## PENGARUH PENGGUNAAN HIDROGEN SEBAGAI CAMPURAN PREMIUM PADA EMISI GAS BUANG MESIN OTTO
Efinde Beni 1 ,Tulus B. Sitorus 2 , Dian Morfi Nasution 3 , Farel H. Napitupulu 4 , Andianto Pintoro 5 Email:efinde_benny@ymail.com
1,2,3,4,5 Departemen Teknik Mesin, Universitas Sumatera Utara, Jl. Almamater, Kampus USU Medan 20155 Medan Indonesia

## ABSTRAK
Pengujian  hidrogen  sebagai  campuran  bahan  bakar  untuk  mesin  otto  sudah  dilakukan  oleh  para peneliti  dan  terus  berlangsung  hingga  saat  ini.  Pengujian  ini  bertujuan  untuk  memperoleh  hasil performansi mesin otto dan mengetahui kadar emisi gas buang yang terkandung pada gas buang saat menggunakan hidrogen sebagai campuran bahan bakar. Hidrogen merupakan sumber energi alternatif berbentuk  gas  yang  ramah  lingkungan  yang  dapat  digunakan  sebagai  campuran  bahan  bakar  untuk motor  bakar.  Hidrogen  dapat  dihasilkan  dari  berbagai  macam  cara,  salah  satunya  yaitu  dengan  cara elektrolisis.  Proses  elektrolisis  dapat  memperoleh  gas  hidrogen  dari  air.  Langkah-langkah  yang dilakukan  dalam  pengujian  ini  meliputi  perancangan  dan  pembuatan  alat  elektrolisis  dalam menghasilkan  hidrogen,  dan  pengujian  menggunakan  alat  uji  mesin  otto  dan  alat  uji  gas  analyzer untuk mengetahui unjuk kerja mesin serta kadar emisi gas buang dari hasil pembakaran. Penggunaan hidrogen sebagai campuran bahan bakar untuk kendaraan bermotor dapat meningkatkan performansi dan  menghemat  penggunaan  bahan  bakar  fosil  dalam  berkendara.    Hasil  eksperimental  menyatakan bahwa  penggunaan  hidrogen  sebagai  campuran  bahan  bakar  dapat  menaikkan  torsi  dan  daya  hingga 2,05 % serta peningkatan efisiensi thermal hingga 38,54 %. Disamping tiu penggunaan hidrogen juga dapat mengurangi emisi gas buang karbon monoksida hingga 59,93 %.
Kata kunci : bahan bakar fosil, elektrolisis, emisi gas buang, hidrogen, performansi

## 1. PENDAHULUAN
Beberapa tahun terakhir ini kelangkaan bahan bakar minyak merupakan persoalan yang krusial di  dunia.  Berbagai  aspek  dan  sektor  kehidupan  telah  merasakan  dampaknya.  Sektor  yang  paling merasakan dampaknya yaitu sektor transportasi yang tentunya menggunakan bahan bakar minyak saat beroperasi.  Suplai  dan  harga  minyak  bumi  yang  seharusnya  membuat  kita  sadar  bahwa  jumlah cadangan minyak yang ada di bumi semakin menipis. Untuk itulah kita sebagai pewaris kehidupan di bumi harus memikirkan untuk mencari alternatif-alternatif energi lain untuk membantu peran minyak bumi yang dengan sendirinya akan  menghemat pemakaian minyak bumi.  Hidrogen  merupakan salah satu  energi  yang  tepat  untuk  membantu  penghematan  pemakaian  minyak  bumi.  Peningkatan permintaan energi yang disebabkan oleh pertumbuhan populasi penduduknya dan menipisnya sumber cadangan minyak dunia serta permasalahan emisi dari bahan bakar fosil memberikan tekanan kepada setiap negara untuk segera memproduksi dan menggunakan energi terbarukan. Selain itu, peningkatan harga  minyak  dunia  yang  semakin  tinggi  juga  menjadi  alasan  yang  serius  yang  menimpa  banyak negara di dunia terutama Indonesia.     