* Corresponding author : bertoyusufnugroho@gmail.com https://10.24127/armatur.v4i1.3426
Received 16 February 2023; Received in revised form 22 February 2023; Accepted 24 February 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  konversi  mesin  genset  160  cc  berbahan  bakar  bensin  dengan converter kit liquefied petroleum gas terhadap emisi gas buang
Berto Yusuf Nugroho 1* , Ahmad Arby Trihatmojo 2 , Anggit Bayu Sasongko 3 , Yoga Arob Wicaksono 4
1,2,3,4 Prodi Pemeliharan Kendaraan Ringan, Akademi Komunitas Negeri Pacitan Jl. Walanda Maramis, No 4 A, Sidoharjo, Kabupaten Pacitan,  Indonesia
A R T I C L E I N F O

## A B S T R A C T
Keywords: Portable generator Petrolium engine Energi conversion LPG Emission Usability  of  portable  generators  fueled  by  petroleum  as  a substitute for the community's primary source of electrical energy when the  main  electricity  source  black  out  is  still  the  best  choice  for  the community,  limited  space  for  good  air  circulation  will  make  emissions harmful to users or community, innovation is needed to reduce the levels of exhaust emissions produced by saving fuel or converting the fuel used, one of which is by replacing the carburetor in portable generators fuel engine with a converter kit using Liquified Petroleum Gas (LPG). In this study, the lowest use of petroleum fuel was obtained at 36.3 ml/minute or 0.406 liters/hour, consumption of LPG fuel is 0.159 liters/hour, exhaust emission test results obtained at 5.3% CO emissions from petroleum fuel and 125 ppm for HC fuel oil emissions, compared to the results of LPG CO exhaust emission tests. of 0.90% and fuel HC emissions ar LPG of 41 ppm, the use of LPG fuel in Portable Generators with a converter kit has the effect of using more efficient fuel and very low fuel emissions.

## Pendahuluan
Usaha/kegiatan  yang  menggunakan mesin  pembakaran  dalam  memiliki  potensi menimbulkan pencemaran udara, pemerintah  melalui  peraturan  no  22  tahun 2021 tentang penyelenggaraan Perlindungan dan  Pengelolaan  Lingkungan  Hidup  [1], mengatur ketentuan baku mutu emisi mesin pembakaran dalam pada Genset , Penggunaan Genset skala  kecil  seringkali dipakai  sebagai  pengganti  sumber  energi listrik utama (Primer) pada masyarakat, hal tersebut  dilakukan  untuk  mengantisipasi terjadinya  pemadaman  listrik  yang  masih sering terjadi di beberapa wilayah Indonesia, berdasarkan data dari
Kementerian  Energi  dan  Sumber  Daya Mineral  Republik  Indonesia  bahwa System
Average Interruption Duration Index (SAIDI)  Nasional  atau  lama  pemadaman listrik  hanya  12,72  jam/pelanggan/tahun  di bawah  target  15  jam/pelanggan/tahun. Adapun System  Average  Interruption Frequency  Index  (SAIFI) Nasional  atau frekuensi  pemadaman  listrik  hanya  9,25 kali/pelanggan/tahun  di  bawah  target  10 kali/pelanggan/tahun [2] dimana jika dilakukan  rata  rata  akan  ada  1.06  jam/ pelanggan/ bulan masih terjadi pemadaman listrik di wilayah tertentu.
Penggunaan Genset dengan  mesin pembakaran  dalam  berbahan  bakar  minyak
pada skala rumah tangga tetap menghasilkan emisi  gas  buang  yang  berbahaya  jika  tidak ditempatkan  pada  ruangan  yang  memiliki sirkulasi udara baik. Emisi gas buang yang dihasilkan  di  antaranya  CO  (Karbon Monoksida),  HC  (Hidrokarbon),  CO 2 (Karbon  Dioksida)  dan  NO  (Nitrogen Oksida)  [3],  salah  satu  cara  untuk mengurangi  dampak  penggunaan  bahan bakar  minyak  pada  kendaraan  bermotor mesin  pembakaran  dalam  adalah  dengan meningkatkan  efisiensinya  [4],  Selain peningkatan  efisiensi  penggunaan  energi alternative  juga  bisa  menjadi  solusi  tepat untuk  mengurangi  ketergantungan  dalam penggunaan bahan bakar minyak, kebijakan pemerintah dalam energi baru dan terbarukan  dengan  melakukan  diversifikasi energi  sebagai  tempat  guna  memanfaatkan aneka ragam sumber energi seperti tertuang dalam    PP  no  79  tahun  2014  tentang kebijakan pengelolaan energi yang berdasarkan prinsip keadilan, berkelanjutan dan berwawasan lingkungan guna terciptanya  kemandirian    energi  dan ketahanan  nasional.  Bahan  bakar Liquefied Petrolium  Gas sebagai  pengganti  minyak bumi  sangatlah  efisien  dinilai  dari  nilai ekonomisnya [5].
Sumber  energi  adalah  sesuatu  yang dapat  menghasilkan  energi  baik  secara langsung  maupun  tidak  langsung  melalui proses  konversi  atau  transformasi,  sumber energi  dapat  dihasilkan  dari  panas  bumi, angin,  udara,  aliran  panas  dan  air  serta perbedaan suhu air laut [6]. Bahan bakar dari mesin  pembakaran  dalam  lebih  banyak menggunakan bahan bakar minyak, penggunaan  bahan  bakar  minyak  menjadi penyumbang emisi terbanyak di dunia,  Sub sektor transportasi juga menjadi penyumbang    besar    zat  -zat    pencemaran akibat  pembakaran  bahan  bakar  minyak seperti  CO, HC dan  Nox [7].

