## TINJAUAN PENGARUH VARIASI BEBAN DAN PUTARAN
TERHADAP KINERJA MESIN DIESEL 4 TAK 1 SILINDER

## DENGAN PEMANASAN DAN MEDAN MAGNET DI SALURAN BIODIESEL

## MUHAMAD SIRAJUDIN
Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang msirajudin49@gmail.com

## Abstrak
Bahan  bakar  Bio  menjadi  salah  satu  sumber  alternatif  terbarukan  untuk mesin  diesel  dalam    mengatasi  permasalahan    di  bidang  otomotif,  karena ketersediaan  bahan  bakar  fosil  minyak  bumi  yang  semakin  menipis.  Untuk pembakaran  yang  sempurna  bahan  bakar  tersebut  memerlukan  perlakuan tertentu sebelum memasuki ruang bakar. Kegiatan penelitian yang bertujuan untuk  mendapatkan  hasil  pembakaran  yang  sempurna  dan  menghasilkan kinerja  yang optimal pada mesin diesel khususnya dengan bahan  bakar bio telah  banyak  dilakukan,  baik  pada  mesin  diesel  4  tak  satu  silinder  maupun pada  mesin  diesel  4  tak  multi  silinder,  antara  lain  yaitu:  pemanasan  awal, menyebabkan bahan bakar akan menjadi lebih reaktif untuk bereaksi dengan oksigen pada proses pembakaran sehingga proses pembakaran menjadi lebih sempurna.  Optimalisasi  proses  pembakaran  dengan  teknik  medan  elektro magnet, medan magnet di gunakan untuk menggetarkan (meresonansi) bahan bakar  dan  terjadilah  ionisasi  yang  diperlukan  agar  bahan  bakar  dapat dengan  mudah  mengikat  oksigen  selama  proses  pembakaran,  sehingga campuran  bahan  bakar  dan  oksigen  dapat  terbakar  dengan  sempurna. Dengan  proses  pembakaran  yang  sempurna,  maka  akan  menghasilkan prestasi    atau  kinerja  mesin  diesel  yang  optimal.  Mengintegrasikan  kedua teknik  optimalisasi  proses  pembakaran  tersebut  diatas  dan  memposisikan kedua  proses  tersebut  lebih  mendekati  ruang  bakar  tentu  akan  lebih meningkatkan  prestasi  atau  kinerja  pada  mesin  diesel  dengan  bahan  bakar biodiesel.

## Abstract
Bio  fuel  is  one  of  the  renewable  alternative  sources  for  diesel  engines  in overcoming  the  problems  in  the  automotive  field,  due  to  the  increasingly depleted availability of petroleum fossil fuels. For perfect combustion the fuel requires certain treatment before entering the combustion chamber. Research activities  aimed  at  obtaining  perfect  combustion  results  and  producing optimum  performance  on  diesel  engines  especially  with  bio  fuel  has  been widely  practiced,  either  on  4-stroke  diesel  engine  or  one  cylinder  diesel  4 non-cylinder,  among  others,  namely:  preheating,  causing the fuel  to  become more  reactive  to  react  with  oxygen  in  the  combustion  process  so  that  the combustion  process  becomes  more  perfect.  Optimization  of  combustion process  with  electromagnetic  field  technique,  magnetic  field  is  utilized  to vibrate (resonance) fuel and ionisation takes place so that the fuel can readily bind  oxygen  during  the  combustion  process,  so  that  the  mixture  of  fuel  and oxygen  can  burn  completely.  With  a  perfect  combustion  process,  it  will produce  the  performance  or  performance  of  the  optimal  diesel  engine. Integrates  both  combustion  process  optimization  techniques  above  and positioning  two  process  the  more  close  to  the  combustion  chamber  certain will  further  improve  achievement  or  performance  on  a  diesel  engine  with biodiesel fuel. Keywords : Biodiesel, heater, electromagnetic field, diesel engine performance.

