## Jurnal V-Mac, Vol 6  No.2: 57 -60, 2021, ISSN 2528-0112 (online)
Pengaruh Variasi Kekasaran Lubang Nozzle Dengan

## Campuran Bahan Bakar Pertalite dan Spiritus Terhadap
Karakteristik Nyala Api
1 Muhammad Firmansyah, 2 Ikhwanul Qiram, 3 Gatut Rubiono
1) Alumni Prodi Teknik Mesin Universitas PGRI Banyuwangi 2) Prodi Teknik Mesin Universitas PGRI Banyuwangi, Jl. Ikan Tongkol 22 Banyuwangi Jawa Timur 68416
Email: fsyah7782@gmail.com Email Correspondence : ikhwanulqiram@gmail.com

## Abstract
The  nozzle  is  a  fluid  flow  spraying  device  to  increase  the  velocity  of  the  outflow.  Differences  in  the nozzle holes can affect the flow of fluid that comes out. The purpose of the study was to determine the effect  of  variations  in  nozzle  hole  roughness  with  a  mixture  of  pertalite  and  spiritus  fuels  on  the characteristics of the flame. In this research, experimentally using Nozzle Cutting Tip LPG M.02 with a given treatment  of threading roughness in the nozzle hole with a thread spacing of 0.5mm, 1mm, and without treatment (Standard) while the fuel used is a mixture of Pertalite and Pertalite fuels. spirit with a  mixture  of  (75ml:75ml),  (100ml:50ml),  and  (125ml:25ml),  data  collection  includes  the  rate  of  fuel consumption  for  3  minutes,  the  temperature  of  the  fire  includes  (bottom,  middle,  top  fire)  with  a distance  of  each  measurement  20cm,  height  fire,  cross-sectional  area  of  fire  and  area  based  on  the color  of  the  fire  which  is  then  to  determine  the  characteristics  of  the  fire  produced  in  each  variation used. The results showed that the treatment of roughness of threading at the nozzle hole and the mixing of  fuel  between  Pertalite  and  Spiritus  had  an  effect  on  the  characteristics  of  the  flame,  where  the highest  change  in  fire  characteristics  was  in  the  variation  of  the  1mm  threaded  nozzle  hole  with  the percentage  of  the  fuel  mixture  125ml:25ml  with  an  air  flow  pressure  of  0.5  LPM.  .  It  has  a  fuel consumption rate of 9 ml/minute, fire temperature (below 776 o C, middle 717 o C, above 617 o C), flame height is 73.21cm, and blue flame area is 31.22cm2.
Keywords : Nozzle, Pertalite, Spiritus, Fire Characteristics

## 1. PENDAHULUAN
Perkembangan  ilmu  pengetahuan  dan teknologi  menuntut  adanya  peningkatan, perkembangan  serta  implementasi  teknologi tepat  guna  yang  lebih  efisien  [1].  Berbagai sektor  dikembangkan  dalam  upaya  perbaikan dari  sistem  kerja  yang  mengarah  pada efeisiensi  suatu  produk [2].  Salah  satu  produk yang  memiliki  potensi  untuk  dilakukan pengembangan  yaitu  pada  proses  pembakaran [3]. Nozzle adalah  alat  penyemprotan  aliran fluida  cair  atau  gas  untuk  meningkatkan kecepatan aliran keluar. Nozzle merupakan alat berbentuk  tabung  yang  memiliki  penampang bervariasi. Penggunaan Nozzle untuk mengarahkan  atau  memodifikasi  aliran  cairan atau  gas  digunakan  untuk  mengontrol  laju aliran, kecepatan, arah, massa, bentuk, dan
tekanan. Nozzle memiliki  fungsi  untuk  memecah cairan  fluida  menjadi  butiran  partikel  halus  yang menyerupai kabut [4]. Pada campuran bahan bakar semakin  homogen  sebelum  terbakar  dan  Semakin kecil  ukuran  partikel  pengkabutan  bahan  bakar menghasilkan  pembakaran  semakin  sempurna yang diindikasikan dengan meningkatnya termperatur pembakaran [5].
Spirtus adalah cairan berwarna  yang  mudah terbakar  yang  memiliki  angka  oktan  yang  lebih tinggi  daripada  angka  oktan  bahan  bakar  yang lainnya  [6].  Oleh  karena  itu,  spiritus  merupakan salah  satu  pilihan  bahan  bakar  alternatif  yang dapat  digunakan  sebagai  campuran  bahan  bakar bensin  sehingga  dapat  mengurangi  penggunaan minyak  bumi  yang  jumlahnya  semakin  sedikit [7].

