komparasi kinerja dan emisi gas buang mesin bensin satu

16
KOMPARASI KINERJA DAN EMISI GAS BUANG MESIN BENSIN SATU SILINDER BERBAHAN BAKAR PREMIUM DAN E-10 PADA VARIASI PERBANDINGAN KOMPRESSI Indra Herlamba Siregar Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Negeri Surabaya Kampus UNESA Raya Ketintang Gedung A.6 Lt 2. ABSTRAK Pertambahan jumlah penduduk dan meningkatnya pendapatan masyarakat berimplikasi terhadap pertumbuhan kendaraan bermotor disektor transportasi. Pertumbuhan jumlah kendaraan bermotor khususnya sepeda motor cukup signifikan dalam lima tahun terakhir ini dengan rata-rata pertumbuhan sebesar 18,4% per tahun. Hal ini tentunya juga berkorelasi lurus terhadap meningkatnya konsumsi bahan bakar minyak, sebab energi yang digunakan untuk menggerakkan sektor transportasi di dominasi oleh bahan bakar minyak. Bahan bakar minyak merupakan sumber energi yang tidak dapat diperbaharui sehingga peningkatan dalam konsumsinya maka tentunya akan mengurangi cadangan minyak yang ada, kemudian dalam proses pengkonversiannya berdampak negatip pada lingkungan. Untuk mengatasi hal tersebut pemerintah mengeluarkan Peraturan Presiden No.5 tahun 2006 tentang Kebijakan Energi Nasional (KEN) yang menunjukkan agar penggunaan dan pengembangan energi baru dan terbarukan meningkat. Salah satu energi alternatip yang dikembangkan adalah bahan bakar nabati terutama bioetanol. Penelitian dilakukan untuk mengkomparasikan kinerja mesin satu silinder berbahan bakar E-10 yaitu bahan bakar yang terdiri dari 90% premium dan 10% Etanol dengan bahan bakar premium dengan variasi perbandingan kompressi yang diujikan 9,0:1, 9,7:1 dan 10,1:1. Untuk mendapatkan data pengujian dilakukan pada engine test bed dengan metoda bukaan katup penuh. Metoda penelitian dengan uji dwisample Wilcoxon digunakan untuk melihat pengaruh variasi perbandingan kompressi terhadap kinerja dan emisi mesin bensin satu silinder. Hasil pengujian memaparkan bahwa penggunaan bahan bakar E-10 menurunkan daya mesin untuk perbandingan kompressi standar yaitu 9,0:1, kemudian seiring

Upload: indraadsite20069829

Post on 28-Jun-2015

423 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: KOMPARASI KINERJA DAN EMISI GAS BUANG MESIN BENSIN SATU

KOMPARASI KINERJA DAN EMISI GAS BUANG MESIN BENSIN SATU SILINDER BERBAHAN BAKAR PREMIUM DAN E-10 PADA VARIASI

PERBANDINGAN KOMPRESSI

Indra Herlamba SiregarJurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik

Universitas Negeri SurabayaKampus UNESA Raya Ketintang Gedung A.6 Lt 2.

