Pengaruh Rasio Kompresi dan Persentase Fatty Acid Methyl Ester (FAME) Pada Bahan Bakar Solar Terhadap Unjuk Kerja Mesin Diesel

IFAN ALFIAN NURFAHMI, Dr. Jayan Sentanuhady

2014 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

INTISARI Pertumbuhan ekonomi di Indonesia dewasa ini termasuk pesat dibandingkan dengan negara lain, terutama di kawasan Asia Tenggara. Walaupun pada tahun 2013 Indonesia mengalami penurunan yang merupakan pertumbuhan terendah sejak tahun 2010, tetapi masih dinilai stabil. Hal tersebut tidak dapat dipisahkan dari harga minyak dunia yang selalu berubah. Untuk itu pemerintah harus menjamin keamanan pasokan energi dalam negeri dan untuk mendukung pembangunan yang berkelanjutan, untuk itu pemerintah pun menetapkan Kebijakan Energi Nasional yang diantaranya berisi target pengoptimalan bahan bakar terutama bahan bakar alternatif atau nabati. Pada penelitian ini digunakan mesin diesel 4 langkah, silinder tunggal, dengan daya 5 HP, dan kapasitas 376 cm3 . Dengan variasi persentase campuran FAME pada bahan bakar solar sebanyak 10 – 50%, , dengan interval 10%, pada rasio kompresi 23, 21, 19, 17, dan 15. Pembebanan yang dilakukan dengan menggunakan generator sebagai penghasil energi listrik, sehingga beban yang digunakan adalah pembebanan daya lampu, dari 0 - 2000 Watt dengan interval 400 Watt. Generator yang digunakan merupakan generator AC 1 fasa memiliki kapasitas 3 KW, dengan besar arus 13 Ampere. Dari data unjuk kerja yang diperoleh, diketahui bahwa perubahan torsi dan BMEP dengan penambahan konsentrasi FAME pada bahan bakar diesel yang terjadi tidak signifikan meskipun terjadi penurunan torsi dan BMEP setiap penambahan konsentrasi FAME pada bahan bakar untuk pembebanan yang sama. Beberapa parameter seperti BSFC mengalami kenaikan rata-rata sebesar +3,4 % dengan nilai BSFC terendah sebesar 0,65 kg/kWh pada campuran FAME sebesar 10% dengan rasio kompresi 21 dan beban lampu 1600 Watt. Laju kalor total mengalami kenaikan rata sebesar +2,16 % dengan nilai laju kalor yang tertinggi sebesar 78409,38 kJ/kWh pada campuran FAME sebesar 30 % dengan rasio kompresi 15 dan beban lampu 400 Watt. Untuk brake thermal efficiency mengalami penuruan -2,57 %, untuk setiap penambahan konsentrasi FAME pada bahan bakar solar dengan nilai efisiensi thermal yang tertinggi sebesar 12,17 % pada campuran FAME sebesar 10 % dengan rasio kompresi 21 dan beban lampu 1600 Watt. Pada penggunaannya biodiesel memiliki banyak sekali manfaat dibandingkan dengan bahan bakar fosil diantaranya mengurangi life cycle dari emisi gas rumah kaca, mengurangi emisi gas buang, tidak berdampak buruk terhadap kesehatan manusia, meningkatkan performa mesin, dan mudah digunakan. Kata kunci : Mesin Diesel, Empat Langkah, Biodiesel, FAME, rasio kompresi

ABSTRACT The economical growth of Indonesia these days is the most rapid compared to another country, especially in ASEAN region. Although in 2013 Indonesia have experienced the lowest drop of the economical growth since 2010. All of those matters are because the price of crude oil which is not stable. Goverment have to ensure the domestic energy supply and for supporting sustainable development, goverment make National Energy Regulation which include targets of optimization fuel especially biofuel. In this research, we used 4 stroke engine, single cylinder, with 5 HP power, and capasity of 376 cm3. With variation of FAME-petrol diesel composition 10 - 50 % with interval 10%, at ratio compression of 23, 21, 19, 17, and 15. We used generator for load, with several lamps as the resistance from 0 - 2000 Watt with interval 400 Watt. The generator that we used is 1 phase AC generator with 3 KW capacity, and current of 13 Ampere. The data that we get, we know that the changes of torque and BMEP with the adding of FAME consentration in petrol diesel, is not significant, although there are decrease of torque and BMEP for every addition of FAME with the same load. Some of parameters such as BSFC have average increase +3,4 % with the lowest BSFC is 0,65 kg/kWh at 10% FAME consentration, ratio compression of 21, and 1600 Watt load. Total heat rate also increase about +2,16 % with the highest total heat rate is 78409,38 kJ/kWh at 30% FAME consentration, ratio compression of 15, and 400 Watt load. And for the brake thermal efficiency, it is decreased about -2,57% for every FAME addition to the diesel fuel, with the highest brake thermal efficiency is 12,17% at 10% FAME consentration, ratio compression of 21, and 1600 Watt load. Biodiesel utilization have several benefits compared to petrol fuel, such as reduce the life cycle of green house gas, reduce emision of exhaust gas, non toxic for human, increase engine performance, and easy to use. Key words : Diesel Engine,4 Stroke, Biodiesel, FAME, compression ratio

Kata Kunci : Mesin Diesel, Empat Langkah, Biodiesel, FAME, rasio kompresi