* Corresponding author : nelyana@unmuhjember.ac.id https://10.24127/armatur.v4i1.3267
Received 14 January 2023; Received in revised form 18 January 2023; Accepted 20 January 2023 Available online 1 March 2023
Contents list available at Sinta

## A R M A T U R
: Artikel Teknik Mesin & Manufaktur
Journal homepage: https://scholar.ummetro.ac.id/index.php/armatur
Pengaruh variasi campuran bahan bakar plastik polypropylene (PP) dan pertalite terhadap performa unjuk kerja motor injeksi 110 cc
Aji Sangjoko 1 , Nely Ana Mufarida 2* , Kosjoko 3
1,2,3 Prodi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Jember, Jl. Karimata No. 49 Jember, Jawa Timur, Indonesia

## A R T I C L E
I N F O

## A B S T R A C T
Keywords: Polypropylene (PP) Plastic Fuel Pertalite 110 cc Injection Motor Performance The worldwide generation of plastics evolved over the years due to the use of  plastics  in  various  sectors.  This  increase  affects  the  availability  of petroleum  resources  because  plastic  is  a  petroleum-based  material.  The research  method  used  is  the  experimental  method.  In  this  study, observations and tests were carried out on the performance of the 110 cc injection  motor,  namely  torque  and  power.  Data  collection  begins  with 3000  RPM  rounds  and  ends  with  8000  RPM  rounds  according  to  the standard. The mixing variations between pertalite fuel and polypropylene plastic  fuel  are  as  follows:  30%  pertalite  and  70%  polypropylene,  40% pertalite and 60% polypropylene, 50% pertalite and 50% polypropylene.
The  results  showed  that  the  fuel  mixture  of  30%  pertalite  and  70% polypropylene experienced an increase in torque from 5.77 N.m to 14.06
N.m, and an increase in power from 1.9 HP to 7.4 HP.

## Pendahuluan
Generasi  plastik  di  seluruh  dunia berkembang  selama  bertahun-tahun  karena keragamannya  aplikasi  plastik  di  berbagai sektor yang menyebabkan akumulasi limbah plastik  di  TPA.  Meningkatnya  permintaan plastik  jelas  mempengaruhi  ketersediaan sumber daya minyak bumi bahan bakar fosil tidak terbarukan karena plastik adalah bahan berbasis minyak bumi [1].
Beberapa negara berkembang seperti India  harus  mengimpor  minyak  untuk transportasi dan sektor industri kimia. Harga minyak  bumi  meningkat  karena  kenaikan harga  di  Indonesia  pasar  internasional. Konversi  limbah  plastik  menjadi  bahan
bakar  adalah  bagian  lengkap  dari  tujuan dalam Strategi Energi Nasional adalah:
a. Untuk mengurangi impor minyak bumi.
b. Untuk mengurangi pertumbuhan tahunan total permintaan energi menjadi  2%  dari  4  hingga  6%  pada konservasi energi.
c. Mengembangkan sumber daya alternatif [2].
Mengingat plastik adalah bagian dari minyak  bumi,  minyak  yang  dihasilkan melalui  proses  pirolisis  adalah  dikatakan memiliki  nilai  kalori  tinggi  yang  dapat digunakan  sebagai  bahan  bakar  alternatif. Thermal Cracking atau pirolisis, melibatkan degradasi bahan polimer dengan memanaskan  tanpa  adanya  oksigen.  Proses
ini  biasanya  dilakukan  pada  suhu  antara 500-800℃ dan menghasilkan pembentukan arang terkarbonisasi dan fraksi yang mudah menguap  yang  dapat  dipisahkan  menjadi minyak  hidrokarbon  terkondensasi  dan  gas dengan  nilai  kalor  tinggi  yang  tidak terkondensasi.  Proporsi  setiap  fraksi  dan komposisinya yang tepat tergantung terutama pada sifat limbah plastik tetapi juga pada kondisi proses [3].