ABSTRAK

Pertambahan jumlah penduduk dan meningkatnya pendapatan masyarakat berimplikasi terhadap pertumbuhan kendaraan bermotor disektor transportasi. Pertumbuhan jumlah kendaraan bermotor khususnya sepeda motor cukup signifikan dalam lima tahun terakhir ini dengan rata-rata pertumbuhan sebesar 18,4% per tahun. Hal ini tentunya juga berkorelasi lurus terhadap meningkatnya konsumsi bahan bakar minyak, sebab energi yang digunakan untuk menggerakkan sektor transportasi di dominasi oleh bahan bakar minyak. Bahan bakar minyak merupakan sumber energi yang tidak dapat diperbaharui sehingga peningkatan dalam konsumsinya maka tentunya akan mengurangi cadangan minyak yang ada, kemudian dalam proses pengkonversiannya berdampak negatip pada lingkungan. Untuk mengatasi hal tersebut pemerintah mengeluarkan Peraturan Presiden No.5 tahun 2006 tentang Kebijakan Energi Nasional (KEN) yang menunjukkan agar penggunaan dan pengembangan energi baru dan terbarukan meningkat. Salah satu energi alternatip yang dikembangkan adalah bahan bakar nabati terutama bioetanol. Penelitian dilakukan untuk mengkomparasikan kinerja mesin satu silinder berbahan bakar E-10 yaitu bahan bakar yang terdiri dari 90% premium dan 10% Etanol dengan bahan bakar premium dengan variasi perbandingan kompressi yang diujikan 9,0:1, 9,7:1 dan 10,1:1. Untuk mendapatkan data pengujian dilakukan pada engine test bed dengan metoda bukaan katup penuh. Metoda penelitian dengan uji dwisample Wilcoxon digunakan untuk melihat pengaruh variasi perbandingan kompressi terhadap kinerja dan emisi mesin bensin satu silinder. Hasil pengujian memaparkan bahwa penggunaan bahan bakar E-10 menurunkan daya mesin untuk perbandingan kompressi standar yaitu 9,0:1, kemudian seiring naiknya perbandingan kompressi daya mesin yang dihasilkan oleh penggunaan bahan bakar E-10 sama dengan mesin yang menggunakan bahan bakar premium. Sedangkan effisiensi mesin yang menggunakan bahan bakar E-10 lebih rendah daripada effisiensi mesin yang menggunakan bahan bakar premium untuk perbandingan kompressi standard dan lebih tinggi pada perbandingan kompressi 10,1:1. Bahan bakar E-10 dapat menurunkan emisi yang dihasilkan oleh mesin untuk semua perbandingan kompressi yang diujikan dengan rata-rata penurunan emisi tertinggi terjadi pada perbandingan 10,1:1 sebesar 26,87 % untuk HC dan 36,6 % untuk CO.

Kata kunci : bahan bakar E-10 , kinerja mesin, perbandingan kompressi, uji dwisample Wilcoxon, emisi gas buang HC dan CO

Page 2: KOMPARASI KINERJA DAN EMISI GAS BUANG MESIN BENSIN SATU

ABSTRACT

Increased population and income implicated to increase up transportation sector especially motorcycle in five years recently with rated 18,4% per year. Its have linier correlation with oil consumption cause this energy dominant in recently. Oil is classified as unrenewable energy so increase the consumption make it deposit reduced. When oil used make negative implication to environmental. So to solve this problem our Government issued regulated is namely Peraturan Presiden No.5 tahun 2006 to regulate policy of national energy which are used and develop new energy increased up, one of them is ethanol. Recent experiment is to compare engine performance and emission between E-10 and gasoline. Content of E-10 are 90% gasoline and 10% ethanol. Compression ratio variation in this experiment are 9,0:1, 9,7:1 dan 10,1:1. Data get from engine test bed with open throttle. Experimental method was use with Wilcoxon test to see what is variation give significantly impact to engine performance and emission of one cylinder gasoline engine. The result showed that brake horse power with E-10 compare to gasoline decrease at standard compresson ratio and relative same at higher compresson ratio. Efficiency with E-10 compare to gasoline lower at standard compresson ratio and higher at compresson ratio 10,1:1. The CO and HC emissions concentrations in the engine exhaust with E-10 compare to gasoline decrease for all measured engine speed and compression ratio with the higest decrease 26,87 % for HC and 36,6 % for CO at compression ratio 10,1:1.

Keyword : E-10 fuel, engine performace, compression ratio, Wilcoxon test, HC and CO gas emission.

1. PENDAHULUANPertambahan jumlah penduduk dan

meningkatnya pendapatan masyarakat berimplikasi terhadap pertumbuhan kendaraan bermotor disektor transportasi. Pertumbuhan jumlah kendaraan bermotor khususnya sepeda motor cukup signifikan dalam lima tahun terakhir ini dengan rata-rata pertumbuhan sebesar 18,4 % per tahun (Rochma, 2008). Hal ini tentunya juga berkorelasi lurus terhadap meningkatnya konsumsi bahan bakar minyak, sebab energi yang digunakan untuk menggerakkan sektor transportasi di dominasi oleh bahan bakar minyak.

Akibat pertumbuhan jumlah kendaraan yang cukup tinggi dan menurunnya cadangan minyak, Indonesia mulai mengimport bahan bakar premium sebagai bahan bakar sejak tahun 2000. Tercatat impor bahan bakar premium pada tahun 2005 sebesar 54,39 juta barrel (www.pertaminatongkang.co.id akses 12 April 2009), hal ini berimplikasi terhadap cadangan devisa Indonesia.

