeter hubungkan ke spayer dengan selang.
27
Gambar 7. Gasflowmeter 4) Memasang sprayer diantara intake manifold dan karburator. 5) Menyiapkan rangkaian uji, dengan cara menghubungkan kabel output pada generator ke panel uji, melalui kabel engkel. 6) Menyiapkan beban yang akan digunakan, yaitu dengan memasang bolam lampu pada panel uji. Pada panel uji terdapat 7 saklar, 13 dudukan bolam. 7) Menyiapkan stopwatch 8) Membuka katup regulator, dan katup pada gasflowmeter.
9) Menghidupkan generator 10) Putaran mesin diatur dengan gasflowmeter , frekuensi putaran mesin yang digunakan 50 Hz. 11) Memberikan
beban
dengan
menyalakan
lampu
dengan
menggunakan saklar pada panel uji, di mulai dari beban 0 ampere, 1.1 ampere, 2 ampere dan seterusnya sampai ditemukan beban tertinggi.
28
12) Stopwatch digunakan untuk menghitung waktunya, masing-masing selama 30 menit. Jika generator mati sebelum 30 menit, maka beban tersebut tidak tercapai, maka beban harus diturunkan. 13) Hasil pembebanan dicatat pada tiap kenaikan beban. 14) Lampu pada panel uji dimatikan secara bertahap. 15) Generator dimatikan. 16) Semua katup pada aliran gas ditutup 17) Melepas rangkaian uji 18) Alat dan bahan dikembalikan pada tempatnya. 2. Pengujian Konsumsi Bahan Bakar
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui konsumsi bahan bakar Bensin pada generator. Langkah-langkah pengujian sebagai berikut: a. Pengujian konsumsi pada bahan bakar bensin 1) Menyiapkan rangkaian uji.
Panel Uji Gelas Ukur
Generator
Ampere meter
Volt meter
Beban
Frekuensi
Gambar 8. Rangkaian uji konsumsi bensin 2) Menyiapkan beban yang akan digunakan, yaitu dengan memasang bolam lampu pada panel uji. Pada panel uji terdapat 7 saklar, 13 dudukan bolam.
29
3) Menyiapkan gelas ukur. Hubungkan ujung selang gelas ukur pada saluran masuk bensin yang ada di karburator. Mengisi gelas ukur dengan bensin.
Gambar 9. Gelas ukur 4) Menyiapkan stopwatch 5) Menghidupkan generator selama 10-20 menit, sebelum pengujian dilakukan. 6) Mulai pengujian. Butuh 2-3 orang untuk pengujian ini. Dimulai pada beban 0 ampere, pada saat gelas ukur menunjukkan angka nol, maka stopwatch dijalankan. 7) Selama 1 menit hitung pengurangan bensin yang ada di gelas ukur. 8) Percobaan tersebut dilakukan berulang-ulang sampai 9 kali percobaan. 9) Hasil percobaan tersebut dicatat. 10) Pada beban 0, 1.1, 2 ampere sampai beban maksimal, cara pengujiannya sama seperti pada langkah 6 sampai 9.
30
11) Semua beban lampu dimatikan. 12) Mematikan Generator. 13) Melepas rangkaian uji. 14) Melepas selang gelas ukur pada saluran masuk bensin. 15) Alat dan bahan dikembalikan pada tempatnya. b. Pengujian konsumsi pada bahan bakar elpiji 1) Menyiapkan rangkaian uji.
LPG Gasflowmeter
Timbangan
Generator
Panel Uji Ampere meter
Volt meter
Beban
Frekuensi
Sprayer
Gambar 10. Rangkaian uji konsumsi elpiji 2) Menyiapkan beban yang akan digunakan, yaitu dengan memasang bolam lampu pada panel uji. Pada panel uji terdapat 7 saklar, 13 dudukan bolam. 3) Menutup keran saluran bensin pada generator. 4) Merangkai alat converter , dengan cara pasang regulator pada tabung elpiji. 5) Menghubungkan regulator dengan gasflowmeter menggunakan selang, dari gasflowmeter hubungkan ke spayer dengan selang.
31
6) Memasang sprayer diantara intake manifold dan karburator. 7) Menyiapkan timbangan dengan ketelitian 0-8 kg.
