MUHAMAD ARIF WAKHID 4209100018 TEKNIK SISTEM PERKAPALAN FTK -ITS

Analisis Perbandingan Performa dan Emisi NOX Motor Diesel Menggunakan Bahan Bakar

Biodiesel Minyak Jelantah (Waste Cooking Oil) dengan Bio Solar.

Dosen Pembimbing : Aguk Zuhdi Muhammad Fathallah Ir., M.Eng, PhD I Made Ariana, S.T, M.T, Dr.MarSc

LATAR BELAKANG

LATAR BELAKANG

Emisi Minyak Bumi Terbentuknya Lama dan Sumber Energi Tak Terbarukan

LATAR BELAKANG

MINYAK JELANTAH

BAHAN BAKAR

ALTERNATIF

BIOGAS

BIOETANOL

GAS ALAM

PERUMUSAN MASALAH

Bagaimana perbedaan performa motor diesel berbahan bakar biodiesel dari minyak jelantah (waste cooking oil) dengan biosolar?

Bagaimana perbedaan emisi NOx dari motor diesel berbahan bakar biodiesel dari minyak jelantah (waste cooking oil) dengan biosolar?

TUJUAN PENELITIAN

Mengetahui performa mesin diesel jika digunakan dua jenis bahan bakar yang berbeda.

Mengetahui perbandingan kandungan emisi antara biosolar dan biodiesel minyak jelantah (waste cooking oil).

MANFAAT PENELITIAN

Memberikan informasi dan data mengenai performa dan emisi yang terkandung dalam biosolar dan biodiesel murni dari minyak jelantah (waste cooking oil).

METODOLOGI

ANALISA DAN PEMBAHASAN

1. Pengujian karakteristik biodiesel Tabel 1.1. Hasil pengujian karakteristik di laboratorium

Parameter Satuan Hasil Analisa Metode Analisa Standar SNI Viscositas cPs 12.50 ASTM

D-445 -

Calorific Value kcal/kg 9172,55 ASTM D-240 -

Flash Point 0C 198 ASTM D-93

min 100oC

Cetane Number 51,6 Octane Analyzer ASTM D-13

Min 51

Parameter yang diujikan di laboratorium semuanya memenuhi karakteristik biodiesel menurut SNI.

ANALISA DAN PEMBAHASAN

2. Pengujian Pra-Eksperimen (Engine Set-up) Data Mesin yang digunakan :

Merk : KIPOR Diesel Engine KM 178 F Daya Maksimum : 3,68 kW Putaran Maksimum : 3600 rpm

Hasil Pengukuran berupa daya maksimum pada beban penuh, SFOC pada beban penuh, dan torsi maksimum yang dihasilkan.

ANALISA DAN PEMBAHASAN

2. Pengujian Pra-Eksperimen (Engine Set-up)

Grafik 2.1. Perbandingan Daya vs SFOC

450

500

550

600

650

700

750

800

850

0,8 1,3 1,8 2,3

SFO

C (g

r/kW

h)

Daya (kW)

Daya Vs SFOC RPM 3300

Biosolar Pertamina

Tabel 2.1. Tabel hasil engine set-up pada putaran tetap dengan variasi beban

Rpm Motor Beban Lampu(KW)

Daya (kW)

SFOC (gr/kWh)

3300 1000 0,910 820,0 3300 1500 1,345 588,6 3300 2000 1,748 525,2 3300 2500 2,013 576,8

3300 3000 2,123 603,8

ANALISA DAN PEMBAHASAN

2. Pengujian Pra-Eksperimen (Engine Set-up)

Grafik 2.2. Perbandingan Rpm vs Torsi

Tabel 2.2. Tabel hasil engine set-up pada variasi putaran dengan beban tetap

Rpm Motor Beban Lampu (KW)

Torsi (N.m)

2700 2800 2900 3000 3100 3200 3300

3000

4,93 5,13 5,48 5,74 6,07

6,321 6,14

4,500 4,700 4,900 5,100 5,300 5,500 5,700 5,900 6,100 6,300 6,500

2500 2700 2900 3100 3300 3500

TORQ

UE

(N.m

)

RPM

RPM VS TORQUE

Load 3000

ANALISA DAN PEMBAHASAN

2. Pengujian Pra-Eksperimen (Engine Set-up)

Grafik 2.3. Perbandingan Rpm vs Daya

Tabel 2.3. Tabel hasil engine set-up pada variasi putaran dengan beban tetap

Rpm Motor Beban Lampu (KW)

Daya (kW)

2700 2800 2900 3000 3100 3200 3300

3000

1,39 1,50 1,66 1,8

1,97 2,11 2,13

1,300

1,400

1,500

1,600

1,700

1,800

1,900

2,000

2,100

2,200

2500 2700 2900 3100 3300 3500

DAYA

(kW

)

RPM

RPM VS DAYA

Load 3000

ANALISA DAN PEMBAHASAN

3. Pengujian performa dengan perbandingan dua bahan bakar yang berbeda

Grafik 3.1. Perbandingan Daya vs SFOC

450

500

550

600

650

700

750

800

850

0,8 1,3 1,8 2,3 2,8

SFO

C (g

r/kW

h)

Daya (kW)

Daya Vs SFOC RPM 3300

Biosolar Pertamina

Biodiesel Minyak Jelantah (B 7,5)

Kesimpulan dari grafik 3.1 : • Biodiesel minyak jelantah (B7,5) memiliki performa lebih baik pada full load engine dengan daya 1,977 kW dan SFOC 521 gr/kWh. • Biosolar hanya menghasilkan daya 1,74 kW dan SFOC 525,22 gr/kWh pada full load engine

ANALISA DAN PEMBAHASAN

3. Pengujian performa dengan perbandingan dua bahan bakar yang berbeda

Grafik 3.2. Perbandingan Rpm vs Daya pada beban penuh

Kesimpulan dari grafik 3.2: • Biodiesel minyak jelantah (B7,5) memiliki performa lebih baik pada beban penuh dengan peningkatan daya lebih besar dari biosolar.