Selain itu pemanfaatan bahan bakar minyak untuk memenuhi kebutuhan energi disektor transportasi ini berdampak negatip terhadap lingkungan, baik skala regional berupa pencemaran udara sampai skala global berupa pemanasan global (Armely dkk., 2004).

Untuk mengatasi hal tersebut pemerintah mengeluarkan Peraturan Presiden No.5 tahun 2006 tentang Kebijakan Energi Nasional (KEN) yang menunjukkan agar penggunaan dan pengembangan energi baru dan terbarukan meningkat (Dewan Riset Nasional, 2006). Salah satu energi alternatip yang dikembangkan adalah bahan bakar nabati. Bahan bakar yang berpotensi dikembangkan adalah bioetanol sebagai bahan bakar suplemen pada premiun dan biodiesel untuk solar.

Pemanfaatan bioetanol sebagai extender bahan bakar premium sudah mulai digalakkan di Indonesia karena salah satu sifat dari bioetanol adalah kandungan oktannya yang tinggi, tentunya diharapkan

Page 3: KOMPARASI KINERJA DAN EMISI GAS BUANG MESIN BENSIN SATU

akan menaikkan kinerja mesin selain juga sebagai upaya mereduksi konsumsi bahan bakar premium. Extender 10% bioetanol dan 90% bahan bakar premium dikenal dengan E-10 .

2. TINJAUAN PUSTAKAPenelitian Terdahulu

Etanol disebut juga etil-alkohol dengan rumus kimia C2H5OH adalah jenis alkohol yang paling sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Karena sifatnya yang tidak beracun bahan ini banyak dipakai sebagai pelarut dalam dunia farmasi dan industri makanan atau minuman. Etanol tidak berwarna dan tidak berasa tapi memilIki bau yang khas. Bahan ini dapat memabukkan jika diminum (Wikipedia, 2008).

Etanol mempunyai nilai oktan 107 RON (Obert, 1973: 241). Dapat digunakan sebagai bahan bakar, baik sebagai etanol murni maupun sebagai campuran bensin, Fungsi etanol sebagai campuran bahan bakar kendaraan memiliki prospek bagus karena makin tingginya harga minyak mentah. Etanol ini berfungsi sebagai penambah volume BBM, sebagai peningkat angka oktan, dan sebagai sumber oksigen untuk pembakaran yang lebih bersih, sehingga emisi yang dihasilkan juga lebih rendah (Hambali, dkk., 2007: 50 - 51).

Dari hasil pengujian dilaboratorium PUSDIKLAT MIGAS Cepu, Campuran Premium-etanol dengan komposisi 90%:10% atau disebut juga gasohol (E-10 ) mempunyai nilai kalor 9.850 Kkal/kg lebih rendah dari bensin premium yang mempunyai nilai kalor 10.500 Kkal/kg dan memiliki angka oktan 94 RON lebih tinggi dari bensin premium yang memiliki angka oktan 88 RON (Widodo, 2008: 39).

Angka oktan bahan bakar adalah suatu bilangan yang menunjukkan kemampuan bertahan terhadap knocking. Makin besar angka oktannya makin besar pula kemampuan bertahan bahan bakar terhadap knocking (Toyota Astra Motor,

1995: 2-1). Sedangkan knocking dapat diartikan sebagai gelombang kejutan berupa suara ketukan yang ditimbul akibat gas baru yang belum terbakar terdesak oleh gas yang telah terbakar, sehingga tekanan dan suhunya naik sampai gas baru tersebut terbakar dengan sendirinya (Toyota Astra Motor, 1995: 2-3).

Berdasarkan penelitian yang dilakukan Wijayangto (2004). Yang berjudul “Studi Eksperimental Pengaruh Variasi Diameter Main Jet Terhadap Unjuk Kerja dan Emisi Gas Buang dengan Bahan Bakar Premium-Etanol 30% (E30)” dengan variasi mainjet diameter 74(standart) diperbesar menjadi 85, 90 dan 98 diperoleh hasil: (1). Daya efektif naik sebesar 0,78% pada main jet D90 (2). Konsumsi Bahan bakar spesifik naik 13,24 % pada main jet D90 (3). Emisi CO turun sebesar 12,09% pada main jet D90 (4). Emisi HC Turun 12,79% pada main jet D90.