Lonjakan harga minyak dunia akan memeberikan dampak yang besar  bagi  pembangunan  bangsa  Indonesia.  Konsumsi  BBM  yang  mencapai  1,3  juta  barel  tidak seimbang dengan produksinya yang nilainya sekitar 1 juta barel sehingga terdapat defisit yang harus dipenuhi  melalui  import.  Menurut  data  ESDM  (2006)  cadangan  minyak  Indonesia  hanya  tersisa  9 miliar  barel.  Apabila  terus  dikonsumsi  tanpa  ditemukannya  cadangan  minyak  baru,  diperkirakan cadangan  minyak  ini  akan  habis  dalam  dua  dekade  mendatang.  Pemilihan  hidrogen  sebagai  energi alternatif merupakan hal yang tepat.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA
Mesin  Otto  atau Beau  de  Roches ,  merupakan  mesin  pengonversi  energi  tak  langsung,  yaitu dari energi bahan bakar menjadi energi panas dan kemudian baru menjadi energi mekanis. Jadi energi kimia bahan bakar tidak dikonversikan langsung menjadi energi mekanis. Bahan bakar standar motor bensin adalah iso-oktan (C 8 H 18 ). Efisiensi pengkonversian energinya berkisar 30% (ηt = ±30%). Hal ini  karena  rugi-rugi    50%  rugi  panas,  gesek/mekanis  dan  pembakaran  tak  sempurna.  Sistem  kerja
mesin otto dibedakan atas mesin otto dua langkah (two stroke) dan empat langkah ( four stroke ). Mesin otto  mempergunakan  beberapa  siliinder  yang  didalamnya  terdapat  torak  yang  bergerak  translasi (bolak-balik).  Didalam  silinder  itulah  terjadi  pembakaran  antara  bahan  bakar  dengan  oksigen  dari udara.  Gas  pembakaran  yang  dihasilkan  oleh  proses  tersebut  mampu  menggerakan  torak  yang  oleh batang  penghubung  (batang  penggerak)  dihubungkan  dengan  poros  engkol.  Gerak  translasi  torak tersebut  menyebabkan  gerak  rotasi  pada  poros  engkol  dan  sebaliknya  gerak  rotasi  poros  engkol menimbulkan gerak translasi pada torak.
Mesin  Otto  jugadilengkapi  dengan  busi  dan  karbuator.  Busi  berfungsi  sebagai  penghasil percikan  bunga  api  yang  akan  menyalakan  campuran  udara  dengan  bahan  bakar,  maka  mesin  otto disebut  juga  sebagai spark  ignition  engine .  Sedangkan  karburator  merupakan  tempat  pencampuran udara dan bahan bakar. Mesin bensin memiliki perbandingan kompresi sekitar 8 : 1 sampai 11 : 1 jauh lebih rendah dibandingkan dengan mesin diesel yang memiliki perbandingan kompresi sekitar 12 : 1 hingga 24 : 1.

## DAYA
Besarnya  torsi  yang  dihasilkan  oleh  suatu  mesin  dapat  diukur  menggunakan dynamometer yang  dikopel  dengan  poros  output  mesin.  Oleh  karena  itu,  sifat dynamometer bertindak  seolah-olah seperti  sebuah  rem  dalam  sebuah  mesin,  maka  daya  yang  dihasilkan  poros  output  ini  sering  disebut sebagai daya rem ( Brake Power ). Daya dapat dihitung dengan rumus :
P B = 2 .  𝜋 .  𝑁 60 . 𝜏
dimana:   P B = Daya  keluaran (Watt) N = Putaran mesin (rpm)
𝜏 = Torsi (N.m)

## KONSUMSI BAHAN BAKAR SPESIFIK
Konsumsi  bahan  bakar  spesifik (specific  fuel  consumption,sfc) adalah  parameter  unjuk  kerja mesin  yang  berhubungan  langsung  dengan  nilai  ekonomis  sebuah  mesin,  karena  dengan  mengetahui hal ini dapat dihitung jumlah bahan bakar yang dibutuhkan untuk menghasilkan sejumlah daya dalam selang waktu tertentu.
