Terbit online pada laman web jurnal http://ejournal2.pnp.ac.id/index.php/jtm

## J URNAL
Vol. 17 No.

## Pengaruh Penambahan Karakteristik Pembakaran Single Droplet
Brahmantyo Luqman Sayoko 12 Program Studi Teknik Mesin, Fakultas
1 bramluqman8@gmail.com

## Abstract
Dependence on fossil fuels is one of the most serious threats to the global environment. In addition, petroleum reserves are also decreasing. Meanwhile, the level of oil consumption is always increasing to meet the de sustainable  alternative  energy  solutions  are  essential  to  meet  the  growing  global  energy  demand  without  compromising environmental sustainability. One type of alternative fuel that shows very promising potential is biofuel, es Biodiesel has potential as a more environmentally friendly alternative to diesel fuel, but its low combustion rate and higher viscosity compared to conventional diesel fuel present technical challenges that need to be overcome. The diff properties of butanol from biodiesel allow it to have a positive impact on combustion characteristics, such as viscosity, fla point, heating value, and combustion rate. droplet  combustion  testing  include  droplet  visualization  to  measure  the  dimensions  of  the  flame,  temperature  during  the combustion process recorded by a thermocouple, data logger, and video recording during the combustion process to obtain information  regarding  the  ignition  delay  value averaged.    In  this  study,  the  samples  tested  included  pure  diesel,  diesel  blend  with  10%  butanol,  diesel  blend  with  20% butanol, diesel blend with 30% butanol, diesel blend with 40% butanol and diesel blend with 50% butanol. From this study, the  visualization of  the  flame is obtained, where  the combustion of pure  diesel  oil droplets has  a higher and wider flame, while the flame of the butanol diesel mixture produces  a flame  whose  maximum  height  is lower than  pure diesel oil.  The ignition  delay  time  of  pure  diesel  oil  is  greater  than  the  ignition  delay  time  of  the  diesel  butanol  blend.  In  addition,  the maximum combustion temperature produced by
Keywords: butanol, combustion, diesel oil, droplet, fuel

## Abstrak
Ketergantungan  terhadap bahan bakar fosil merupakan salah satu ancaman serius dalam  mengahadapi masalah lingkungan global. Selain itu, cadangan minyak bumi juga semakin berkurang. Sementara itu tingkat konsumsi minyak selalu mengalami kenaikan untuk memenuhi akan kebutuhan bahan bakar. Salah satu jenis bahan bakar alternatif yang  menunjukkan potensi yang sangat menjanjikan adalah biofuel , terutama yang  lebih  ramah  lingkungan,  namun  laju  pembakarannya  yang  rendah  dan  viskositasnya  yang  lebih  tinggi  dibandingkan dengan bahan bakar diesel konvensional menghadirkan tantangan teknis yang perlu diata dari biodiesel memungkinkannya untuk memberikan dampak positif pada karakteristik pembakaran, seperti viskositas, titik nyala,  nilai  kalor,  dan  laju  pembakaran. pengujian pembakaran single droplet ini mencakup visualisasi droplet untuk mengukur ukuran dimensi nyala api, temperatur selama  proses  pembakaran  yang  terekam  oleh untuk mendapatkan informasi mengenai nilai bakar kemudian  dirata-rata.   Pada  penelitian ini, sampel  yang  diuji antara  lain yaitu  Solar  murni,  Campuran  Solar  dengan butanol 10%, Campuran solar dengan butanol 20%, Campuran solar dengan butanol 30%, Campuran solar dengan butanol 40%  dan  Campuran  solar  dengan  butanol  50%.  Dari  penelitian  ini  didapatkan  visualisasi  nyala  api,  dimana  pembakaran droplet minyak solar murni memiliki nyala api butanol  menghasilkan nyala api yang tinggi  maksimumnya lebih  rendah dari minyak solar murni.  Ignition  delay time  dari minyak solar murni lebih besar dibandingkan dengan ignition de maksimum hasil pembakaran yang dihasilkan oleh setiap campuran berbeda
Kata kunci: pembakaran, bahan bakar, butanol, droplet, pembakaran, solar
Terbit online pada laman web jurnal http://ejournal2.pnp.ac.id/index.php/jtm

## URNAL
T eknik M esin
No. 1 (2024) 7 - 13
ISSN Media Elektronik:

## Pengaruh Penambahan Butanol Pada Bahan Bakar Solar Terhadap Karakteristik Pembakaran Single Droplet
Brahmantyo Luqman Sayoko 1 , Radissa Dzaky Issafira 2 akultas Teknik, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur bramluqman8@gmail.com 2 radissa.d.tm@upnjatim.ac.id
Dependence on fossil fuels is one of the most serious threats to the global environment. In addition, petroleum reserves are also decreasing. Meanwhile, the level of oil consumption is always increasing to meet the demand for fuel. Economical and sustainable  alternative  energy  solutions  are  essential  to  meet  the  growing  global  energy  demand  without  compromising environmental sustainability. One type of alternative fuel that shows very promising potential is biofuel, es Biodiesel has potential as a more environmentally friendly alternative to diesel fuel, but its low combustion rate and higher viscosity compared to conventional diesel fuel present technical challenges that need to be overcome. The diff properties of butanol from biodiesel allow it to have a positive impact on combustion characteristics, such as viscosity, fla point, heating value, and combustion rate. The combustion characteristics that will be studied in this research u droplet  combustion  testing  include  droplet  visualization  to  measure  the  dimensions  of  the  flame,  temperature  during  the combustion process recorded by a thermocouple, data logger, and video recording during the combustion process to obtain rmation  regarding  the  ignition  delay  value.  The  test  steps  were  repeated  five  times  for  each  fuel  variation  and  then averaged.    In  this  study,  the  samples  tested  included  pure  diesel,  diesel  blend  with  10%  butanol,  diesel  blend  with  20% nd with 30% butanol, diesel blend with 40% butanol and diesel blend with 50% butanol. From this study, the  visualization of  the flame  is  obtained,  where the  combustion  of  pure diesel oil droplets has  a higher and  wider flame,
diesel mixture  produces a flame  whose  maximum  height  is lower than  pure diesel oil. The ignition  delay  time  of  pure  diesel  oil  is  greater  than  the  ignition  delay  time  of  the  diesel  butanol  blend.  In  addition,  the maximum combustion temperature produced by each blend is different.
butanol, combustion, diesel oil, droplet, fuel
Ketergantungan terhadap bahan bakar fosil  merupakan salah satu ancaman  serius dalam  mengahadapi masalah  lingkungan global. Selain itu, cadangan minyak bumi juga semakin berkurang. Sementara itu tingkat konsumsi minyak selalu mengalami hi akan kebutuhan bahan bakar. Salah satu jenis bahan bakar alternatif yang  menunjukkan potensi , terutama biodiesel . Biodiesel memiliki potensi sebagai alternatif bahan bakar diesel yang  lebih  ramah  lingkungan,  namun  laju  pembakarannya  yang  rendah  dan  viskositasnya  yang  lebih  tinggi  dibandingkan dengan bahan bakar diesel konvensional menghadirkan tantangan teknis yang perlu diatasi. Sifat kimia butanol yang berbeda dari biodiesel memungkinkannya untuk memberikan dampak positif pada karakteristik pembakaran, seperti viskositas, titik nyala,  nilai  kalor,  dan  laju  pembakaran.  Karakteristik  pembakaran  yang  akan  dipelajari  pada  penelit pengujian pembakaran single droplet ini mencakup visualisasi droplet untuk mengukur ukuran dimensi nyala api, temperatur selama  proses  pembakaran  yang  terekam  oleh thermocouple ,  data logger , serta  rekaman  video selama  proses  pembakaran k mendapatkan informasi mengenai nilai ignition delay. Langkah pengujian diulang lima kali untuk setiap variasi bahan rata.   Pada penelitian  ini, sampel  yang  diuji antara lain  yaitu Solar  murni,  Campuran  Solar  dengan uran solar dengan butanol 20%, Campuran solar dengan butanol 30%, Campuran solar dengan butanol 40%  dan  Campuran  solar  dengan  butanol  50%.  Dari  penelitian  ini  didapatkan  visualisasi  nyala  api,  dimana  pembakaran droplet minyak solar murni memiliki nyala api yang lebih tinggi dan lebih lebar, sedangkan nyala api dari campuran solar butanol  menghasilkan nyala api yang tinggi  maksimumnya  lebih rendah dari minyak solar murni.  Ignition delay time  dari minyak solar murni lebih besar dibandingkan dengan ignition delay time dari campuran solar butanol. Selain itu, temperatur maksimum hasil pembakaran yang dihasilkan oleh setiap campuran berbeda-beda.
pembakaran, bahan bakar, butanol, droplet, pembakaran, solar