## Metode
Dalam  penelitian  ini  penggunaan bahan  bakar  minyak  Jenis  (Pertalite)  dan bahan  bakar  gas  jenis  LPG  ( Liquefied Petrolium  Gas )  pada  generator  akan
diperbandingkan dengan Persamaan (1) dan (2).
𝑓𝑐 = L hr (1) ∑𝑓𝑐 = L/hr L/kW (2)
Dalam  hal  waktu  operasi  Genset  ≥ 1000 jam wajib dilakukan pemantauan emisi maka  kadar  emisi  gas  buang  [6]  yang dihasilkan  antara  bahan  bakar  minyak  dan bahan  bakar  gas  juga  akan  dilakukan perbandingan. Campuran gas di dalam LPG tidak  dilakukan  perubahan  dan  mengikuti spesifikasi  dari  LPG  3  Kg  distribusi  dari Pertamina,  sehingga  akan  lebih  ditekankan pada hasil dari pengaruh konversi BBM ke dalam bahan bakar gas dan emisi gas buang sebelum dan sesudah menggunakan konverter kit.

## Mesin uji
Pada penelitian ini digunakan objek uji Genset dengan mesin pembakaran dalam 160 cc type penyalaan api,  spesifikasi dari mesin uji disajikan pada Tabel 1 berikut:
Tabel 1. Spesifikasi mesin GS2200 Model Mesin GS2200 Jumlah silinder 1 Kapasitas Silinder 160 cc Katup OHV Bore Stroke 52.00 mm X 75.00 mm Rasio Kompresi 8 : 1 Pemasukan Bahan Bakar Karburator, Ø 18.62 Sistem Pendinginan Udara

## Tabung gas
Komponen  yang  digunakan  sebagai converter harus memiliki standart keamanan yang  baik  berdasarkan  Peraturan  Badan Standardisasi  Nasional  Nomor  7  2016 Tentang  Skema  Sertifikasi  Alat  Konversi Bahan  Bakar  Gas  [8],  tangki  bahan  bakar gas  yang  digunakan  adalah  produksi  dari Pertamina dengan spesifikasi disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2. Spesifikasi tabung LPG PIC 04057 LPG WC 7.30 ltr TW 5.00 kg TP 31 kg/cm 2 Prod Yr 04 2021
Komposisi  campuran  LPG  dari pertamina  mengandung  50  %  Propane  dan 50  %  Butane,  dengan  tekanan  gas  sebesar 120  psi  atau  8  bar,  sedangkan  valve/katup LPG  sebagai  pengaman  diatur  untuk tekanan sebesar 24 bar [9].