Penelitian sejenis juga dilakukan Arifin (2007). Yang berjudul “Studi Pengaruh Perubahan Diameter Main Jet Terhadap Unjuk Kerja dan Emisi Gas Buang Engine 4 Langkah” dengan variasi mainjet diameter 72(standart) diperbesar menjadi 85, 95, 105 dan 115 dengan bahan bakar E85 diperoleh hasil: (1). Daya efektif tertingi masih lebih rendah sebesar 10,9% pada main jet D105 (2). Konsumsi Bahan bakar spesifik naik 105,3 % pada main jet D105 (3). Emisi CO turun sebesar 42,1% pada main jet D105 (4). Emisi HC naik 21,1% pada main jet D105.

Penelitian sejenis juga dilakukan Widodo (2008). Yang berjudul “Pengaruh Pengunaan Biopremium sebagai Extender Bensin Terhadap Unjuk Kerja dan Kadar Emisi Gas Buang Sepeda Motor Empat Langkah”, campuran Premium-etanol (E-10 ) dengan komposisi 90%:10% diperoleh hasil: (1). Daya efektif turun sebesar 31,287% pada putaran 6000 rpm (2). Konsumsi Bahan bakar spesifik naik 18,182 % pada putaran 3500rpm (3). Emisi CO turun sebesar 27,638% pada putaran

Page 4: KOMPARASI KINERJA DAN EMISI GAS BUANG MESIN BENSIN SATU

2500 rpm (4). Emisi HC Turun 38,245% pada putaran 4000 rpm.

Dari beberapa penelitian diatas menunjukkan penurunan daya dan meningkatnya konsumsi bahan bakar hal itu disebabkan karena etanol memiliki nilai kalor yang lebih rendah dari bensin premium hal ini menyebabkan daya mesin akan menjadi turun, tetapi kualitas oktan etanol yang lebih tinggi, yaitu RON 107 akan menaikkan kualitas oktan bensin premium yang hanya bernilai RON 88. campuran bensin-etanol memungkinkan untuk digunakan pada rasio kompresi yang tinggi.

Berdasarkan hal itu peneliti tertarik untuk meneliti pengaruh menaikkan rasio kompresi untuk meningkatkan daya, dengan harapan dapat menghemat konsumsi bahan bakar dan mengurangi emisi gas buang.

Dasar TeoriHasil pengujian akan diolah menjadi

data kuantitatif, untuk itu perlu kiranya penjabaran paramater-parameter hitung yang bertujuan untuk menganalisa hasil dari penelitian, yaitu:

1. Brake horse powerBrake horse power adalah daya rem yang dihitung dari hasil pengukuran torsi pada dynamometer, dengan persamaan sebagai berikut :

(1)

dimana BHP : Brake horse power (hp) T : Torsi (N.m)

N : Putaran (rpm)

2. Efisiensi termisEffisiensi termis didefinisikan sebagai efisiensi pemanfaatan kalor dari bahan bakar untuk diubah menjadi energi mekanis, parameter

ini di hitung dengan persamaan berikut

(2)

Dimana LHV : Nilai kalor bawah dari premium sfc : specific fuel consumption dihitung dengan persamaan berikut :

(3)

dimana m = massa bahan bakar yang dikonsumsi (kg) selama t (detik).

3. METODOLOGI PENELITIANDesain Penelitian

Untuk membandingkan dua perlakuan dengan jumlah sampel yang kecil dengan distribusi populasi tidak diketahui maka desain penelitian yang tepat untuk uji hipotesis adalah uji dwisample Wilcoxon (Walpole,1986). Prosedur uji statistik dwisample Wilcoxon dalah sebagai berikut :

1. Buat tabel perbandingan control dengan perlakuan yang akan dibandingkan rata-ratanya.

2. Ubahlah data pengukuran menjadi data ordinal dan beri tanda pada pengamatan dari perlakuan yang akan dibandingkan rata-ratanya.