Bila  daya  rem  dinyatakan  dalam  satuan  kW  dan  laju  aliran  massa  bahan  bakar (𝑚 𝑓 ) dalam satuan kg/jam, maka :
Sfc = 𝑚𝑓 .  10 3 𝑃 𝐵
dimana: Sfc = Konsumsi bahan bakar spesifik (g/kW.h). mf = Laju aliran massa bahan bakar (kg/jam) Besarnyalajualiranmassa bahan bakar ( mf ) dihitung dengan persamaan berikut:
m f = ρ 𝑓 .  𝑉 𝑓 .  10 −6 𝑡 𝑓 x 3600
dimana: ρ f =  Massa jenis bahan bakar (kg/m 3 ) V 𝑓 =  Volume bahan bakar yang diuji (dalam hal ini 50 mL) 𝑡 𝑓 =  Waktu untuk menghabiskan bahan bakar sebanyak volume uji (detik).

## EFISIENSI VOLUMETRIS
Jika  sebuah  mesin  empat  langkah  dapat  menghisap  udara  pada  kondisi  isapnya  sebanyak volume  langkah  toraknya  untuk  setiap  langkah  isapnya,  maka  itu  merupakan  sesuatu  yang  ideal. Namun  hal  itu  tidak  terjadi  dalam  keadaan  sebenarnya,  dimana  massa  udara  yang  dapat  dialirkan selalu lebih sedikit dari perhitungan teoritisnya. Penyebabnya antara lain tekanaan yang hilang ( losses )
[1]
[3] . . . [2] [2] [4]
pada sistem induksi dan efek pemanasan yang mengurangi  kerapatan udara ketika memasuki silinder mesin. Efisiensi volumetrik ( ) v  dirumuskan dengan persamaan berikut:
η v = m a / ρ a V d
dimana: m a = massa udara ketika masuk ke dalam silinder untuk satu siklus ρ a = kerapatan udara (kg/m 3 ) V d = volume langkah torak = 3,72 x 10 4 (m 3 ). [Spesifikasi mesin]
Diasumsikan  udara  sebagai  gas  ideal,  sehingga  massa  jenis  udara  dapat  di  peroleh  dari persamaan berikut:
ρ a = 𝑃 𝑎 𝑅 .𝑇 𝑎
dimana : R = konstanta gas (untuk udara = 287 J/kg.K)

## EFISIENSI THERMAL BRAKE
Kerja  berguna  yang  dihasilkan  selalu  lebih  kecil  dari  pada  energi  yang  di  bangkitkan  piston karena  sejumlah  energi  hilang  akibat  adanya  kerugian  mekanis  ( mechanical  losses ).  Dengan  alasan ekonomis perlu dicari kerja maksimum yang dapat dihasilkan dari pembakaran sejumlah bahan bakar.
Efisiensi ini sering disebut sebagai efisiensi termal brake (brake thermal efficiency, b  ) dengan rumus sebagai berikut :
η b = 𝑊 𝑄 𝑖𝑛
Laju panas yang masuk Q, dapat dihitung dengan rumus berikut:
Q in = m f Q HV η c
dimana: m f = laju aliran bahan bakar (kg/h) Q HV = Nilai kalor bahan bakar (kJ/kg) η c = efisiensi pembakaran (dalam pengujian diambil 0,97)

## PEMBAKARAN PADA MESIN OTTO
Pembakaran  didefinisikan  sebagai  reaksi  kimia  yang  mana  oksidan  bereaksi  cepat  dengan bahan  bakar  untuk  melepaskan  energi  panas.  Pada  aplikasinya,  oksidan  pada  pembakaran  adalah oksigen  pada  udara.  Tiga  unsur  kimia  utama  dalam  elemen  mampu  bakar (combustible) pada  bahan bakar  adalah  karbon  (C)  dan  hidrogen  (H),  elemen  mampu  bakar  yang  lain  namun  umumnya  hanya sedikit  terkandung  dalam  bahan  bakar  adalah  sulfur  (S).  Proses  pembakaran  dikatakan  sempurna apabila  semua  karbon  dibahan  bakar  terbakar  menjadi  karbon  dioksida,  hidrogen  terbakar  menjadi sulfur dioksida, jika kondisi teori pembakaran tidak memenuhi maka pembakaran tidak sempurna.
