PEMANFAATAN PANAS BUANG PADA EXHAUST PIPE SEPEDA MOTOR UNTUK PEMBANGKITAN ENERGI LISTRIK MENGGUNAKAN GENERATOR THERMOELEKTRIK

Sugiyanto, Prof. Dr-Ing. Ir. Harwin Saptoadi, M.S.E., IPM. ASEAN Eng

2012 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Sepeda motor seperti halnya mesin SI (spark ignition) yang lain, energi hasil pembakarannya kurang lebih 30% terbuang sebagai panas di exhaust system. Memanfaatkan panas yang terbuang ini merupakan bentuk alternative pembangkitan energi listrik, disamping itu di masa depan merupakan kesempatan yang signifikan untuk meningkatkan efisiensi mesin sekaligus penurunan konsumsi bahan bakar. Salah satu langkah untuk pemanfaatan panas buang tersebut adalah mengkonversinya menjadi energi listrik menggunakan Thermoelectric Generator ( TEG ). Modul Thermoelectric Generator bermaterial Bismuth Telluride dipilih sebagai komponen untuk mengubah panas buang di pipa gas buang sepeda motor Suzuki FD 110 cc dan Suzuki FXR 150 cc. Modul ini ditempatkan di tiga titik bagian pipa gas buangnya , yaitu pertama dekat exhaust manifold, kedua diantara exhaust manifold dan collector dan ketiga dekat collector. Putaran mesin diambil pada kondisi idle dan 3000 rpm sebagai variasi pengukuran potensial listrik tanpa beban. Daya listrik didapatkan dengan menghubungkan secara seri ketiga titik uji tersebut yang kemudian dihubungkan dengan beban TEG berupa lampu LED 1,4 Ohm dengan variasi kecepatan 20 Km/jam, 25 Km/jam dan 30 Km/jam. Hasil penelitian menunjukkan bahwa putaran mesin dan dengan posisi letak dari modul TEG di exhaust pipe mempengaruhi potensial listrik yang dibangkitkan. Daya listrik yang dibangkitkan dipengaruhi oleh kapasitas silinder dan kecepatan sepeda motor. Daya listrik maksimal pada 110 cc adalah 0,5 Watt pada kecepatan 30 Km/jam lebih kecil yang dibangkitkan 150 cc sebesar 1,2 watt pada kecepatan sepeda motor yang sama.

Motorcycle engine as SI (spark ignition) engine is about 40% of the energy of combustion is wasted as heat in the exhaust system. Utilizing waste heat is a form of alternative electric energy generation, besides that in the future is a significant opportunity to improve the efficiency of engines as well as decreased fuel consumption. One step to the utilization of waste heat is direct converting it into electrical energy using thermoelectric generator (TEG). Thermoelectric Generator Module made from Bismuth Telluride was chosen to convert waste heat in the exhaust pipe of Suzuki motorcycles FD 110 cc and FXR 150 cc. These modules are placed in three-point on the exhaust pipe, which is the first near the exhaust manifold, the second between the exhaust manifold and collector and third near the collector. Engine speed is taken at idle and 3000 rpm as the variations in electrical potential measurements without load. Electrical power is obtained by connecting in series three test points then connected with a load of TEG in the form of 1.4 Ohm LED lights with a variation speed at 20 Km/h, 25 Km/h and 30 Km/hr. The results showed that the engine speed and position of the TEG modules in the exhaust pipe affecting the electrical potential generated. Similarly. The electric power generated is influenced by a cylinder capacity and speed of motorcycles. Maximum electrical power at 110 cc engine is 0.5 W at a speed of 30 Km/h generated smaller than 150 cc engine of 1.2 W at the same speed.

Kata Kunci : thermoelectric generator , panas buang, exhaust pipe sepeda motor, pembangkitan listrik