3. Jumlahkan rangking dari pengamatan kontrol

w1 = r 1 + r 2+ … + rn

4. Hitunglah jumlah pengamatan komposisi yang diberikan dengan

5. Carilah nilai kritis u minimum

Page 5: KOMPARASI KINERJA DAN EMISI GAS BUANG MESIN BENSIN SATU

tt6. Uji hipotesa dengan

hipotesa yang digunakan H0 : 1 = 2

H1 : 1 2

Uji nilai kritis wilcoxon jika u < u(,n1, n2) , H0 ditolak sebaliknya H0

diterima.

Variabel-Variabel Penelitian Variabel-variabel yang digunakan

dalam penelitian ini dapat diklasifikasikan menjadi tiga, antara lain:

1. Variabel bebasVariabel bebas adalah variasi perlakuan yang diberikan pada penelitian dimana pada penelitian ini adalah variasi perbandingan kompresi mulai 9.0:1, 9.7:1 dan 10.1:1, dengan menggunakan bahan bakar E-10 dan premium. Perbandingan variasi kompressi diperoleh dengan melakukan pengeprasan bagian atas dari blok silinder bagian atas seperti terlihat pada gambar 1.

Gambar 1. Teknik mendapatkan variasi Perbandingan kompressi

2. Variabel TerikatVariabel terikat dapat disebut hasil, akibat atau dependent variable. Variabel terikat pada penelitian ini adalah daya dan effisiensi serta emisi gas buang CO dan HC.

3. Variabel kontrolVariabel kontrol merupakan usaha untuk menghilangkan pengaruh variabel-variabel lain selain variabel bebas yang mempengaruhi hasil variabel terikat.

Beberapa variabel kontrol dalam penelitian ini antara lain:

a. Suhu mesin tetap dijaga sesuai kondisi pada saat mesin bekerja.

b. Sepeda motor Honda Supra Fit tahun perakitan 2004.

c. Putaran mesin antara 4000-8000 rpm pada saat pengujian.

d. Ruangan yang digunakan adalah ruangan terbuka.

Peralatan dan Instrumen Penelitian Pengambilan data merupakan suatu

proses penting untuk mencapai tujuan penelitian dimana parameter yang diukur adalah torsi, putaran, konsumsi bahan bakar, emisi HC dan CO. Untuk mendapatkan data-data tersebut diperlukan peralatan dan alat ukur serta prosedur pengujian. Adapun susunan peralatan dan instrumen pada penelitian kali ini dapat dilihat pada gambar 2.

Blok silinder bagian atas dipapas 0,5 dan 0,75mm

Blok silinder bagian atas dipapas 0,5 dan 0,75mm

Page 6: KOMPARASI KINERJA DAN EMISI GAS BUANG MESIN BENSIN SATU

Gambar 2. Rangkaian instrumen penelitian

Sedangkan peralatan yang digunakan pada penelitian kali ini antara lain :1. Mesin uji motor Honda Supra Fit

dengan spesifikasi sebagai berikut:Tahun pembuatan: 2004Tipe : Mesin OHC, 4 langkah berpendingin udaraDiameter x Langkah : 50 x 49,5 mm2

Silinder : 1 –inline

Volume langkah : 97,1

Perbandingan kompresi : 9,0 : 1 Torsi maksimum : 0,74 kgf.m/ 6000 rpmDaya maksimum : 7,29 PS/ 8.000 rpm

2. DinamometerMerek : DYNOmiteMax speed : 16.000 RpmDaya Maksimal : 20 Hp

Kontrol : Beban dan Katup Tekanan Air : Minimal 9 psi Kebutuhan Air : Minimal 1 gpm Produksi : Land and Sea Inc

3. Tachometer Merek : Strobotesitu D6 85Range operasi : 1000-10000 rpmSistem pengukuran : MekanisKeakurasian : ± 1,5 %

4. Tabung bahan bakar (gelas ukur)Range : 0-250 cc

Akurasi : ± 1 cc

5. Stop watch Merek : Casio

Penunjuk data : DigitalKetelitian : 0,01 detik

6. Exhaus Gas Analyser Merek : Technotest

Tipe : 488Tahun pembuatan : 2001Volt : 220 ± 15 %

: 50 ± 3 %

Daya : 100 wattRange CO2 : 0 ÷ 19,9 %Range HC : 0 ÷ 9999 ppmRange CO : 0 ÷ 9,99 %Range O2 : 0 ÷ 25,0 %

Prosedur Penelitian

Prosedur pengujian dalam penelitian ini menggunakan metoda open throtle dengan pengulangan 3 kali. Adapun langkah – langkah percobaan sebagai berikut:1. Persiapan:

a. Melakukan tune-up pada objek penelitian.

b. Persiapkan bensin premium dan campuran premium-etanolc. Pemeriksaan posisi dan kelengkapan dynamometer dan air yang digunakan.d. Persiapan alat ukur pengujian yang

akan digunakan, seperti tachometer, stopwatch, gelas ukur, exhaust gas analyzer, dan blower.

