Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :

Berdasarkan arahan dari pemerintah melalui Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral, mengeluarkan Permen ESDM No.12/2015 mengenai pemanfaatan Bioetanol (E100) sebagai campuran BBM diproyeksikan akan mencapai 5% pada tahun 2020 dan 20% pada tahun 2025 khususnya pada bidang transportasi. Perlu dilakukan penelitian yang akan dicari nilai Research Octane Number (RON) paling optimal sebagai dasar untuk menentukan kombinasi persentase fuel grade bioetanol dengan bahan bakar yang telah tersedia di pasaran. Fokus utama penelitian ini yaitu optimasi unjuk kerja mesin empat langkah bervolume 150cc dengan bahan bakar bioetanol menggunakan engine control module (ECM). Dalam penelitian ini pengujian mesin dilakukan dengan bantuan engine dynamometer test dimana mesin terpasang pada perangkat dyno. Bahan bakar yang digunakan dalam penelitian ini merupakan bahan bakar campuran antara bensin oktan 88 dengan ethanol bervolume 40% sampai 60% (E40, E50 dan E60). Hasil uji dari campuran bahan bakar tersebut memilki tren naik dikarenakan nilai oktan yang juga naik. Namun kenaikkan pada hasil uji masih belum maksimal, upaya optimasi menggunakan Engine Control Module (ECM) keluar menjadi solusi tanpa harus mengubah spesifikasi atau komponen yang ada pada mesin. Percobaan yang dilakukan menggunakan ECM yaitu dengan mengubah derajat pengapian dan durasi injeksi pada mesin. Pengubahan pada perangkat Engine Control Module bertujuan untuk mendapatkan hasil performa yang lebih baik. Hal ini berdasarkan karakter mesin yang diubah titik pengapiannya akan mengakibatkan bahan bakar yang terbakar akan semakin banyak. Dari fenomena tersebut, daya dan torsi yang dihasilkan akan semakin tinggi. Pengujian emisi dilakukan menggunakan AVL Compact Diagnostic System. Hasil pengujian emisi menunjukkan pembakaran yang mendekati stoikiometri yaitu ketika kadar karbon dioksida dan nitrogen oksida maksimum, sedangkan kadar karbon monoksida dan hidrokarbon minimum. Berdasarkan hasil penelitian, bahan bakar campuran yang menghasilkan torsi dan daya maksimum yaitu Bensin RON 88 E40 dengan pengaturan pengaturan ignition timing +8°bTDC dan injection duration -10%. Specific fuel consumption mencapai minimum pada bahan bakar Bensin RON 88 E60 dengan pengaturan ignition timing +8°bTDC dan injection duration -10%. Kadar karbon dioksida dan nitrogen oksida mencapai maksimum pada bahan bakar Bensin RON 88 E40 dengan pengaturan ignition timing +8°bTDC dan injection duration -15% serta pengaturan ignition timing +8°bTDC dan injection duration -10%. Sedangkan kadar karbon monoksida mencapai nilai minimum pada Bensin RON 88 E50 pengaturan ignition timing +8°bTDC serta injection duration -15% dan hidrokarbon mencapai minimum pada Bensin RON 88 E60 pengaturan ignition timing +4°bTDC serta injection duration -10%.

 

---

Based on appeals from the government through the Minister of Energy and Mineral Resources Regulation, ESDM Regulation No.12 / 2015 regarding the use of Bioethanol (E100) as a gasoline fuel mixture is projected to reach 5% in 2020 and 20% in 2025 especially in the transportation sector. Mixing fuel grade bioethanol with gasoline fuel will increase the Research Octane Number (RON) value. Research needs to be done to find the value of the most optimal Research Octane Number (RON) value will be sought as a basis for determining the percentage combination of fuel grade bioethanol with gasoline fuels that are already available on the market. The main focus of this thesis is to optimize the performance of a 150cc engine with bioethanol fuel using Engine Control Module (ECM). In this research, the performance test is done by using the engine dynamometer test where the engine is attached to the dynamometer components. The fuel that are used in this research is a mixture between RON 88 gasoline and bioethanol with 40% - 60% volume (E40, E50, and E60). The performance from this mixture has an increase because of the mixtures octane number is also increase. But that result still not reach the optimum value. A solution using Engine Control Module (ECM) is carried out because we can optimize the engine without changing any parts or specification. The performance test using the Engine Control Module (ECM) is done by changing the ignition angle and the injection duration. The final result in this research consist of power, torque, specific fuel consumption (SFC), and exhaust gas emissions. Emission testing is carried out using the AVL Compact Diagnostic System. The results of emission tests show that the combustion approaching stoichiometry is when the levels of carbon dioxide and nitrogen oxides are maximum, while the levels of carbon monoxide and hydrocarbons are minimum. Based on the results of the research, a gasoline-bioethanol fuel mixture that produces maximum torque and power is RON 88 E40 Gasoline with ignition timing +8°bTDC and injection duration of -10%. Specific fuel consumption reaches a minimum in RON 88 E60 Gasoline with ignition timing +8°bTDC and -10% injection duration. The levels of carbon dioxide and nitrogen oxides reach maximum in RON 88 E40 Gasoline with ignition timing +8°bTDC and injection duration -15% and ignition timing +8°bTDC and injection duration -10%. While the levels of carbon monoxide reach a minimum in RON 88 E50 Gasoline with ignition timing +8°bTDC and injection duration -15%, and hydrocarbons reach a minimum in RON 88 E60 with ignition timing +4°bTDC and injection duration -10%.

