http://557f1895.linkbucks.com
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi merupakan salah satusarana penunjang pelaksanaan pembangunan untuk mendorong pertumbuhan yangpesat di segala bidang termasuk pertumbuhan sektor industri. Keberadaan industry yang berkembang pesat di Indonesia ini menuntut tersedianya Sumber DayaManusia yang berkualitas, siap pakai di segala bidang dan dapat berperan aktif dalam pembangunan guna memenuhi kebutuhan tersebut,
Selaras dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, dan seiring dengan perkembangan serta kemajuan di bidang industri terutama dalam bidang permesinan, berbagai alat diciptakan untuk mempermudah dan menambah kenyamanan manusia dalam mencukupi kebutuhannya. Salah satunya adalah di bidang otomotif, sejumlah pabrikan otomotif dunia terus mengembangkan kreativitas dan inovasi menghadapi persaingan yang makin kompetitif.
Di antaranya memproduksi teknologi mesin yang mencapai emisi terendah (zero emissions) dan terbebas dari zat-zat yang berbahaya. Pabrikan otomotif terus melaksanakan komitmennya untuk menciptakan teknologi mesin yang ramah lingkungan. Dalam dunia otomotif kita mengenal beragam jenis mesin mobil, mulai dari mesin sejajar, horisontal maupun melintang. Kita juga mengenal berbagai mesin yang menggunakan bahan bakar seperti mesin bensin dan diesel (solar). Selain itu, ada pula jenis mesin uap, jet, nuklir, turbo, hybrid, fuel cell dan lainnya.
Pada dasarnya, sebuah kendaraan (mobil) digerakkan oleh roda-roda yang memerlukan adanya tenaga luar yang memungkinkan kendaraan dapat bergerak. Sumber dari luar yang menghasilkan tenaga inilah yang disebut dengan mesin. Sedangkan mesin yang mengubah tenaga panas menjadi tenaga mekanis disebut motor bakar (thermal engine).
Motor bakar merupakan jenis motor yang paling banyak digunakan pada saat ini, khususnya dalam bidang transportasi. Namun selain banyak membantu, penggunaan jenis motor bakar ini juga menimbulkan beberapa permasalahan yang harus kita selesaikan, masalah-masalah tersebut antara lain dengan penggunaan motor bakar tentunya akan dapat menimbulkan polusi dari emisi gas buangnya. Hal diatas sangat menuntut manusia untuk berfikir dan mempelajari tentang motor bakar itu sendiri, sehingga dalam penggunaanya dapat lebih efektif dan efisien.
Pembelajaran dan inovasi dari motor bakar ini sudah banyak dilakukan saat ini. Pembelajaran secara teori telah dilakuakn di Universitas khususnya jurusan teknik mesin, dan kita sebagai mahasiswa teknik mesin tentunya cukup memegang peranan dalam hal ini. Selain pembelajaran secara teori tentunya untuk lebih mendalami dan mengusai tentang motor bakar ini, perlu dilakukan praktek mengenai motor bakar itu sendiri.
B. Tujuan Praktikum
Adapun tujuan dilaksanakannya praktikum ini adalah sebagai berikut:
1. Mengukur dan menganalisa pengaruh variasi parameter operasi motor diesel dan motor bensin 4-langkah terhadap prestasi mesinnya.
2. Mengetahui siklus dan cara kerja motor bakar diesel 4-tak
3. Mempelajari karakteristik dari motor diesel dan motor bensin 4-langkah.
4. Mengamati pengaruh perlakuan udara terhadap prestasi mesin pada motor diesel dan motor bensin 4-langkah
5. Menganalisa berbagai parameter yang mempengaruhi kinerja dari motor diesel 4-tak.
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Motor Bakar
Motor bakar adalah salah satu jenis mesin kalor, yaitu mesin yang mengubah energi termal untuk melakukan kerja mekanik atau mengubah tenaga kimia bahan bakar menjadi tenaga mekanis. Sebelum menjadi tenaga mekanis, energi kimia bahan bakar diubah dulu menjadi energi termal atau panas melalui pembakaran bahan bakar dengan udara. Pembakaran ini ada yang dilakukan di dalam mesin kalor itu sendiri dan ada pula yang dilakukan di luar mesin kalor.
