Pedoman Penulisan Artikel

Prosiding Seminar Nasional NCIET Vol.1 (2020) D20-D27 1st National Conference of Industry, Engineering and Technology 2020, Semarang, Indonesia. PENGARUH PENGGUNAAN BAHAN BAKAR PERTAMAX DAN PERTALITE PADA MOTOR BAKAR RASIO KOMPRESI 9:1 TERHADAP EMISI GAS BUANG Berto Yusuf Nugroho1*, Qoriatul Fitriyah2 ,Yudi Yunanto2 1 Pemeliharaan Kendaraan Ringan, Akademi Komunitas Negeri Pacitan Jl. Walanda Maramis No 4, Sidoharjo, Pacitan, 63514 2 Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Batam Jl. A. Yani, Batam, 29461 *E-mail: [email protected] Abstrak Bahan bakar pertamax dan pertalite merupakan bahan bakar type spark ignition engine yang paling sering digunakan oleh pengguna kendaraan bermotor di indonesia, pertalite memiliki nilai RON yang tidak jauh dari pertamax, RON pertalite adalah 90 dan RON pertamax adalah 92 meskipun pertalite memiliki nilai RON 90 dan memiliki nilai ekonomis, namun jika bahan bakar tersebut digunakan untuk kendaraan dengan rasio kompresi 9:1 dihasilkan bahwa bahan bakar pertamax masih lebih baik dari segi hasil emisi gas buang dimana hasil uji emisi CO pertamax didapatkan rata rata sebesar 3% dan pertalite 4%, emisi HC pertamax didapatkan sebesar 277,4 ppm dan emisi HC pertalite sebesar 399,1 ppm, untuk suhu kerja mesin uji dengan bahan bakar pertamax didapatkan nilai perambatan yang lebih cepat dengan rata rata suhu mesin sebesar 123,45 (OC) dan pertalite sebesar 122,1 (OC) Kata Kunci: Spark Ignition Engine; Pertamax; Pertalite; RON; Uji Emisi. PENDAHULUAN Terdapat 2 macam bahan bakar untuk mesin type spark ignition engine yang memilki Oktan number lebih dari 88 di indonesia yaitu pertalite, dan pertamax. Perbedaan bahan bakar ini digunakan agar dapat mengikuti kebutuhan dari masyarakat. Pertamina meluncurkan bahan bakar pertamax yang dapat digunakan untuk kendaraan dengan spesifikasi rasio kompresi 10:1 hingga 11:1, sedangkan untuk pertalite dapat digunakan untuk kendaraan dengan spesifikasi rasio 9:1 hingga 10:1[1] bahan bakar pertalite memiliki harga yang relative murah daripada pertamax sehingga banyak pengguna kendaraan bermotor beralih menggunakan bahan bakar pertalite, dilihat dari banyaknya jumlah bahan bakar pertalite di Indonesia yang menduduki peringkat tertinggi penjualan [2]. Masih banyak masyarakat yang menggunakan bahan bakar pada kendaraanya D.20 Berto Yusuf Nugroho, dkk. / NCIET Vol. 1 (2020) D20-D27 berdasarkan nilai ekonomis yang didapatkan dan bukan karena kebutuhan dari spesifikasi mesin. Penggunaan bahan bakar seharusnya memperhatikan spesifikasi bahan bakar yang dibutuhkan oleh mesin itu sendiri, dimana pada umumnya kendaraan saat ini memiliki spesifikasi mesin elektronik fuel injection (EFI) dimana pengaturan bahan bakarnya diatur secara elektronik, seluruh kinerja mesin yang dibutuhkan untuk melakukan