## Tinjauan Pustaka
1. Motor bensin
Motor  bensin  atau sprak  ignition adalah  salah  satu  jenis  motor  pembakaran dalam  yang  banyak  digunakan  untuk menggerakkan  atau  sebagai  sumber  tenaga dari kendaraan darat, baik itu motor bensin empat tak maupun motor bensin dua tak [4]. Motor  bensin  dua  langkah  adalah  motor bensin  yang  memerlukan  dua  kali  langkah torak,  untuk  menghasilkan  satu  kali  daya. Sedangkan  motor  bensin  empat  langkah adalah  motor  bensin  yang  memerlukan empat  kali  langkah  torak,  dua  kali  putaran poros  engkol  untuk  menghasilkan  satu  kali daya  [5].  Langkah  piston  adalah  gerak piston  tertinggi,  disebut  titik  mati  atas (TMA)  sampai  yang  terendah  disebut  titik mati bawah (TMB). Sedangkan siklus kerja ialah rangkaian proses yang dilakukan oleh gerak  bolak  balik  piston  yang  membentuk rangkaian siklus tertutup [6].

## 2. Torsi dan Daya
Torsi  dan  daya  adalah  ukuran  yang menggambarkan output kinerja  dari  motor pembakaran  dalam.  Kedua  parameter  ini menjelaskan  dua  elemen  kinerja  yang berbeda, tergantung penggunaan kendaraan. Ketika  piston  bergerak  dari TMA  ke  TMB selama langkah daya, sebuah gaya diberikan ke  batang penghubung  ( connecting  rod ) yang menghubungkan piston dengan bantalan  poros    engkol  sehingga  poros engkol berputar. Gaya putar yang diterapkan untuk  poros  engkol  ini  disebut  torsi,  (τ). Jadi  torsi  menyatakan  ukuran  kemampuan motor  untuk  melakukan  kerja,  dengan satuan  ukuran  Newton-meter  (Nm).  Jika
torsi menyatakan ukuran kemampuan motor untuk  melakukan  kerja,  maka  daya  adalah istilah  yang  digunakan  untuk  menyatakan seberapa  besar  kerja  yang  dapat  dilakukan dalam suatu periode waktu tertentu. Dengan kata  lain,  jika  torsi  menentukan  apakah suatu motor dapat menggerakkan kendaraan  melalui  suatu  rintangan,  maka daya menentukan seberapa cepat kendaraan mampu bergerak di atas rintangan itu [7].

## 3. Polypropylene (PP)
Polypropylene  adalah  jenis  plastik yang
kuat dan semi-transparan.
Polypropylene  lebih  berat  dan  lebih  kuat dari polyethylene. Plastik yang terbuat dari polypropylene  ini  tidak  memiliki  zat berbahaya dan seperti polyethylene,  wadah polypropylene dianggap aman bagi manusia sebagai paket untuk makanan dan minuman [8]. Polypropylene juga merupakan polimer jenuh  dengan  rantai  hidrokarbon linear itu memiliki  ketahanan  kimia  dan  panas  yang baik.  PP  memiliki  kepadatan  yang  lebih rendah  daripada  HDPE  tetapi  memiliki kekerasan  dan  kekakuan  yang  lebih  tinggi yang  membuatnya  lebih  disukai  di  industri plastik [9].

## 4. Pertalite
Bahan  bakar  bensin  merupakan campuran  senyawa  hidrokarbon  cair  yang sangat mudah menguap.  Bensin terdiri dari parafin,  naptalene,  aromatik,  dan  olefin, bersama-sama  dengan  beberapa  senyawa organik  lain  dan  kontaminan [10]. Pertalite merupakan  bahan  bakar  bensin  jenis  baru yang  diproduksi  oleh  Pertamina.  Jika dibandingkan  dengan  premium,  pertalite memiliki  kualitas  bahan  bakar  lebih  baik sebab  memiliki  kadar research  oktan number (RON)  90,  di atas  premium,  yang hanya  memiliki  RON  88.  Keunggulan pertalite  dibandingkan  dengan  premium yaitu  memiliki durability yang  lebih  baik guna  menjaga  komponen  mesin  pada kendaraan motor menjadi lebih tahan lama. Selanjutnya  dengan  menggunakan  pertalite dipercaya dapat menghemat konsumsi BBM dalam  kondisi  jalan  normal,  dan  yang terakhir  dengan  menggunakan  pertalite
pengendara  dapat  merasakan  performa mesin  menjadi  lebih  baik  dibandingkan menggunakan premium, hal ini dikarenakan pertalite  yang  memiliki  angka  oktan  lebih tinggi [11].

