## KAJIAN PERFORMANSI DAYA DAN TORSI MESIN GENSET OTTO SATU SILINDER DENGAN BAHAN BAKAR CAMPURAN PREMIUM DAN SERBUK BIOMASSA PELEPAH KELAPA SAWIT
Henri A. Gultom 1 , Tulus B.Sitorus 2 , Syahril Gultom 3 , Taufiq B. N 4 , Dian M. Nasution 5 1,2,3,4,5 Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara Email : henriandriano_gultom@yahoo.com

## ABSTRAK
Semakin  berkurangnya  cadangan  minyak  bumi  dan  pemakaian  bahan  bakar  fosil  yang  terus meningkat  menyebabkan  timbulnya  ancaman  krisis  energi.  Mengantisipasi  hal  tersebut  diperlukan pengembangan  sumber  energi  terbarukan  sebagai  energi  alternatif  campuran  bahan  bakar  untuk menghemat  penggunaan  minyak.  Serbuk  biomasa  dari  pelepah  kelapa  sawit  merupakan  sumber biomasa  yang  mempunyai  potensi  untuk  dikembangkan  sebagai  campuran  bahan  bakar yang  dapat digunakan pada bebagai  mesin, salah satunya adalah pada mesin otto  4-langkah . Pada penelitian  ini digunakan  mesin  genset  otto  4-langkah  STARKE  tipe  GFH1900LX  dengan  daya  puncak  1,3  kW, daya  rata-  rata  1,0  kW,  bore  55  mm,  stroke  40  mm,  V d 95  ×   10 −6 𝑚 3 ,  V c 10  ×   10 −6 𝑚 3 ,  rasio kompresi 10,5 : 1, dan jumlah silinder 1 silinder. Bahan bakar yang digunakan yaitu  premium 100%, premium  99%  +  serbuk  pelepah  kelapa  sawit  1%,  premium  97,5%  +  serbuk  pelepah  kelapa  sawit 2,5% dan premium 95% + serbuk pelepah kelapa sawit 5%. Pengujian dilakukan pada variasi jumlah lampu sebagai beban yaitu 200 watt, 400 watt, 600 watt, 800 watt 1000 watt dan 1200 watt. Dari hasil pengujian daya maksimal turun hingga 6,71%, dan torsi turun 4,64%.
Kata kunci : bahan bakar fosil, emisi gas buang, performansi, Serbuk pelepah kelapa sawit

## ABSTRACT
The  decreasing  petroleum  reserves  and  the  continous  rising  consumption  of  fossil  fuels  causing  the threat  of  an  energy  crisis.  To  overcome  this  problem  we  need  to  develop  the  renewable  energy sources as an alternative mixed fuel to conserve the fuel consumption. The powdered grain of biomass from oil palm frond is a source of biomass that potentially develop as a mixed fuel that can be used in kinds of engine one of which is the 4-stroke otto engine. In this research used the otto engine 4-stroke gensets STARKE GFH1900LX  type with peak power 1,3 kW, rate power 1,0 kW, bore 55 mm, stroke 40  mm,  V d 95  ×   10 −6 𝑚 3 ,  V c 10  ×   10 −6 , the  compression  ratio  10.5  :  1  ,  and  the  number  of cylinder 1 cylinder. The fuel used is 100% premium, 99% premium + 1% powdered grain of biomass from  oil  palm  frond,  97.5%  premium  +  2.5%  powdered  grain  of  biomass  from  oil  palm  frond  and 95% premium + 5% powdered grain of biomass from oil palm frond. Tests carried out on variations of  the  amount  of  light  as  a  load  of  200  watts,  400  watts,  600  watts, 800  watts 1000  watts  and 1200 watts. From the test results power decrease down to 6,71%, torque decrease down to 4.64%,
Keywords : exhaust emissions, fossil fuels, performance, powdered palm frond grain