Gambar 11. Timbangan 8) Mengunakan tabung gas kecil dengan isi 3 kg
Gambar 12. Tabung gas isi 3 kg 9) Menyiapkan stopwatch 10) Menghidupkan generator selama 10-20 menit, sebelum pengujian dilakukan.
32
11) Mulai pengujian. Butuh 2-3 orang untuk pengujian ini. Dimulai pada
beban
0
ampere,
pada
saat
stopwatch
dijalankan,
memperhatikan angka yang ditunjuk pada jarum timbangan. 12) Selama 30 menit pengurangan elpiji dihitung dengan membaca alat ukur pada timbangan. 13) Percobaan tersebut dilakukan berulang-ulang sampai 3 kali percobaan. 14) Hasil percobaan tersebut dicatat. 15) Mulai beban 0, 1,1, 2 ampere sampai beben maksimal, cara pengujiannya sama seperti pada langkah 11 sampai 14. 16) Semua beban lampu dimatikan. 17) Mematikan generator 18) Melepas rangkaian uji 19) Melepas semua yang berhubungan dengan aliran gas 20) Mengembalikan alat dan bahan pada tempatnya.
BAB IV PROSES HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Pengambilan Data Pengujian 1. Data Hasil Pengujian Daya
a. Pengujian daya pada bahan bakar bensin Data hasil pengujian daya pada generator dengan menggunakan bahan bakar bensin ditunjukkan pada tabel sebagai berikut : Tabel 4. Hasil pengujian daya pada generator dengan menggunakan bahan bakar Bensin Beban (Ampere) 1.1
Kondisi mesin Hidup
2
Hidup
2.7
Hidup
3
Hidup
3.2
Hidup
3.3
Hidup
3.4
Hidup
3.5
Hidup
3.7
Hidup
3.8
Mati
b. Pengujian daya pada bahan bakar elpiji Data hasil pengujian daya pada generator dengan menggunakan bahan bakar LPG ditunjukkan pada tabel sebagai berikut :
33
34
Tabel 5. Hasil pengujian daya pada generator dengan menggunakan bahan bakar elpiji Beban (Ampere) 1.1
Kondisi mesin Hidup
2
Hidup
2.7
Hidup
3
Hidup
3.2
Hidup
3.3
Hidup
3.4
Hidup
3.5
Mati
3.7
Mati
3.8
Mati
2. Data Hasil Pengujian Konsumsi Bahan Bakar
a. Pengujian konsumsi pada bahan bakar bensin Data hasil pengujian konsumsi bahan bakar Bensin pada generator ditunjukkan pada tabel sebagai berikut : Tabel 6. Hasil pengukuran konsumsi bahan bakar pada generator dengan menggunakan bahan bakar bensin
1
Beban 0 Ampere 3.75 gr/mnt
Konsumsi Beban Beban 1 Ampere 2 Ampere 4.5 gr/mnt 5.85 gr/mnt
Beban 3 Ampere 7.5 gr/mnt
2
3.82
gr/mnt
4.2
gr/mnt
5.85
gr/mnt
7.5
gr/mnt
3
3.45
gr/mnt
4.42
gr/mnt
5.92
gr/mnt
7.57
gr/mnt
4
3.45
gr/mnt
4.12
gr/mnt
5.77
gr/mnt
7.57
gr/mnt
5
3.52
gr/mnt
4.27
gr/mnt
5.47
gr/mnt
7.72
gr/mnt
6
3.37
gr/mnt
4.12
gr/mnt
5.92
gr/mnt
7.8
gr/mnt
7
3.37
gr/mnt
4.05
gr/mnt
5.77
gr/mnt
7.72
gr/mnt
8
3.37
gr/mnt
3.82
gr/mnt
5.85
gr/mnt
7.8
gr/mnt
9
3.37
gr/mnt
4.35
gr/mnt
5.7
gr/mnt
7.57
gr/mnt
Rata-rata
3,5
gr/mnt
4,2
gr/mnt
5,78
gr/mnt
7,63
gr/mnt
Percobaan
35
b. Pengujian konsumsi pada bahan bakar elpiji Data hasil pengujian konsumsi bahan bakar elpiji pada generator ditunjukkan pada tabel sebagai berikut : Tabel 7. Hasil pengukuran konsumsi bahan bakar pada generator dengan menggunakan bahan bakar elpiji Konsumsi Percobaan 1 2 3 Rata-rata