## Jurnal V-Mac, Vol 6  No.2: 57 -60, 2021, ISSN 2528-0112 (online)
Pertalite dapat menjaga ketahanan mesin.
Bahan bakar
bensin ini tidakakan menimbulkan  gangguan  serta  kerusakan mesin,  karena  memiliki  kandungan  oktan  90 yang  lebih  sesuai  dengan  perbandingan kompresi kebanyakan kendaraan bermotor saat ini. Kandungan zat aditif detergent, anti korosi, serta  pemisah  air  pada  pertalite  akan menghambat  proses  korosi  dan  pembentukan deposit di dalam mesin [7].
Api adalah suatu reaksi kimia yang cepat terbentuk dari 3 unsur yaitu: panas, udara dan bahan  bakar  yang  menghasilkan  panas  dan cahaya.  Api  muncul  dikarenakan  adanya peristiwa  pada  ketiga  elemen  yang  saling bereaksi  secara  kimiawi,  sehingga  yang dihasilkan  bukan  hanya  pijar  tetapi  berupa nyala  api  atau  peristiwa  pembakaran  [8]. Karakteristik nyala api dalam proses pembakaran  dilihat  dari  bahan  bakar  dan udara bercampur kemudian terbakar.
Pembakaran  adalah  oksidasi  bahan  bakar secara  cepat  yang  disertai  dengan  produksi panas  dan  cahaya.  Pembakaran  secara  umum mengandung unsur-unsur karbon (C), hidrogen  (H),  oksigen  (O),  nitrogen  (N),  dan sulfur  (S).  Karakteristik  pembakaran  ditandai dengan  perbedaan  visualisasi  pada  api. penggunaan  kedua  bahan  bakar  tersebut memiliki posisi nyala api dan warna nyala api yang berbeda-beda [9].
Upaya  dalam  meningkatkan  pembakaran serta  meningkatkan  efisiensi  bahan  bakar diperlukan  adanya  penelitian  lebih  lanjut mengenai variasi Nozzle penyemprotan  bahan bakar  dan  udara  yang  bertujuan  untuk membentuk  unsur  homogenitas  yang  sesuai. Pada penelitian akan dilaksanakan pencampuran bahan bakar dan udara pada satu penampang serta dengan menggunakan variasi ujung Nozzle yang berbeda diantaranya Nozzle dengan lubang tanpa perlakuan (standart), dan diberikan perlakuan kekasaran ulir 0,5mm dan ulir 1mm terhadap lubang Nozzle . Oleh karena itu,  penelitian ini bertujuan untuk membentuk sebuah  karateristik  nyala  api  dari  pengaruh kekasaran lubang Nozzle yang ditujukan untuk peningkatan pembakaran dan dapat diterapkan pada teknologi motor bakar dengan mempertimbangkan  aspek  terhadap  efisiensi bahan bakar.

## 2.  METODE PENELITIAN

## Gambar 1. Kerangka pikir penelitian

## 2.1  Variabel penelitian
Variabel bebas pada penelitian ini yaitu menggunakan perbedaan campuran bahan bakar pertalite dan spiritus V1= 75ml Pertalite : 75ml Spiritus
V2= 100ml Pertalite : 50ml Spiritus V3= 125 Pertalite : 25ml Spiritus Perbedaan variasi kekasaran lubang nozzle dengan penguliran V1= Ulir 1mm V2= Ulir 0,5mm V3= Standar
Gambar 2. Variasi lubang nozzle
Variabel  terikat  dalam  penelitian  ini  adalah Adapaun  variable  terikat  dalam  penelitian  ini adalah  karakteristik  nyala  api  meliputi  :  laju konsumsi  bahan  bakar,  temperatur  api,  tinggi  api, luas api.

## 2.2 Skema Alat Penelitian
Rasio Campuran Bahan Bakar Udara Mixing Kekasaran Lubang Pada Nozzle Standart Ulir 1mm. Ulir 0,5mm. Perubahan Aliran Produk Api Temperatur Api Tinggi Api Luas Api Luas Penampang Luas Warna Api Ulir 0,5mm Ulir 1mm Standart Korek Api Aliran Udara Nozzle Aliran Bahan Bakar Flowmeter Kompresor 600ml. Tangki Bahan Bakar 150ml.

