Unjuk Kerja Mesin Diesel Berbahan Bakar Ganda Solar-CNG Penggerak Generator Dengan Variasi Rasio Kompresi

Iqbal Harris, Ir. I Made Suardjaja, M.Sc. Ph.D

2012 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Menipisnya jumlah bahan bakar minyak berimbas pada meningkatnya harga bahan bakar minyak menjadi suatu permasalahan yang sedang marak dibicarakan. Diperlukan sumber energi lain yang dapat digunakan sebagai alternatif pengganti BBM tersebut yaitu bahan bakar gas (BBG) khususnya compressed natural gas (CNG). Jumlah BBG di alam masih cukup banyak selain itu emisi gas buang dari BBG lebih bersih dan ramah lingkungan. Pada penelitian ini akan menggunakan mesin diesel silinder tunggal yang digunakan untuk menggerakkan generator sebagai alat pengambilan data. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui prestasi mesin dan jumlah bahan bakar solar yang digunakan pada mesin diesel dengan menggunakan bahan bakar solar murni dan dibandingkan dengan menggunakan bahan bakar ganda (solar-CNG) pada rasio kompresi yang bervariasi. Rasio kompresi yang diteliti pada pengujian ini adalah rasio kompresi 21, 19, 18, 17, 16, dan 15. Dan pembebanan menggunakan rangkaian bohlam terdiri dari 10 buah bohlam dengan masing masing bohlam berdaya 200 watt dan total rangkaian beban yang digunakan adalah 2000 watt. Pada pengujian mesin diesel dengan berbahan bakar ganda (solar-CNG) dapat diketahui bahwa konsumsi bahan bakar solar lebih sedikit daripada mesin diesel dengan bahan bakar solar murni. Dan selisih rata-rata nilai penurunan dari konsumsi bahan bakar solar yang digunakan antara penggunakan bahan bakar ganda dengan bahan bakar solar murni adalah sebesar 22,08 %. Konsumsi bahan bakar solar terendah didapatkan pada rasio kompresi 21 dan 19 yaitu 0,11 kg/kWh pada daya generator 0,6 kW dengan menggunakan bahan bakar ganda (solar CNG). Pada pengujian dengan bahan bakar ganda (solar-CNG) memiliki efisiensi termal yang lebih tinggi daripada menggunakan bahan bakar solar murni. Nilai efisiensi termal tertinggi adalah 61,52 % pada rasio kompresi 21 dan 59,35 % pada rasio kompresi 19. Akan tetapi untuk nilai BMEP (brake mean effective pressure) atau tekanan efektif rata-rata dan torsi mesin diesel yang digunakan terjadi penurunan pada daya generator yang sama. Selain penghematan bahan bakar solar, penggunaan bahan bakar gas memiliki nilai positif lainnya, yaitu emisi gas buang yang lebih bersih dibandingkan dengan bahan bakar minyak. Berdasarkan pengamatan visual pada gas buang hasil pembakaran mesin diesel, penggunaan CNG pada operasi bahan bakar ganda (solar-CNG) memberikan pengurangan kepekatan asap.

Depletion of fossil fuels affected the rising price of fossil fuels becomes an emerging issue discussed. Another energy resources required which can be used as an alternative fuel, the gas fuel, particularly compressed natural gas (CNG). Amount of gas fuel contained at nature is still pretty much besides the exhaust emissions from gas fuel is cleaner and environmentally friendly. This research will use a single-cylinder diesel engine is used to drive a generator as a means of data collection. The purpose of this research was to determine the engine performance and the amount of diesel fuel used in diesel engines using diesel fuel compared with using pure and dual fuel (diesel-CNG) at compression ratio varies. The compression ratio that researched on testing is compression ratio of 21, 19, 18, 17, 16, and 15. And circuit of load using bulb lamp circuit consists of 10 pieces bulb with a 200 watt power each and the total load of the circuit is 2000 watts. In testing a diesel engine with dual fuel (diesel-CNG) can be seen that the consumption of diesel fuel less than a diesel engine with diesel fuel only. And the difference in the average value of the reduction in the consumption of diesel fuel that is used between using of dual fuel with diesel fuel only is equal to 22.08 %. Lowest consumption of diesel fuel was found in the compression ratio of 21 and 19 which is 0.11 kg / kWh at 0.6 kW generator power using dual fuel (diesel-CNG). At testing with dual fuel (diesel-CNG) has a higher thermal efficiency than using diesel fuel only. Score the highest thermal efficiency at 61.52% at a compression ratio of 21 and 59.35% in compression ratio 19. However, for the value of BMEP (brake mean effective pressure) and torque of diesel engines decreased at same generator power. In order to saving diesel fuel, gas fuel has another positive value, which the exhaust emissions are cleaner than fuel oil. Based on visual observations on the exhaust gases of diesel engines, CNG usage at the operation of dual fuel (diesel CNG) provides smoke density reduction.

Kata Kunci : Genset, Bahan bakar ganda, compressed natural gas, rasio kompresi