Nitrogen  adalah  gas  lembam  dan  tidak  berpartisipasi  dalam  pembakaran.  Selama  proses pembakaran,  butiran  minyak  bahan  bakar  dipisahkan  menjadi  elemen  komponennya  yaitu  hidrogen dan  karbon  dan  masing-masing  bergabung  dengan  oksigen  dari  udara  secarah  terpisah.  Hidrogen bergabung  dengan  oksigen  untuk  membentuk  air  dan  karbon  bergabung  dengan  oksigen  menjadi karbon dioksida. Jika oksigen yang tersedia tidak cukup, maka sebagian dari karbon akan bergabung dengan  oksigen  dalam  bentuk  karbon  monoksida.  Pembentukan  karbon  monoksida  hanya menghasilkan 30% panas yang dibandingkan panas yang timbul oleh pembentukan karbon dioksida.

## EMISI GAS BUANG
Selain bunyi mesin yang keras, polusi udara yang dihasilkan oleh gas buang mesin bakar otto merupakan  gangguan  yang  membahayakan  terhadap  lingkungan.  Komponen-komponen  gas  buang yang  membahayangkan  itu  antara  lain  adalah  hidrokarbon  yang  tidak  terbakar  (UHC),  karbon
. [2]
[2]
monosikda  (CO)  dan  nitrogen  oksida  (NO  dan  NO 2 ).  Hal  yang  disebutterakhir,  NO  dan  NO 2 biasadinyatakandenganNO x. Namunjikadibandingkandenganmesin diesel, gas buangmesinottomengandung  CO  dan  UHC  yang  lebihbanyakdemikian  juga  kadar  NO 2 yang dihasilkanjikadibandingdengan NO.

## 3. METODOLOGI PENELITIAN
Pengujian  performansi  dan  emisi  gas  buang  untuk  mesin  otto  empat  silinder  dengan menggunakan campuran bahan bakar premium dan hidrogen dilakukan di Laboratorium Motor Bakar Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Pengujian performansi mesin otto dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut :
1. Katup bahan bakar dibuka, agar bahan bakar dapat mengalir ke tabung ukur (50 ml).
2. Mesin  dihidupkan  dengan  memutar  kunci  kontak  pada  mesin,  kemudian  mesin  dipanaskan pada putaran 1500 rpm dalam waktu 2 menit.
3. Setelah mesin beroperasi dengan baik, putaran diatur hingga 1800 rpm (pengujian pertama).
4. Mencatat torsi yang ditunjukkan pada torquemeter.
5. Mencatat temperatur air masuk dan keluar yang terlihat pada water temperature meter.
6. Mencatat tekanan udara masuk melalui pembacaan air flow manometer
7. Mencatat temperatur gas buang melalui pembacaan exhaust temperature meter.
8. Mencatat waktu mesin menghabiskan bahan bakar pada volume ukur yang telah ditentukan.
9. Mengulang pengujian untuk variasi putaran mesin.
Untuk mengetahui kadar emisi gas buang dalam pengujian mesin otto, dilakukan langkah- langkah sebagai berikut :
1. Mempersiapkan perangkat alat uji emisi gas buang
2. Mengosongkan kandungan gas dalam alat uji emisi gas buang
3. Memasukkan stick ke pipa pembuangan mesin uji
4. Mencatat hasil yang ditampilkan pada monitor alat uji
5. Mencatat hasil yang ditampilkan pada monitor alat uji
6. Menunggu kira-kira 30 detik hingga mesin selesai mengulang data pengujian sebelumnya
7. Mengulang pengujian dengan putaran dan bahan bakar yang berbeda
8. Mengolah data dari tujuh kali pengujian
Setelah melakukan pengujian, seluruh hasil data diolah dengan menggunakan rumus-rumus empiris agar diperoleh data yang selanjutnya.