## 3. HASIL DAN DISKUSI
Gambar  4.  Grafik  laju  konsumsi bahan bakar
Gambar 5. Temperatur api pada variasi Nozzle Ulir 1mm.
Gambar 6. Temperatur api pada variasi Nozzle Ulir 0,5mm
Gambar  7.  Grafik  temperatur  api  pada  variasi Nozzle Standart.
Gambar 8. Grafik Perbandingan Tinggi Api
Gambar 9. Grafik Luas Penampang Api
Gambar 10. Grafik Luas Warna Api
Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  rasio campuran  bahan  bakar  antara  pertalite  dan  spritus berpengaruh  cukup  signifikan  terhadap  laju konsumsi  bahan  bakar.  Berdasarkan  Gambar  4. dapat  ditunjukkan  dimana  bakar  pada  campuran pertalite  125ml  dan  spiritus  25ml  memiliki  laju konsumsi  bahan  bakar  lebih  tinggi  dibandingkan dengan campuran lainnya,  kondisi ini berlaku pada setiap  variasi  profil nozzle yang  digunakan  dalam penelitian.  Sedangkan  pada  rasio  campuran  bahan bakar  pertalite 50% dan spiritus 50%  memiliki laju konsumsi  bahan  bakar  yang  lebih  rendah  di  setiap variasi profil nozzle .
Perbedaan  laju  konsumsi  bahan  bakar  pada variasi  rasio  bahan  bakar  dipengaruhi  oleh kecepatan  perubahan  bahan  bakar  dari  fase  cair menuju fase uap. Dimana pada bakar pertalite akan mengalami  laju  penguapan  lebih  cepat  bila dibandingkan bahan bakar spiritus, sehingga proses pencampuran  kedua  bahan  bakar  tidak  maksimal dan berpengaruh terhadap nilai kalor bahan bakar.
Hal ini sesuai dengan penelitian sebelumnya (Mohammad Miftakhul
Hidayat.2017)  dijelaskan  bahwa  Semakin besar  persentase  penambahan  bahan  aditif metanol  pada  bahan  bakar  pertamax  maka semakin  rendah  pula  nilai  kalor  campuran. Semakin  besar  persentase  metanol  yang dicampurkan  ke  dalam  pertamax  (dari  0% hingga  20%)  semakin  rendah  nilai  konsumsi bahan bakarnya (lebih hemat).
Gambar  11.  Api  pada  nozzle  ulir  1mm campuran 85:15 per 20 detik
Sebagaimana  telah  ditunjukkan  melalui gambar  temperatur  api  5,6,7.  perubahan kekasaran  pada  penampang  dalam  ulir berpengaruh terhadap karakteristik temperatur api  yang  didapatkan.  Pada  profil nozzle ulir 1mm  pada  persentase  campuran  bahan  bakar 125:25  memiliki  temperatur  api  yang  lebih tinggi jika dibandingkan dengan variasi nozzle lainnya.  Tingginya  nilai  temperatur  yang diperoleh  berlaku  untuk  ketiga  bidang pengukuran  api  yang  meliputi  bidang  bawah, tengah,  dan  bidang  atas  atau  puncak  api. Kondisi  ini  disinyalir  bahwa  semakin  tinggi nilai  kekeasaran  permukaan  dalam nozzlle maka aliran uap bahan bakar akan mengalami gangguan  yang  mengarah  pada  jenis  aliran turbulen  dan  memicu  proses  pencampuran yang  lebih  optimal  dan  berpengaruh  pada temperatur api yang dihasilkan.
Selain  itu,  kualitas  bahan  bakar  dengan
profil kekesaran yang lebih tinggi berpengaruh terhadap
karakteristik warna  api  yang  dihasilkan.  Pada  gambar  10 profil nozzle ulir  1mm  pada  persentase campuran  bahan  bakar  125:25  memiliki  api biru  lebih  luas  jika  dibandingkan  dengan variasi profil kekasaran nozzle lainnya.
Penambahan  ulir  pada nozzle dapat membuat  aliran  bahan  bakar  yang  keluar menjadi lebih homogen juga dapat meningkatkan  temperatur  pada  pembakaran dan  semakin  luas  api  biru  maka  proses pencampuran  semakin  optimal.  Selain  itu profil nozzle dengan kekasaran 1mm memiliki  api  tertinggi  yaitu  73,21cm  pada campuran bahan bakar 125:25.
Sedangkan  pada  profil nozzle standart rata  rata  memiliki  tinggi  api  rendah  dapat dilihat  pada  gambar  8.  hal  ini  dikarenakan penambahan ulir pada nozzle akan mempermudah  pemecah  aliran  yang  berguna dalam kecepatan aliran reaktan sehingga pada
profil  nozzle  berulir  menghasilkan profil api cenderung lebih tinggi.
Pada  Gambar  9  Luas  penampang  api  tertinggi pada  profil nozzle standart  dan  luas  terendah  pada profil nozzle ulir  1mm  Hal  ini  dikarenakan nozzle standart  kecepatan  aliran  bahan  bakar  yang  keluar rendah dibandingkan dengan  lubang nozzle yang diberikan        perlakuan        kekasaran        hal      ini dikarenakan kekasaran pada mempermudah pemecah  aliran  yang  berguna  dalam  kecepatan aliran  reaktan  sehingga  pada  profil  nozzle  berulir menghasilkan profil api cenderung lebih stabil.

