ANALISIS KOMBINASI MFO (MARINE FUEL OIL) DAN DO (DIESEL OIL) PADA MESIN DIESEL NANCHANG 2105 A-A3SKRIPSIDiajukan sebagai syarat untuk memperoleh gelar sarjana teknik pada Jurusan Perkapalan Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin

OLEHSUARDID331 07 007

PROGRAM STUDI TEKNIK SISTEM PERKAPALANJURUSAN PERKAPALAN FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS HASANUDDINMAKASSAR2012

ABSTRAKDiesel Oil merupakan salah satu bahan bakar burner yang pemakaiannya terbanyak sementara jumlah cadangannya semakin sedikit, pencampuran bahan bakar Diesel Oil dan Marine Fuel Oil sebelum diujikan kedalam mesin Diesel Nanchang 2015A-A3 dilakukan untuk mengetahui besar nilai kerja serta efisiensi thermal efektif mesin di setiap kombinasi bahan bakar yang digunakan, Namun pada kenyataannya,seiring meningkatnya volume marine fuel oil justru membuat nilai kerja ikut bertambah,. Metode yang digunakan pada penelitian ini bersifat eksperimental dengan menghitung nilai kerja dan efisiensi thermal efektif mesin diesel Nanchang 2105-A3 pada berbagai variasi kombinasi bahan bakar dan putaran mesin 900, 1050, dan 1200 rpm . Hasil penelitian menunjukkan parameter nilai kerja terbaik adalah pada sampel kombinasi 4 yang mana pada putaran 1200 rpm, menghasilkan nilai kerja sebesar 880 J, namun dari segi efisiensi thermal efektif untuk bahan bakar diesel oil murni jauh lebih besar dibandingkan dengan kombinasi bahan bakar yang lain yaitu sebesar 0,158.Kata kunci : Mesin diesel, Kombinasi Bahan Bakar, Nilai Kerja, Efisiensi Thermal Efektif

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan segala rahmat dan hidayah-Nya sehingga skripsi yang dibuat dapat terselesaikan. Shalawat dan salam terkhusus kepada teladan sampai akhir zaman, Rasulullah Muhammad SAW. Mengingat bahwa apa yang disajikan pada tugas akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun demi kesempurnaan tugas akhir ini.Selama proses pengerjaan skripsi ini, penulis telah mendapatkan banyak bantuan dari berbagai pihak, untuk itu pada kesempatan kali ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:1. Ibu Ir.Hj. Syerly Klara, MT, selaku pembimbing I atas arahannya dan telah meluangkan banyak waktu dan pemikirannya.2. Bapak A. Husni Sitepu, ST.,MT selaku pembimbing II yang telah memberikan banyak masukan serta idenya.3. Bapak M. Rusydi Alwi ST.,MT. Bapak Ir.Zulkifli A. Yusuf ,MT, dan Ibu Hasnawiyah Hasan ST.,MEngSc selaku tim penguji yang memberikan banyak saran untuk penyempurnaan skripsi ini.4. Bapak Daeng Paroka, ST.,MT, Ph.D selaku ketua Jurusan Teknik Perkapalan Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin, kepala laboratorium Teknik Sistem Perkapalan sekaligus sebagai penguji yang telah banyak mengarahkan penulis selama proses perkuliahan.5. Ibuku, Asia A,Ma yang telah memberikan semangat dan kasih sayang yang sangat besar. Semoga anakmu dapat membuatmu bahagi kelak.6. Saudara-saudaraku, Zulkarnain, Fitriani, dan Dewi Shinta yang juga telah banyak membantu dari segi dukungan moral.7. Wira Setiawan ST temanku yang telah sabar membantu, pemberi masukan dan motivasi terhadap penulis sejak mahasiswa baru. 8. Teman-teman di Lahadeng, Kanda-kanda senior 05, serta seluruh mahasiswa Teknik Perkapalan Universitas Hasanuddin yang tidak sempat saya sebutkan satu per satu, Terima kasih untuk bantuan kalian.9. Seluruh dosen dan staff Jurusan Teknik Perkapalan Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin.Akhirnya penulis berharap, semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat dan dapat menambah wawasan bagi penulis dan bagi pembaca umumnya. Semoga Allah SWT senantiasa membimbing kita menuju jalan-Nya dan melimpahkan rahmat serta hidayah-Nya bagi kita semua.