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  pengujian  performansi  mesin  otto  dengan  menggunakan  bahan  bakar  premium  murni dan campuran bahan bakar premium dan hidrogen adalah sebagai berikut :
Gambar 4.1 Grafik daya vs putaran mesin untuk beban konstan
P B (kW)
Berdasarkan    hasil  perhitungan  daya  maka  didapat,  pada  pembebanan  konstan  (10  kg),  daya terendah mesin terjadi pada pengujian dengan menggunakan bahan bakar premium pada putaran mesin 1800  rpm  yaitu  11,87  kW.  Sedangkan  daya  tertinggi  terjadi  pada  pengujian  dengan  menggunakan campuran bahan bakar premium dan hidrogen pada putaran mesin 3000 rpm sebesar 23,55 kW.Besar kecil daya mesin bergantung pada besar kecil torsi dan putaran mesin. Semakin besar torsi dan putaran mesin maka daya mesin akan semakin besar, sebaliknya semakin kecil torsi dan putaran mesin maka daya mesin akan semakin kecil.
Gambar 4.2 Grafik Sfc vs putaran mesin untuk beban konstan
Berdasarkan    hasil  perhitungan  Sfc  maka  didapat,  pada  pembebanan  konstan  (10  kg),  Sfc terendah terjadi pada pengujian dengan menggunakan  campuran  bahan bakar premium dan hidrogen pada  putaran  mesin  2800  rpm  yaitu  194,10gr/kWh.  Sedangkan  Sfc  tertinggi  terjadi  pada  pengujian dengan  menggunakan  bahan  bakar  premium  pada putaran  mesin  1800 rpm  sebesar  609,975  gr/kWh.
Besar  S fc sangat  dipengaruhi  oleh  nilai  kalor  bahan  bakar,  semakin  besar  nilai  kalor  bahan bakar  maka  Sfc  semakin  kecil  dan  sebaliknya.Adanya  kecenderungan  peningkatan  S fc dengan kenaikan  putaran  mesin  pada  beban  konstan  disebabkan  oleh  waktu  periode  persiapan  pembakaran yang pendek dimana pencampuran bahan bakar dengan udara berlangsung dengan kurang baik.

## Gambar 4.3 Grafik efisiensi thermal brake vs putaran mesin untuk beban konstan
Berdasarkan hasil perhitungan efisiensi termal brake maka didapat, pada pembebanan konstan (10 kg), efisiensi termal brake terendah terjadi pada pengujian dengan menggunakan bahan bakar premium pada putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 13,789 %. Sedangkan efisiensi termal brake tertinggi terjadi pada pengujian dengan menggunakan campuran bahan bakar premium dan hidrogen pada putaran mesin 3000 rpm yaitu sebesar 36,895 %.
Efisiensi thermal dari bahan bakar sangat tergantung terhadap nilai kalor bahan bakarnya. Semakin tinggi nilai kalor bahan bakar maka efisiensi thermal brake akan semakin tinggi. Kenaikkan putaran mesin pada beban konstan cenderung meningkatkan efisiensi thermal brake, untuk beban
SFC ( gr/kWh)
ηb (%)
konstan daya efektif yang dihasilkan relatif konstan dan kenaikan putaran mesin akan mempersingkat waktu proses pencampuran bahan bakar- udara, sehingga pembakaran yang terjadi lebih kecil.
Gambar 4.4Grafik efisiensi volumetris vs putaran mesin untuk beban konstan
Pengujian  juga  dilaksanakan  untuk  mengetahui  pembakaran  yang  terjadi  pada  ruang  bakar. Salah satu parameter yang diteliti yaitu busi. Busi bertugas membantu proses pembakaran, sesuai data timing pengapian yang dihasilkan dari putaran rotor magnet yang disampaikan fulser dan diolah oleh CDI, serta dibangkitkan oleh koil dan diteruskan ke busi.