## n

## ISSN Media Elektronik: 2655-5670

## Butanol Pada Bahan Bakar Solar Terhadap

## Jawa Timur
Dependence on fossil fuels is one of the most serious threats to the global environment. In addition, petroleum reserves are mand for fuel. Economical and sustainable  alternative  energy  solutions  are  essential  to  meet  the  growing  global  energy  demand  without  compromising environmental sustainability. One type of alternative fuel that shows very promising potential is biofuel, especially biodiesel. Biodiesel has potential as a more environmentally friendly alternative to diesel fuel, but its low combustion rate and higher viscosity compared to conventional diesel fuel present technical challenges that need to be overcome. The different chemical properties of butanol from biodiesel allow it to have a positive impact on combustion characteristics, such as viscosity, flash
The combustion characteristics that will be studied in this research using single droplet  combustion  testing  include  droplet  visualization  to  measure  the  dimensions  of  the  flame,  temperature  during  the combustion process recorded by a thermocouple, data logger, and video recording during the combustion process to obtain
.  The  test  steps  were  repeated  five  times  for  each  fuel  variation  and  then averaged.    In  this  study,  the  samples  tested  included  pure  diesel,  diesel  blend  with  10%  butanol,  diesel  blend  with  20% nd with 30% butanol, diesel blend with 40% butanol and diesel blend with 50% butanol. From this study, the  visualization of  the  flame  is obtained, where  the  combustion  of  pure diesel oil  droplets has a higher  and wider  flame,
diesel  mixture produces  a flame whose  maximum  height is lower  than pure  diesel  oil. The ignition  delay  time  of  pure  diesel  oil  is  greater  than  the  ignition  delay  time  of  the  diesel  butanol  blend.  In  addition,  the
Ketergantungan terhadap bahan bakar fosil merupakan salah satu ancaman  serius  dalam mengahadapi  masalah  lingkungan global. Selain itu, cadangan minyak bumi juga semakin berkurang. Sementara itu tingkat konsumsi minyak selalu mengalami hi akan kebutuhan bahan bakar. Salah satu jenis bahan bakar alternatif yang menunjukkan potensi memiliki potensi sebagai alternatif bahan bakar diesel yang  lebih  ramah  lingkungan,  namun  laju  pembakarannya  yang  rendah  dan  viskositasnya  yang  lebih  tinggi  dibandingkan si. Sifat kimia butanol yang berbeda dari biodiesel memungkinkannya untuk memberikan dampak positif pada karakteristik pembakaran, seperti viskositas, titik Karakteristik  pembakaran  yang  akan  dipelajari  pada  penelitian  menggunakan pengujian pembakaran single droplet ini mencakup visualisasi droplet untuk mengukur ukuran dimensi nyala api, temperatur
, serta rekaman  video  selama  proses  pembakaran . Langkah pengujian diulang lima kali untuk setiap variasi bahan rata.   Pada  penelitian ini, sampel  yang  diuji  antara lain yaitu  Solar murni,  Campuran Solar dengan uran solar dengan butanol 20%, Campuran solar dengan butanol 30%, Campuran solar dengan butanol 40%  dan  Campuran  solar  dengan  butanol  50%.  Dari  penelitian  ini  didapatkan  visualisasi  nyala  api,  dimana  pembakaran yang lebih tinggi dan lebih lebar, sedangkan nyala api dari campuran solar butanol menghasilkan nyala api yang tinggi  maksimumnya  lebih rendah dari  minyak solar murni. Ignition delay time  dari lay time dari campuran solar butanol. Selain itu, temperatur
Jurnal Teknik Mesin (JTM)  Vol . 17 No. 1 (2024) 7 – 13

## 1. Pendahuluan
Kebutuhan  untuk  sumber  energi  yang  berkelanjutan dan  mengatasi  lingkungan  semakin  mendesak  dalam menghadapi  masalah  lingkungan  global  dan ketergantungan  tinggi  terhadap  bahan  bakar  fosil.  Di Indonesia, terjadi penurunan sebesar 10% setiap tahun dalam  cadangan  dan  produksi  bahan  bakar  minyak bumi  (fosil),  sementara  tingkat  konsumsi  rata-rata minyak  mengalami  kenaikan  sebesar  6%  per  tahun. Tantangan  yang  dihadapi  Indonesia  saat  ini  adalah ketidakmampuan  produksi  bahan bakar  minyak  bumi untuk  mengimbangi  permintaan  yang  terus  tumbuh [1],  sehingga  negara  ini  terpaksa  mengimpor  minyak untuk  memenuhi  kebutuhan  energi  bahan  bakar minyak (BBM). Situasi ini disebabkan oleh kurangnya perkembangan  dalam  produksi  pengolahan  minyak dan tidak adanya penemuan sumur minyak baru [2].
Kebutuhan  energi  global  terus  tumbuh,  dan pendekatan  paling  ekonomis  untuk  mengatasi permintaan yang terus bertambah dengan menggunakan  sumber  bahan  bakar  alternatif  [3]. Salah  satu  jenis  bahan  bakar  alternatif  yang menunjukkan  potensi  sangat  menjanjikan  adalah biofuel ,  terutama  biodiesel.  Di  negara-negara  maju, ada  tren  yang  berkembang  pesat  dalam  mengadopsi teknologi  modern  dan  bioenergi  yang  efisien  sebagai alternatif  bahan bakar. Saat ini, berbagai jenis biofuel sedang  mengalami  peningkatan  dalam  daya  saingnya secara  ekonomis  dengan  bahan  bakar  fosil  [4].  Salah satu jenis biodiesel adalah campuran solar dan minyak jarak yang menghasilkan gas lebih ramah lingkungan dibandingkan  solar,  minyak  jarak  tidak  termasuk dalam  bahan-bahan  untuk  dikonsumsi,  merupakan sebuah  potensi  sebagai  bahan  bakar  alternatif  [5]. Biodiesel  dapat  digunakan  secara  murni  maupun dicampur  dengan  petrodiesel  tanpa  menyebabkan modifikasi  pada  mesin  yang  menggunakan  bahan bakar  tersebut  [6].  Bahan  bakar  biodiesel  memiliki tantangan  dalam  penggunaanya,  salah  satu  tantangan utama  adalah  laju  pembakaran  yang  rendah  dan  sifat viskositas  yang  lebih  tinggi  dibandingkan  dengan bahan  bakar  diesel  konvensional  [7].  Penambahan alkohol  dalam  kadar  yang  cukup  tinggi  dapat menurunkan  performa  mesin  karena  rendahnya  nilai kalor dalam alkohol [8]. Untuk mengatasi masalah ini, penelitian  telah  dilakukan  untuk  meningkatkan karakteristik pembakaran biodiesel dengan melakukan penambahan  bahan  aditif  [9].  Salah  satu  aditif  yang menarik  perhatian  adalah  butanol,  yang  memiliki potensi  untuk  meningkatkan  kualitas  pembakaran biodiesel.  Butanol  dengan  sifat  kimia  yang  berbeda dari  biodiesel,  dapat  mempengaruhi  sifat-sifat pembakaran, seperti viskositas, titik nyala, nilai kalor dan  laju  pembakaran  [8].  Penelitian  tentang karakteristik  pembakaran  droplet  biodiesel  dengan penambahan alkohol terutama butanol dan biobutanol masih  terbatas.  Sehingga  penelitian  kali  ini  akan berfokus  pada  efek  campuran  butanol  terkadap karakteristik pembakaran droplet biodiesel.
Pembakaran merupakan reaksi kimia antar komponen suatu  bahan  bahan  bakar  (karbon  dan  hidrogen) dengan  komponen  udara  (oksigen)  terjadi  sangat cepat,  memerlukan  suhu  awal  untuk  menghasilkan lebih banyak panas, sehingga meningkatkan suhu dan tekanan  gas  pembakaran.  Elemen  yang  mudah terbakar ini zat utamanya adalah karbon dan oksigen. Rekasi  tersebut  membutuhkan  oksigen  karena pembakaran  diperoleh  dari  udara  yang  merupakan campuran  oksigen  dan  nitrogen  [10].  reaksi stoikiometri  pembakaran  untuk  hidrokarbon  murni CmHn  dapat  ditunjukkan  dalam  persamaan  seperti berikut.
C m H n + ( 𝑚 + )O 2 + 3,76( 𝑚 + )N 2 → mCO 2 + H 2 O + 3,76( 𝑚 + )N 2
Reaksi  pembakaran  merupakan  reaksi  kimia  bahan bakar  dan  oksigen  yang  diperoleh  dari  udara  yang akan  menghasilkan  panas  dan  gas  pembakaran  akan berlangsung  sangat  cepat  [11].  Reaksi  pembakaran akan  menghasilkan  produk  pembakaran  sebanyak yang  komposisinya  bergantung  pada  kualitas  proses pembakaran yang terjadi [2]. Fragmentasi bahan bakar yang  disemprotkan  menjadi  tetesan  juga  dipengaruhi oleh sifat bahan bakar tersebut. Bahan bakar cair lebih sulit  dibakar  dibandingkan  bahan  bakar  gas  alam karena bahan bakar cair harus diubah terlebih dahulu menjadi  gas  sebelum  dapat  bereaksi  dengan  oksigen (udara). Bahan bakar cair  yang  kental (sangat  kental) terlebih  dahulu  harus  dipanaskan  untuk  menurunkan kekentalannya  guna  memudahkan  atomisasi  menjadi partikel-partikel  kecil  (kabut)  bahan  bakar  untuk penguapan dan pencampuran dengan bahan bakar.udara  mengalir  lebih  cepat  untuk  mencapai pembakaran  sempurna  [12].  Pada  dasarnya  jenis  api yang  terjadi pada pembakaran  bahan  bakar cair  tidak jauh  berbeda  dengan  jenis  pembakarannya.  Sifatnya sangat  bergantung  pada  kondisi  penyemprotan, kekuatan  campuran  dan  volatilitas  (volatilitas)  bahan bakar.  Jika  kepadatan  tetesan  (pelet  bahan  bakar) rendah,  tingkat  pencampuran  tinggi,  dan  volatilitas rendah,  tetesan  bahan  bakar  akan  terbakar  satu  per satu.  Jika  kepadatan  tetesan  tinggi,  derajat pencampuran rendah, dan penguapan tinggi, nyala api akan  terbentuk  di  luar  nosel-.  Akibat  proses pembakaran  hal  ini  terlihat  pada  sifat  fisik  yang umum  diterapkan  terutama  pada  proses  pembakaran semprot.  Untuk  mencapai  karakteristik  pembakaran susunan tetesan terkecil pembakaran [13]. Berikut ini merupakan gambar model api difusi pada pembakaran droplet.