## Konverter kit
Konverter kit yang digunakan adalah konverter bahan bakar minyak menjadi gas LPG  pada  mesin  type  SI  ( Spark  Igntition) dengan rincian komponen sebagai berikut :
a. Regulator tabung :
Diperlukan
penggunaan regulator
dengan tekanan tinggi untuk mempermudah  perubahan  campuran
AFR pada ruang bakar dengan
standarisasi  regulator  dari  SNI  ISO 10524.
b. Selang karet LPG: Selang  karet  LPG  digunakan  untuk menyalurkan gas ke dalam converter kit dengan  standarisasi  selang  karet  SNI 7213:2014
c. Penurun tekanan : Pengatur tekanan berguna untuk menurunkan  tekanan  Gas  pada  LPG yang  berkisar  8  –  13  Bar,  dengan pengatur  tekanan  diperlukan  untuk mengecilkan pressure drop mencapai 1 Bar  untuk  mendapatkan AFR yang ideal. Penurun tekanan ( Reducer ) akan bekerja berdasarkan tekanan kevakuman  di  dalam  ruang  bakar, ketika  mesin  tidak  bekerja  maka kevakuman  akan  otomatis  terhenti sehinga  akan  menutup  katup  di  dalam komponen penurun tekanan dan mematikan aliran bahan bakar.
d. Katup gas: Digunakan  sebelum  pengatur  tekanan digunakan  membuka atau menutup gas pada saat diperlukan.
e. Katup AFR : Digunakan untuk merubah AFR supaya campuran  udara  dan  bahan  bakar  gas dapat tercampur dengan baik.
f. Sprayer dan karburator:
Gas  akan  dimasukkan  ke  dalam karburatur menggunakan sprayer, ditempatkan  di  dalam venturi masuk
karburator, sprayer hanya akan memasukkan  gas  sedangkan  venture karburator  akan  memasukkan  udara berdasarkan kevakuman di dalam ruang bakar, jumlah udara dan gas akan diatur menggunakan  katup butterfly di  pintu masuk karburator.
Skema  pemasangan  converter  kit pada genset tersaji pada Gambar 1 berikut

## Gambar 1. Skema pemasangan konverter hasil dan pembahasan
Perbandingan penggunaan bahan  bakar Diperlukan pengaturan untuk membuat  mesin  genset  bekerja  dengan bahan  bakar  gas  dimana  tekanan  gas  yang keluar dari LPG adalah rentang 8 – 12 Bar, LPG dari pertamina memiliki jenis campuran  Propana  (C 3 H 8 )  dan  Butana (C 4 H 10 )  [10],  gas  yang  keluar  dari  LPG dengan  tekanan  8  bar  harus  diturunkan untuk  mengurangi  volumetric  gas  di  ruang bakar  yang  dapat  menyebabkan  mesin memiliki  campuran  kaya  sehingga  sulit untuk mendapatkan pembakaran sempurna, pada  pengujian  ini  laju  aliran  bahan  bakar gas  untuk  mendapatkan  mesin  dengan  idle baik  sebesar  1500-2000  rpm  didapatkan dengan mengatur jumlah udara berdasarkan buka  tutup  throttle.  Besarnya  rasio    udara terhadap bahan bakar secara teoritis dihitung pada  persamaan  3.  selanjutnya  pada persamaan  4 digunakan  sebagai  dasar menentukan debit udara.
AF = 𝑁𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 .  𝑀𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎
𝑁 𝐿𝑃𝐺 .  𝑀 𝐿𝑃𝐺 (3)
𝑉̇𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 = ( 𝜌 𝐿𝑃𝐺 𝜌 𝑈𝑑𝑎𝑟𝑎 ) . 𝑉̇ 𝐿𝑃𝐺 . AF (4)
Katup AFR digunakan untuk mendapatkan  debit  udara  dan  bahan  bakar stoikiometri [11] diperlihatkan  dengan didapatkanya idlle mesin  genset  sesuai spesifikasi  sebesar  1500-2000  Rpm.  Pada
umumnya  mesin  pembakaran  dalam  yang digunakan pada kendaraan maupun aplikasi lainya akan tetap membutuhkan pengaturan minor terhadap penggunaan bahan bakar gas diantaranya  sistem  pengapian,  pemasukan udara  dan  bahan  bakar  dan  koneksi elektrikal lainnya [12].
Pada  pengujian  konsumsi  bahan bakar dihasilkan perbandingan bahan bakar antara bahan bakar minyak dan bahan bakar gas diberikan pada Tabel 3.
Tabel 3. Perbandingan konsumsi bahan bakar minyak dan bahan bakar LPG Menit Gas LPG (L/m) BBM (L/m) 5 0.01325 0.0539 10 0.0265 0.0678 15 0.03975 0.1017 20 0.053 0.1356 30 0.0795 0.2034 40 0.106 0.2712 50 0.1325 0.339 60 0.159 0.4068
Perbandingan konsumsi bahan bakar pada  mesin  uji  menunjukkan  bahwa  bahan bakar  minyak  memiliki  tingkat  konsumsi yang tinggi, dengan total pemakaian selama 1  jam  bahan  bakar  minyak  terkonsumsi sebesar  0.4068  Liter,  sedangkan  pada  gas hanya  memerlukan  0.159  liter,  secara efisiensi  nilai  konsumsi  bahan  bakar  LPG lebih baik ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Perbandingan penggunaan  bahan minyak dan dan bahan bakar LPG