## 1. PENDAHULUAN
Kebutuhan  energi  di  Indonesia  relatif  tinggi  dengan  rata-rata  7%  per  tahun,  dan  saat  ini dengan  ketergantungan  pada  energi  fosil  (95%).  Menurut  data  Direktorat  Jenderal  Migas  (2012) cadangan  minyak  Indonesia  hanya  tersisa  7,40  miliar  barel.  Apabila  terus  dikonsumsi  tanpa ditemukannya  cadangan  minyak  baru,  diperkirakan  cadangan  minyak  ini  akan  habis  dalam  dua dekade  mendatang  [2].  Mengantisipasi  hal  tersebut  diperlukan  pengembangan  sumber  energi terbarukan (salah satunya biomasa) sebagai energi alternatif campuran bahan bakar untuk menghemat penggunaan minyak. Disamping itu, perkembangan bisnis dan investasi kelapa sawit dalam beberapa tahun  terakhir  mengalami  pertumbuhan  yang  sangat  pesat.  Permintaan  atas  minyak  nabati  dan penyediaan  biofuel  telah  mendorong  peningkatan  permintaan  minyak  nabati  yang  bersumber  dari
crude  palm  oil (CPO) yang  berasal  dari  kelapa  sawit.  Indonesia  memiliki  potensi  yang  sangat  besar dalam pengembangan perkebunan dan industri kelapa sawit karena  memiliki potensi cadangan lahan yang  cukup  luas,  ketersediaan  tenaga  kerja,  dan  kesesuaian  agroklimat.  Menurut  data  Direktorat Jenderal Pertanian (2011) Luas areal perkebunan sawit di Indonesia sekitar 8.992.824 Ha dengan total produksi  mencapai  23.096.541  ton  dan  produktivitas  3.526  kg/Ha[3].  Hal  ini  jelas  menghasilkan banyak  limbah  yang  dapat  dimanfaatkan  sebagai  sumber  energi.  Dewasa  ini  teknologi  peluluhan biomassa  telah  canggih  dan  bahan  baku  dapat  dikurangi  dengan  ukuran  mikronik  atau  bahkan  lebih kecil . Penggunaan serbuk biomassa secara langsung sebagai bahan bakar dalam mesin reciprocating bisa menjadi alternatif bagus karena ketersediaan bahan baku limbah padat biomassa dan fleksibilitas dari Internal Combustion Engine ( ICE ) .

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1 Biomassa
Biomassa  adalah  bahan  organik  yang  dihasilkan  melalui  proses  fotosintetik,  baik  berupa produk  maupun  buangan.  Selain  digunakan  untuk  tujuan  primer  serat,  bahan  pangan,  pakan  ternak, miyak  nabati,  bahan  bangunan  dan  sebagainya,  biomassa  juga  digunakan  sebagai  sumber  energi (bahan bakar). Umum yang digunakan sebagai bahan bakar adalah biomassa yang nilai ekonomisnya rendah atau merupakan limbah setelah diambil produk primernya.

## Gambar 1 Teknologi Konversi Biomassa[5]

## 2.2 Komposisi Bahan Baku
Kelapa  sawit  ( Elaeis  guineensis Jacq.)  adalah  salah  satu  jenis  tanaman  paku  yang menghasilkan  salah  satu  jenis  minyak  nabati  yang  berasal  dari  benua  Afrika[6].  Klasifikasi  tanaman kelapa sawit adalah:
Divisi : Embrophyta Siphonagama Sub divisi : Pteropsida Kelas : Angiospermae Ordo : Monocotyledonae Famili : Arecaceae Sub family : Cocoidae Genus : Elaeis
Spesies  :1. E. guineensis Jacq. 2. E.oleifera (H.B.K) Cortes 3. E. odora
Jumlah  pelepah,  panjang  pelepah,  dan  jumlah  anak  daun  tergantung  pada  umur  tanaman kelapa  sawit. Tanaman  yang  berumur  tua,  jumlah  pelepah  dan  anak  daun  lebih  banyak.  Begitu  pula pelepahnya  akan  lebih  panjang  dibandingkan  dengan  tanaman  yang  masih  muda.  Berat  kering  satu pelepah  dapat  mencapai  4,5  kg.  pada  tanaman  dewasa  ditemukan  sekitar  40  –  50  pelepah.  Saat tanaman berumur sekitar 10 - 13 tahun dapat ditemukan daun yang luas permukaannya mencapai 10 – 15 m2. Luas permukaan  daun  akan berinteraksi  dengan tingkat produktivitas tanaman. Semakin  luas
Drying Size Reduction Densification Pellets, Briquettes
Direct Combustion Steam, Heat Pyrolysis
Fuel gas, Bio-oil, Char
Gasification Synthesis gas Liquefaction
Hydrocarbons, Bio-oil
Co-Firing Steam, Heat
Fermentation Alcohol Anaerobic Digestion Biogas, Fertilizer Source : Kerdsuwan et al, 2011 MECHANICAL PROCESS BIOLOGICAL PROCESS THERMO-CHEMICAL PROCESS BIOMASS
permukaan  atau  semakin  banyak  jumlah  daun  maka  produksi  akan  meningkat  karena  proses fotosintesis  akan  berjalan  dengan  baik.  Proses  fotosintesis  akan  optimal  jika  luas  permukaan  daun mencapai  11  m 2 .  Jumlah  kedudukan  pelepah  daun  pada  batang  kelapa  sawit  disebut  juga phyllotaxis yang  dapat  ditentukan  berdasarkan  perhitungan  susunan  duduk  daun,  yaitu  dengan  menggunakan rumus  duduk  daun  1/8.  Artinya,  setiap  satu  kali  berputar  melingkari  batang,  terdapat  duduk  daun (pelepah)  sebanyak  8  helai.  Pertumbuhan  melingkar  duduk  daun  mengarah  ke  kanan  atau  ke  kiri menyerupai  spiral.  Pada  tanaman  yang  normal  dapat  dipilih  2  set  spiral  berselang  8  daun  yang mengarah ke kanan dan berselang 13 daun mengarah ke kiri[9].