## I. PENDAHULUAN

## Latar Belakang
Penggunaan  bahan  bakar  minyak  semakin  hari  semakin  meningkat.  Bahan Bakar  Minyak  (BBM)  berperan  sangat  penting  dalam  perkembangan teknologi,  terutama  dalam  teknologi  industri  dan  otomotif.  Minyak    bumi merupakan    sumber    energi    utama    dan    sumber    devisa    negara.  Namun demikian,  cadangan  minyak  bumi    yang  dimiliki  Indonesia      jumlahnya terbatas.  Sedangkan bahan bakar minyak merupakan salah satu sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui. Dari hasil kajian Departemen Energi dan
Sumber  Daya  Mineral  (ESDM)  paling  mutakhir  bahwa  jika  tidak  ada penemuan  sumber  minyak  baru,  maka  cadangan  minyak  kita  hanya  cukup sampai 18 tahun kedepan , gas bumi masih 60 tahun, dan batu bara masih 150 tahun.
Kenaikan  harga  minyak  mentah  dunia  yang  mencapai  titik  tertinggi  pada pertengahan  tahun  2008  menghantam  segala  sendi  perekonomian  dan kehidupan masyarakat Indonesia.
Biodiesel  merupakan  bahan  yang  sangat  potensial  digunakan  sebagai pengganti  bahan  bakar  diesel.  Hal  ini  disebabkan  karena  bahan  bakunya berasal  dari  minyak  nabati  dapat  diperbaharui,  dan  dapat  dihasilkan  secara priodik. Biodiesel juga merupakan bahan bakar yang ramah lingkungan, tidak mengandung  belerang  sehingga  dapat  mengurangi  kerusakan  lingkungan yang diakibatkan oleh hujan asam (rain acid). Biodiesel   sebagai   pengganti solar  mempunyai    beberapa  keuntungan,  di  antaranya  adalah  lebih  bersih dalam emisi  gas  buang, pelumasan yang  lebih  baik, dan tidak diperlukannya modifikasi mesin.
Biodiesel mempunyai flash point lebih tinggi dari pada solar, sehingga tidak mudah  terbakar,  sifat  lain  dari  biodiesel  adalah  mempunyai Cetane  number dan  Viskositas  lebih  tinggi  dibanding  solar  nilai  dari  sifat  karakteristik tersebut berpengaruh kepada proses pembakaran pada mesin diesel.
Ketidak sempurnaan proses pembakaran menyebabkan kinerja mesin menjadi tidak optimal biasanya terjadi karena: jumlah bahan bakar dalam ruang bakar yang  tidak  sesuai  dengan  kebutuhan,  proses  penginjeksian  (pengkabutan) kualitas  bahan  bakar  yang  kurang  baik  atau  kurang  baiknya  proses pencampuran  bahan  bakar  dengan  udara  dalam  ruang  bakar,  merupakan masalah yang sering dijumpai dalam mesin diesel.
Tabel 1. Sifat fisika/kimia biodiesel Sifat Fisika/Kimia Biodiesel Solar Komposisi Ester alkil Hidrokarbon Densitas, g/ml 0,8624 0,8750 Viscositas, cSt 5,55 4,6 Titik kilat, o C 172 98 Angka setana 62,4 53 Energi yang dihasilkan 40,1 MJ/kg 45,3 MJ/kg Sumber : Internasional Biodiesel, 2001
Untuk menghasilkan proses pembakaran yang sempurna didalam ruang bakar mesin  diesel  yang  mengunakan  bahan  bakar  biodiesel  diperlukan  suatu perlakuan  pada  biodiesel  sebelum  masuk  ke  ruang  bakar  antara  lain: pemanasan  yang  akan  berpengaruh  pada  visicositas,dan  titik  nyalanya. Pemanasan awal  bahan bakar di  perkirakan dapat  meningkatkan unjuk  kerja motor  bakar.  Hal  ini  dimungkinkan  karena  dengan  memberikan  panas  awal pada bahan bakar, maka bahan bakar akan menjadi jenuh dan mengakibatkan suhu  bahan  bakar  mendekati  titik  nyalanya,  sehingga  mudah  terbakar,  yang berarti pemanasan awal dapat memperbaiki pembakaran.
Ionisasi  medan  magnet  diperlukan  agar  bahan  bakar  dapat  dengan  mudah meningkat  oksigen  selama  proses  pembakaran,  sehingga  campuran  bahan bakar  dan  oksigen  dapat  terbakar  dengan  sempurna.  Dengan  pembakaran yang  lebih  sempurna,  maka  dapat  menghemat  konsumsi  bahan  bakar (PITHE).
Gambar1. Proses Ionisasi Magnetik