Abstrak :
Kebutuhan energi setiap tahunnya terus meningkat terutama pada kebutuhan bahan bakar minyak. Konsumsi bahan bakar minyak yang terus meningkat menyebabkan permasalahan seperti semakin tingginya emisi dan ketersediaan bahan bakar minyak yang terus menurun yang akan habis pada waktunya. Indonesia tidak dapat menaruh sepenuhnya kebutuhan akan bahan bakar kepada bahan bakar minyak. Oleh karena itu dikeluarkan Permen ESDM No.12/2015 mengenai pemanfaatan bahan bakar nabati yang dapat diproduksi melalui fermentasi bahan pangan. Proyeksi pemerintah akan peraturan ini adalah pencapaian sebesar 20% pada tahun 2025 terkhusus pada penggunaan bahan bakar nabati. Pemanfaatan bahan bakar nabati seperti bioetanol dapat digunakan sebagai blending agent yang ditambahkan pada bahan bakar minyak agar penggunaannya dapat menurun. Dengan komposisi pencampuran ini, dapat berdampak kepada pengurangan emisi lingkungan. Maka dari itu, penelitian ini dilakukan untuk mencari dan mempelajari karakteristik dari pencampuran bahan bakar dengan bioetanol yang akan berdampak kepada pembakaran mesin. Bahan bakar minyak menggunakan bensin RON 88 karena ketersediaannya dan memiliki karakter terendah diantara variasi bensin di Indonesia. Bioetanol menggunakan fuel-grade bioetanol dengan konsentrasi sebesar 99,5%. Pencampuran dilakukan secara perbandingan volume menjadikan sifat konsentrasi yang dihasilkan adalah volumetrik. Subjek penelitian terbagi menjadi empat yaitu campuran bensin RON 88 dengan konsentrasi bioetanol 60% (E60), 70% (E70), 80% (E80), dan 90% (E90). Penelitian karakteristik bahan bakar campuran menghasilkan peningkatan terhadap massa jenis, nilai research octane number (RON), dan kandungan oksigen. Namun, didapatkan penurunan terhadap temperatur distilasi dan tekanan pada reid-vapor pressure (RV). Standar yang digunakan pada penlitian ini adalah massa jenis (ASTM D 4052), distilasi (ASTM D 86), RVP (ASTM D 5191), RON (ASTM D 2699), dan kandungan oksigen (ASTM D 5845). Berdasarkan perubahan karakter bahan bakar sehingga diperlukannya modifikasi dari mesin agar dapat bekerja optimal dengan menggunakan bahan bakar campuran. Engine Control Modul (ECM) digunakan untuk memodifikasi pengaturan khususnya pada ignition timing dan injection duration. Dengan begitu, penelitian ini dapat melakukan pengaturan yang terbaik untuk menguji bahan bakar campuran agar mendapatkan hasil yang optimal yang akan dibandingkan dengan pengaturan awal dan bahan bakar bensin murni. Pengujian unjuk kerja mesin menggunakan AVL Engine Dynamometeruntuk mengetahui hasil torsi, daya dan specific fuel consumption (SFC) yang dihasilkan pada putaran mesin dengan kecepatan 3500, 5000, 6500, dan 8000 RPM. Keadaan throttle selama pengujian dalam kondisi wide open untuk menghasilkan performa maksimum. Pengujian emisi dilakukan menggnakan alat AVL Compact Diagnostic System. Alat tersebut akan mengetahui hasil emisi gas buang karbon dioksida, karbon monoksida, hidrokarbon dan nitrogen oksida yang dihasilkan selama pengujian. Pengaruh pencampuran bensin dengan bioethanol menggunakan modifikasi pengaturan ECM menghasilkan kenaikkan daya dan torsi, serta SFC yang lebih baik. Berdasarkan penelitian, dihasilkan daya maksimum yang diperoleh bahan bakar E60 dengan pengaturan ignition timing 28obTDC dan injection duration -10% ms pengaturan awal. Torsi maksimum dihasilkan bahan bakar E60 dengan pengaturan ignition timing 30obTDC dan injection duration -10% ms. Specific fuel consumption minimum dihasilkan bahan bakar E90 dengan pengaturan ignition timing 30obTDC dan injection duration -10% ms. Kadar karbon dioksida maksimum dihasilkan bahan bakar E70 dengan pengaturan ignition timing 20obTDC dan injection duration baseline. Kadar karbon monoksida minimum dihasilkan bahan bakar