## Tabel 1 Proximate & Ultimate Analysis dari Biomasa Padat dari Sawit[5]

## 2.3 Sejarah Penggunaan Bahan Bakar Padat Pada Motor Bakar
Sejarah  pengunaan  bahan  bakar  padat  pada  mesin  pembakaran  dalam  dibedakan  dalam  3 periode yaitu:Periode pertama, sebagian besar dibuat di Jerman dengan batubara kering, dan berakhir dengan Perang Dunia II dan menyebabkan banyak perbaikan pada mesin diesel. Dimana penelitian ini banyak  dikembangkan  oleh  Rudolf  Diesel.  Hambatan  terbesar  terdapat  pada  pengoperasian  mesin. Periode kedua dilakukan di Amerika Serikat antara tahun 1945 dan 1973 penelitian mencari penyebab penurunan  dari  keausan  mesin  ke  tingkat  lebih  lanjut  yang  diamati  dengan  perbandingan  ke  solar murni  .  Masalah  utama,  yaitu  ukuran  bahan  bakar  dan  penyampaian  ke  silinder  dengan  waktu  yang tepat , namun belum terpecahkan juga pada massa itu. Periode ketiga dari tahun 1973 sampai sekarang yakni  meliputi  tes  skala  penuh  mesin  dengan  beberapa  studi  teoritis  dan  mulai  menggunakan keanekaan
hayati[7].

## 2.4 Mesin Otto Empat Langkah
Motor bensin dapat dibedakan atas 2 jenis yaitu motor bensin 2-langkah dan motor bensin 4- langkah.  Pada  motor  bensin  2-  langkah,  siklus  terjadi  dalam  dua  gerakan  torak  atau  dalam  satu putaran poros engkol. Sedangkan motor bensin 4-langkah, pada satu siklus tejadi dalam 4- langkah.
Gambar 2 Diagram P-v dan T-s Siklus Otto Ideal Proses yang terjadi pada siklus otto adalah sebagai berikut: Proses 0-1 : langkah isap Proses 1-2 : kompresi isentropic Proses 2-3 : proses pembakaran volume konstan dianggap sebagai proses pemasukan kalor
Proses 3-4 : proses isentropik udara panas dengan tekanan tinggi mendorong   piston turun menuju TMB
Proses 4-1 : proses pelepasan kalor pada volume konstan piston Proses 1-0 : langkah buang pada tekanan konstan[1]

## 2.5 Performansi Motor Bakar
Parameter  mesin  diukur  untuk  menentukan  karakteristik  pengoperasian  pada  motor  bakar. Parameter dan performansi mesin dapat dilihat dari rumus- rumus dibawah ini[4].