Makassar, 3 November 2012

Suardi

DAFTAR ISIHalaman Judul ...............................................................................................i

Lembar Pengesahan .......................................................................................ii

Abstrak ..........................................................................................................iii

Kata Pengantar ................................................................................................iv

Daftar Isi .........................................................................................................v

Daftar Notasi ..................................................................................................viii

Daftar Gambar ................................................................................................x

Daftar Tabel ....................................................................................................xi

Daftar Lampiran ..............................................................................................xii

BAB IPENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang ..........................................................................................1

I.2 Rumusan Masalah ...................................................................................3

I.3 Batasan Masalah ......................................................................................3

I.4 Tujuan Penelitian .....................................................................................I.5 Manfaat Penelitian ...................................................................................34

I.6 Sistematika Penulisan ..............................................................................4

BAB II LANDASAN TEORI

II.1 Penjelasan Umum Mesin Diesel ..............................................................6

II.2 Mesin Diesel 4 Langkah ..........................................................................7

II.3 Siklus Termodinamika Motor Bakar.........................................................7

II.3.1 Siklus Udara Ideal..................................................................................8

II.3.2 Siklus Udara Volume Konstan...............................................................9

II.3.3 Siklus Udara Tekanan Konstan...............................................................11

II.4 Nilai Kerja (w) Mesin Diesel.....................................................................12

II.4.1 Kalor Masuk (Qm) dan Kalor Keluar (Qk)..............................................15

II.4.2 Penentuan Nilai Kerja (w)......................................................................17

II.4.3 Efisiensi Thermal Efektif (te)................................................................17

II.5 Karakteristik Bahan Bakar (fuel Oil).........................................................19

II.5.1 Viskositas................................................................................................20

II.5.2 Nilai Kalor Pembakaran (CVG).............................................................21

II.5.3 Berat Jenis (Density)..............................................................................23

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

III.1 Jenis Penelitian.........................................................................................25

III.2 Lokasi dan Waktu Penelitian....................................................................25

III.2.1 Lokasi Penelitian...................................................................................25

III.2.2 Waktu Penelitian ..................................................................................25

III.3 Perolehan Data ........................................................................................26

III.3.1 Jenis Data .............................................................................................26

III.3.2 Metode Pengambilan Data ..................................................................26

III.3.3 Peralatan Percobaan .............................................................................26

III.3.4 Prosedur Percobaan .............................................................................28

III.4 Penyajian Data ........................................................................................31

III.5 Tahap Analisis ........................................................................................31

III.6 Kerangka Penelitian .................................................................................32

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Spesifikasi Bahan Bakar Campuran.........................................................33

IV.2 Perhitungan Kerja Mesin..........................................................................36

IV.3 Pembahasan ............................................................................................44

IV.3.1 Nilai Kerja (w) .....................................................................................44

IV.3.2 Efisiensi Thermal Efektif (te) ...........................................................44

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

V.1 Kesimpulan ..............................................................................................46

V.2 Saran ........................................................................................................46

Daftar Pustaka...................................................................................................49

lampiran.............................................................................................................51