2. Pengujian:a. Mesin dihidupkan.b. Melakukan pemanasan

mesin untuk mencapai kondisi operasional dari engine tersebut selama 5 menit.

c. Blower pendingin dihidupkan.

d. Memposisikan transmisi pada posisi top gear

Page 7: KOMPARASI KINERJA DAN EMISI GAS BUANG MESIN BENSIN SATU

e. Mengatur bukaan throttle sampai kondisi bukaan throttle bukaan penuh dan pengamatan dilakukan setelah mesin stabil.

f. Mengatur beban dengan mengatur pembukaan katup air (load) dari dynamometer diatur masuk sampai engine menunjukkan putaran yang diinginkan (8000rpm, 7500rpm, 7000rpm, 6500rpm, 6000rpm, 5500rpm, 5000rpm, 4500rpm, 4000rpm, Pengamatan dilakukan setelah tercapai keseimbangan putaran mesin.

g. Melakukan pencatatan data yang meliputi putaran mesin, Torsi, emisi gas buang (CO dan HC) dan waktu pemakaian bahan bakar.

h. Melakukan (mengulang) percobaan a – f untuk kelompok eksperimen.

3. Akhir Pengujian:a. Putaran engine diturunkan

perlahan sampai putaran idle-nya.b. Untuk sesaat engine dibiarkan

pada putaran idle tersebut.c. Engine dimatikan.d. Blower dimatikan.

4. HASIL DAN DISKUSIParameter kinerja mesin yang utama

adalah daya, effisiensi mesin dan emisi gas buang motor bensin. Dimana pada sub bab ini setiap uraian parameter keinerja mesin diawali dengan pengujian statistik data penelitian dengan uji dwisample Wilcoxon kemudian diikuti dengan paparan hasil data hasil pengujian yang disertai diskusi.

Hasil pengujian secara statistik untuk daya mesin fungsi putaran antara mesin berbahan bakar premium dan E-10 pada variasi perbandingan kompressi yang diujikan ditabulasi pada tabel 1.

Tabel 1. Hasil uji dwisampel Wilcoxon untuk daya mesin dengan variasi kompressi

Hasil pengujian statistik dengan metoda uji dwisample Wilcoxon yang ditabulasikan pada tabel 1 memaparkan bahwa penggunaan bahan bakar yang berbeda mempunyai dampak yang signifikan terhadap daya mesin pada perbandingan kompressi standard yaitu 9,0:1 sedangkan pada perbandingan kompressi yang lain tidak terdapat perbedaan yang nyata hal ini didukung oleh hasil penelitian yang di paparkan dalam bentuk gambar mulai gambar 1 sampai 3.

Gambar 1. Daya mesin pada perbandingan kompressi 9,0:1

Pada gambar 1 terlihat bahwa penggunaan bahan bakar E-10 berdampak terhadap turunnya daya yang dihasilkan mesin, hal ini dikarenakan nilai kalor bahan bakar E-10 lebih rendah daripada bahan bakar premium sedangkan pada perbandingan kompressi yang lebih tinggi seperti terlihat pada gambar 2 dan gambar 3.

Page 8: KOMPARASI KINERJA DAN EMISI GAS BUANG MESIN BENSIN SATU

Gambar 2. Daya mesin pada perbandingan kompressi 9,7:1

Gambar 3. Daya mesin pada perbandingan kompressi 10,1:1Daya yang dihasilkan mesin berbahan bakar E-10 tidak memiliki perbedaan hal ini dikarenakan dengan naiknya perbandingan kompressi maka bahan bakar E-10 yang memiliki angka oktan yang lebih tinggi dapat mengkompensasi rendahnya nilai kalor dengan kemampuan bahan bakar yang lebih baik terhadap detonasi, disamping ini diduga naiknya daya yang dihasilkan mesin berbahan bakar E-10 9,0:1 disebabkan proses pembakaran dengan bahan bakar E-10 lebih baik daripada mesin berbahan bakar premium yang ditandai kecilnya emisi HC dan CO yang dihasilkan oleh mesin berbahan bakar E-10 lihat gambar 7 dan gambar 8.