untuk melakukan usaha dikontrol oleh sensor sebagai pembaca actual dan dibaca oleh elektronik control unit sebagai pemroses data, proses control digunakan untuk memastikan bahwa proses kerja mesin harus sesuai dengan kebutuhan dan parameter unjuk kerja yang akurat [3]. Penggunaan bahan bakar yang tidak sesuai dengan karakter mesin akan menghasilkan proses pembakaran yang tidak sempurna, bahan bakar yang tidak sempurna akan menghasilkan emisi CO, HC dan NO yang tinggi [4]. METODE PENELITIAN Metode yang digunakan adalah metode eksperimen dengan melakukan perbandingan antara penggunaan pertamax dan pertalite pada mesin pembakaran dalam dengan rasio kompresi 9:1, kemudian diambil data emisi gas buang dengan mengikuti standart pengujian SNI kendaraan bermotor kategori L pada kondisi idle [5], data uji emisi diambil dengan variasi waktu 1 menit, 2 menit dan 3 menit. Selain data uji emisi diperbandingkan dilakukan pengukuran terhadap penggunaan bahan bakar rata rata dari mesin untuk mendapatkan jumlah kadar CO dan HC berdasarkan total bahan bakar terbakar, berikut suhu udara luar dan suhu mesin yang sangat mempengaruhi proses pembakaran pada ruang bakar. Uji Emisi Uji Emisi dilakukan di Laboratorium Dinas Perhubungan Kabupaten Pacitan, dengan objek penelitian menggunakan sepeda motor Honda Vario dengan rasio kompresi 9:1 karburtor. Pengujian emisi dilakukan dengan cara menghidupkan mesin hingga mendapatkan suhu kerja sebesar 80-90 derajat celsius. Pengujian pertama menggunakan pertalite dan pengujian kedua menggunakan pertamax. Pengujian menggunakan probe gas analyzer[6], probe dipasang pada ujung knalpot, pengujian dilakukan pada kecepatan 1000 rpm, 2000 rpm dan 3000 rpm dan kandungan emisi yang direkam adalah CO dan HC pada setiap variasi kecepatanya. Pengujian emisi gas buang diberikan pada gambar 1 D.21 Berto Yusuf Nugroho, dkk. / NCIET Vol. 1 (2020) D20-D27 Gambar 1. Pengujian Emisi Gas Buang Gambar 2. Pengujian Suhu Mesin dan Konsumsi Bahan Bakar HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Uji Bahan Bakar Pengujian emisi dilakukan dalam dua tahap yaitu pada bahan bakar pertalite dan kemudian bahan bakar pertamax, hasil dari pengambilan data uji emisi, suhu mesin dan jumlah bahan bakar yang digunakan selam jumlah pengujian disajikan pada tabel 1 sebagai berikut Tabel 1. Hasil Uji Bahan Bakar Pertalite Pengujian Gas Buang Dengan Bahan Bakar Pertalite RPM 1000 2000 3000 Durasi Operasi (s) Jumlah BBM (ml) BBM/Gram Oli Mesin CO (%) Co (Gram) HC (ppm) 60 3.2 2.5248 61,6 106.7 6 0.001409 339 120 5.6 4.4184 61,3 105.8 7 0.003243 1205 180 8 6.312 60,5 105.5 7 0.004589 1188 60 4.2 3.3138 62,0 125.9 2 0.00054 185 120 8.1 6.3909 68,7 130.8 2 0.000971 140 180 11.9 9.3891 68,7 130 1 0.001324 139 60 5.3 4.1817 72,3 132.3 1 0.000418 79 120 11.3 8.9157 72,9 131.2 4 0.003272 159 180 16.2 