## 1.  Daya
Generator set  atau  sering  disebut  genset  adalah  sebuah  perangkat  yang  berfungsi menghasilkan  daya  listrik.  Disebut  sebagai generator set  dengan  pengertian  adalah  satu  set  peralatan gabungan  dari  dua  perangkat  berbeda  yaitu  mesin  dan generator atau  alternator.  Mesin  sebagai perangkat  pemutar  sedangkan generator atau  alternator  sebagai  perangkat  pembangkit  listrik. Mesin dapat  berupa  perangkat  mesin  diesel  berbahan  bakar  solar  atau  mesin  berbahan  bakar  bensin, sedangkan generator atau  alternator  merupakan  kumparan  atau  gulungan  tembaga  yang  terdiri  dari stator  (kumparan  statis  )  dan  rotor  (kumparan  berputar). Dalam  ilmu  fisika  yang  sederhana  dapat dijelaskan bahwa mesin memutar rotor pada generator sehingga timbul medan magnet pada kumparan stator generator,  medan  magnit  yang  timbul  pada  stator  dan  berinteraksi  dengan  rotor  yang  berputar akan menghasilkan arus listrik sesuai hukum Lorentz. Arus listrik yang dihasilkan oleh generator akan memiliki  perbedaan  tegangan  di  antara  kedua  kutub  generatornya  sehingga  apabila  dihubungkan dengan  beban  akan  menghasilkan  daya  listrik,  atau  dalam  rumusan  fisika  sebagai  P  dapat  diperoleh dengan:
𝑃 𝐵 =  𝑉 × 𝐼
dimana : 𝑃 𝐵 = daya ( Watt ) 𝑉 = tegangan (Volt) 𝐼 = Arus (Ampere)

## 2 Torsi
Torsi  yang  dihasilkan  suatu  mesin  dapat  diukur  dengan  menggunakan dynamometer yang dikopel  dengan  poros  output  mesin.  Oleh  karena  sifat  dynamometer  yang  bertindak  seolah-olah seperti  sebuah  rem  dalam  sebuah  mesin,  maka  daya  yang  dihasilkan  poros  output  ini  sering  disebut sebagai daya rem ( Brake Power ).
𝑇 = 60𝑃 2𝜋𝑛 Dimana: : 𝑃 = Daya keluaran(Watt) 𝑛 = Putaran mesin (rpm)
𝑇 = Torsi (Nm)

## 3. METODOLOGI

## 3.1 Bahan yang Digunakan
Bahan  bakar  yang  menjadi  objek  pengujian  ini  adalah  bahan  bakar  premium,  dan  serbuk biomassa pelepah kelapa sawit.

## 3.2 Pengamatan dan Tahap Pengujian
Parameter yang akan ditinjau dalam pengujian ini adalah :
1. Daya ( P )
2. Torsi (T)
(1) (2)
Prosedur pengujian dibagi menjadi beberapa tahap, yaitu :
1. Pengujian mesin otto menggunakan bahan bakar premium
2. Pengujian mesin otto menggunakan bahan bakar premium 99% + serbuk pelepah kelapa sawit 1%
3. pengujian  mesin  otto  menggunakan  bahan  bakar  premium  97,5%  +  serbuk  pelepah  kelapa sawit 2,5%
4. Pengujian mesin otto menggunakan bahan bakar premium 95% + serbuk pelepah kelapa sawit 5%

## 3.3 Prosedur Pengujian
Prosedur pengujian performansi motor dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut :
1. Mengoperasikan mesin dengan cara menarik starter penyalaan mesin, kemudian memanaskan mesin selama 10 menit.
2. Setelah  mesin  beroperasi  dengan  baik,  timbanglah  massa  bahan  bakar  awal  sebelum dilakukan pengujian.
3. Memulai  pengujian  dengan  menyalakan  2  lampu  sebagai  variasi  beban  awal  (pengujian pertama).
4. Menyalakan stopwatch dan menghitung waktu pengujian sampai 5 menit.
5. Mengukur putaran mesin dengan menggunakan tachometer.
6. Mencatat tegangan dan kuat arus menggunakan multi meter .
7. Mematikan mesin dengan cara menekan tombol Off setelah 5 menit pengujian.
8. Mencatat bahan bakar yang habis selama pengujian melalui pembacaan timbangan digital.
9. Mengulang pengujian untuk variasi jumlah lampu berikutnya.
10. Mengulang pengujian dengan bahan bakar yang berbeda.