## Perbandingan hasil uji emisi gas buang
Tingginya Emisi CO dihasilkan dari proses  pembakaran  yang  tidak  sempurna
pada ruang bakar dimana karbon (C) dalam kandungan bahan bakar tidak mendapatkan oksigen yang cukup dalam proses pembakaran [13], untuk  mendapatkan hasil uji emisi pembakaran bahan bakar dan udara pada  mesin  uji  dilakukan  sesuai  dengan standart uji emisi gas buang dari kementerian  lingkungan  hidup  nomor  11 tahun 2021 [6] yang disajikan pada Tabel 4 dan Gambar 3.
Tabel 4. Hasil uji emisi karbon monoksida BBM Vs
LPG Menit CO BBM (%) CO Lpg (%) 5 6.2 0.94 10 5.3 0.97 15 5.4 0.96 20 5.4 0.92 30 5.5 0.9 40 5.3 0.93 50 5.4 0.91 60 5.3 0.92

## Gambar 3. Perbandingan emisi karbon monoksida BBM vs LPG
Dari hasil pengujian emisi gas buang antara  penggunaan  bahan  bakar  minyak dibandingkan  dengan  penggunaan  bahan bakar  gas  lpg  didapatkan  bahwa  lpg memiliki  nilai  emisi  yang  sangat  rendah, dengan  pemakaian  uji  selama  1  jam didapatkan rata rata emisi CO sebesar 0.92 %,  hal  ini  akan  berdampak  baik  bagi lingkungan dan penggunaan genset portable di  permukiman.  Untuk  emisi  HC  yang dihasilkan  disajikan  pada  Tabel  5  dan Gambar 4.
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 Ko n su m si BBM , li ter Waktu Gas Lpg BBM 0 1 2 3 4 5 6 7 CO (% ) Waktu CO BBM CO Lpg
Tabel 5. Hasil uji emisi hidrokarbon BBM Vs LPG Menit HC BBM (ppm) HC Lpg (ppm) 5 125 43 10 214 42 15 200 41 20 213 42 30 211 41 40 212 43 50 215 44 60 212 42 Pada pengujian emisi HC didapatkan bahwa  emisi  terendah  penggunaan  LPG sebesar  41  ppm  dan  tertinggi  43  ppm, sedangkan emisi penggunaan BBM terendah  sebesar  125  ppm  dan  tertinggi sebesar 215 ppm, emisi HC adalah salah satu konsekuensi penggunaan bahan bakar yang terbentuk dari rangkaian ikatan Hydrokarbon  dan  sehingga  akan  tetap dihasilkan ketika bahan bakar tidak terbakar dengan sempurna [14], grafik uji perbandingan  uji emisi HC BBM dan emisi HC pada LPG disajikan sebagai berikut :
Gambar 4. Perbandingan emisi HC BBM dan emisi HC LPG

## Kesimpulan
Pada  penelitian  ini  hasil  dari perubahan  bentuk  saluran  masuk  bahan bakar dan udara untuk mengkonversi bahan bakar  minyak  menjadi  bahan  bakar  LPG pada  mesin  genset  type  GS2200  OHV  163 CC  dengan  kapasitas  2200  Watt  memiliki hasil yang baik dimana pada pengujian awal penggunaan bbm selama 1 jam penuh adalah sebesar  0.406  liter/jam,  sedangkan  dengan menggunakan  LPG  didapatkan  hanya membutuhkan  0.159  liter/jam,  untuk  emisi gas  buang  CO  dan  HC  yang  dihasilkan
bahwa  pada  uji  standart  bbm  didapatkan nilai  terendah  emisi  CO sebesar 5.3  % dan emisi  HC  terendah  dihasilkan  sebesar  125 ppm, untuk Emisi pada Gas LPG didapatkan Emisi CO terendah di 0.90% dan Emisi HC terendah  dihasilkan  sebesar  41  ppm, penggunaan  converter  kit  untuk  mengubah bahan  bakar  minyak  menjadi  bahan  bakar LPG  memberikan  dampak  penggunaan bahan  bakar  yang  lebih  efisien  dan  emisi bahan  bakar  yang  sangat  rendah  dan  lebih aman  digunakan  pada  mesin  genset  di permukiman.