## 4.  KESIMPULAN DAN SARAN 4.1  Kesimpulan
Adapun  kesimpulan  yang  diperoleh  dalam penelitian ini antara lain :
1. Dari  hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa perlakuan  kekasaran  pada  lubang  nozzle sangat  berpengaruh  pada  karakteristik nyala api.
2. Pada  campuran  bahan  bakar  pertalite 125ml dan spirtus 15ml adalah campuran bahan bakar terbaik.
3. Campuran bahan bakar pertalite 125ml dan spiritus  25ml    pada  variasi  kekasaran lubang    nozzle    dengan  ulir  1mm berpengaruh  pada  laju  konsumsi  bahan bakar tertinggi (boros).
4.2  Saran Saran  yang  didapat  dari  penelitian  ini  adalah sebagai berikut:
1. Penelitian
selanjutnya dapat mengembangkan    kekasaran  pada  lubang nozzle    dengan  variasi  lain  karena berpengaruh pada karakteristik nyala api.
2. Pada    campuran  bahan  bakar  dapat  diganti dengan bahan bakar yang lain.
3. Perbandingan bahan bakar dapat juga dapat dirubah.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]. B.  Utomo  ,  "Hubungan  Antara  Konsumsi Bahan  Bakar  Dengan  Berbagai  Perubahan Kecepatan  Pada  Motor  Diesel  Penggerak Kapal,"  Jurnal  Rekayasa  Mesin,  Vol.  15, No. 2, Pp. 163-170, 2020.
[2]. A.  A.  Kharisma  And  A.  Budiman, "Perhitungan  Efisiensi  ( Efficiency )  Mesin Boiler  Jenis Fire    –    Tube Menggunakan Metode Direct Dan Indirect Untuk Produk Butiran  –    Butiran  Pelet,"  Ug  Jurnal,  Vol. 14, No. 12, 2020.
[3]. F.  M.  Andani,  A.  H.  Nasution  And  D.  S. Ardiantoro,  "Analisis Critical Success Factors Implementasi  Program  B20  Untuk Pengembangan
Berkelanjutan Industri Bahan  Bakar  Nabati,"  Jurnal  Sains  Dan Seni  ITS,  Vol.  8,  No.  2,  Pp.  2337-3520, 2019.
[4]. Nuradito Muhardian Damastu, Studi Eksperimen  Dan  Kajian  Numerik  Aliran
Fluida Pada Nosel Diameter 0,3 mm”, 2016.
[5]. Elka  Faizal  ,  Agung  Sugeng  Widodo  , Mega  Nur  Sasongko,  “Pengaruh  Variasi
Lip Thickness pada Nozzle Terpancung terhadap  Karakteristik  Api  Pembakaran Difusi Concentric Jet  Fl ow”,  Jurnal Rekayasa Mesin Vol.7, No.2, 2016.
[6]. Mohammad
Miftakhul Hidayat, "Pengaruh  Campuran  Bahan  Bakar Premium Dan Spiritus Terhadap Karakteristik Bahan Bakar Dan
Performa Mesin Sepeda Motor", 2017.
[7]. Agus  Lutanto,  “Pengaruh  Penambahan Spiritus  Pada  Bahan  Bakar  Pertalite Terhadap  Unjuk  Kerja  Mesin,  Lambda,
Dan  Emisi  Gas  Buang  Sepeda  Motor”, 2017.
[8]. https://survivalskillsindonesia.files.word press.com/2014/02/teori-api.pdf
[9]. Dani Hari Tunggal Prasetiyo “Karakteristik  Pembakaran  Biosolar Dengan  Penambahan  Biodiesel  Kepuh
( Sterculia Foetida )”, 2020.