Gambar 4.5 Busi yang akan digunakan dalam pengujian saat menggunakan bahan bakar premium
Gambar 4.6 Busi yang akan digunakan dalam pengujian saat menggunakan campuran bahan bakar premium dan hidrogen
Keempat  busi  pada  gambar  4.5  digunakan  pada  saat  pengujian  dengan  menggunakan  bahan bakar  premium.  Sedangkan  keempat  busi  pada  gambar  4.6  digunakan  pada  saat  pengujian  dengan menggunakan  campuran  bahan  bakar  premium  dan  hidrogen.  Pengujian  saat  itu  hanya  dilakukan dalam  waktu  80  menit.  Setiap  jenis  bahan  bakar  memakan  waktu  40  menit  dalam  pengujiannya. Setelah pengujian selesai, terlihat jelas perbedaan pada elektroda busi.
v  (%)
Gambar 4.7 Busi yang telah digunakan dalam pengujian menggunakan bahan bakar premium
Gambar 4.8 Busi yang telah digunakan dalam pengujian menggunakan campuran bahan bakar premium dan hidrogen
Dari gambar diatas terlihat perbedaan elektroda busi antara penggunaan bahan bakar premium dan  campuran  bahan  bakar  premium  dan  hidrogen.  Pada  gambar  4.7  terlihat  elektroda  busi  yang berwarna  putih  kehitaman.  Itu  menandakan  proses  pembakaran  yang  terjadi  tidak  sempurna.  Warna putih menunjukkan bahwa proses pembakaran yang terjadi terlalu irit dan apabila terjadi secara terus menerus  maka  mesin  akan  cenderung  lebih  panas.  Warna  hitam  juga  terlihat,  menandakan  adanya endapan karbon pada elektroda busi. Proses pembakaran yang kurang sempurna dapat meninggalkan sisa-sisa karbon pada ruang bakar. Sedangkan jika melihat keempat busi pada gambar 4.8, maka akan terlihat busi dengan warna elektroda yang kecoklatan. Warna coklat pada elektroda busi menandakan bahwa  proses  pembakaran  yang  terjadi  ketika  menggunakan  campuran  bahan  bakar  premium  dan hidrogen  mendekati  kesempurnaan.  Dengan  nilai  kalor  yang  tinggi  dan  jumlah  molekul-molekul hidrogen yang besar, maka pembakaran yang terjadi pada ruang bakar akan mendekati kesempurnaan. Dengan menggunakan hidrogen sebagai campuran bahan bakar, maka proses pembakaran yang terjadi mereduksi jumlah sisa-sisa karbon hasil pembakaran pada ruang bakar, sehingga ruang bakar menjadi lebih bersih.
Pada pengujian ini, data yang diperoleh merupakan hasil perbandingan absorbance (energi yang terserap)  masing-masing  sample  absorbent  yang  telah  mengadsorpsi  emisi  dari  gas  buang  terhadap kurva masing-masing emisi Carbon Monoksida(CO), Nitrogen oksida (Nox), Hidrocarbon (HC), dan Karbondioksida  (CO 2 )  sehingga  besarnya  kadar  emisi  yang  terkandung    didalam  absorbent  dapat ditentukan.
Gambar 4.9  Grafik Kadar CO vs Putaran mesin untuk beban konstan
Pada  pembebanan  konstan  (10  kg),  kadar  CO  terendah  terjadi  saat  menggunakan  campuran bahan  bakar  premium  dan  hidrogen  pada  putaran  mesin  1800  rpm  yaitu  0,0%.Sedangkan  kadar  CO tertinggi terjadi saat menggunakan bahan bakar premium pada putaran mesin 3000 rpm yaitu sebesar 4,01%.