## II. METODOLOGI PENELITIAN

## 2.1 Jenis dan Metode Penelitian
Jenis dan metode penelitian yang digunakan pada penulisan karya tulis ilmiah ini adalah studi literatur. Dimana, bahan-bahan yang di ambil berupa:
1. Jurnal  penelitian  mengenai  aplikasi  pengaruh  temperatur  pemanasan awal biodiesel terhadap kinerja mesin diesel.
2. Jurnal  penelitian  mengenai  pegaruh  medan  magnet  terhadap  konsumsi bahan bakar dan kinerja motor bakar.
3. Jurnal penelitian Uji Performance Mesin Diesel Menggunakan Biodiesel

## Dari Minyak Goreng Bekas

## 2.2  Objek dan Subjek Permasalahan
Subjek  permasalahan  jurnal  tinjauan    ini  adalah  aplikasi  biodiesel  yang merupakan  salah  satu  alternatip  sumber  EBT  sebagai  bahan  bakar  mesin diesel 4 tak satu silinder. Dan yang menjadi objek permasalahan dalam karya tulis  ini  ialah  adalah    integrasi  dua  teknik  optimalisasi  proses  pembakaran pada saluran bahan bakar biodiesel serta pengaruhnya terhadap kinerja mesin diesel 4 tak 1 silinder.

## 2.3 Sumber Data
Data  sekunder  merupakan  sumber      data  yang  di  gunakan  pada  penulisan jurnal ini. Data tidak diperoleh secara langsung dari sumbernya (data primer), misalnya  wawancara  dan  tinjauan  kelapangan  (observasi).  Namun  data sekunder  ini  diperoleh  dari  jurnal-jurnal  penelitian  terdahulu  yang berhubungan  dengan  uji  kinerja  dan  optimalisasi  proses  pembakaran  pada mesin diesel secara umum dan khususnya dengan bahan bakar biodiesel.

## 2.4 Metode Pengumpulan data
Studi  pustaka  merupakan  metode  yang  digunakan  pada  penulisan  karya ilmiah  ini,baik  yang  berasal  dari  informasi    dokumen  tertulis,  elektronik  , foto,  gambar,  yang  berhubungan  dan  bersifat  memperkaya  data  yang dibutuhkan untuk proses penulisan.