## Metode Penelitian
Penelitian ini dilakukan di
Laboratorium Uji Prestasi  Mesin  Program Studi Teknik Mesin
Universitas
Muhammadiyah Jember pada bulan Agustus 2022.
Kendaraan
bermotor yang digunakan dalam penelitian ini yaitu motor injeksi  110  cc  dengan  spesifikasi  yang terdapat pada tabel 1.
Tabel 1. Spesifikasi Motor Injeksi 110 cc No Mesin Keterangan 1 Tipe 4-langkah, SOHC dengan pendingin cairan, eSP 2 Kapasitas 110 cc 3 Diameter x Langkah 50 x 55,1 mm 4 Perbandingan Kompresi 9,5 : 1 5 Daya 6,4 kW (8,7 PS/7.500 rpm) 6 Torsi 9,1 Nm (0,93 kgf) 7 Starter Pedal dan Elektrik 8 Sistem Pelumasan Basah 9 Pengoperasian Gigi Otomatis 10  Sistem Pembakaran  Injection 11  Tipe Kopling Otomatis, Sentrifugal, Tipe Kering 12  Tipe Busi NGK MR9C- 9N/DENSO U27EPR-N9
Langkah pertama menyiapkan bahan bakar plastik jenis Polypropylene (PP) yang dicampur  dengan  bahan  bakar  pertalite sesuai  perlakuan  variasi  yaitu  50%  bahan bakar plastik dan 50% pertalite, 60% bahan
bakar plastik dan 40% pertalite, 70% bahan bakar  plastik  dan  30%  pertalite.  Kemudian menyiapkan software dan hardware Dynotest. Setelah itu, menaikkan kendaraan keatas  Dynotest  dan  memasang  semua hardware Dynotest pada kendaraan. Setelah terpasang kemudian menghidupkan blower. Tahap selanjutnya adalah pengambilan data menggunakan Dynotest sesuai variasi bahan bakar  yang  sudah  ditentukan.  RPM  yang digunakan  untuk  pengambilan  data  diawali dengan  3000  RPM  dan  di  akhiri  dengan 8000 RPM sesuai dengan standrat pengambilan  data  pada  alat  Dynotest. Setelah  semua  varian  bahan  bakar  sudah terpenuhi,  pengambilan  datanya  matikan blower  pendingin  dan  melepaskan  semua hardware  Dynotest  pada  kendaraan  serta menurunkankan kendaraan dari atas Dynotest.  Terakhir  matikan  software  pada Dynotest.

## Gambar 1. Dynotest

## Hasil dan Pembahasan
1. Penelitian pendahuluan
Pada  penelitian  pendahuluan  [12], peneliti  mencoba  proses  pencampuran bahan bakar yaitu pertalite dan bahan bakar plastik  polypropylene  dengan  kosentrasi variasi  campuran  yaitu  30%  pertalite  dan 70%  bahan  bakar  plastik  polypropylene, 40% pertalite dan 60% bahan bakar plastik polypropylene,  dan  50%  pertalite  dan  50% bahan bakar plastik polypropylene,
Pada  penelitian  dipaparkan  juga pembahasan dan analisa karakteristik bahan bakar  bensin  pertalite  terhadap  variasi campuran  dengan  bahan  bakar  plastik polypropylene.
2. Analisa data hasil pengujian peforma mesin
a. Torsi
Pengujian  peforma  mesin  pada motor injeksi dengan menggunakan pencampuran  bahan  bakar  yaitu  pertalite dan  bahan  bakar  plastik  polypropylene. Temperatur ruang tercatat 25°C.

## b. Daya
Selain  torsi  yang  didapatkan  pada pengujian  dynamometer  ini,  daya  pada motor  juga  didapatkan  dengan  empat  kali pengujian.
Dari  hasil  pengujian  didapatkan grafik torsi dan daya terhadap putaran mesin sebagai berikut:
Gambar 2. Grafik torsi dan daya mesin menggunakan bahan bakar 100% pertalite
Gambar 3. Grafik torsi dan daya mesin menggunakan bahan bakar 30%  pertalite : 70% polypropilene
Gambar 4. Grafik torsi dan daya mesin menggunakan bahan bakar 40% pertalite : 60%
polypropilene
Gambar 5. Grafik torsi dan daya mesin menggunakan bahan bakar 50% pertalite : 50% polypropilene