Dengan demikian mesin kalor terdiri atas :
1. Mesin pembakaran dalam atau sering disebut Internal Combustion Engine (ICE), yaitu dimana proses pembakarannnya berlangsung didalam motor bakar, sehingga panas dari hasil pembakaran langsung bisa diubah menjadi tenaga mekanik. Misalnya : pada turbin gas, motor bakar torak dan mesin propulasi pancar gas.
2. Mesin pembakaran luar atau sering disebut sebagai External combustion engine (ECE), yaitu proses pembakaran bahan bakar terjadi di luar mesin itu, sehingga untuk melaksanakan pembakaran digunakan mesin tersendiri. Panas dari hasil pembakaran bahan bakar tidak langsung diubah menjadi tenaga gerak, tetapi terlebih dulu melalui media penghantar, baru kemudian diubah menjadi tenaga mekanik. Misalnya pada ketel uap dan turbin uap.
Hal-hal yang perlu menjadi perhatian dan pertimbangan dalam menentukan mesin yang akan digunakan adalah :
1. Mesin pembakaran dalam yaitu :
a. Pemakaian bahan bakar irit.
b. Berat tiap satuan tenaga mekanis lebih kecil.
c. Konstruksi lebih sederhana, karena tidak memerlukan ketel uap, kondensor dan sebagainya.
2. Mesin pembakaran luar yaitu :
a. Dapat memakai semua bentuk bahan bakar.
b. Dapat memakai bahan bakar yang bermutu rendah.
c. Cocok untuk melayani beban-beban besar dalam satu poros.
d. Lebih cocok dipakai untuk daya tinggi.
Motor pembakaran dalam sendiri terbagi menjadi dua jenis utama, yaitu Motor Bensin (Otto) dan Motor Diesel. Perbedaan kedua jenis motor tersebut sangat jelas sekali yaitu jika motor bensin menggunakan bahan bakar bensin (premium), sedangkan motor diesel menggunakan bahan bakar solar.
Pada dasarnya komponen motor bakar bensin dan motor bakar diesel adalah sama, perbedaannya hanya terletak hanya pada komponen untuk sistem pengapian bahan bakar. Sistem pengapian pada motor bensin dilengkapi dengan karburator dan busi, sedangkan pada motor diesel menggunakan injector dan atomizer. Berikut adalah komponen-komponen utama yang terdapat pada motor bakar 4-langkah :
1. Silinder (cylinder) : berfungsi sebagai tempat berlangsung keempat langkah proses pada motor bakar 4-langkah ini.
Gambar 1. Silinder
1. Piston : komponen mesin yang berbentuk silinder yang dipasang didalam silinder yang bergerak translasi (ke bawah dan ke atas). Pada piston terdapat cincin piston (piston rings) sebagai penyekat yang mencegah agar gas terkompresi dan gas pembakaran tidak bocor keluar dan membatasi menyak pelumas supaya tidak terlalu banyak masuk ke dalam ruang bakar.
Gambar 2. Piston
2. Kepala silinder (cylinder head) : berfungsi sebagai penutup satu ujung tau bagian atas silinder, dan umumnya merupakan tempat dudukan kedua katup dan saluran (isap dan buang), busi, injektor, dan bahkan prechamber dan swirl chamber pada motor diesel injeksi taklangsung. Ruang diantara kepala silinder dan ujung atas piston biasa disebut dengan ruang bakar.
Gambar 3. Cylinder Head
3. Saluran isap (inlet manifold) dan saluran buang (exhaust manifold) : berfungsi sebagai saluran masuk udara atau udara-bahan bakar ke dalam silinder, dan sebagai saluran keluar gas pembakaran.
4. Katup isap (inlet valve) dan katup buang (exhaust valve) : berfungsi sebagai pengatur masuknya udara atau udara-bahan bakar ke dalam silinder, dan pengatur keluarnya gas pembakara ke saluran buang.
Gambar 4. Katup intek dan exhause
5. Batang engkol (connecting rod) : berfungsi sebagai penghubung piston dengan poros engkol dan meneruskan gaya yang berasal dari gas pembakaran dari piston ke poros engkol.
Gambar 5. Connecting rod
6. Poros Engkol (crankshaft) : berfungsi sebagai pengubah gerak ulak-alik (reciprocating) dari piston menjadi gerak putar poros engkol tersebut.