## 2.5 Teknik Pengumpulan Data
Adapun  teknik  pengumpulan  data  dalam  penulisan  karya  ilmiah  ini  adalah teknik  membaca,  mencatat,  dan  menganalisis.  Dimana  bahan  pustaka  yang telah dikumpulkan dibaca terlebih dahulu  kemudian mencatat bagian-bagian penting  dari  bahan  pustaka  sekaligus  mengutip  pendapat  para  ahli  yang relevan dengan penelitian. Selanjutnya, data-data tersebut di analisis sehingga diperoleh  sekumpulan    data  yang  memperkuat  argumen  penulis  mengenai perancangan  alat  uji  kinerja  mesin  dan  teknik  optimalisasi  proses pembakaran  yang  akan  dilakukan  serta  menintegrasikan  dua  teknik  yang mengarah kepada penigkatan kinerja mesin diesel berbahan  bakar biodiesel.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Upaya  dalam  penelitian  dan  pengembangan  sumber  energi  alternatif  sudah cukup  banyak  dilakukan  antara  lain  pemanfaatan  minyak  nabati  sebagai pengganti solar. Namun di ketahui beberapa kekurangan dari minyak nabati, jika  digunakan  secara  langsung  pada  mesin  dapat    menyebabkan  kerusakan pada  mesin,  karena  menyebabkan  terbentuk  senyawa  deposit  pada  injector. Selain  itu  juga  visikositas  yang  lebih  tinggi  mengangu  peroses  pengkabutan oleh  injector  dan  menyebabkan  peroses  pembakaran  tidak  sempurna.Usaha untuk  mengubah  karakteristik  minyak  nabati  sehingga  dapat  mengkonversi
minyak  nabati  kedalam  bentuk  metil  ester  asam  lemak (FAME:Fatty  acid metil  ester) melalui  proses esterefikasi atau Transesterifikasi yang  lebih dikenal dengan “Biodiesel”.
Biodiesel mempunyai flash point lebih tinggi dari pada solar, sehingga tidak mudah  terbakar,  sifat  lain  dari  biodiesel  adalah  mempunyai Cetane  number dan  Viskositas  lebih  tinggi  dibanding  solar.  Disamping  itu  biodiesel  tidak mengandung  sulfur  dan  senyawa  benzene  yang  karsinogenik  sehingga biodiesel  merupakan  bahan  bakar  yang  lebih  bersih  dan  lebih  mudah ditangani  dibandingkan  dengan  solar,  serta  sifat  pelumasan  yang  lebih  baik dibandingkan solar.
Secara kimia biodiesel termasuk dalam golongan mono alkyl ester atau metyl ester dengan  panjang  rantai  karbon  antara  12  sampai  20,  sedangkan petroleum  diesel  (solar)  mempunyai  komponen  utama  adalah  hidrokarbon. Karena  mempunyai  sifat  kimia  dan  fisika  yang  serupa  dengan  solar  maka biodiesel  memungkinkan  untuk  digunakan  langsung  pada  mesin  diesel  atau dicampur dengan solar tanpa perlu memodifikasi mesin.
Mesin  diesel  atau  motor  bakar  sejenis,dikatakan    bekerja    dengan  peforma yang  baik  jika  dapat  menghasilkan  daya  yang  besar,  konsumsi  bahan  bakar rendah, dan kandungan polutan dari gas buang kecil, kondisi ini hanya dapat tercapai apabila proses pembakaran pada mesin diesel tersebut  terjadi secara sempurna.
Selama ini telah dilakuakan beberapa penelitian  untuk mendapatkan peforma mesin    diesel    yang  lebih  baik  antara  lain  :  Mahasiswa  magister  teknik universitas  diponegoro  melakukan  penelitian  dengan  tujuan  meningkatkan kinerja mesin diesel melalui penyempurnaan proses pembakaran dengan cara
pemanasan terhadap bahan bakar sebelum dinjeksikan ke dalam ruang bakar, dengan tujuan untuk menurunkan viskositasnya sehingga setelah diinjeksikan ke dalam ruang bakar dapat membentuk butiran-butiran yang lebih halus dan menghasilkan  campuran  bahan  bakar–udara  yang  lebih  homogen.  Dengan menurunkan  viskositas  bahan  bakar  campuran  antara  solar  dan  biodiesel untuk    mesin  diesel  putaran  konstan,  menunjukan  dengan  menambahkan pemanas bahan bakar dapat menaikan efisiensi mesin Diesel.
Dalam    kajian    ekperimen    ini    mencoba  membandingkan  pengaruh temperatur solar dan  biodiesel  terhadap kinerja  mesin diesel  yaitu konsumsi bahan  bakar,  BSFC  dan  efisiensi  termal.  Pemanasan  bahan  bakar  baik  solar maupun  biodiesel  dilakukan  mulai  dari  temperatur  normal  33  °C  sampai temperatur  70  °C  kemudian  dilakukanlah  pengujian  berat  jenis,  viskositas dan  selanjutnya    pada  temperatur  ini  diujikan  pada  mesin  diesel  untuk melihat  bagaimana  perubahan  yang  terjadi  pada  unjuk  kerja  mesin  diesel tersebut,  sehingga diketahui pada temperatur berapa solar dan biodiesel akan memberikan performa mesin diesel yang maksimum. Dari hasil penelitian ini disimpulkan  bahwa  Kenaikan  temperatur  bahan  bakar    biodiesel  maupun solar  akan  mempengaruhi    konsums,  bsfc,  dan  efisiensi  thermal  mesin diesel,bila  temperaturnya  dinaikan  maka  konsumsinya  akan  cendrung menurun,begitu juga bsfcnya,tetapi  efisiesnsi termalnya cendrung meningkat peningkatan  ini  hanya  sampai  pada  tempratur  70°C  untuk  biodiesel, sedangkan untuk solar pada tempratur 60°C. Bila bahan bakar temperaturnya masih dinaikan justru efisiensinya akan menurun.