12.7818 74,5 130.7 4 0.004601 158 Suhu (oC) Pertalite D.22 Berto Yusuf Nugroho, dkk. / NCIET Vol. 1 (2020) D20-D27 Pengujian bahan bakar Pertalite dilakukan dengan durasi waktu yang berbeda pada setiap kecepatan, pada 1000 rpm pengujian selama 60 detik didapatkan jumlah konsumsi bbm sebanyak 3.2 ml dengan suhu mesin 106.7 oC dan menghasilkan CO sebesar 6% dan HC sebesar 339 ppm, pengujian selama 120 detik jumlah konsumsi bahan bakar sebesar 5,6 ml dengan suhu mesin 105.8 oC dan menghasilkan CO sebesar 7% dan HC sebesar 1205 ppm, pengujian selama 180 detik jumlah konsumsi bahan bakar sebesar 8 ml dengan suhu mesin 105.5 oC dan mengasilkan CO sebesar 7% dan HC sebesar 1188 ppm Pengujian pada 2000 rpm pengujian selama 60 detik didapatkan jumlah konsumsi bbm sebanyak 4.2 ml dengan suhu mesin 125.9 oC dan menghasilkan CO sebesar 2% dan HC sebesar 185 ppm, pengujian selama 120 detik jumlah konsumsi bahan bakar sebesar 8,1 ml dengan suhu mesin 130.8 oC dan menghasilkan CO sebesar 2% dan HC sebesar 140 ppm, pengujian selama 180 detik jumlah konsumsi bahan bakar sebesar 11.9 ml dengan suhu mesin 130oC dan mengasilkan CO sebesar 1% dan HC sebesar 139 ppm. Pengujian pada 3000 rpm pengujian selama 60 detik didapatkan jumlah konsumsi bbm sebanyak 5.3 ml dengan suhu mesin 132.3 oC dan menghasilkan CO sebesar 1% dan HC sebesar 79 ppm, pengujian selama 120 detik jumlah konsumsi bahan bakar sebesar 11.3 ml dengan suhu mesin 131.2 oC dan menghasilkan CO sebesar 4% dan HC sebesar 159 ppm, pengujian selama 180 detik jumlah konsumsi bahan bakar sebesar 16.2 ml dengan suhu mesin 130.7 oC dan mengasilkan CO sebesar 4% dan HC sebesar 158 ppm. Tahap berikutnya melakukan pengujian pada bahan bakar pertamax yang disajikan pada tabel 2 sebagai berikut. Tabel 2. Hasil Uji Bahan Bakar Pertamax Pengujian Gas Buang Dengan Bahan Bakar Pertamax RPM 1000 2000 3000 Durasi Operasi (s) Jumlah BBM/ml 60 Suhu (oC) Pertamax BBM/Gram Oli Mesin CO (%) Co (Gram) HC (ppm) 2.8 2.2092 65,0 113.9 7 0.001498 658 120 5.7 4.4973 65,0 103.9 6 0.002712 514 180 8 6.312 63,4 104.3 1 0.000808 579 60 3.5 2.7615 63,9 127.3 2 0.000445 148 120 7.5 5.9175 67,6 124.6 2 0.000953 142 180 11.6 9.1524 70,8 128.2 2 0.001464 131 60 5.5 4.3395 71,7 133.9 3 0.001319 143 120 10 7.89 73,2 136.4 2 0.001483 110 180 14.6 11.5194 77,5 138.6 1 0.000818 72 D.23 Berto Yusuf Nugroho, dkk. / NCIET Vol. 1 (2020) D20-D27 Pengujian bahan bakar Pertamax dilakukan dengan durasi waktu yang berbeda pada setiap kecepatan, pada 1000 rpm pengujian selama 60 detik didapatkan jumlah konsumsi bbm sebanyak 2.8 ml dengan suhu mesin 113.9 oC dan menghasilkan CO sebesar 7% dan HC sebesar 658 ppm, pengujian selama 120 detik jumlah konsumsi bahan bakar sebesar 5,7 ml dengan suhu mesin 103.9 oC dan menghasilkan CO sebesar 6% dan HC sebesar 514 ppm, pengujian selama 180 detik