Hasil pengujian statistik untuk data effisiensi mesin fungsi putaran antara mesin berbahan bakar premium dan E-10 pada variasi perbandingan kompressi yang diujikan ditabulasi pada tabel 2.

Tabel 2. Hasil uji dwisampel Wilcoxon untuk effisiensi mesin dengan variasi kompressi

Hasil pengujian statistik dengan metoda uji dwisample Wilcoxon yang ditabulasikan pada tabel 2 memaparkan bahwa penggunaan bahan bakar yang berbeda mempunyai dampak yang signifikan terhadap effisiensi mesin pada perbandingan kompressi standard yaitu 9,0:1 dan 10,1:1 sedangkan pada perbandingan kompressi 9,7:1 tidak terdapat perbedaan yang nyata hal ini didukung oleh hasil penelitian yang di paparkan mulai dari gambar 4 sampai 6.

Gambar 4. Effisiensi mesin pada perbandingan kompressi 9,0:1

Seperti halnya pada daya mesin, effisiensi mesin untuk bahan bakar E-10 mengalami penurunan untuk kompressi standard, dan mengalami peningkatan seiring bertambah perbandingan kompressi, namun peningkatan effisiensi mesin pada perbandingan kompressi 9,7:1 antara mesin berbahan bakar premium dan E-10 tidak nyata artinya effisiensi yang dihasilkan oleh mesin baik berbahan bakar premium maupun E-10 adalah sama (lihat gambar 5).

Sebaliknya pada perbandingan kompressi 10,1:1, mesin berbahan bakar E-10 memiliki effisiensi yang lebih tinggi daripada mesin berbahan bakar premium

Page 9: KOMPARASI KINERJA DAN EMISI GAS BUANG MESIN BENSIN SATU

(lihat gambar 6). Hal ini diduga karena pada perbandingan kompressi yang tinggi pengaruh angka oktan yang tinggi seperti pada bahan bakar E-10 menyebabkan bahan bakar lebih tahan terhadap detonasi. Kemudian adanya oksigen ikutan pada bahan bakar E-10 menyebabkan proses pembakaran lebih baik daripada mesin berbahan bakar premium. Hal ini ditunjukkan oleh rendahnya emisi HC dan CO yang dihasilkan oleh mesin berbahan bakar E-10 (lihat gambar 7 dan 8).

Gambar 5. Effisiensi mesin pada perbandingan kompressi 9,7:1

Gambar 6. Effisiensi mesin pada perbandingan kompressi 10,1:1

Untuk melihat perbandingan antara data emisi yang dihasilkan oleh mesin berbahan bakar E-10 dan premium baik berupa HC maupun CO diuji dengan menggunakan metoda uji dwisample Wilcoxon yang ditabulasikan pada tabel 3 dan 4.

Tabel 3. Hasil uji dwisampel Wilcoxon untuk emisi HC dengan variasi kompressi

Tabel 4. Hasil uji dwisampel Wilcoxon untuk emisi CO dengan variasi kompressi

Hasil pengujian statistik dengan metoda uji dwisample Wilcoxon yang ditabulasikan pada tabel 3 dan 4 memaparkan bahwa penggunaan bahan bakar yang berbeda mempunyai dampak yang signifikan terhadap emisi gas buang baik berupa HC dan CO untuk semua perbandingan kompressi yang diujikan (lihat gambar 7 dan 8).

Gambar 7. Pengaruh pemakaian bahan bakar E-10 terhadap emisi HC dengan variasi perbandingan kompressi relatip terhadap bakondisi standard

Pemakaian E-10 sebagai bahan bakar ternyata dapat menurunkan kadar emisi yang dihasilkan mesin baik berupa HC maupun CO. Penurunan kadar emisi semakin meningkat seiring bertambahnya perbandingan kompressi dengan rata-rata tertinggi penurunannya pada perbandingan 10,1:1 sebesar 26,87 % untuk HC dan 36,6 % untuk CO.