Gambar 6. Poros engkol
7. Busi (spark plug) atau injektor (injector atomiser) : berfungsi sebagai pembuat terjadinya proses pembakaran bahan bakar, dan biasanya terletak pada kepala selinder.
Gambar 7. Busi
8. Kerangka mesin atau block cylinder (crankcase) : berfungsi sebagai tempat silinder dan poros engkol bertumpu, dan sebagai pelindung bagian yang bergerak terhadap kotoran, serta dapat juga sebagai tempat penyimpan minyak peluamas.
Gambar 8. crankcase
9. Roda Gila (flywheel) atau Roda Gaya : berfungsi sebagai gudang energi yang menjaga agar poros engkol dapat tetap berputar untuk menggerakkan torak ketika melakukan langkah buang, langkah isap, dan langkah kompresi . Jadi energi yang diperlukan untuk menggerakkan piston melakukan tiga langkah berikutnya diperoleh dari roda gaya dan sejumlah massa yang lain yang berhubungan dengan poros engkol. Roda gaya memperoleh energi dari gas pembakaran selama langkah kerja, menyimpan energi tersebut , kemudian melepaskannya kembali ketika menggerakkan piston untuk langkah buang, langkah isap, dan langkah kompresi.
Gambar 9. Flywheel
10. Mekanisme katup : berfungsi sebagai pengatur terbuka atau tertutupnya katup isap dan katup buang. Mekanisme katup terdiri dari nok/cam (pada poros kam), pengikut kam (tapet), batang penekan, tuas, pegas, dan katup. Proses pembakaran yang terjadi di dalam motor bakar 4-langkah terjadi secara periodik. Gas pembakaran yang sudah tidak terpakai harus dikosongkan dari dalam silinder mesin sebelum terjadi proses berikutnya. Jadi pada langkah isap benar-benar hanya fluida segar (udara dan bahan bakar pada motor bensin dan udara saja pada motor diesel) yang terisi di dalam silinder mesin sehingga pada langkah kompresi hanya fluida segar inilah yang ditekan untuk dinaikkan temperature dan tekanannya.
Langkah proses yang terjadi pada motor bakar 4-langkah dapat dilihat pada gambar berikut :
Gambar 10. Siklus operasi motor bakar 4 – langkah
Motor bakar bensin adalah motor bakar yang menggunakan bahan bakar ringan (bensin). Atau sering dikenal dengan motor bakar siklus volume konstan atau motor bakar siklus otto. Motor bensin terdiri dari mesin yang menghasilkan tenaga, sistem bahan bakar yang menyediakan bensin, sistem pelumasan yang melumasi bagian-bagian mesin, sistem pendingin yang mencegah mesin menjadi terlalu panas, sistem pengapian yang membakar campuran udara dan bensin, sistem pemasukan dan pembungan, bagian ini memungkinkan menghasilkan tenaga yang besar dengan suatu perbandingan unit ukuran kecil. Pada motor bensin dimana bensin dibakar untuk memperoleh tenaga panas ke dalam bentuk tenaga penggerak yang diperlukan.
Campuran udara dan bensin yang dihisap ke dalam silinder dimampatkan dengan torak dibakar untuk memperoleh tenaga panas, yang mana terbakarnya gas-gas yang akan mempertinggi suhu dan tekanan, bila torak yang bergerk naik turun di dalam silinder menerima tekanan yang tinggi, suatu tenaga kerja pada torak memungkinkan torak terdorong ke bawah, bila batang torak dan poros engkol dilengkapi untuk mengubah gerakan naik-turun torak menjadi gerak berputar. Torak akan menggerakkan batang torak yang mana ini akan memutarkan poros engkol dan juga diperlukan untuk membuang gas-gas sisa pembakaran dan penyediaan campuran udara-bensin pada saat-saat yang tetap untuk menjaga agar torak dapat bergerak secara periodik dan melakukan kerja tetap.