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 4.1 Daya
Besarnya  daya  yang  dihasilkan  oleh  mesin  menggunakan  bahan  bakar  premium  100%, premium  99%  +  serbuk  1%,  premium  97,5  +  serbuk  2,5%  dan  premium  95%  +  serbuk  5%  dapat dihitung  dari  besar  tegangan  (volt)  dan  kuat  arus  (ampere)  yang  dihasilkan  pada  pembacaan multimeter . Besarnya daya yang dihasilkan  oleh  masing-masing  jenis bahan bakar pada tiap kondisi pembebanan dan putaran mesin dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut:
𝑃 𝐵 =  𝑉 × 𝐼 dimana : 𝑃 𝐵 = daya ( Watt ) 𝑉 = tegangan (Volt) 𝐼 = Arus (Ampere)
4.1.1 Daya yang dihasilkan menggunakan bahan bakar Premium 100%
• Jumlah lampu = 2  Putaran 4330 rpm
𝑃 = 𝑉 × 𝐼
𝑃 = 250,5 × 0,8 𝑃 = 200,4 𝑤𝑎𝑡𝑡
• Jumlah lampu = 4  Putaran 4410 rpm
𝑃 = 𝑉 × 𝐼
𝑃 = 250 × 1,605
𝑃 = 401,2 𝑤𝑎𝑡𝑡
• Jumlah lampu = 6  Putaran 4510 rpm
𝑃 = 𝑉 × 𝐼 𝑃 = 250,5 × 2,41 𝑃 = 603,7 𝑤𝑎𝑡𝑡
4.1.2 Daya yang dihasilkan  menggunakan bahan  bakar premium 99% +  serbuk pelepah sawit 1%
• Jumlah lampu = 2  Putaran 4360 rpm
𝑃 = 𝑉 × 𝐼
𝑃 = 249,5 × 0,805 𝑃 = 200,8 𝑤𝑎𝑡𝑡
• Jumlah lampu = 4  Putaran 4420 rpm
𝑃 = 𝑉 × 𝐼
𝑃 = 249,5 × 1,605 𝑃 = 400,4 𝑤𝑎𝑡𝑡
• Jumlah lampu = 6  Putaran 4530 rpm
𝑃 = 𝑉 × 𝐼
𝑃 = 250,5 × 2,405 𝑃 = 602,4 𝑤𝑎𝑡𝑡
4.1.3 Daya yang dihasilkan menggunakan bahan bakar premium 97,5% + serbuk pelepah sawit 2,5%
• Jumlah lampu = 2  Putaran 4380 rpm
𝑃 = 𝑉 × 𝐼
𝑃 = 250 × 0,805
𝑃 = 201,2 𝑤𝑎𝑡𝑡
• Jumlah lampu = 4  Putaran 4440 rpm
𝑃 = 𝑉 × 𝐼
𝑃 = 249,5 × 1,61 𝑃 = 401,7 𝑤𝑎𝑡𝑡
• Jumlah lampu = 6  Putaran 4540 rpm
𝑃 = 𝑉 × 𝐼
𝑃 = 249,5 × 2,41 𝑃 = 601,3 𝑤𝑎𝑡𝑡
4.1.4  Daya  yang  dihasilkan  menggunakan  bahan  bakar  premium  95%  +  serbuk  pelepah  sawit 5%
• Jumlah lampu = 2  Putaran 4430 rpm
𝑃 = 𝑉 × 𝐼
𝑃 = 249,5 × 0,81
𝑃 = 202,1 𝑤𝑎𝑡𝑡
• Jumlah lampu = 4  Putaran 4470 rpm
𝑃 = 𝑉 × 𝐼
𝑃 = 249,5 × 1,605 𝑃 = 400,4 𝑤𝑎𝑡𝑡
• Jumlah lampu = 6  Putaran 4570 rpm
𝑃 = 𝑉 × 𝐼
𝑃 = 250 × 2,41 𝑃 = 602,47 𝑤𝑎𝑡𝑡
Dengan cara perhitungan yang sama untuk setiap jenis bahan bakar, variasi putaran mesin dan variasi  jumlah  lampu  ,  maka  hasil  perhitungan  daya  untuk  setiap  kondisi  tersebut  dapat  dilihat  pada table dibawah ini:
Tabel 4.1 Tabel Hasil Perhitungan Daya Pada Tiap Bahan Bakar Bahan Bakar Parameter Uji Jumlah lampu (@100 Watt) 2 4 6 8 10 12 Premium 100% n (rpm) 4330 4410 4510 4600 4690 4560 V (volt) 250,5 250 250,5 250 250 224 I (Ampere) 0,8 1,605 2,41 3,205 4,005 4,5 P (Watt) 200,4 401,2  603,7 801,2 1001 1008 Premium 99% + Serbuk 1% n (rpm) 4360 4420 4530 4610 4710 4448 V (volt) 249,5 249,5  250,5 250,5 250 213 I (Ampere) 0,805 1,605  2,405 3,2 4,01 4,505 P (Watt) 200,8 400,4  602,4 801,6 1002  959,6 Premium 97,5% + Serbuk 2,5% n (rpm) 4380 4440 4540 4630 4730 4455 V (volt) 250 249,5  249,5 250 249,5 210 I (Ampere) 0,805 1,61 2,41 3,21 4,01 4,51 P (Watt) 201,2 401,7  601,3 802,5 1000  947,1 Premium 95% + Serbuk 5% n (rpm) 4430 4470 4570 4660 4760 4460 V (volt) 249,5 249,5 250 250 250 208,5 I (Ampere) 0,81 1,605 2,41 3,2 4,01 4,51 P (Watt) 202,1 400,4  602,5 800 1002  940,3
Gambar 4.1 Grafik Daya (watt) vs Putaran (rpm)  untuk setiap bahan bakar Analisa :
Berdasarkan  hasil  perhitungan  daya  untuk  setiap  bahan  bakar  diketahui  bahwa  untuk mendapatkan  daya  yang  sesuai  dengan  jumlah  lampu  sebagai  beban  yang  sama  pada  setiap  bahan bakar,  maka  mesin  cenderung  menaikkan  putarannya  agar  daya  yang  dihasilkan  sama  untuk  setiap bahan  bakar.  Putaran  yang  semakin  naik  untuk  menghasilkan  daya  yang  sama  menunjukkan  bahwa kualitas  pada  bahan  bakar  yang  semakin  menurun  jika  kadar  campuran  serbuk  pelepah  kelapa  sawit semakin  banyak.  Data  pada  beban  12  lampu  menunjukkan  bahwa  saat  mesin  diberi  beban  maksimal 12  lampu,  maka  dengan  menggunakan  bahan  bakar  premium  mampu  menghasilkan  daya  keluaran paling  tinggi  yaitu  1008  watt  dengan  putaran  4560  rpm  ;  bahan  bakar  premium  99%  +  serbuk  1% hanya  mampu  menghasilkan  daya  sebesar  959,6  watt  dengan  putaran  4448  rpm  ;  bahan  bakar premium  97,5%  +  serbuk  5%  hanya  mampu  menghasilkan  daya  sebesar  947,1  watt  dengan  putaran 4455  rpm  ;  sedangkan  bahan  bakar  premium  95%  +  serbuk  5%  hanya  mampu  menghasilkan  daya sebesar 940,3 watt dengan putaran 4460 rpm. Daya yang dihasilkan mesin yang tidak mencapai beban
12  jumlah  lampu  menunjukkan  bahwa  mesin  generator  set  ini  maksimum  bekerja  dengan  daya  rata rata 1000 watt.