## Referensi
[1] Pemerintah Republik Indonesia,
“Peraturan  Pemerintah  Nomor  22
Tahun 2021 tentang Pedoman Perlindungan dan Pengelolaan
Lingkungan  Hidup,” Sekr.  Negara Republik  Indones. ,  vol.  1,  no. 078487A,  p.  483,  2021,  [Online]. Available: http://www.jdih.setjen.kemendagri.g
o.id/. [2] K.  E.  dan  S.  D.  M.  R.  Indonesia,
“Capaian  Kinerja  Ketenagalistrikan
2020,  Rasio  Elektrifikasi  Capai
99,20%,”  2021.  [Online].  Available: https://www.esdm.go.id/id/media- center/arsip-berita/capaian-kinerja- ketenagalistrikan-2020-rasio- elektrifikasi-capai-9920. [3] Q. Fitriyah and P. N. Batam, “Pada- Motor-Bakar-Rasio-Kompresi-9-1- Terhadap-Emisi-Gas-Buang,” no. January 2020, 2021, doi: 10.13140/RG.2.2.19470.89927.
[4] Y.  N.  Rohmat,  “Studi  Eksperimen Konversi  Lpg  Pada  Sepeda  Motor Berbahan  Bakar  Bensin,” J.  Teknol. Terap. , vol. 1, no. 1, pp. 11–17, 2015.
[5] K.  A.  Ma’muri  and  W.  Susilo, “Rancang  Bangun  Konverter  Kit Dual  Fuel  (  Lpg  –  Solar  )  Untuk
Mesin Diesel Kapal Nelayan Tradisional,” Jurnal. Umj. ac. id , no. November 2016, pp. 1–8, 2016.
[6] MenLHK  RI,  “Peraturan  MenLHK RI No. 11 Tahun 2021 Tentang Baku
0 50 100 150 200 250 E m is i, p p m Waktu HC BBM HC Lpg
Mutu Emisi Mesin Dengan Pembakaran Dalam,” pp. 1–32, 2021. [7] N.  Hidayat,  B.  B.  Pratama,  A.  Arif, M.  Y.  Setiawan,  and  M.  Masykur, “Pengaruh Variasi Camshaft Terhadap  Konsumsi  Bahan  Bakar Spesifik Dan Emisi Gas Buang Pada Sepeda  Motor,” J.  Mekanova    Mek. Inov.  dan  Teknol. ,  vol.  8,  no.  2,  p.
143, 2022, doi: 10.35308/jmkn.v8i2.5244. [8] B. Standardisasi,
“Badan Standardisasi  Nasional.,” Dewan Jakarta., Standarisasi Nas. Indones. , pp. 1–15, 2013.
[9] D.  J.  M.  G.  dan  B.  Kementerian Energi  dan  Sumber  Daya  Mineral,
“Komposisi  LPG  Tidak  Berubah,”
2010. https://migas.esdm.go.id/post/read/K omposisi-LPG-Tidak-Berubah. [10]  Kementrian ESDM,  “Kebijakan Nasional  Energi  Baru  Terbarukan dan  Konservasi  Energi,” Kementeri. ESDM ,  pp.  1–32,  2019,  [Online]. Available:
http://iesr.or.id/wp-
content/uploads/2019/11/191216- IESR-Clean-Energi-Outlook.pdf. [11]  T.  H.  A.  Santosa,  M.  Nadjib,  H.  F.
Ikhsan,  T.  K.  Waskitho,  and  F.  E. Ramadhany, “Penentuan Nilai Kalor Eksperimental  LPG  dengan  Variasi
Udara  Berlebih  dan  Variasi  Debit
LPG 0,4; 0,5; dan 0,6 LPM,” JMPM (Jurnal Mater. dan Proses Manufaktur) , vol. 6, no. 1, pp. 37–47, 2022, doi:
10.18196/jmpm.v6i1.15728.
[12]  T. Kivevele, T. Raja, V. Pirouzfar, B. Waluyo, and M. Setiyo, “LPG-fueled vehicles: An overview of technology and  market  trend,” Automot.  Exp. , vol.  3,  no.  1,  pp.  6–19,  2020,  doi: 10.31603/ae.v3i1.3334.
[13]  B.  C.  Purnomo,  N.  Widodo,  S. Munahar, M. Setiyo, and B. Waluyo, “Karakteristik  Emisi  Gas  Buang
Kendaraan  Berbahan  Bakar  LPG untuk  Mesin  Bensin  Single  Piston,” 6th  Univ.  Res.  Colloq.  2017  Univ.
Muhammadiyah Magelang Karakteristik , pp. 7–12, 2017,
[Online].
Available:
https://doi.org/10.31603/ae.v2i1.263 2.
[14]  K.  Winangun,  W.  T.  Putra,  G.  A. Buntoro, A. Nirmala, and I. Puspitasari, “Performance and engine exhaust  emissions  in  a  mixture  of pertamax with PET plastic oil,” IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng. , vol. 980, no.  1,  2020,  doi:  10.1088/1757- 899X/980/1/012059.