Page 10: KOMPARASI KINERJA DAN EMISI GAS BUANG MESIN BENSIN SATU

Gambar 8. Pengaruh pemakaian bahan bakar E-10 terhadap emisi CO dengan variasi perbandingan kompressi relatip terhadap bahan bakar premium

Penurunan jumlah emisi ini disebabkan proses pambakaran mesin dengan menggunakan bahan bakar E-10 lebih baik daripada mesin berbahan bakar premium. Perbaikan proses pembakaran tersebut diduga dari oksigen ikutan yang ada pada rantai kimia bahan bakar E-10 sehingga proses pembakaran lebih sempurna daripada bahan bakar premium.

5. KESIMPULANDari uraian diatas dapat ditarik

beberapa kesimpulan- Pemakaian bahan bakar E-10 tidak

mempengaruhi daya yang dihasilkan mesin untuk perbandingan kompressi tinggi kecuali pada kondisi standard menyebabkan daya yang dihasilkan oleh mesin lebih rendah.

- Effisiensi yang dihasilkan oleh mesin berbahan bakar E-10 lebih rendah daripada mesin berbahan bakar premium untuk kondisi standard dan lebih tinngi pada perbandingan kompressi 10,1:1.

- Pemakaian E-10 sebagai bahan bakar ternyata dapat menurunkan kadar emisi yang dihasilkan mesin baik berupa HC maupun CO. Penurunan kadar emisi semakin meningkat seiring naiknya perbandingan kompressi dengan rata-rata tertinggi penurunan terjadi pada perbandingan 10,1:1 sebesar 26,87 % untuk HC dan 36,6 % untuk CO.

UCAPAN TERIMA KASIHPenulis ucapkan terima kasih pada

Lembaga Penelitian Universitas Negeri Surabaya yang telah mendukung secara finansial penelitian ini dan saudara Jefri atas bantuannya untuk mengumpulkan data penelitian.

DAFTAR PUSTAKA1. Anonim, 2009, Import Premium

Indonesia Tahun 2008, (Online) (www.pertaminatongkang.co.id di akses 12 April 2009).

2. Arifin, Zaenal. (2007). Pengaruh perubahan Diameter Main Jet terhadap Unjuk Kerja Dan Kadar Emisi Gas Buang Engine 4 Langkah. Skripsi tidak dipublikasikan, ITS, Surabaya

3. Armely dkk., 2004, Bumi Makin Panas,(Online)(http://www.pelangi.or. id/publikasi/2007/bumi makin panas.pdf diakses 27 mei 2008).

4. Dewan Riset Nasional, 2006, Arah Kebijakan Riset Nasional 2006 – 2009, Jakarta.

5. Hambali, dkk. (2007). Teknologi Bioenergi. Jakarta: PT Argo Media Pustaka.

6. Obert, Edward F. 1973. International Combustion Engine and Air Pollution. New York: Harpe and Row, Publishers, Inc.

7. Rochma, Malia. 2008., Prospek Sektor Transportasi Di Indonesia. (Online), (http://www.bni.co.id/Portals/0/Document/Transportasi.pdf, diakses 22 Oktober 2008).

8. Ronald E., Walpole., Raymond H., Meyers., 1986, Ilmu peluang dan Statistika untuk insinyur dan ilmuwan, Bandung, Penerbit ITB.

9. Widodo, Susilo Teguh. (2008). Pengaruh Pengunaan Biopremium Sebagai Extender Bensin Terhadap Unjuk Kerja Dan Kadar Emisi Gas Buang Sepeda Motor Empat Langkah.

Page 11: KOMPARASI KINERJA DAN EMISI GAS BUANG MESIN BENSIN SATU

Skripsi tidak diterbitkan, UNESA, Surabaya.

10. Wijayangto, Danar. (2004). Studi Eksperimental Pengaruh Variasi Diameter Main Jet terhadap Unjuk Kerja Dan Kadar Emisi Gas Buang dengan Bahan Bakar Permium-Etanol 30% (E30). Skripsi tidak diterbitkan, ITS, Surabaya.

11. Wikipedia. (2008). Etanol. Diambil pada 26 maret 2008 dari http://id.wikipedia.org/wiki/Etanol.