## 4.2 Torsi
Adapun  rumus  untuk  menghitung  besarnya  torsi  mesin  dari  masing-masing  pengujian  pada tiap variasi beban dan putaran yaitu:
𝑇 = 60𝑃 2𝜋𝑛 Dimana: : 𝑃 = Daya keluaran(Watt) 𝑛 = Putaran mesin (rpm) 𝑇 = Torsi (Nm)
4.2.1 Torsi yang dihasilkan menggunakan bahan bakar Premium 100%
• P = 200,4 watt  n= 4330 rpm
𝑇 = 60𝑃 2𝜋𝑛
𝑇 = 60 × 200,4 2𝜋4330 𝑇 = 0,442 𝑁𝑚 • P = 401,2 watt  n= 4410 rpm
𝑇 = 60𝑃 2𝜋𝑛
𝑇 = 60 × 401,2 2𝜋4410 𝑇 = 0,869 𝑁𝑚
• P = 603,7 watt  n= 4510 rpm
𝑇 = 60𝑃 2𝜋𝑛
𝑇 = 60 × 603,7
2𝜋4510 𝑇 = 1,279 𝑁𝑚
4.2.2 Torsi yang dihasilkan menggunakan bahan bakar Premium 99% + serbuk pelepah kelapa sawit 1%
• P = 200,8 watt  n= 4360 rpm
𝑇 = 60𝑃 2𝜋𝑛
𝑇 = 60 × 200,8 2𝜋4360 𝑇 = 0,44 𝑁𝑚
• P = 400,4 watt  n= 4420 rpm
𝑇 = 60𝑃 2𝜋𝑛
𝑇 = 60 × 400,4
2𝜋4420 𝑇 = 0,866 𝑁𝑚
• P = 602,4 watt  n= 4530 rpm
𝑇 = 60𝑃 2𝜋𝑛