## Gambar 1. Model nyala api
Umumnya,  bentuk  nyala  api  yang  tidak disebabkan  oleh  konveksi  yang  timbul  akibat pergerakan relatif antara gas dan droplet di sekitarnya. Ketika  droplet  semakin  kecil,  droplet  akan  terjebak oleh  gas  yang  mengelilinginya  dan  kecepatan  relatif antara gas dan droplet menjadi sangat rendah. mengakibatkan nyala api dari droplet dapat mendekati bentuk bola ( spherical ) [14]. pembakaran merupakan faktor-faktor yang ditafsirkan dan  diamati  dalam  kajian  proses  pembakaran,  yang kemudian  dibandingkan  antara  karakteristik  bahan bakar tersebut dengan bahan bakar lainnya. Parameter api yang diamati pada penelitian ini adalah
1. Ignition  delay merujuk  pada  selang  waktu  antara saat bahan bakar disemprotkan ke dalam ruang bakar dan saat bahan bakar tersebut mulai terbakar konteks  pembakaran  tetesan  (droplet), mengacu pada interval waktu antara pemanasan awal bahan  bakar  hingga  munculnya  nyala  api  yang menandakan  dimulainya  pembakaran. seperti atomisasi dan evaporasi bahan bakar, molekul bermuatan  disebut  ion.  Secara  kimia,  seperti pemanasan  bahan  bakar,  molekul  bermuatan  disebut radikal  bebas.  Radikal  bebas  sangat  mudah  bercaksi karena ketidakstabilan muatannya, yang memungkinkan  reaksi  pembakaran  terjadi.  Tingkat penguapan  bahan  bakar  menentukan  kecepatan pembakaran;  semakin  cepat  bahan  bakar  menguap, semakin cepat pembakaran terjadi.
2.  Temperatur  pembakaran  merujuk  pada  suhu maksimum yang diukur di pusat tetesan cairan selama proses  pembakaran.  Suhu  ini  dipengaruhi  oleh  nilai kalor bahan bakar, yang merupakan total energi panas yang  dilepaskan  saat  terjadi  oksidasi  unsur kimia  dalam  bahan  bakar  tersebut.  Dengan  kata  lain, semakin  tinggi  temperatur  pembakaran,  semakin banyak  energi  yang  dikonversi  menjadi  panas Dimensi  api  berperan  dalam  penentuan  secara  kasat mata  apakah  pembakaran  yang  terjadi  nantinya merupakan pembakaran dengan reaksi yan
Jurnal Teknik Mesin (JTM)  Vol . 17 No. 1 (2024) 7 –
Umumnya,  bentuk  nyala  api  yang  tidak  bulat disebabkan  oleh  konveksi  yang  timbul  akibat pergerakan relatif antara gas dan droplet di sekitarnya. Ketika  droplet  semakin  kecil,  droplet  akan  terjebak oleh  gas  yang  mengelilinginya  dan  kecepatan  relatif antara gas dan droplet menjadi sangat rendah. Hal ini mengakibatkan nyala api dari droplet dapat mendekati
. Karakteristik faktor yang ditafsirkan dan  diamati  dalam  kajian  proses  pembakaran,  yang kemudian  dibandingkan  antara  karakteristik  bahan bakar tersebut dengan bahan bakar lainnya. Parameter api yang diamati pada penelitian ini adalah:
merujuk  pada  selang  waktu  antara saat bahan bakar disemprotkan ke dalam ruang bakar dan saat bahan bakar tersebut mulai terbakar. (Dalam konteks  pembakaran  tetesan  (droplet), ignition  delay mengacu pada interval waktu antara pemanasan awal bakar  hingga  munculnya  nyala  api  yang .  Secara  fisik, seperti atomisasi dan evaporasi bahan bakar, molekul bermuatan  disebut  ion.  Secara  kimia,  seperti pemanasan  bahan  bakar,  molekul  bermuatan  disebut bebas  sangat  mudah  bercaksi karena ketidakstabilan muatannya, yang memungkinkan  reaksi  pembakaran  terjadi.  Tingkat penguapan  bahan  bakar  menentukan  kecepatan pembakaran;  semakin  cepat  bahan  bakar  menguap,
mbakaran  merujuk  pada  suhu maksimum yang diukur di pusat tetesan cairan selama proses  pembakaran.  Suhu  ini  dipengaruhi  oleh  nilai kalor bahan bakar, yang merupakan total energi panas yang  dilepaskan  saat  terjadi  oksidasi  unsur-unsur tersebut.  Dengan  kata  lain, semakin  tinggi  temperatur  pembakaran,  semakin banyak  energi  yang  dikonversi  menjadi  panas.  3. Dimensi  api  berperan  dalam  penentuan  secara  kasat mata  apakah  pembakaran  yang  terjadi  nantinya merupakan pembakaran dengan reaksi yang cepat atau
lambat.  Apabila  reaksi  bahan  bakar  untuk  terbakar semakin cepat, maka dimensi api akan dan  begitu  juga  sebaliknya,  jika  reaksi  pembakaran lambat,  maka  api  cenderung  semakin  panjang  dan lebar.  Hal  tersebut  dikarenakan  semakin  lama pembakaran  maka  semakin  lama  pula  waktu  yang diperlukan  oleh  bahan  bakar  untuk  dapat  beroksidasi dan  terbakar.  Proses  pembakaran  yang  cepat  dapat membuat  tinggi  api  yang  di  hasilkan  semakin  kecil. Ini  dikarenakan  panjang  api  berbanding  terbalik dengan difusitas molecular [6]. Karakteristik nyala api dapat dipengaruhi  oleh faktor fisik dan kimia.  Faktor fisik  melibatkan  variabel  seperti  suhu  dan  tekanan, sementara  faktor  kimia  melibatkan  variabel  seperti rasio  campuran,  penambahan  aditif,  dan  struktur hidrokarbon.  Komposisi  campuran  sangat  signifikan dalam  memengaruhi  kecepatan  pembakaran  yang berkaitan dengan sifat nyala api yang