Beban 0 Ampere 2 gr/mnt 2.5 gr/mnt 2.25 gr/mnt 2.25 gr/mnt
Beban 1 Ampere 4.5 gr/mnt 5.5 gr/mnt 4 gr/mnt 4.67 gr/mnt
Beban 2 Ampere 6 gr/mnt 5.5 gr/mnt 5.5 gr/mnt 5.67 gr/mnt
Beban 3 Ampere 9 gr/mnt 6 gr/mnt 7.5 gr/mnt 7.50 gr/mnt
B. Analisa Data Pengujian
Untuk mempermudah melihat perbandingan hasil pengujian di atas, perhatikan tabel yang ada di bawah ini: Tabel 8. Perbandingan daya pada bahan bakar bensin dan elpiji Beban
Kondisi mesin
(Ampere)
BB Bensin
BB Elpiji
1.1
Hidup
Hidup
2
Hidup
Hidup
2.7
Hidup
Hidup
3
Hidup
Hidup
3.2
Hidup
Hidup
3.3
Hidup
Hidup
3.4
Hidup
Hidup
3.5
Hidup
Mati
3.7
Hidup
Mati
3.8
Mati
Mati
36
Grafik Konsumsi Bahan Bakar
Gambar 13. Grafik konsumsi bahan bakar bensin dan elpiji C. Pembahasan Hasil Penelitian 1. Pengujian Daya bahan bakar
Pada tabel 6 menunjukkan perbandingan daya yang diperoleh dari bahan bakar bensin dan elpiji. Saat menghidupkan saklar 1 sampai 5, kenaikan bebannya sama antara bansin dan elpiji. Tetapi pada saat akan menghidupkan saklar yang ke-6, terjadi perbedaan kenaikan bedan. Perbedaan kenaikan beban tersebut dilakukan karena generator mulai tidak stabil dan juga sudah mendekati daya maksimum. Jadi harus sedikit demi sedikit dalam menaikkan bebah, agar generator mampu menerima pembebanan. Untuk bahan bakar elpiji, kenaikan pembebanannya harus lebih kecil dari pada bensin, karena pada penggunaan bahan bakar elpiji mesin kurang stabil jika dibandingkan bahan bakar bensin yang cenderung stabil.
37
Pada saat menghidupkan saklar yang ke-6, bensin mampu menaikkan beban hingga 3.7 ampere, sedangkan elpiji hanya mampu 3.4 ampere. Daya maksimal yang dapat dicapai oleh bahan bakar elpiji adalah 3.4 ampere selama 30 menit. Daya maksimal pada bahan bakar elpiji tidak lebih besar dari daya maksimal bahan bakar elpiji yng mencapai 3.7 ampere selama 30 menit. Jadi, daya yang dihasilkan oleh bahan bakar bensin lebih besar dan mesin lebih stabil dibandingkan dengan penggunaan bahan bakar elpiji. Selisih dayanya adalah 0,3 ampere. 2. Pengujian Konsumsi bahan bakar
Grafik pada gambar 15 terlihat perbedaan yang signifikan pada awal pengujian atau pada saat tanpa pembebanan antara bensin dan elpiji, tetapi untuk selanjutnya perbedaannya sangat tipis. Pada beban 0 ampere, konsumsi bensin mencapai 3.5 gr/menit sedangkan elpiji hanya 2.25 gr/menit. Pada beban 1 ampere, konsumsi bensin 4.2 gr/menit sedangkan pada elpiji lebih banyak 4.67 gr/menit. Saat beban 2 ampere, konsumsi bensin 5.78 gr/menit sedangkan pada elpiji 5.67 gr/menit. Untuk beban 3 ampere konsumsi bensin mencapai 7.63 gr/menit sedangkan pada elpiji hanya 7.50 gr/menit. Selisih rata-rata konsumsi antara bahan bakar bensin dan elpiji adalah 1.02 gr/menit lebih irit elpiji, dengan rpm yang sama. Penjelasan tersebut dapat dikatakan bahwa dalam segi biaya dan konsumsinya, penggunaan bahan bakar elpiji lebih hemat dibandingkan dengan bahan bakar bensin.