jumlah konsumsi bahan bakar sebesar 8 ml dengan suhu mesin 104.3 oC dan mengasilkan CO sebesar 1% dan HC sebesar 579 ppm Pengujian pada 2000 rpm pengujian selama 60 detik didapatkan jumlah konsumsi bbm sebanyak 3.5 ml dengan suhu mesin 127.3 oC dan menghasilkan CO sebesar 2% dan HC sebesar 148 ppm, pengujian selama 120 detik jumlah konsumsi bahan bakar sebesar 7,5 ml dengan suhu mesin 124.6 oC dan menghasilkan CO sebesar 2% dan HC sebesar 142 ppm, pengujian selama 180 detik jumlah konsumsi bahan bakar sebesar 11.6 ml dengan suhu mesin 128 oC dan mengasilkan CO sebesar 2% dan HC sebesar 131 ppm. Pengujian pada 3000 rpm pengujian selama 60 detik didapatkan jumlah konsumsi bbm sebanyak 5.5 ml dengan suhu mesin 133.9 oC dan menghasilkan CO sebesar 3% dan HC sebesar 143 ppm, pengujian selama 120 detik jumlah konsumsi bahan bakar sebesar 10 ml dengan suhu mesin 133.9 oC dan menghasilkan CO sebesar 2% dan HC sebesar 110 ppm, pengujian selama 180 detik jumlah konsumsi bahan bakar sebesar 14.6 ml dengan suhu mesin 138.6 oC dan mengasilkan CO sebesar 1% dan HC sebesar 72 ppm. Dari hasil uji bahan bakar pertalite dan pertamax terhadap putaran mesin dan waktu yang berbeda di mesin dengan rasio kompresi 9:1 prosentase terendah CO terendah didapatkan pada 2000 rpm seperti tersaji pada gambar 1 PROSENTASE (CO %) 8% 7% 6% 5% 4% Pertalite 3% Pertamax 2% 1% 0% 1000 2000 3000 PUTARAN MESIN /RPM Gambar 1. Grafik Perbandingan Putaran Mesin (rpm) Vs Prosentase CO (%) D.24 Berto Yusuf Nugroho, dkk. / NCIET Vol. 1 (2020) D20-D27 Pada pengujian bahan bakar pertamax dan pertalite pada kendaraan dengan rasio kompresi 9:1 didapatkan perbandingan antara emisi CO dan Putaran mesin (rpm) bahwa bahan bakar pertamax memiliki nilai CO yang lebih rendah, pertamax dengan rata rata sebesar 3% dan pertalite rata rata sebesar 4 % 1400 HC ( PPM) 1200 1000 800 600 Pertalite 400 Pertamax 200 0 1000 2000 3000 PUTARAN MESIN /RPM Gambar 2. Grafik Perbandingan HC (ppm) Vs Putaran Mesin (rpm) Pada pengujian bahan bakar pertamax dan pertalite pada kendaraan dengan rasio kompresi 9:1 didapatkan perbandingan antara HC dan putaran mesin (rpm) bahwa bahan bakar pertamax memiliki nilai HC yang lebih rendah, pertamax dengan rata rata sebesar KONSUMSI BAHAN BAKAR (ML/S) 277,4 ppm dan pertalite rata-rata sebesar 399,1 ppm. 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Pertalite Pertamax 1000 2000 3000 PUTARAN MESIN/RPM Gambar 3. Grafik Perbandingan Konsumsi Bahan Bakar (ml/s) Vs Putaran Mesin (rpm) Pada pengujian bahan bakar pertamax dan pertalite pada kendaraan dengan rasio kompresi 9:1 didapatkan bahwa bahan bakar pertamax yang digunakan untuk kendaraan dengan rasio kompresi 9:1 memiliki nilai konsumsi bahan bakar yang lebih rendah, pertamax dengan rata rata sebesar 7,68 ml/s dan pertalite rata-rata sebesar 8,2 ml/s. D.25 Berto