Syarat  utama  proses  pembakaran  adalah  tersedianya bahan  bakar  yang  dapat  bercampur dengan udara dan mencapai suhu pembakaran. Bahan bakar  yang  digunakan  oleh  dapat  diklasifikasikan menjadi  tiga  kelompok:  bahan  bakar bahan  bakar  padat.  Bahan  bakar  cair  berasal  dari minyak bumi, pada kelompok ini terdapat bensin dan bahan  bakar  minyak  solar,  disusul  minyak  tanah  dan bahan bakar padat [16]. Solar yang merupakan bahan bakar yang dihasilkan dari proses pengolahan minyak bumi  di  kilang  minyak,  dipisahkan  berdasarkan  ti didihnya,  menciptakan  berbagai  jenis  bahan  bakar. Salah satu hasil dari pengolahan minyak bumi adalah minyak  solar  atau high-speed  diesel merupakan  produk  hasil  penyulingan  minyak  bumi [17].
Butanol  adalah  alkohol  dengan  empat  gugus  karbon, yang  juga  dikenal  sebagai  alkohol  butil.  Molekulnya memiliki  rumus  C4H9OH  dan  berat  molekul  74,12. Butanol  berwujud  cairan  tak  berwarna  dengan  bau khas  dan  digunakan  sebagai  pelarut  dan  bahan  bakar [18].  Saat  digunakan  sebagai  bahan  bakar,  butanol memiliki  beberapa  keunggulan,  seperti  tidak  bersifat korosif,  kurang  menyerap  air  (kurang  higroskopis), dan  tekanan  uap  yang  lebih  rendah Pengembangan berkelanjutan dilakukan untuk meningkatkan  performa  bahan  bakar  biodiesel Penambahan  butanol  ke  biodiesel  dapat  mengubah karakteristik  pembakaran  droplet  dan  menghasilkan hasil  yang lebih  baik dalam hal efisiensi pembakaran dengan mengamati temperatur pembakaran dari bahan bakar dan waktu jeda pembakaran ketika bahan bakar dipanaskan  hingga  menjadi  nyala  api. menggunakan  metode  pengambilan  data  bertahap untuk  eksperimen  pembakaran Penelitian  ini  bertujuan  untuk  melihat  pengaruh pembakaran  droplet  biodiesel  dengan  penambahan butanol, nilai ignition delay , temperatur nyala api, dan juga  visualisasi  dari api dari  setiap  variasi persentase penambahan  butanol  pada  bahan  bakar  solar. Parameter  yang  diukur  tersebut  digunakan  sebagai
Apabila  reaksi  bahan  bakar  untuk  terbakar semakin cepat, maka dimensi api akan semakin kecil dan  begitu  juga  sebaliknya,  jika  reaksi  pembakaran cenderung  semakin  panjang  dan Hal  tersebut  dikarenakan  semakin  lama  reaksi pembakaran  maka  semakin  lama  pula  waktu  yang dapat  beroksidasi dan  terbakar.  Proses  pembakaran  yang  cepat  dapat api  yang  di  hasilkan  semakin  kecil. Ini  dikarenakan  panjang  api  berbanding  terbalik Karakteristik nyala api dapat dipengaruhi oleh faktor fisik dan  kimia. Faktor seperti  suhu  dan  tekanan, sementara  faktor  kimia  melibatkan  variabel  seperti rasio  campuran,  penambahan  aditif,  dan  struktur hidrokarbon.  Komposisi  campuran  sangat  signifikan dalam  memengaruhi  kecepatan  pembakaran  yang dihasilkan [15].
Syarat  utama  proses  pembakaran  adalah  tersedianya bahan  bakar  yang  dapat  bercampur  dengan  baik dengan udara dan mencapai suhu pembakaran. Bahan bakar  yang  digunakan  oleh  dapat  diklasifikasikan han  bakar  cair,  gas,  dan bakar  cair  berasal  dari minyak bumi, pada kelompok ini terdapat bensin dan
,  disusul  minyak  tanah  dan Solar yang merupakan bahan bakar yang dihasilkan dari proses pengolahan minyak bumi  di  kilang  minyak,  dipisahkan  berdasarkan  titik didihnya,  menciptakan  berbagai  jenis  bahan  bakar. Salah satu hasil dari pengolahan minyak bumi adalah speed  diesel (HSD),  yang merupakan  produk  hasil  penyulingan  minyak  bumi
Butanol  adalah  alkohol  dengan  empat  gugus  karbon, enal  sebagai  alkohol  butil.  Molekulnya memiliki  rumus  C4H9OH  dan  berat  molekul  74,12. Butanol  berwujud  cairan  tak  berwarna  dengan  bau khas  dan  digunakan  sebagai  pelarut  dan  bahan  bakar .  Saat  digunakan  sebagai  bahan  bakar,  butanol memiliki  beberapa  keunggulan,  seperti  tidak  bersifat r  (kurang  higroskopis),
dan  tekanan  uap  yang  lebih  rendah  [19]. Pengembangan berkelanjutan dilakukan untuk meningkatkan  performa  bahan  bakar  biodiesel  [9]. Penambahan  butanol  ke  biodiesel  dapat  mengubah akaran  droplet  dan  menghasilkan hasil  yang lebih baik  dalam  hal efisiensi pembakaran dengan mengamati temperatur pembakaran dari bahan bakar dan waktu jeda pembakaran ketika bahan bakar dipanaskan  hingga  menjadi  nyala  api.  Penelitian  ini menggunakan  metode  pengambilan  data  bertahap untuk  eksperimen  pembakaran single  droplet . enelitian  ini  bertujuan  untuk  melihat  pengaruh pembakaran  droplet  biodiesel  dengan  penambahan , temperatur nyala api, dan juga  visualisasi  dari  api dari  setiap  variasi persentase penambahan  butanol  pada  bahan  bakar  solar. Parameter  yang  diukur  tersebut  digunakan  sebagai