E80 dengan pengaturan ignition timing 30obTDC dan injection duration -10% ms. Kadar hidrokarbon minimum dihasilkan bahan bakar E80 dengan pengaturan ignition timing 20obTDC dan injection duration baseline. Kadar nitrogen oksida maksimum dihasilkan bahan bakar E60 dengan pengaturan ignition timing 32obTDC dan injection duration -10% ms. ......Energy needs is increasing every year especially the needs of gasoline fuel. This condition generates the emission increase problem and reducement of crude-oil reserve. Indonesia have to find the solution to handle the problem. Therefore, government issued Permen ESDM No.12/2015 regarding the use of biofuels. Utilization of biofuels such bioethanol used as blending agent that added to the gasoline. This solution potentially benefitted to reduce the use of gasoline fuel. This research conducted the performance and emission test to the fuel mixture of gasoline and bioethanol. Gasoline test subject used in this research was RON 88 gasoline because the availability in the market and the low characteristic behavior compared to other gasoline in Indonesia. Bioethanol test subject used fuel grade bioethanol with concentration of 99,5%. Mixing carried out volumetrically. The research subject divided into four that are RON 88 gasoline with bioethanol concentration of bioetanol 60% (E60), 70% (E70), 80% (E80), dan 90% (E90). Chacteristic research to the fuel blends produced an increase to the density, value of research octane number (RON), and oxygenates content. However, there were decrease to the characteristic of distillation temperature, and reid-vapor pressure (RVP). Standardization used on this characteristic research were density (ASTM D 4052), distillation (ASTM D86), RVP (ASTM D 5191), RON (ASTM D 2699), and oxygenates content (ASTM D 5845). Based on characteristic transformation of the fuel blends required modification to the test engine to perform optimally. Engine Control Module (ECM) used to modificate the configuration especially ignition timing and injection duration. Therefore, this research conducted the best configuration so test the fuel blends can produce the optimal performance. The performance test used AVL Engine Dynamometer to find results of torque, power, and specific fuel consumption (SFC) produced at engine speed of 3500, 5000, 6500, and 8000 RPM. Throttle condition was wide open during the test to produce maximum performance. Emission test done using AVL Compact Diagnostic System to find the results of carbon dioxide, carbon monoxide, hydrocarbon, and nitrogen oxide. The benefit of using bioethanol as blending agent to gasoline with the modification to the ECM produced an increase to torque, power and SFC. Based on this research, produced maximum power by E60 fuel blends with ignition timing configuration of 28obTDC and injection duration configuration of -10% ms from original. Maximum torque produced by E60 fuel blends with ignition timing configuration of 30obTDC and injection duration configuration of -10% ms. Minimum specific fuel consumption produced by E90 fuel blends with ignition timing configuration of 30obTDC dan injection duration configuration of -10% ms. Carbon dioxide percentage produced maximally by E70 fuel blends with ignition timing configuration of 20obTDC and injection duration baseline. Carbon monoxide percentage produced minimally by E80 fuel blends with ignition timing configuration of 30obTDC dan injection duration configuration of -10% ms. Hidrocarbon percentage produced minimally by E80 fuel blends with ignition timing configuration of 20obTDC and injection duration baseline. Nitrogen oxide percentage produced maximally by E60 fuel blends with ignition timing configuration of 32obTDC dan injection duration configuration of -10% ms.