Cara kerja motor bensin
Torak bergerak naik turun di dalam silinder, titik tertinggi yang dicapai torak tersebut disebut “titik mati atas” (TMA) dan titik terendah disebut “titik mati bawah” (TMB) disebut langkah torak. Pada motor 4 tak mempunyai 4 langkah dalam satu gerakan. Yaitu langkah hisap, langkah kompresi, langkah ekspansi atau kerja dan langkah buang.
a. Langkah hisap
Pada langkah ini, campuran udara-bensin dihisap ke dalam silinder, hal ini terjadi disebabkan tekanan di dalam lebih rendah dari tekanan udara luar. Torak dalam gerakan dalam gerakan turun dari TMA ke TMB menyebabkan kehampaan (vacum) di dalam silinder dengan demikian campuran udara-bensin dihisap ke dalam, selama langkah ini katup hisap terbuka dan katup buang tertutup.
b. Langkah kompresi
Dalam langkah ini, campuran udara- bensin yang di dalam silinder dimampatkan oleh torak yang bergerak ke atas dari TMB ke TMA yang menimbulkan tekanan. Kedua katup (hisap dan buang) akan tertutup. Sewaktu torak mendekat pada TMA, menimbulkan percikan api listrik yang dihasilkan oleh busi dengan dua ujung elektrodanya. Percikan api ini membakar campuran udara-bensin sehingga mulai terjadi pembakaran.
c. Langkah ekspansi / kerja
Dalam langkah ini, campuran udara-bensin terbakar dan menghasilkan tekanan yang lama kelamaan menjadi maksimum. Tekanan ini yang mendorong torak ke bawah dan diteruskan kepada poros engkol melalui batang torak dan engkol. Dengan demikian poros engkol dipaksa berputar mengatasi tahanan geseran.
d. Langkah buang
Dalam langkah buang, torak bergerak naik ke TMA untuk mendorong gas-gas sisa pembakaran dari silinder ke luar. Selama langkah ini bekerja, katup buang akan terbuka, sedangkan katup hisap akan tertutup.
B. Motor Bakar Diesel 4-Langkah
Gambar 11. Motor Bakar Diesel 4-Langkah
Sifat-sifat yang menonjol
• Pendingian dengan air pendingin
• Pelumasan silinder dengan semprotan oli atau percikan
• Pengisian, kompresi, pembuangan diatur oleh mekanisme katup
• Pembentukan campuran bahan bakar dan udara didalam silinder
• Pembakaran terjadi dengan sendirinya
(Soenarta. Nakoela dan Furuhama Shoichi. 1995)
Berbeda halnya dengan motor bakar bensin yang menggunakan busi untuk dapat melangsungkan proses pembakaran bahan bakar di dalam silinder, pada motor bakar diesel ini proses penyalaan dapat terjadi dengan sendiri (tanpa butuh tambahan energi dari busi). Proses pembakaran yang terjadi di dalam silinder pada motor diesel ini dikarenakan bahan bakar solar yang akan dikontakkan dengan udara terkompresi bertemperature dan bertekanan sangat tinggi dalam silinder, dimasukkan dengan cara disemprotkan pada tekanan tinggi, sehingga dihasilkan butir-butir bahan bakar yang sangat halus. Akibatnya panas yang terkandung yang diberikan oleh udara terkompresi tadi dapat membakar butir-butir halus bahan bakar ini. Oleh karena itu, pada motor diesel ini tidak dipergunakan busi untuk memantik bahan bakar agar terbakar, seperti halnya pada motor bensin.
Proses yang terjadi pada motor bakar diesel ini dapat dijelaskan melalui siklus ideal dari siklus udara tekanan konstan, seperti ditunjukkan pada gambar berikut ini :
Gambar 12. Diagram P – V dari siklus udara tekanan konstan
Cara kerja motor diesel
Pada dasarnya proses-proses yang terjadi pada siklus udara tekanan konstan (siklus diesel) adalah sama dengan yang terjadi pada siklus motor bakar bensin, hanya saja ada sedikit perbedaan pada beberapa proses, terutama pada langkah isap dan langkah kompresi. Pada langkah isap (0 – 1) hanya udara segar yang diisap masuk ke dalam silinder. Kemudian udara segar ini dikompres pada langkah kompresi (1 – 2) isentropic. Di akhir langkah kompresi bahan bakar (solar) diinjeksikan dalam bentuk butiran-butiran halus ke dalam silinder menggunakan injector / atomiser bertekanan tinggi. Sesaat kemudian campuran udara terkompres-bahan bakar ini terbakar dengan sendirinya (autoignition). Proses pembakaran (2 – 3) ini dianggap terjadi pada tekanan konstan. Selanjutnya sama halnya dengan proses yang terjadi pada motor bakar bensin yaitu terjadinya pendorongan piston dari TMA menuju TMB pada langkah ekspansi (3 – 4), dan diakhiri dengan langkah buang (4 – 1 – 0)
C. Proses Pembakaran
Pembakaran pada motor diesel terjadi karena bahan bakar yang diinjeksikan ke dalam selinder terbakar dengan sendirinya akibat tingginya suhu udara kompresi dalam ruang bakar. Untuk membantu pemahaman tentang prinsip kerja motor diesel penggerak generator listrik (4 tak), perhatikan dan pahami gambar siklus kerja motor diesel 4 tak dan diagram kerja katup motor diesel 4 tak berikut ini :
Langkah Hisap Langkah Kompresi Langkah Usaha Langkah Pembuangan
Gambar 13. Siklus Kerja Motor Diesel 4 Tak
Waktu pembukaan katupmasuk
Waktu pembukaan katup buang.