Emisi  gas  buang  carbon  monoksida  (CO)  terjadi akibat  kekurangan  oksigen  sehingga  proses pembakaran  berlangsung  secara  tidak  sempurna  karena  banyak  atom  C  (karbon)  yang  tidak mendapatkan  cukup  oksigen.  Akibatnya  membentuk  gas  CO  (karbon  monoksida).  Penggunaan hidrogen  sebagai  campuran  bahan  bakar  premium  dapat  mengurangi  kadar  gas  CO.  Gas  Hidrogen yang  dihasilkan  memiliki  melekul  HHO  dalam  susunan  melekulnya.  Oksigen  yang  terdapat  didalam melekul HHO tersebut membantu penyempurnaan pembakaran antara campuran udara-bahan bakar di dalam silinder, serta gas hidrogen tersebut memilki rentang keterbakaran ( flammability) yang panjang bila dibandingkan dengan premium.
Gambar 4.10  Grafik Kadar NO x vs Putaran mesin untuk beban konstan
Pada  pembebanan  konstan  (10  kg),  kadar  NO x terendah  terjadi  saat  menggunakan  campuran bahan bakar premium dan hidrogen pada putaran mesin 2400 rpm yaitu sebesar 16mg/m 3 . Sedangkan kadar NO x tertinggi juga terjadi saat menggunakan campuran bahan bakar premium dan hidrogen pada putaran mesin 2000 rpm yaitu sebesar 177 mg/m 3 . NO x terbentuk karena tingginya temperatur pembakaran bahan bakar udara di dalam silinder. Semakin tinggi temperatur pembakaran, maka semakin bertambah kadar NO x yang terbentuk.
Gambar 4.11  Grafik Kadar HCvsputaran mesin pada beban konstan
Pada  pembebanan  konstan  (10  kg),  kadar  HC  terendah  terjadi  saat  menggunakan  campuran bahan  bakar  premium  dan  hidrogen  pada  putaran  mesin  1800  rpm  yaitu  sebesar  0  ppm.  Sedangkan kadar  HC  tertinggi  terjadi  saat  menggunakan  bahan  bakar  premium  pada  putaran  mesin  3000  rpm yaitu sebesar 50 ppm.
Jumlah  emisi  kadar  Hidrokarbon  yang  lebih  besar  terjadi  pada  penggunaan  premium dibandingkan  pada  penggunaan  campuran  bahan  bakar  premium  dan  hidrogen.  Itu  terjadi  karena premium  mempunyai  senyawa  berat  yang  jumlah  ikatan  rantai  karbon  yang  lebih  panjang  jika dibandingkan  dengan  hidrogen.  Hal  ini  juga  disebabkan  karena  pembakaran  yang  tidak  sempurna didalam  silinder.  Hidrogen  yang  memiliki  nilai  kalor  yang  lebih  tinggi  membuat  pembakaran  bahan bakar semakin sempurna.
Gambar 4.12  Grafik Kadar CO 2 vsputaran mesin pada beban konstan
Pada  pembebanan  konstan  (10  kg),  kadar  CO 2 terendah  terjadi  saat  menggunakan  campuran bahan bakar premium dan hidrogen pada putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 0 %. Sedangkan kadar CO 2 tertinggi  juga  terjadi  saat  menggunakan  campuran  bahan  bakar  premium  dan  hidrogen  pada putaran  mesin 3000 rpm  yaitu  sebesar  1,39  %.  Karbon  dan  oksigen  bergabung  membentuk  senyawa karbon  monoksida  sebagai  hasil  pembakaran  yang  tidak  sempurna  dan  karbondioksida  sebagai  hasil pembakaran sempurna.
Bila  campuran  bahan  bakar  udara  sempurna  (stoikimetris),  maka  akan  dihasilkan  senyawa CO 2 .  Pengujian  dengan  menggunkan  campuran  bahan  bakar  premium  dan  hidrogen  menghasilkan peningkatan  kadar  karbondioksida.  Kadar  karbondioksida  yang  meningkat  menandakan  bahwa
CO 2 (%)
hidrogen  sebagai  campuran  bahan  bakar  memberikan  peningkatan  energi  pembakaran,  sehingga pembakaran yang terjadi dapat menghasilkan karbondioksida dalam jumlah yang meningkat.