## 𝑇 = 60 × 602,4

## 2𝜋4530
𝑇 = 1,271 𝑁𝑚
4.2.3  Torsi  yang  dihasilkan  menggunakan  bahan  bakar  Premium  97,5%  +  serbuk  pelepah kelapa sawit 2,5%
• P = 201,2 watt  n= 4380 rpm
𝑇 = 60𝑃 2𝜋𝑛
𝑇 = 60 × 201,2 2𝜋4380 𝑇 = 0,439 𝑁𝑚
• P = 401,7 watt  n= 4440 rpm
𝑇 = 60𝑃 2𝜋𝑛
𝑇 = 60 × 401,7 2𝜋4440 𝑇 = 0,864 𝑁𝑚 • P = 601,3 watt  n= 4540 rpm
𝑇 = 60𝑃 2𝜋𝑛
𝑇 = 60 × 601,3
2𝜋4540 𝑇 = 1,265 𝑁𝑚
4.2.4 Torsi yang dihasilkan menggunakan bahan bakar Premium 95% + serbuk pelepah kelapa sawit 5%
• P = 202,1 watt  n= 4430 rpm
𝑇 = 60𝑃 2𝜋𝑛
𝑇 = 60 × 202,1
2𝜋4430 𝑇 = 0,436 𝑁𝑚 • P = 400,4 watt  n= 4470 rpm
𝑇 = 60𝑃 2𝜋𝑛
𝑇 =
60 × 400,4 2𝜋4470 𝑇 = 0,856 𝑁𝑚 • P = 602,5 watt  n= 4570 rpm
𝑇 = 60𝑃 2𝜋𝑛
𝑇 = 60 × 602,5

## 2𝜋4570 𝑇 = 1,26 𝑁𝑚
Dengan cara perhitungan yang sama untuk setiap jenis bahan bakar, variasi putaran mesin dan variasi  beban,  maka  hasil  perhitungan  torsi  untuk  setiap  kondisi  tersebut  dapat  dilihat  pada  table dibawah ini:
Tabel 4.2 Tabel Hasil Perhitungan Torsi Pada Tiap Bahan Bakar
Bahan Bakar Parameter Performansi Jumlah lampu (@100 Watt)
2 4
6 8 10 12 Premium 100% n (rpm) 4330 4410 4510 4600 4690 4560 P  (Watt) 200,4 401,2 603,7 801,2 1001 1008 T (Nm) 0,442 0,869 1,279 1,664 2,04 2,112 Premium 99% + Serbuk 1% n (rpm) 4360 4420 4530 4610 4710 4448 P  (Watt) 200,8 400,4 602,4 801,6 1002 959,6 T (Nm) 0,44 0,866 1,271 1,661 2,033 2,061 Premium 97,5% + Serbuk 2,5% n (rpm) 4380 4440 4540 4630 4730 4455 P  (Watt) 201,2 401,7 601,3 802,5 1000 947,1 T (Nm) 0,439 0,864 1,265 1,656 2,021 2,031 Premium 95% + Serbuk 5% n (rpm) 4430 4470 4570 4660 4760 4460 P  (Watt) 202,1 400,4 602,5 800 1002 940,3 T (Nm) 0,436 0,856 1,26 1,637 2,012 2,014
Gambar 4.4 Grafik Torsi (N.m) vs Putaran (rpm)  tiap bahan bakar
Analisa :
Berdasarkan hasil perhitungan dengan variasi pembebanan jumlah lampu yang sama pada tiap jenis  bahan  bakar  maka  didapat  bahwa  torsi  terendah  mesin  terjadi  pada  pengujian  dengan menggunakan  bahan  bakar  premium  95%  +  serbuk  pelepah  sawit  5%  pada  putaran  mesin  4430  rpm yaitu 0,436 Nm. Sedangkan torsi tertinggi  mesin terjadi pada pengujian dengan  menggunakan bahan bakar premium 100% pada putaran mesin  4560 rpm yaitu sebesar  2,112 Nm.
Besar  kecil  torsi  mesin  bergantung  pada  besar  kecil  daya  dan  putaran  mesin.  Semakin  besar daya mesin maka torsi semakin besar, sebaliknya semakin kecil daya mesin maka torsi semakin kecil. Namun,  besar  kecil  torsi  berbanding  terbalik  dengan  putaran  mesin.  Semakin  besar  putaran  mesin maka torsi semakin kecil, sebaliknya semakin kecil putaran mesin maka torsi semakin besar.
Dari  grafik  terlihat  bahwa  semakin  banyak  kandungan  serbuk  biomassa  dari  pelepah  kelapa sawit  pada  campuran  bahan  bakar  maka  torsi  semakin  menurun  yang  disebabkan  oleh  kenaikan putaran pada mesin untuk menghasilkan daya beban yang sama.