## 3. Analisis torsi
Berdasarkan grafik yang tertera pada gambar  2  sampai  dengan  gambar  5  dapat dijelaskan  bahwa  torsi  mesin  mengalami penurunan  dari  3500  RPM  sampai  8000 RPM  untuk  masing-masing  bahan  bakar. Kemudian  untuk  rata-rata  nilai  torsi campuran  bahan  bakar  30%  pertalite  dan 70%  bahan  bakar  plastik  polypropylene cenderung lebih tinggi dibandingkan dengan campuran  bahan  bakar  40%  pertalite  dan 60%  bahan  bakar  plastik  polypropylene, campuran  bahan  bakar  50%  pertalite  dan 50%  bahan  bakar  plastik  polypropylene serta  bahan  bakar  100%  pertalite.  Namun nilai  rata-rata  bahan  bakar  100%  pertalite menyerupai nilai rata-rata yang dimiliki oleh campuran  50%  pertalite  dan  50%  bahan bakar  plastik  polypropylene  pertalite  jika
0 2 4 6 8 10 12 14 T o rsi d an d ay a Putaran mesin (RPM) Torsi Daya 0 2 4 6 8 10 12 14 16 T o rsi d an d ay a Putaran mesin (RPM) Torsi Daya 0 2 4 6 8 10 12 14 16 T o rsi d an d ay a Putaran mesin (RPM) Torsi Daya 0 2 4 6 8 10 12 14 T o rsi d an d ay a Putaran mesin (RPM) Torsi Daya
dilihat dari grafiknya, dan lebih rendah jika dibandingkan  dengan  nilai  rata-rata  dari campuran  bahan  bakar  40%  pertalite  dan 60%  bahan  bakar  plastik  polypropylene. Turunnya torsi ketika menggunakan keempat  bahan  bakar  tersebut  diakibatkan oleh perubahan timing ignition.
Berdasarkan  gambar  2  sampai dengan gambar  5, didapatkan torsi maksimum dari masing-masing bahan bakar yaitu sebagai berikut:
Gambar 6. Torsi maksimum berbagai variasi bahan bakar
Berdasarkan gambar 6, grafik tersebut  menggambarkan  bahwa  pada engine speed yang sama  yaitu 3500 RPM, campuran  bahan  bakar  30%  pertalite  dan 70%  bahan  bakar  plastik  polypropylene mencapai  torsi  maksimum  sebesar  14.06 N.m. Tampak bahwa rata-rata torsi maksimum  untuk  bahan  bakar  campuran lebih besar dari pada bensin murni. Hal ini disebabkan  nilai  oktan  untuk  bahan  bakar campuran  lebih  besar  dibandingkan  bensin murni.  Pada  putaran  tinggi  pembakaran semakin cepat  dan terjadi  pemajuan timing pengapian sehingga oktan yang tinggi dapat terbakar dengan sempurna.

## 4. Analisis daya
Seperti yang terlihat pada gambar 2 sampai dengan gambar 5 bahwa grafik daya terhadap  putaran  mesin  untuk  bahan  bakar mengalami  kenaikan  mulai  di  3500  RPM sampai  mencapai  daya  maksimum  pada 5500  RPM  dan  mulai  menurun  di  6000 RPM  meskipun  putaran  mesin  meningkat. Daya semakin menurun, disebabkan semakin tinggi putaran mesin maka semakin tidak  sempurnanya  pembakaran  sehingga
daya  yang  dihasilkan  semakin  menurun. Masing  -  masing  bahan  bakar  memiliki penurunan  daya  setelah  5500  RPM, sehingga  dapat dikatakan daya tidak selalu naik  ketika  RPM  -  nya  naik.  Dari  putaran 3000 RPM - 5500 RPM, sebaliknya, mesin mengalami  peningkatan  daya  padahal torsinya  justru  selalu  turun  sampai  RPM tertingginya.  Ketika  putaran  mesin   pada 3500  -  5000  RPM  penurunan  torsi  belum terlalu  besar  jika  dibandingkan  dengan peningkatan putaran mesin yang
dialaminya, sehingga untuk setiap kenaikan RPM  juga  mampu  meningkatkan  kenaikan daya. Namun setelah 5500 RPM penurunan torsi menjadi terlalu besar jika dibandingkan dengan kenaikan RPM - nya, sehingga daya mesin tidak mengalami peningkatan.
Berdasarkan  gambar  2  sampai dengan 5 didapatkan daya maksimum  dari masing-masing bahan bakar. Daya maksimum dari keempat bahan bakar dapat dilihat pada grafik sebagai berikut:

## Gambar 7. Daya maksimum berbagai variasi bahan bakar
Berdasarkan gambar 7 grafik tersebut  menggambarkan  bahwa  pada engine speed 3000  - 8000 RPM, campuran bahan  bakar  30%  pertalite  dan  70%  bahan bakar plastik polypropylene mencapai rata- rata  daya  maksimum  sebesar  7.4  HP. Tampak  bahwa  rata-rata  daya  maksimum untuk bahan bakar campuran lebih besar dari pada  bensin  murni.  Hal  ini  disebabkan angka  oktan  untuk  bahan  bakar  campuran lebih  besar  dibandingkan  bensin  murni. Secara umum pembakaran sempurna terjadi dengan pertambahan nilai oktan bahan bakar
12,6 12,8 13 13,2 13,4 13,6 13,8 14 14,2 Pertalite 30 : 70 40 : 60 50 : 50 T o rs i Bahan Bakar 6,4 6,6 6,8 7 7,2 7,4 7,6 Pertalite 30 : 70 40 : 60 50 : 50 Day a Bahan Bakar
yang  tinggi  untuk  mengimbangi  tekanan kompresi yang tinggi pula.

## Kesimpulan
Berdasarkan  penelitian  yang  sudah dilakukan,  dapat  disimpulkan  bahwa  pada campuran  bahan  bakar  30%  pertalite  dan 70%  polypropylene  mengalami  kenaikan torsi yaitu 5.77 N.m hingga 14.06 N.m, pada putaran 3500 RPM dan kenaikan daya yaitu 1.9 HP hingga 7.4 HP pada rentang putaran 3000-8000  RPM.  Untuk  memperoleh  data yang  lebih  akurat  diperlukan  pengujian tentang konsumsi bahan bakar spesifik dan mengukur emisi bahan bakar yang dihasilkan.

## Referensi
[1] Sharuddin,  S.D.A.  et  al., 2017. Pyrolysis  of  plastic  waste  for  liquid fuel production as prospective energy resource. IOP Conf. Ser.:  Mater. Sci. Eng. 334 : 1-8.
[2] Khot,  M.B.  and  S,  Basavarajappa. 2017.  Plastic  Waste  Into  Fuel  Using Pyrolysis Process. International
Research Journal of Engineering and
Technology (IRJET). 4(9) : 339-342.
[3] Beyene,  H.D.  2014.  Recycling  of Plastic  Waste  into  Fuels,  a  Review. International  Journal  of  Science, Technology  and  Society . 2(6) :  190- 195.
[4] Suyanto  Wardan.  1989.  Teori  Motor Bensin. Jakarta : LPTK
[5] Wiratmaja, I. G. 2010. Analisa Unjuk Kerja Motor Bensin Akibat Pemakaian Biogasoline. Jurnal Ilmiah Teknik Mesin Cakra M, 4:16-25.
[6] Wiratmaja,  I.  G.  (2010).  Analisa Unjuk  Kerja  Motor  Bensin  Akibat Pemakaian Biogasoline. Jurnal Ilmiah Teknik Mesin Cakra M, 4:16-25.
[7] Kristanto Philip. (2015). Motor Bakar Torak . Yogyakarta : Penerbit Andi.
[8] Alabi,  O.A.  et  al.,  2019.  Public  and Environmental  Health  Effects  of Plastic  Wastes  Disposal:  A Review.
Journal  of  Toxicology  and  Risk
Assessment. 5(1) : 1-13. [9] Sharuddin, S.D.A., F. Abnisa, W.M.A.W.  Daud,  &  M.K  Aroua. 2016.  A  Review  on  Pyrolysis  of Plastic  Wastes. Energy  Conversion and Management. 115:308-326
[10]  Kristanto Philip. (2015). Motor Bakar Torak . Yogyakarta : Penerbit Andi.
[11]  Wayan,  I.  dkk.,  2016.  Pengaruh Penggunaan  Bahan  Bakar  Pertalite Terhadap  Unjuk  Kerja  Daya,  Torsi Dan  Konsumsi  Bahan  Bakar  Pada Sepeda Motor Bertransmisi Otomatis.
Jurnal METTEK., vol. 2, no. 1, pp. 51-
58.
[12]  Sanjaya, H., 2022. Pengaruh
Pencampuran  Bahan  Bakar  Pertalite Dan Polypropylene Terhadap Kinerja
Mesin  Pada  Motor  Matic  110CC Konvensional. Skripsi. Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik. Universitas Muhammadiyah Jember.