## Brahmantyo Luqman Sayoko Jurnal Teknik Mesin (JTM)
analisa  untuk  mengetahui  pengaruh  butanol  yang dicampur dengan bahan bakar solar.

## 2. Metode Penelitian
Lokasi pelaksanaan penelitian dilakukan di Laboratorium Konversi Energi Universitas
Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
Skema rangkaian alat yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebagai dapat dilihat pada Gambar

## Gambar 2. Skema Alat Penelitian
Keterangan Alat: 1. Ruang Bakar 2. Data Logger TASI-612C 3. Laptop 4. Microsyringe 10μL 5. Coil Heater Ni-Cr 6. Transformator 12V
7. Camera
8. Thermocouple
Variabel  bebas  yang  digunakan  pada  penelitian  ini adalah  persentase  penambahan  butanol  pada  bahan bakar  biodiesel.  Pada  penelitian  ini,  variabel  bebas yang  digunakan  antara  lain  yaitu  Solar  murni, Campuran Solar dengan butanol 10%, Campuran solar dengan butanol 20%, Campuran solar dengan butanol 30%,  Campuran  solar  dengan  butanol  40%  dan Campuran solar dengan butanol 50%. Variabel terikat yaitu parameter yang ingin diukur atau diamati dalam rangka  memahami  bagaimana  perubahan  dalam variabel  bebas  memengaruhi  atau  berhubungan dengan  hasil  tertentu  dalam  suatu  penelitian  atau eksperimen.  Variabel  terikat  yang  terdapat  pada penelitian ini yaitu ignition delay , temperatur api, dan visualisasi  dari  nyala  api.  Variabel  terikat  berikutnya yaitu Flash Point atau titik nyala dari campuran bahan bakar  solar  dengan  butanol  dengan  menggunakan metode pengukuran hasil rekaman thermocouple yang dimasukkan  ke  dalam  data  logger
Tetap/Variabel terkontrol adalah variabel dalam suatu penelitian yang sengaja dijaga agar nilainya tetap atau konsisten  selama  penelitian  dilaksanakan.  Variabel

## Brahmantyo Luqman Sayoko
Jurnal Teknik Mesin (JTM)  Vol . 17 No. 1 (2024) 7 –
analisa  untuk  mengetahui  pengaruh  butanol  yang
pelaksanaan penelitian dilakukan di Laboratorium Konversi Energi Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur. Skema rangkaian alat yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebagai dapat dilihat pada Gambar 2.
. Skema Alat Penelitian
Variabel  bebas  yang  digunakan  pada  penelitian  ini adalah  persentase  penambahan  butanol  pada  bahan bakar  biodiesel.  Pada  penelitian  ini,  variabel  bebas yang  digunakan  antara  lain  yaitu  Solar  murni, Campuran Solar dengan butanol 10%, Campuran solar dengan butanol 20%, Campuran solar dengan butanol 30%,  Campuran  solar  dengan  butanol  40%  dan Variabel terikat parameter yang ingin diukur atau diamati dalam rangka  memahami  bagaimana  perubahan  dalam variabel  bebas  memengaruhi  atau  berhubungan dengan  hasil  tertentu  dalam  suatu  penelitian  atau yang  terdapat  pada , temperatur api, dan .  Variabel  terikat  berikutnya atau titik nyala dari campuran bahan bakar  solar  dengan  butanol  dengan  menggunakan rekaman thermocouple yang dimasukkan  ke  dalam  data  logger.  Kondisi Tetap/Variabel terkontrol adalah variabel dalam suatu penelitian yang sengaja dijaga agar nilainya tetap atau konsisten  selama  penelitian  dilaksanakan.  Variabel
kontrol  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  yaitu tekanan  udara  1  atm,  suhu  ruangan  yaitu  32°  ±  2°C hasil  pencampuran  butanol  pada  bahan  bakar dianggap  tercampur  sempurna,  tegangan  dari transformator sebesar 12V, dan ukuran droplet dijaga 2  mm  dengan  toleransi  0,1  mm. digunakan pada penelitian  pembakaran single droplet ini  yaitu  bahan  bakar  jenis  Solar  dari  Stasiun Pengisian Bahan Bakar Umum (SPBU) Pertamina dan Butanol. Minyak solar merupakan campuran senyawa hidrokarbon  (C15  –  C18  )  dan  mempunyai  kisaran titik  didih  dari  315oC  sampai  dengan  375oC  dan dihasilkan  dari  distilasi  minyak  bumi/hasil  proses konversi  untuk  meningkatkan  kualitas  dan  kuantitas minyak  solar.  Saat  ini  di  Indonesia,  ada  dua  jenis bahan bakar minyak surya yaitu Minyak Solar 48 dan Minyak Solar 51. Kedua jenis BBM ini berbeda dalam hal  titik  nyala,  distilasi,  kandungan  sulfur,  sifat lubrisitas  dan  poliaromatik  hidrokarbon.  Untuk spesifikasi  Biosolar,  mengarah  pada  spesifikasi minyak Solar 48 dan mengandung FAME (Fatty Acid Methyl Ester).
Metode  pengambilan  data  pada  penelitian  ini  terdiri dari  beberapa  tahapan.  Tahap  pertama  yaitu melakukan pemasangan alat sebagai skema penelitian yang  terdiri  dari  Ruang  Bakar  berbentuk  kubus, Thermocouple Type-K, Laptop, Microsyringe berukuran  10μL  untuk  pembentuk  drople Nicrome  sebagai  pemanas,  Transformator  dengan tegangan  12V  menghasilkan  suhu  500°C,  Camera untuk  menangkap  visualisasi  nyala  api.  Tahap  kedua yaitu  mencampurkan  butanol  dengan  solar  sesuai dengan  persentase  yang  akan  ditentukan  untuk  diuji. Tahap  selanjutnya  adalah  melakukan  pengujian pembakaran droplet, langkah pertama yang dilakukan adalah mengambil campuran bahan bakar menggunakan  microsyringe  dengan  ukuran  10μL sebagai alat pembuat droplet sebesar 2mm ± 0,1 mm, kemudian  diletakkan/ditetesakan  pa thermocouple,  menekan  saklar  pada  transformator untuk  memanaskan  koil  yang  ada  di  bawah thermocouple.  Menekan  tombol  play  pada  kamera untuk  record/merekam  proses  pembakaran  pada tampilan  60  fps  dan  tombol  start  pada  data  logger software yang telah terhubung pada laptop, kemudian jika  nyala  api  sudah  terbentuk  maka  langkah selanjutnya  adalah  mematikan  saklar  transformator, kemudian menekan tombol stop pada camera dan stop data  logger.  Setelah  itu,  simpan  data  temperatur  ke dalam  format  file  excel.  Setelah  suhu  dari  dari thermocouple kembali pada suhu ruangan yaitu 32° C, selanjutnya  langkah  yang  sama  dilakukan  untuk masing-masing  pengambilan  data  dari  setiap  variasi bahan  bakar.  Setiap  satu  jenis  bahan  bakar  diuji sebanyak lima kali percobaan.