BAB V SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan
Berdasarkan dari hasil pengujian yang telah dilakukan, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Berdasarkan dari uji daya dari kedua bahan bakar, daya maksimal yang dicapai oleh bahan bakar bensin lebih besar dibandingkan dengan penggunaan bahan bakar elpiji. Daya pada maksimal pada bensin yaitu 810 watt, sedangkan pada elpiji hanya 750 watt, dan juga putaran mesin pada penggunaan bahan bakar bensin lebih stabil. 2. Berdasarkan uji konsumsi bahan bakar, dapat diketahui bahwa penggunaan bahan bakar elpiji lebih hemat rata-rata 1,02 gr/menit dibandingkan dengan bahan bakar bensin. 3. Dari kedua penggujian, dapat disimpulkan bahwa penggunaan elpiji lebih irit dibandingkan bensin, jika dilihat dari konsumsi bahan bakarnya. Tetapi daya yang dihasilkan lebih besar pada penggunaan bahan bakar bensin. B. Saran
Adapun saran yang dapat disampaikan sehubungan dengan adanya pengujian daya dan konsumsi bahan bakar bensin dan elpiji, sebagai berikut : 1. Proses pengujian, perlu memahami konsep dan referensi sebanyakbanyaknya, agar hasil penelitian lebih baik.
38
39
2. Sebaiknya dalam pengambilan data, alat yang digunakan untuk mengukur konsumsi bahan bakar adalah alat ukur digital, hasil pengukuran lebih akurat. 3. Pada saat pengukuran, sebaiknya dilakukan berulang-ulang. Karena semakin banyak data yang masuk semakin akurat hasil pengukuran yang diperoleh. C. Keterbatasan pengujian
Pada pengambilan data konsumsi bahan bakar, alat ukur yang digunakan masih manual dan belum dikalibrasi, belum menggunakan yang digital, sehingga memungkinkan dalam pengukurannya kurang akurat.
DAFTAR PUSTAKA
Aji, (2009). Motor Diesel. http://www.ahmadfaris.co.cc/2009/03/motor-diesel. html. Diakses 3 Agustus 2009 Anonim, (2005). Gas Bumi. http://bphmigas.com/gas-bumi.htm. Diakses 10 Februari 2009 Anonim, (2007). Penggunaan Bahan Bakar Bentol. http://www.bluefame.com/ lofiversion/index.php/t37119.html. Diakses 3 agustus 2009 Anonim (2008). Daya. http://www.gurumuda .com/daya.htm. Diambil 13 Mei 2009 Anonim, (2009). Diesel Versus Bensin. http://www.atomsmeksa.co.cc/2009/05/ diesel-versus-bensin.html. Diakses 3 agustus 2009 Anonim, (2009). Fungsi dan Pengertian Amperemeter, Voltmeter, Ohmmeter. http://organisasi.org/fungsi-pengertian-amperemeter-voltmeter-ohmmeteralat-ukur-listrik-ilmu-fisika.htm. Diakses 13 Mei 2009 Zainal Arifin, (2006). pengendalian polusi kendaraan. Diklat mata kuliah. FT UNY: Yogyakarta Bruijn L.A dan Muilwijk L, (1994). Motor Bakar. Jakarta: Bhratara. Lufti Firdaus, (2005). Bensin, Cairan Penggerak Ekonomi. http://science.how stuffworks.com/gasoline.htm. Diakses 29 April 2009 Junai (2008). Pengaruh Kenaikan Frekuensi ( HZ ) Terhadap Konsumsi BBM PLTD. http://plnbabel.co.id/forumindex.phptopic/Pengaruh_kenaikan Fre kuensi_terhadap_konsumsi_BBM.htm. Diakses 7 April 2009 Oksatria
Novyantoro, (2007). Mengenal Motor Bakar. http://okasatria. blogspot.com/2007/11/Automotive-info-mengenal-motor-bakar.html. Diakses pada 30 Juli 2009.
Surbhakty dan Soehardjo R, (1978). Motor Bensin 2. Jakarta: PT. Rora Karya. Warsowiwoho dan Harahap Gandhi. (1984). Bahan Bakar Pelumas. Pelumasan dan Servis. Jakarta: Pradnya Paramita.
42
