2017 : OPTIMASI PERFORMANSI DAN EMISI MESIN SPARK IGNITION SATU SILINDER PADA PEMBAKARAN CAMPURAN GASOLINE – BIOETHANOL KONSENTRASI TINGGI

Dr.Ir. Budi Utomo Kukuh Widodo M.E.
Dr. Bambang Sudarmanta ST., MT.

External link

Type

RESEARCH

Keywords

-


Abstract

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengoptimasi pembakaran bahan bakar campuran gasoline-ethanol pada konsentrasi tinggi (E70) agar dihasilkan kinerja mesin yang tinggi dan emisi pembakaran yang rendah. Adapun target khusus dari penelitian ini, adalah mengevaluasi feasibility penggunaan bahan bakar campuran gasoline-bioethanol konsentrasi tinggi untuk kendaraan roda dua (motor), dengan desain awal berbahan bakar gasoline yang ada di Indonesia. Tujuan tersebut adalah sebagai bentuk kontribusi pada diversifikasi energi baru dan terbarukan. Hal tersebut juga merupakan salah satu upaya untuk menciptakan energi hijau dan mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil. Ethanol adalah salah satu jenis sumber energi alternatif dengan cadangan yang melimpah. Produk pembakaran ethanol terbukti sangat signifikan menurunkan gas rumah kaca yang memicu pemanasan global. Sedangkan target khusus yang ditetapkan, menunjukkan hasil penelitian ini dapat sejalan dan mendukung kebijakan pemerintah yang diatur dalam Peraturan Menteri ESDM Republik Indonesia Nomor 12 Tahun 2015, tentang pentahapan kewajiban minimal penggunaan bioethanol (E100) sebagai bahan bakar sebesar 20% terhadap kebutuhan energi total sampai tahun 2025.\n\nUntuk mencapai tujuan tersebut, penelitian akan dilaksanakan melalui metode studi eksperimental. Strategi peningkatan kinerja dan penurunan emisi dilakukan melalui beberapa proses, yaitu: 1) mapping durasi injeksi pada nilai 100%, 125%, 150%, 175% dan 200%. 2) mapping waktu pengapian dilakukan pada titik 10o, 14o, 18o, 22o dan 26o BTDC. Kondisi terbaik pada setiap proses mapping didasarkan pada nilai torsi maksimal yang dihasilkan. Durasi injeksi dengan nilai diatas 100% dipilih karena nilai kalor bioethanol yang lebih kecil dari pada gasoline. Demikian halnya waktu pengapian yang dimajukan untuk mengakomodasi sifat oksigenate dari bahan bakar bioethanol. Disamping kedua parameter diatas, untuk meningkatkan efisiensi mesin dan menurunkan konsumsi bahan bakar, akan diaplikasikan rasio kompressi 12-13, yang merupakan salah satu kekhasan penelitian ini. Optimasi parameter pembakaran mesin meliputi, rasio kompressi, durasi injeksi, waktu pengapian dan kecepatan mesin dilakukan dengan pendekatan matematika-statistik melalui Methode Response Surface.\n\nHasil penelitian pendahuluan yang telah dilakukan terhadap pembakaran bioethanol murni (E100) menunjukkan penurunan yang sangat signifikan pada emisi karbon monoksida (CO) dan hydrokarbon (HC), yaitu sebesar 68,9% sampai dengan 86,6% dan 11,3% sampai dengan 19,1% serta daya mesin meningkat sebesar 5,7% - 28,8%, selama operasional mesin. Akan tetapi, konsumsi bahan bakar meningkat di kisaran 16,5%-64,9%. Hasil tersebut diperoleh pada kondisi optimum mesin yaitu, durasi injeksi 150-175%, waktu pengapian 10o–18o BTDC dan rasio kompressi 13:1.\n \nBerdasarkan hasil penelitian tersebut, maka pengujian bahan bakar campuran gasoline dan ethanol pada persentase 70%, diharapkan dapat menurunkan konsumsi bahan bakar yang relatif masih tinggi. Disamping itu, penelitian ini akan menemukan strategi baru untuk mengatasi sejumlah kekurangan dan permasalahan penggunaan ethanol konsentrasi tinggi untuk kendaraan bermotor di Indonesia\n