## 3.   Hasil dan Pembahasan
Gambar 3.  menunjukkan hubungan antara temperatur droplet  selama  periode  pembakaran  dan  persentase
penelitian  ini  yaitu yaitu  32°  ±  2°C, hasil  pencampuran  butanol  pada  bahan  bakar ,  tegangan  dari transformator sebesar 12V, dan ukuran droplet dijaga 2  mm  dengan  toleransi  0,1  mm.  Bahan  yang unakan pada penelitian pembakaran single droplet ini  yaitu  bahan  bakar  jenis  Solar  dari  Stasiun Pengisian Bahan Bakar Umum (SPBU) Pertamina dan Butanol. Minyak solar merupakan campuran senyawa
C18  )  dan  mempunyai  kisaran 315oC  sampai  dengan  375oC  dan dihasilkan  dari  distilasi  minyak  bumi/hasil  proses konversi  untuk  meningkatkan  kualitas  dan  kuantitas minyak  solar.  Saat  ini  di  Indonesia,  ada  dua  jenis bahan bakar minyak surya yaitu Minyak Solar 48 dan a jenis BBM ini berbeda dalam hal  titik  nyala,  distilasi,  kandungan  sulfur,  sifat lubrisitas  dan  poliaromatik  hidrokarbon.  Untuk spesifikasi  Biosolar,  mengarah  pada  spesifikasi minyak Solar 48 dan mengandung FAME (Fatty Acid
an  data  pada  penelitian  ini  terdiri dari  beberapa  tahapan.  Tahap  pertama  yaitu melakukan pemasangan alat sebagai skema penelitian yang  terdiri  dari  Ruang  Bakar  berbentuk  kubus,
K, Laptop, Microsyringe berukuran  10μL  untuk  pembentuk  droplet,  Coil Nicrome  sebagai  pemanas,  Transformator  dengan tegangan  12V  menghasilkan  suhu  500°C,  Camera untuk  menangkap  visualisasi  nyala  api.  Tahap  kedua yaitu  mencampurkan  butanol  dengan  solar  sesuai dengan  persentase  yang  akan  ditentukan  untuk  diuji. elanjutnya  adalah  melakukan  pengujian pembakaran droplet, langkah pertama yang dilakukan adalah mengambil campuran bahan bakar menggunakan  microsyringe  dengan  ukuran  10μL sebagai alat pembuat droplet sebesar 2mm ± 0,1 mm, kemudian  diletakkan/ditetesakan  pada  junction thermocouple,  menekan  saklar  pada  transformator untuk  memanaskan  koil  yang  ada  di  bawah thermocouple.  Menekan  tombol  play  pada  kamera untuk  record/merekam  proses  pembakaran  pada tampilan  60  fps  dan  tombol  start  pada  data  logger lah terhubung pada laptop, kemudian jika  nyala  api  sudah  terbentuk  maka  langkah selanjutnya  adalah  mematikan  saklar  transformator, kemudian menekan tombol stop pada camera dan stop data  logger.  Setelah  itu,  simpan  data  temperatur  ke .  Setelah  suhu  dari  dari thermocouple kembali pada suhu ruangan yaitu 32° C, selanjutnya  langkah  yang  sama  dilakukan  untuk masing  pengambilan  data  dari  setiap  variasi bahan  bakar.  Setiap  satu  jenis  bahan  bakar  diuji
menunjukkan hubungan antara temperatur droplet  selama  periode  pembakaran  dan  persentase
Jurnal Teknik Mesin (JTM)  Vol . 17 No. 1 (2024) 7 – 13
campuran solar dengan butanol. Data yang didapatkan dari  grafik  tersebut  merupakan  rekaman  dari thermocouple  setiap  detik  selama  bahan  bakar dipanaskan  sampai  menjadi  nyala  api  hingga  padam. Dari  gambar  tersebut  terlihat  bahwa  terdapat kecenderungan  kenaikan  temperatur  droplet  selama periode  pemanasan  hingga  pembakaran  droplet.  Hal ini menunjukkan bahwa temperatur droplet meningkat seiring  waktu  karena  adanya  peningkatan  laju konsumsi  bahan  bakar,  sebaliknya  di  awal pembakaran  peningkatan  temperatur  tidak  terlalu signifikan karena pada tahap ini laju penguapan bahan bakar  lebih  signifikan  dibandingkan  laju  konsumsi bahan  bakar.  Adapun  hubungan  antara  temperatur pembakaran  dengan  persentase  campuran  solar butanol ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

## Gambar 3. Grafik hubungan persentase campuran solar butanol terhadap temperatur pembakaran
Grafik  3.  juga  menunjukkan  campuran  bahan  bakar dengan  persentase  penambahan  butanol  semakin banyak menyebabkan temperatur nyala api yang lebih rendah.  Hal  ini  disebabkan  karena  pengaruh  dari butanol  yang  memiliki  nilai  viskositas  yang  lebih rendah  dan  nilai  volatilitas  yang  lebih  tinggi dibandingkan dengan solar. Solar memiliki titik didih sekitar  175°C  –  350°C  sedangkan  titik  didih  butanol sebesar  118°C.  Begitupun  nilai  viskositas  butanol yang lebih rendah sekitar 2.9 mm 2 /s, sedangkan solar 3.5  mm 2 /s.  Selain  itu  nilai  flash  point  dari  solar dengan  campuran  butanol  juga  lebih  rendah dibandingkan  dengan  solar  murni,  sehingga  droplet lebih mudah untuk terbakar. Pada grafik tersebut juga dapat  dilihat  bahwa  temperatur  maksimum  hasil pembakaran  yang  dihasilkan  oleh  setiap  campuran berbeda-beda.
Temperatur  maksimum  hasil  pembakaran  tertinggi hingga  terendah  berturut  turut  adalah  campuran butanol  30%,  10%,  20%,  solar  murni,  campuran butanol  50%,  dan  40%  dengan  besar  temperatur masing-masingnya yaitu 477.13°C, 474.15°C, 473.10°C,  471.64°C,  414.15°C,  dan  404.32°C.  Telah diketahui bahwa nilai kalor butanol yang rendah dapat menurunkan  heating  value  bahan  bakar,  namun  laju pembakaran  dengan  penambahan  alkohol  dapat meningkat.
Dalam  penelitian  ini,  pengamatan  dilakukan  untuk mendapatkan  nilai Ignition  Delay  Time dan  durasi pembakaran.  Sebanyak  5  kali  percobaan  dilakukan, dan  dari  hasil  tersebut  diperoleh  rata-rata  Ignition Delay  Time  dan  Durasi  Pembakaran  untuk  setiap campuran  butanol  dengan  solar,  sebagaimana tercantum  pada  Grafik  gambar  4.  di  bawah.  Ignition delay merupakan parameter penting dalam pembakaran  yang  menunjukkan  waktu  antara pencampuran  uap  bahan  bakar  dan  udara  sampai muncul nyala api.

## Gambar 4. Grafik hubungan persentase campuran solar butanol terhadap ignition delay dan durasi
Gambar  4.  menunjukkan  bahwa  solar  dengan campuran  butanol  10%  memiliki  ignition  delay tertinggi,  yaitu  2.16  detik.  Diikuti  oleh  campuran butanol  30%  dengan  1.89  detik,  campuran  butanol 20%  dengan  1.83  detik,  campuran  butanol  40% dengan 1.45 detik, dan campuran butanol 50% dengan 1.20  detik.  Solar  murni  memiliki  nilai  ignition  delay tertinggi,  yaitu  2.54  detik.  Terlihat  bahwa  semakin tinggi persentase campuran butanol pada bahan bakar solar,  semakin  kecil  nilai  ignition  delay  yang dihasilkan.  Selain  itu,  Solar  murni  memiliki ignition delay tertinggi  dibandingkan  dengan  bahan  bakar solar  yang  telah  dicampur  dengan  butanol.  Hal  ini disebabkan  oleh flash  point solar  murni  yang  lebih tinggi  dibandingkan  dengan  campuran  bahan  bakar solar dengan butanol lainnya, sehingga membutuhkan waktu  lebih  lama  untuk  mencapai  titik  nyala  api. Ignition delay yang tinggi mengindikasikan pembakaran  yang  lebih  lambat,  terlihat  dari  durasi pembakaran  yang  juga  lebih  tinggi  dibandingkan dengan campuran solar dengan butanol lainnya.
Pengamatan terhadap  visualisasi  nyala api  digunakan untuk  menganalisa  karakteristik  pembakaran  droplet secara  kualitatif  pada  setiap  campuran  bahan  bakar solar  dengan  butanol.  Gambar  5.  -  Gambar  10. menunjukkan  visualisasi  nyala  api,  mulai  api terbentuk  hingga  padam.  Proses  pembakaran  droplet dapat  terjadi  melalui  beberapa  tahapan.  Pada  tahap awal,  pemanasan  droplet  dari  heater  memicu  proses penguapan.  Bahan  bakar  kemudian  berdifusi  dengan udara  di  sekitar  droplet  hingga  membentuk  fase  gas. Proses  ini  semakin  intensif  seiring  dengan  kenaikan

## Brahmantyo Luqman Sayoko Jurnal Teknik Mesin (JTM)
suhu,  yang  pada  akhirnya  menghasilkan  nyala  api dalam rentang flammability limit .
Gambar 5. Visulisasi nyala api solar murni
Gambar 6. Visulisasi nyala api butanol 10%
Gambar 7. Visulisasi nyala api butanol 20%
Gambar 8. Visulisasi nyala api butanol 30%
Gambar 9. Visulisasi nyala api butanol 40%