## 5. KESIMPULAN DAN SARAN
Dari pengujian performansi mesin otto dan pengujian emisi gas buang, diperoleh kesimpulan bahwa  pembakaran  yang  terjadi  saat  menggunakan  campuran  bahan  bakar  premium  dan  hidrogen dapat mengurangi kadar karbon yang tidak terbakar. Itu ditunjukkan secara visual pada elektroda busi yang terlihat jelas. Pembakaran yang terjadi mendekati kesempurnaan dikarenakan energi pembakaran hidrogen yang tinggi.
Penggunaan  hidrogen  sebagai  campuran  bahan  bakar  pada  pengujian  ini  memberikan peningkatan  pada  torsi  dan  daya  sebesar  2,05  %.  Peningkatan  torsi  dan  daya  disebabkan  oleh peningkatan putaran mesin. Semakin tinggi putaran mesin, maka torsi dan daya yang merupakan fugsi dari  putaran  mesin  juga  mengalami  peningkatan.  eningkatan  efisiensi  volumetris  juga  terjadi  saat peggunaan  hidrogen  sebagai  campuran  bahan  bakar  yaitu  sebesar  3,69  %.  Peningkatan  efisiensi volumetris terjadi karena peningkatan laju udara yang masuk ke dalam ruang bakar. Laju udara yang dihasilkan  dengan  penggunaan  hidrogen  sebagai  campuran  bahan  bakar  lebih  tinggi  daripada  laju udara  dengan  penggunaan  bahan  bakar  premium  murni.  enigkatan  efisiensi  thermal  brake  juga diakibatkan  oleh  peningkatan  daya  brake  yang  juga  merupakan  fungsi  dari  putaran.  Daya  dan  torsi yang  dihasilkan  dengan  penggunaan  hidrogen  sebagai  campuran  bahan  bakar  lebih  besar  daripada dengan penggunaan bahan bakar premium murni. Efisiensi thermal brake juga dipengaruhi oleh energi pembakaran  yang  dihasilkan  oleh  bahan  bakar.  Hidrogen  memiliki  energi  pembakaran  yang  tinggi sehingga dapat meningkatkan efisiensi thermal brake hingga   38,54%. Dengan peningkatan ini, mesin dapat beroperasi secara optimal dan memberikan penghematan bahan bakar dalam performansi mesin.
Kadar emisi gas buang berbahaya mengalami penurunan. Pada pengujian emisi gas buang untuk kadar  hidrokarbon,  penurunan  emisi  gas  buang  mencapai  4,28%.  Penurunan  emisi  gas  buang  juga terjadi  pada  pengujian  untuk  kadar  nitrogenoksida  sebesar  2,94%.  Untuk  pengujian  emisi  gas  buang untuk  kadar  karbonmonoksida  mengalami  penurunan  hingga  mencapai  59,93  %.  Sedangkan  dalam pengujian  emisi  gas  buang  untuk  kadar  karbondioksida,  emisi  gas  buang  mengalami  peningkatan hingga  42,7  %.  Dari  hasil  penelitian  ini,  dapat  dinyatakan  bahwa  penggunaan  hidrogen  sebagai campuran  bahan  bakar  premium  dapat  menigkatkan  energi  pembakaran  pada  proses  pembakaran dalam ruang bakar, sehingga hasilnya emisi gas buang yang berbahaya atau merugikan dapat direduksi dalam  hal  kuantitas.  Untuk  pengujian  performansi  emisi  gas  buang  dan  pengujian  emisi  gas  buang dengan  campuran  bahan  bakar  premium  dan  hidrogen  diharapkan  dapat  dilakukan  dengan  lebih spesifik, seperti penggunaan perbedaan persentase campuran premium dan hidrogen serta penggunaan variasi beban pada pengujiannya.

## DAFTAR PUSTAKA
http://www.tempo.co/topik/masalah/144/Harga-Minyak-Dunia  diakses  pada  tanggal  2  agustus 2013.
Pulkrabek W.1997. Engineering Fundamentals of The Internal Combustion Engine. New Jersey : Prentice Hall.
Heywood B. 1988. Internal Combustion Engine Fundamentals. New York : McGraw-Hill.
[1]
[3]
[2]