• Daya meningkat dengan menggunakan biodiesel minyak jelantah sebesar 5,70 % pada putaran 3300 rpm.

1,500

1,600

1,700

1,800

1,900

2,000

2,100

2,200

2,300

2850 2900 2950 3000 3050 3100 3150 3200 3250 3300 3350

Daya

Rpm

Biodiesel Minyak Jelantah

Biosolar Pertamina

ANALISA DAN PEMBAHASAN

3. Pengujian performa dengan perbandingan dua bahan bakar yang berbeda

Grafik 3.3. Perbandingan Rpm vs Torsi pada beban penuh

Kesimpulan dari grafik 3.3: • Biodiesel minyak jelantah (B7,5) memiliki performa lebih baik pada beban penuh dengan peningkatan torsi lebih besar dari biosolar.

• Torsi meningkat dengan menggunakan biodiesel minyak jelantah sebesar 5,53% % pada putaran 3300 rpm.

4,5

5

5,5

6

6,5

7

2800 2900 3000 3100 3200 3300

TOR

QU

E (N

.m)

RPM

Biosolar Pertamina

Biodiesel Minyak Jelantah

ANALISA DAN PEMBAHASAN

4. Pengujian emisi NOx dengan perbandingan dua bahan bakar yang berbeda

Grafik 4.1. Perbandingan beban vs NOx pada variasi beban

Kesimpulan dari grafik 4.1: • Kadar NOx pada biosolar mengalami penurunan dengan naiknya pembebanan. Rata-rata penurunannya sebesar 95,6 %

•Kadar NOx pada biodiesel minyak jelantah mengalami penurunan setiap kenaikan pembebanan dengan rata-rata 17,87%

•Secara keseluruhan, kedua bahan bakar mengalami penurunan kadar NOx seiring dengan naiknya pembebanan.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0,75 1,25 1,75 2,25 2,75

NO

X (g

r/kW

h)

Daya (kW)

Emisi Biosolar

Emisi Biodiesel Minyak Jelantah

ANALISA DAN PEMBAHASAN 4. Pengujian emisi NOx dengan perbandingan dua bahan bakar yang

berbeda

Grafik 4.2. Perbandingan putaran (rpm) vs NOx pada variasi putaran

Kesimpulan dari grafik 4.2: • Rata-rata penurunan NOx biodiesel minyak jelantah sebesar 13,4% setiap kenaikan putaran.

•Secara keseluruhan kedua bahan bakar mengalami penurunan kadar NOx pada setiap kenaikan variasi putaran.

0 0,5

1 1,5

2 2,5

3 3,5

4 4,5

5

2800 2900 3000 3100 3200 3300 3400

NO

X (g

r/kW

h)

Rpm

Emisi Biosolar

Emisi Biodiesel Minyak Jelantah

KESIMPULAN

• Bahan bakar biodiesel minyak jelantah menghasilkan SFOC (specific fuel oil consumption) yang lebih rendah dibandingkan biosolar PERTAMINA dengan penurunan SFOC sebesar 0,65% dan peningkatan daya sebesar 13,21%.

• Biodiesel minyak jelantah menghasilkan daya yang lebih besar

dibandingkan dengan biosolar PERTAMINA pada percobaan beban penuh motor diesel dengan kenaikan daya sebesar 5,7%.

• Torsi yang dihasilkan bahan bakar biodiesel minyak jelantah pada pengujian

beban penuh motor diesel mengalami kenaikan torsi sebesar 5,53% pada putaran 3300 rpm dibandingkan dengan biosolar PERTAMINA.

• Dalam pengujian emisi NOx pada variasi rpm dengan beban tetap dan

variasi beban pada rpm tetap, bahan bakar biosolar PERTAMINA memiliki kadar NOx yang lebih rendah dibandingkan dengan bahan bakar biodiesel minyak jelantah.

Analisis Perbandingan Performa dan Emisi NOX Motor Diesel Menggunakan Bahan Bakar Biodiesel Minyak Jelantah (Waste Cooking Oil) dengan Bio Solar.LATAR BELAKANGLATAR BELAKANGLATAR BELAKANGPERUMUSAN MASALAHTUJUAN PENELITIANMANFAAT PENELITIANMETODOLOGIANALISA DAN PEMBAHASANANALISA DAN PEMBAHASANANALISA DAN PEMBAHASANANALISA DAN PEMBAHASANANALISA DAN PEMBAHASANANALISA DAN PEMBAHASANANALISA DAN PEMBAHASANANALISA DAN PEMBAHASANANALISA DAN PEMBAHASANANALISA DAN PEMBAHASANKESIMPULANTERIMA KASIH