## Gambar 10. Visulisasi nyala api butanol 50%
Dimensi  api  tertinggi  dari  setiap  bahan  bakar ditunjukkan  pada  waktu  yang  berbeda. memiliki dimensi ketinggian yang lebih tinggi apabila dibandingkan  dengan  campuran  solar  butanol  dari persentase butanol 10% hingga 50%.
Hal ini sejalan dengan hasil analisa sebelumnya pada hasil ignition  delay dan flash  point ,  dimana  solar murni  memiliki  hasil  yang  lebih  tinggi  dibandingkan campuran  solar  dengan  butanol  karena yang  lebih  tinggi.  Selain  itu  adanya  kandungan oksigen dengan penambahan butanol juga berpengaruh dalam meningkatkan reaksi pembakaran, sehingga durasi pembakaran menjadi lebih singkat.
Tingkat keceerahan dari nyala api menunjukkan hasil kualitatif  untuk  menentukan  adanya  pembentukan jelaga dari hasil pembakaran. Tingkat kecerahan nyala api  ditentukan  dari  terbentuknya  jelaga  dan temperatur  pembakaran  yang  tinggi.  Pe butanol pada solar menunjukkan visualisasi nyala api yang  berbeda  seperti  yang  ditunjukkan  pada  Gambar 5. – 10. Ketika awal nyala pembakaran pada detik 0.1 s  pada  Gambar  8.  dan  9.  menunjukkan  nyala  api berwarna  biru  pada  visualisasi  api.  Nyala  api berwarna  biru  menunjukkan  pengaruh  oksigen  yang

## Brahmantyo Luqman Sayoko
Jurnal Teknik Mesin (JTM)  Vol . 17 No. 1 (2024) 7 –
suhu,  yang  pada  akhirnya  menghasilkan  nyala  api
olar murni
nyala api butanol 10% api butanol 20% nyala api butanol 30% nyala api butanol 40%

## nyala api butanol 50%
Dimensi  api  tertinggi  dari  setiap  bahan  bakar ditunjukkan  pada  waktu  yang  berbeda.  Minyak  solar memiliki dimensi ketinggian yang lebih tinggi apabila solar  butanol  dari
Hal ini sejalan dengan hasil analisa sebelumnya pada ,  dimana  solar iliki  hasil  yang  lebih  tinggi  dibandingkan campuran  solar  dengan  butanol  karena flash  point yang  lebih  tinggi.  Selain  itu  adanya  kandungan oksigen dengan penambahan butanol juga berpengaruh dalam meningkatkan reaksi pembakaran,
enjadi lebih singkat.
Tingkat keceerahan dari nyala api menunjukkan hasil kualitatif  untuk  menentukan  adanya  pembentukan jelaga dari hasil pembakaran. Tingkat kecerahan nyala api  ditentukan  dari  terbentuknya  jelaga  dan temperatur  pembakaran  yang  tinggi.  Penambahan butanol pada solar menunjukkan visualisasi nyala api yang  berbeda  seperti  yang  ditunjukkan  pada  Gambar
. Ketika awal nyala pembakaran pada detik 0.1 menunjukkan  nyala  api berwarna  biru  pada  visualisasi  api.  Nyala  api berwarna  biru  menunjukkan  pengaruh  oksigen  yang
menunjukkan  pembakaran  yang  tidak  mengandung jelaga, dan reaksi pembakaran yang lebih sempurna

## Gambar 11. Perbandingan tinggi nyala api
Dapat  dilihat  dari  Gambar  11.  bahwa  dengan  adanya butanol,  konsentrasi  oksigen  meningkat  dan menyebabkan  difusi  uap  bahan  bakar  pada  bagian pangkal  api  sehingga  menyebabkan  ketinggian  api yang  lebih  pendek  dibandingkan  solar  murni.  Selain itu  penambahan  alkohol  juga  menghasilkan  ukuran api yang lebih kecil, karena mengurangi partikel yang menyumbang  emisi  sehingga  jelaga  tidak  terbentuk terlalu banyak.
Titik  nyala  untuk  setiap  campuran  butanol  dan  solar ditunjukkan  pada  grafik.  Pengujian dilakukan  dengan  memanaskan  bahan  bakar  hingga menguap menggunakan droplet yang dipanaskan oleh heater .  Uap  yang  dihasilkan  kemudian  menyala menjadi  api.  Suhu  saat  uap  bereaksi  dengan  api disebut  titik  nyala.  Titik  nyala  menunjukkan kemudahan  bahan  bakar  untuk  menguap.  Semakin rendah  titik  nyala,  semakin  mudah  bahan  bakar menguap dan terbakar. Dengan kata lain, adalah  temperatur  terendah  dimana  uap  yang dihasilkan  bahan bakar bisa bercampur dengan  udara dan membentuk campuran yang dapat terbakar sesaa saat diberi sumber panas.

## Gambar 12. Grafik Temperatur Nyala Api
Seperti  yang  terlihat  pada  grafik terendah  adalah  titik  nyala  untuk  campuran  50% butanol.  Sedangkan,  titik  nyala  tertinggi  adalah  titik nyala  untuk  campuran  10%  butanol adalah  temperatur  minimum  yang  dibutuhkan  untuk menyalakan  bahan  bakar  menjadi  api.  Pada  grafik tersebut,  menunjukkan  titik  nyala  solar  yaitu °C,  untuk  titik  nyala  butanol  10%  yaitu untuk  titik  nyala  butanol  20%  yaitu  sebesa °C, untuk butanol 30% yaitu 96.10 °C, untuk butanol 40%  yaitu  94.50  °C,  dan  untuk  butanol  50%  yaitu
menunjukkan  pembakaran  yang  tidak  mengandung jelaga, dan reaksi pembakaran yang lebih sempurna.

## Perbandingan tinggi nyala api
bahwa  dengan  adanya butanol,  konsentrasi  oksigen  meningkat  dan menyebabkan  difusi  uap  bahan  bakar  pada  bagian pangkal  api  sehingga  menyebabkan  ketinggian  api yang  lebih  pendek  dibandingkan  solar  murni.  Selain kohol  juga  menghasilkan  ukuran api yang lebih kecil, karena mengurangi partikel yang menyumbang  emisi  sehingga  jelaga  tidak  terbentuk
Titik  nyala  untuk  setiap  campuran  butanol  dan  solar ngujian  titik  nyala kan  dengan  memanaskan  bahan  bakar  hingga droplet yang dipanaskan oleh .  Uap  yang  dihasilkan  kemudian  menyala menjadi  api.  Suhu  saat  uap  bereaksi  dengan  api disebut  titik  nyala.  Titik  nyala  menunjukkan enguap.  Semakin rendah  titik  nyala,  semakin  mudah  bahan  bakar menguap dan terbakar. Dengan kata lain, Flash point adalah  temperatur  terendah  dimana  uap  yang dihasilkan bahan bakar bisa  bercampur  dengan  udara dan membentuk campuran yang dapat terbakar sesaat

## Grafik Temperatur Nyala Api
Seperti  yang  terlihat  pada  grafik  12.,  titik  nyala terendah  adalah  titik  nyala  untuk  campuran  50%
.  Sedangkan,  titik  nyala  tertinggi  adalah  titik butanol.  Titik  nyala adalah  temperatur  minimum  yang  dibutuhkan  untuk menyalakan  bahan  bakar  menjadi  api.  Pada  grafik tersebut,  menunjukkan  titik  nyala  solar  yaitu  112.58 °C,  untuk  titik  nyala  butanol  10%  yaitu  102.73  °C, untuk  titik  nyala  butanol  20%  yaitu  sebesar  100.44 °C, untuk butanol °C,  dan  untuk  butanol  50%  yaitu
Jurnal Teknik Mesin (JTM)  Vol . 17 No. 1 (2024) 7 – 13
89.72  °C.  Perbedaan  temperatur  nyala  api  ( Flash Point ) disebabkan oleh adanya penambahan zat aditif butanol pada bahan bakar solar.