Dalam  penelitian  ini  mengunakan  mesin  diesel  dong  feng  1  silinder  direct injektion putaran konstan ini  efisiensi termal terbaik biodiesel adalah 21,3 % pada  temperatur  70oC  dengan  BSFC  11  %,  pada  kondisi  ini  penurunan
konsumsi  bahan  bakar  sebesar  8%  dbandingkan  dengan  kondisi  pada tempratur  33°.Sedangkan  efisiensi  termal  terbaik  solar  adalh  23,7%  pada 60°C dengan BSF 4%.
Meneliti pengaruh pemanasan awal bahan bakar solar terhadap peforma  dan konsumsi  bahan  bakar    mesin  diesel.  Hasil  penelitian  nya  adalah    Nilai viskositas    dan    densitas    bahan    bakar    solar    menurun    dengan meningkatnya  temperatur  bahan  bakar  tersebut.  Setelah  dilakukan pengujian  pada      mesin  diesel.  Konsumsi  bahan  bakar  yang  paling  irit terjadi  pada  temperatur  50°C  pada  putaran  mesin  1000  (rpm),  sedangkan konsumsi  bahan  bakar  yang  paling  boros  terjadi    tanpa  pemanasan  pada putaran  mesin  2000  (rpm).      Performa  mesin  diesel  juga  mengalami peningkatan  pada    torsi. dan    daya setelah bahan bakar solar dipanaskan.
Dalam  penelitianya  :Pengaruh  Medan  Magnet  Terhadap  Konsumsi  Bahan Bakar  dan  Emisi  Gas  Buang  pada  Motor  Diesel  Dengan  Bahan  Bakar Biodiesel Dari  hasil  penelitian    di  dapat  :  1)  Konsumsi    bahan    bakar terendah   terjadi  pada pengujian yang menggunakan magnet permanen pada putaran 800rpm yaitu sebesar 185 ml,berbeda dengan tanpa magnet konsumsi bahan  bakar  tertinggi  pada  putaran  800  rpm  adalah  210  ml.  2)  Emisi  gas buang  terendah  terjadi  pada  pengujian  yang  menggunakan  800  rpm sedangkan  emisi  gas  buang  tertinggi  terjadi  pada  pengujian  yang menggunakan putaran mesin 2000 rpm . 3) Emisi gas buang tertinggi terjadi pada  senyawa  NO (  Nobelium  ) yaitu  sebesar  163,3  PPM,sedangkan  untuk emisi  gas  buang  terendah  terjadi  pada  senyawa  SO2  (Gas  Belerang Monoksida ) yaitu sebesar12 PPM.
Meneliti  Pengaruh  Medan  Magnet  Terhadap  Efisiensi  Bahan  Bakar  dan Unjuk Kerja Mesin Suzuki  Smash  110  cc dalam penelitian ini menghasilkan
bahwa:  A)  pengaruh  bahan  bakar  dengan  medan  magnet  berpengaruh terhadap  unjuk  kerja  mesin,  B)  hasil  penelitian  dengan  variasi  tanpa  medan magnet  0,  0286  tesla  rpm  1750  adalah  0.168  kg/jamPs  ,  dengan  medan magnet 0.0190 tesla  rpm 1750 adalah 0,169 kg/jamPs,   sedangkan   variasi medan      magnet  0.0143  tesla  rpm  1750  adalah  0,169  kg/jamPs.  Jadi  hasil pemanasan  bahan  bakar  yang  paling  efisiensi        dari        hasil        penelitian ini     adalah penggunaan medan  magnet 0.0286  tesla. Sedangkan daya  yang dihasilkan  pada  putaran  mesin  yang  sama  (1750  rpm)  yaitu  variasi  tanpa pemanasan    42,19    PS,    variasi    medan    magnet  0.0286    tesla    47,02    PS, variasi    medan    magnet  0.0190    tesla    46,92    PS,    variasi    medan    magnet 0.0143 tesla 46,81 PS. Jadi  dari hasil pemakaian medan  magnet pada  bahan bakar  yang menghasilkan daya  terbaik  adalah  variasi  medan magnet 0.0286 tesla.  C)  Hasil  reaksi    medan  magnet    pada  bahan  bakar  yang    paling efektif   dari   hasil   penelitian   ini adalah  penggunaan  medan  magnet  yang paling besar yaitu 0.0286 tesla. D) Sedangkan hasil yang  kurang efektif dari hasil penelitian ini adalah penggunaan medan magnet yang paling kecil yaitu 0.0143 tesla.
Berdasarkan  beberapa  uraian  penelitian  diatas  dapat  ditarik  benang  merah dalam  arti  kertekaitan    bahwa  teknik  pemanasan  dan  teknik  medan elektromagnet  pada  bahan  bakar  biodiesel  sangat  berpengaruh  pada    proses pembakaran  yang  terjadi  pada  ruang  bakar    yang  berakibat  pada meningkatnya  kinerja      dan  menurunya  emisi  gas  buang  mesin  atau  motor bakar diesel walaupun hasilnya belum maksimal (rata rata kurang dari 26%). Oleh karena itu mengintegrasikan  dari kedua teknik perlakuan tersebut diatas diharapkan  akan  menghasilkan  kinerja  mesin  diesel  dengan  bahan  bakar biodiesel yang seoptimal.