DAFTAR NOTASISimbolKeteranganSatuan

AFRactPerbandingan Udara Bahan bakar Aktual-

Rasio Perbandingan Pemotongan-

CpPanas Jenis Gas Buang pada Tekanan KonstankJ/kg K

CvPanas Jenis Gas Buang pada Volume KonstankJ/kg K

DDiameter Silinderm

FCKonsumsi Bahan BakarKg/s

kPerbandingan Kalor spesifik-

MbbMassa Bahan Bakar Dalam Silinderkg

MudMassa Udara dalam Silinderkg

NeDaya EfektifkW

nPutaran Poros Engkolrpm

PTekanan Gas BuangKg/m2

PatmTekanan AtmosfirmmHg

PeTekanan Efektif Rata-rata kg/cm2

P1Tekanan Pada Akhir Langkah Isapkg/cm2

P2Tekanan pada Akhir Langkah Kompresikg/cm2

P3Tekanan pada Proses Pemasukan Kalorkg/cm2

P4Tekanan pada Akhir Langkah Kerjakg/cm2

PsuplaiTekanan Suplaikg/cm2

rRasio Kompresi-

QmKalor MasukkJ

QkKalor KeluarkJ

RKonstanta GaskJ/ kg K

SFCKonsumsi Bahan Bakar Spesifikkg/ kW jam

TbbWaktu Pemakaian Bahan Bakardetik

TgbTemperatur Gas BuangK

T1Temperatur Udara MasukK

T2Temperatur Gas pada Langkah KompresiK

T3Temperatur Gas pada Proses Pemasukan KalorK

T4Temperatur pada Akhir Langkah KerjaK

VbbVolume Bahan Bakarm3

VLVolume Langkah Torak per Silindercm3

V1Volume Silindercm3

V2Volume Ruang Bakarcm3

V3Volume pada Proses Pemasukan kalorcm3

WKerja yang Dihasilkan per Sikluskgcm

Laju Ledakan

Massa Jenis Udarakg/m3

bbMassa Jenis Bahan Bakarkg/m3

DAFTAR GAMBARGambar 2.1Siklus mesin diesel 4 langkah ..............................................8

Gambar 2.2Siklus Udara Volume Konstan ............................................10

Gambar 2.3Siklus Udara Tekanan Konstan.............................................11

Gambar 2.4Bagan Kerja Motor Bakar.....................................................12

Gambar 3.1Termometer...........................................................................27

Gambar 3.2Stopwatch.............................................................................27

Gambar 3.3Tachometer ..........................................................................28

Gambar 3.4Gelas Ukur ...........................................................................28

Gambar 3.5Skema Pencampuran Bahan Bakar.......................................30

Gambar 4.1Grafik Viscositas Tiap Sampel.............................................34

Gambar 4.2Grafik Berat Jenis Tiap Sampel............................................35

Gambar 4.3Grafik Nilai Kalor Tiap Sampel............................................36

Gambar 4.4Siklus Mesin Diesel Nanchang ...........................................41

Gambar 4.5Grafik rpm v Nilai Kerja Mesin...........................................45

Gambar 4.6Grafik rpm v Efisiensi Thermal Efektif...............................46

DAFTAR TABELTabel 2.1 Nilai Kalor Bahan Bakar Cair...................................................23

Tabel 2.2 Spesifikasi Bahan Bakar Diesel Oil...........................................24

Tabel 2.3 Spesifikasi Bahan Bakar MFO(Marine Fuel Oil)......................24

Tabel 3.1 Data Hasil Percobaan Mesin ......................................................31

Tabel 4.1Hasil Perhitungan Nilai Kerja Diesel.........................................44

DAFTAR LAMPIRANLampiran 1 Tabel data hasil pengamatan, Sampel Diesel Oil Murni.Lampiran 2 Tabel data hasil pengamatan, Sampel Kombinasi 1.Lampiran 3 Tabel data hasil pengamatan, Sampel Kombinasi 2.Lampiran 4 Tabel data hasil pengamatan, Sampel Kombinasi 3.Lampiran 5 Tabel data hasil pengamatan, Sampel Kombinasi 4.Lampiran 6 Tabel sifat-sifat udara pada tekanan atmosfirLampiran 7 Tabel sifat-sifat gas pada tekanan atmosfirLampiran 8Dokumentasi penelitian

ABSTRACTMixing Fuel and Marine Diesel Oil Fuel Oil pre-tested into Nanchang Diesel engine 2015A-A3 conducted to determine the value of the work as well as the effective thermal efficiency of the engine in any combination of the fuel used, but in fact, with increasing volume of marine fuel oil actually makes the grade work involved increases, as seen in the results of calculations in which the rotation 1200 rpm for 4 combinations work values obtained 453.3. The method used in this study is experimental by calculating the value of work and the effective thermal efficiency of diesel engines Nanchang 2105-A3 in a variety of combinations of fuel and the engine 900, 1050, and 1200 rpm. The results show the parameter value is best to work on a combination of 4 samples which, on rotation 1200 rpm, resulting in a value of 880 J of work, but in terms of effective thermal efficiency for pure diesel fuel oil is much greater than the combined fuel economy that is equal to other 0.158.Keywords: Diesel, Fuel Combinations, Value of Work, Effective Thermal Efficiency

14