## 5.  KESIMPULAN DAN SARAN

## 5.1. Kesimpulan
Berikut kesimpulan yang dapat diambil dari hasil penelitian ini yaitu:
• Semakin banyak kandungan serbuk biomassa dari pelepah kelapa sawit pada campuran bahan bakar  menyebabkan  penurunan  daya  keluaran  yang  dihasilkan  oleh  mesin.  Hal  ini  terlihat dengan adanya peningkatan putaran mesin untuk menghasilkandaya keluaran yang sama. Dan mesin menghasilkan daya maksimal 1008 watt dengan bahan bakar premium 100%.
• semakin banyak kandungan serbuk biomassa dari pelepah kelapa sawit pada campuran bahan bakar maka torsi semakin menurun yang disebabkan oleh kenaikan putaran pada mesin untuk menghasilkan  daya  beban  yang  sama.  Semakin  kecil  putaran  yang  dilakukan  mesin  untuk menghasilkan  daya  keluaran  yang  sama  maka  semakin  besar  torsi  yang  dihasilkan.  Torsi terendah  mesin  terjadi  pada  pengujian  dengan  menggunakan  bahan  bakar  premium  95%  + serbuk  pelepah  sawit  5%  pada  putaran  mesin  4430  rpm  yaitu  0,436  Nm.  Sedangkan  torsi tertinggi  mesin  terjadi  pada  pengujian  dengan  menggunakan  bahan  bakar  premium  100% pada putaran mesin  4560 rpm yaitu sebesar  2,112 Nm.

## 5.1. Saran
1. Untuk  mendukung  kelancaran  dan  akurasi  hasil  pengujian  sebaiknya  dilakukan  pemeriksaan dan kalibrasi terhadap instrumentasi dan alat ukur setiap kali pengujian akan dilakukan.
2. Untuk meningkatkan performansi dari bahan bakar campuran serbuk biomassa pelepah kelapa sawit  dengan  premium  perlu  diadakan  penelitian  lebih  lanjut  agar  kelak  bahan  bakar campuran ini lebih berguna di masyarakat.
3. Mengingat  mesin  pada  umumnya  dirancang  untuk  bahan  bakar  cair  maka  perlu pengembangan  konstruksi  mesin  yang  sesuai  agar  penggunaan  campuran  serbuk  biomassa pelepah kelapa sawit sebagai bahan bakar alternatif dapat dimaksimalkan.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Arismunandar, Wiranto. Penggerak Mula Motor Bakar Torak . Edisi                             kelima. Penerbit : ITB Bandung,1988
2. Direktorat Jenderal Migas, 2012, Statistik Minyak Bumi . Jakarta
3. Direktorat  Jenderal  Pertanian,  2011, Produksi,  Luas  Areal  dan  Produktivitas  Perkebunan  di Indonesia . Jakarta
4. Heywod,  Jhon  B. Internal  Combustion  Engine  Fundamentals .  McGraw  Hill  Book  Company, New York, 1988
5. Kerdsuwan,  S.  Et  al. Renewable  Energy  from  Palm  Oil  Empty  Fruit  Bunch .  Renewable Energy-Trends and Applications (2011) 123-150: Intechopen
6. Pahan, Iyung. 2010. Panduan Lengkap Kelapa Sawit, Manajemen Agribisnis dari Hulu hingga Hilir. Penebar Swadaya. Jakarta.
7. Piriou, B. et al. Potential direct use of solid biomass in internal combustion engines . Progress in Energy and Combustion Science 39 (2013) 169–189 : Elsevier Ltd.
8. Pulkrabek,  Willard  W. Engineering  Fundamentals  Of  The  Internal  Combustion  Engine . Prentice Hall, New Jersey
9. Winarna,  dkk. Kesatuan  Contoh  Daun  dan  Sistem  Pengambilan  Contoh  Daun. Warta  Pusat Penelitian Kelapa Sawit Volume 15 nomor 2 Juni 2007