## IV. KESIMPULAN
Pemakaian  teknik  pemanasan  awal  pada  bahan  bakar  diesel    untuk optimalisasi proses pembakaran terbukti efektif karena mampu meningkatkan kinerja mesin diesel.
Perlakuan  teknik  memberikan  pengaruh  medan  magnet  pada  bahan  bakar diesel   adalah efektif karena menghasilkan kinerja terutama  gas buang  yang baik pada mesin diesel.

## DAFTAR PUSTAKA
Fajar,  B.,  &  Suryo,  T.  (2010).  Perbandingan  Pengaruh  Temperatur  Solar Dan  Biodiesel  Terhadap  Performa  Mesin  Diesel  Direct  Injection Putaran Konstan. Prosiding SNST Fakultas Teknik , 1 (1).
Hidayatulloh, S., & Suyatno, A. (2015). Pengaruh Medan Magnet Terhadap Konsumsi  Bahan  Bakar  Dan  Emisi  Gas  Buang  Pada  Motor  Diesel Dengan Mengunakan Bahan Bakar Biodiesel. Widya Teknika , 23 (1).

## Janu Prasetyo, Gatut Rubiono, Bunawi (2017)
“Pengaruh Medan Magnet Terhadap   Efisiensi  Bahan  Bakar  dan
Unjuk Kerja Mesin” Jurnal V-Mac, Vol 2 No 1: 13-17, 2017,
ISSN 2528-0112 (online)
Rosyadi, I. (2014). Analisa Pengaruh Pemanasan   Awal Bahan Bakar Solar terhadap Performa dan  Konsumsi  Bahan  Bakar  pada  Mesin
Motor Diesel Satu Silinder. Sahbana, M. A., & Fuhaid, N. (2013). Pengaruh Pemanasan  Awal  dan Medan   Elektromagnet pada Biodiesel terhadap Daya dan Kepekatan Gas Buang pada Motor Diesel 4 Tak 4 Silinder. PROTON , 5 (1).
Suwarsono, WP., Gani, I.Y, dan Kusyanto, 2008, “  Sintesis  Biodiesel  dari Minyak Biji Ketapang  yang  Berasal  dari  Pohon  Ketapang  Yang
Tumbuh di Kampus UI Depok “, Valensi, vol.1, no.2, 44-52.
Sugiarto,B., Setiawan dan Suryantoro, (2005), Studi  Emisi  dan  Heat Release Biodiesel Minyak  Sawit  Dan  Minyak  Jarak  Pada  Mesin Diesel Indirect Injection , Jurnal Teknologi , Vol. 2, PP.101-107
Pulkrabek,  w.w  (1997).Engineering  Fundamentals  oF  the  international combustion engine (No.621.43 P8).