Yusuf Nugroho, dkk. / NCIET Vol. 1 (2020) D20-D27 160 SUHU MESIN ( 0C) 140 120 100 80 PERTALITE 60 PERTAMAX 40 20 0 1000 2000 3000 PUTARAN MESIN/RPM Gambar 4. Grafik Perbandingan Suhu Mesin (oC) Vs Putaran Mesin (rpm) Pada pengujian perbandingan antara suhu mesin (oC) dan Putaran mesin (rpm) didapatkan bahwa bahan bakar Pertamax memiliki suhu mesin yang lebih tinggi, pertamax dengan rata rata sebesar 123,4 (oC) dan pertalite rata-rata sebesar 122.1 (OC). KESIMPULAN Penggunaan bahan bakar pertamax dan pertalite pada kendaraan dengan rasio kompresi 9:1 didapatkan bahwa bahan bakar pertamax lebih unggul terkait dengan emisi gas buang yang dihasilkan dengan nilai yang lebih rendah dibandingkan dengan pertalite, emisi CO pertamax rata-rata sebesar 3 % dan CO rata rata yang dihasilkan pertalite sebesar 4 %, pada emisi gas buang HC, pertamax juga memiliki nilai emisi yang lebih rendah dimana emisi HC rata rata didapatkan sebesar 277, 4 ppm dan HC dari pertalite sebesar 399,1 ppm, suhu kerja mesin dengan bahan bakar pertamax lebih cepat didapatkan sehingga perambatan pembakaran lebih baik[7][8] ditunjukkan dengan suhu rata rata uji mesin sebesar 123,4 (OC) dibandingkan dengan pertalite yang hanya 122,1 (OC). DAFTAR PUSTAKA [1]. Pertamina, “Bahan Bakar Bermesin Bensin,” (2020). https://www.pertamina.com/id/fuel-retail. [2]. C. Indonesia, “Penjualan Pertamax Tahun Ini Diperkirakan Turun 11% vs 2019,” 05 Oktober 2020, 16:48, 2020. https://www.cnbcindonesia.com/news/20201005162525-4-192023/penjualanpertamax-tahun-ini-diperkirakan-turun-11-vs-2019. [3]. F. Zhao, M.-C. Lai, and D. L. Harrington, “Automotive spark-ignited directinjection gasoline engines,” Prog. energy Combust. Sci., vol. 25, no. 5, pp. 437– 562, 1999. D.26 Berto Yusuf Nugroho, dkk. / NCIET Vol. 1 (2020) D20-D27 [4]. B. Irawan and P. N. Malang. (2019). “Perhitungan Energi Pembakaran Bahan Bakar di Dalam Silinder Mesin Bensin Perhitungan Energi Pembakaran Bahan Bakar di Dalam Silinder Mesin Bensin,” no. January, pp. 2–6. [5]. S. N. Indonesia and B. S. Nasional. (2005). “Emisi gas buang – Sumber bergerak – Bagian 2 : Cara uji kendaraan bermotor kategori M , N , dan O berpenggerak penyalaan kompresi pada kondisi akselerasi bebas,” [6]. M. Luthfi, D. Ahmad, M. Setiyo, and S. Munahar. (2018). “Uji Komposisi Bahan Bakar dan Emisi Pembakaran Pertalite dan Premium,” Jakarta J. Teknol. Univ. Muhammadiyah Jakarta, vol. 10, no. 1, pp. 67–72. [7]. M. E. Yusuf. (2018) “ANALISIS PENGARUH SUHU MESIN TERHADAP EMISI GAS BUANG PADA KONDISI TORSI DAN DAYA MAKSIMUM Studi Kasus: Sepeda Motor YAMAHA VEGA ZR,” Rang Tek. J., vol. 1, Jun. 2018, doi: 10.31869/rtj.v1i2.770. [8]. I. Putu Tenaya, I. Sukadana, and I. Surya Pratama. (2013). “Pengaruh Pemanasan Bahan Bakar terhadap Unjuk Kerja Mesin,” J. Energi Dan Manufaktur, vol. 6, no. 2, pp. 105–114. D.27