## 4.   Kesimpulan
Campuran  solar  butanol  yang  telah  diuji  melalui penelitian  eksperimen  yang  telah  dilakukan,  maka ditarik kesimpulan yaitu sebagai berikut:
Karakteristik  visualisasi  nyala  api  dari  minyak  solar murni  dengan  campuran  solar  butanol  memiliki perbedaan  karakterisitik,  dimana  pembakaran  droplet minyak  solar  murni  memiliki  nyala  api  yang  lebih tinggi  dan  lebih  lebar,  sedangkan  nyala  api  dari campuran solar butanol menghasilkan  nyala api  yang tinggi  maksimumnya  lebih  rendah  dari  minyak  solar murni dan nyala api dari campuran solar butanol lebih ramping  dibandingkan  minyak  solar  murni. Ignition delay  time dari  minyak  solar  murni  lebih  besar dibandingkan  dengan  ignition  delay  time  dari campuran  solar  butanol.  Secara  berurutan,  Ignition Delay  dari  yang  terbesear  yaitu  solar  murni,  butanol 10%,  butanol  30%,  butanol  20%,  butanol  40%  dan butanol 50% yaitu memiliki nilai masing-masing 2.54 detik,  2.16  detik,  1.89  detik,  1.45  detik,  1.20  detik Penambahan  butanol  mempengaruhi  ignition  delay dari  minyak  solar  murni.  Dimana,  semakin  banyak persentase butanol  yang dicampurkan dengan minyak solar,  maka ignition  delay  time cenderung  akan semakin kecil.
Temperatur  maksimum  hasil  pembakaran  tertinggi hingga  terendah  berturut  turut  adalah  campuran butanol  30%,  10%,  20%,  solar  murni,  campuran butanol  50%,  dan  40%  dengan  besar  temperatur masing-masingnya yaitu 477.13°C, 474.15°C,
473.10°C,  471.64°C,  414.15°C,  dan  404.32°C.  Oleh karena  itu,  penambahan  butanol  pada  bahan  bakar solar  mempengaruhi  nilai  temperatur  maksimum pembakaran yang dihasilkan.
Saran  yang  diperoleh  dari  penelitian  ini  yaitu  ruang bakar  dirancang  dengan  dimensi  yang  lebih  besar untuk memudahkan pemasangan penggaris dan kertas milimeter block dalam pengukuran dimensi nyala api, Gunakan  thermocouple  yang  mampu  merekam  data dalam  0.2  detik  agar  pengukuran  temperatur  droplet selama  periode  pembakaran  agar  nilai  temperatur lebih spesifik.

## Daftar Rujukan
[1] Kementerian  ESDM,  “Statistik  Minyak  dan  Gas  Bumi Semester | 2021,” Direktorat Jenderal Minyak dan Gas Bumi, Kementerian  Energi  dan  Sumber  Daya  Mineral.  pp.  1–94, 2021.
[2] T.  D.  Kuncoro,  “Pengaruh  Bahan  Bakar  Biodiesel  Sawit Pada Performa Mesin Diesel Cat C15 Acert,” 2019.
[3] A.  Demirbas,  “Importance  of  biodiesel  as  transportation fuel,”  Energy  Policy,  vol.  35,  no.  9,  pp.  4661–4670,  2007, doi: 10.1016/j.enpol.2007.04.003.
[4] R.  I.  Kusuma, J.  P.  Hadinoto,  A.  Ayucitra,  and  S.  Ismadji,
“Prosiding  Seminar  Nasional  Fundamental  dan  Aplikasi Teknik Kimia 2011 Pe m an faatan Ze o lit Alam s e bagai Katalis Mu rah d alam Pro s e s Pe m bu atan Bio d ie s e l d ari Min yak Ke lap a Saw it,” no. Xxx, 2011.
[5] M.  Berrios  and  R.  L.  Skelton,  “Comparison  of  purification methods  for  biodiesel,” Chem.  Eng.  J.,  vol.  144,  no.  3,  pp. 459–465, 2008, doi: 10.1016/j.cej.2008.07.019.
[6] S. Bahri La Muhaya, I. Wardana, and D. Widhiyanuriyawan, “Pembakaran Premixed Minyak Nabati pada Bunsen Burner Type Silinder,” J. Rekayasa Mesin, vol. 6, no. 1, pp. 45–49, 2015, doi: 10.21776/ub.jrm.2015.006.01.7.
[7] L.  Fauziah,  “Prarancangan  Pabrik  Biodiesel  Dari  Minyak
Jarak Pagar Dan Metanol Kapasitas 10.000 Ton/Tahun,” pp. 1–22, 2012, [Online]. Available:
http://eprints.ums.ac.id/id/eprint/18222%0Ahttp://eprints.um s.ac.id/18222/2/03._BAB_I.pdf
[8] Syarifudin,  H.  N.  Cahyo,  A.  Suprihadi,  and  Dairoh, “Pengaruh  Variasi  Volume  Minyak  Sawit  Terhadap  Sifat Kimia  Dan  Sifat  Fisik  Biodiesel  Campuran  Solar,  Minyak Sawit-Alkohol (Metanol, Etanol,Butanol),” J. Konversi, vol. 8, no. 2, pp. 9–14, 2019.
[9] V.  Dwiwijayanto,  N.  Hamidi,  and  W.  Wijayanti, “Karakteristik  Pembakaran  Droplet  Biodiesel  Kelapa  Sawit Dengan  Penambahan  Katalis  Bentonit,”  Elem.    J.  Tek. Mesin,  vol.  6,  no.  2,  p.  51,  2019,  [Online].  Available: http://je.politala.ac.id/index.php/JE/article/view/111
[10]  P.  Aditya,  “Pengujian  Penggunaan  Katlisator  Broquet Terhadap  Emisi  Gas  Buang  Mesin  Sepeda  Motor  4 Langkah,” 2012.
[11]  D. P. A. Rohmah, “Perbandingan Pengaruh Karbon Aktif dan Minyak  Cengkeh  Terhadap  Reaksi  Pembakaran  Droplet dengan  Bahan  Bakar  Minyak  Jarak,”  2018,  [Online]. Available: http://repository.ub.ac.id/162378/%0Ahttp://repository.ub.ac. id/162378/1/Della Putri Ayu Rohmah.pdf
[12]  Arwin,  L.  Yulianti,  and  A.  S.  Widodo,  “Karakteristik Pembakaran  Droplet  Campuran  Bahan  Bakar  Bensin- Etanol,”  Semin.  Nas. Inov.  dan Apl.  Teknol.  Ind. 2019,  pp. 291–296, 2019.
[13]  Ni  Komang  Putri  Mirah  Berliandari,  “The  Impact  of  Noise on the Effectiveness of Flight Traffic Services.  Vol. 1 No. 1 (2024): The 1st ICANEAT 2023
[14]  A  Arwin;  L  Yuliati;  AS  Widodo,  “Arwin.pdf.”  Prosiding Seniati, 2019, 2019.
[15]  B.  R.  Rukmana,  “Universitas  Indonesia  Visualisasi Kecepatan Tinggi Nyala Api Difusi Tipe Swirl Pada Medan Aliran  Berlawanan  Dengan  Rasio  Gap  Diameter  Besar Program Studi Teknik Mesin Depok,” 2012.
[16]  K. Aldi, “Pentingnya Perawatan Sistem Bahan Bakar Untuk Menunjang  Stabilitas  Kinerja  Mesin  Kapal  Kn.  Kumba  pt. Citra bahari shipyard.,” no. 2, 2021, doi: 10.16194/j.cnki.31- 1059/g4.2011.07.016.
[17]  Arifin, “Reaksi Perpindahan Panas Solar,” no.  2012, pp. 9– 26, 2016.
[18]  D. Jaya, R. M. Litaay, R. A. Bagus, W. Widayati, and D. M. Syahri,  “Pengaruh  penambahan  zat  aditf  diethyl  ether terhadap pembuatan biodiesel (B50) Influence of dietyl ether on  the  mixture  of  biodiesel  B50,”  vol.  19,  no.  1,  pp.  1–5, 2022,
[19]  Y. Kussuryani, S. Rani, “Produksi Biobutanol Sebagai Bahan Bakar  Terbarukan  Melalui  Proses  Fermentasi  (Biobutanol Production  As  A  Renewable  Fuel  By  Fermentation Process),” J.  Publ. Miny. dan Gas Bumi, vol.  49, no. 2, pp. 2–5, 2015.