Gambar 14. Digram Kerja Katup Motor Diesel 4 Tak
Prinsip kerja motor diesel dapat dipahami dengan mempelajari urutan langkah kerja dalam menghasilkan satu usaha untuk memutar poros engkol. Urutan langkahk erjanya sebagai berikut :
1. Langkah hisap. Piston bergerak kebawah (gambar 1), katup hisap terbuka dan katup buang menutup. Campuran udara dan bahan bakar dihisap masuk (melalui katup hisap).
Gambar 15. Langkah Hisap
2. Langkah kompresi. Piston bergerak keatas kedua katup menutup. Udara dan bahan bakar dimampatkan
Gambar 16. Langkah Kompresi
3. Langkah pembakaran. Sesaat sebelum piston mencapai puncak busi memercikan bunga api dan membaka campuran oksigen dan udara. Tekanan meningkat dan mendorong piston kebawah (kedua katup menutup). Daya mekanik inilah yang dimanfaatkan untuk menggerakan mesin.
Gambar 17. Langkah Pembakaran
4. Langkah buang. Setelah piston mencapai akhir dari langkah, katup buang membuka piston bergerak keatas mendorong sisa pembakaran keluar menuju knalpot.
Gambar 18. Langkah Buang
Siklus ini terus berulang (piston bergerak keatas dan kebawah). Gerakan piston keatas dan kebawah ini dimanfaatkan dengan cara merubahnya menjadi gerakan memutar dan dihubungkan ke gear box.
(Arismunandar W. 1983)
D. Zeolit
Zeolit merupakan suatu kelompok mineral yang dihasilkan dari proses hidrotermal pada batuan beku basa. Mineral ini biasanya dijumpai mengisi celah-celah ataupun rekahan dari batuan tersebut. Zeolit terdiri dari unsur aluminium, silikon dan oksigen. Zeolit pertama kali ditemukan oleh Axel Frederick Cronstredt pada tahun 1756. Kata zeolit diambil dari bahasa Yunani yaitu dari kata “zeo” yang berarti untuk merebus dan “lithos” yang berarti batu.
Berdasarkan asalnya secara umum zeolit dibedakan menjadi dua, yaitu zeolit alam dan zeolit buatan. Zeolit alam adalah zeolit yang berasal dari batu gunung berapi, yang diperoleh dengan cara penambangan. Zeolit alam yang banyak digunakan saat ini yaitu zeolit chabazit, erionit, mordenit dan klinoptilolit. Sedangkan zeolit buatan yang berasal dari hasil percobaan dan pada umumnya zeolit buatan lebih bersifat hidrofobia (tidak dapat mengabsorbsi air) karena memiliki perbandingan Si/Al yang lebih besar dari 10. hal ini berbeda dengan zeolit alam yang umumnya kandungn Si/Al kurang dari 10 yang bersifat hidrofilik (dapat mengadsorbsi air).
M . [(Al O ) (SiO ) ] . wH O
Rumus kimia zeolit menunjukan adanya tiga komponen yang merupakan bagian dari zeolit, yaitu :
• Kerangka aluminosilikat [(Al O ) (SiO ) ]
• Logam alkali (M )
• Air (wH O)
1. Struktur Zeolit
Kerangka dasar struktur zeolit terdiri dari unit-unit tetrahedral [AlO4] dan [SiO4] yang saling berhubungan melalui atom O (Barrer, 1987).
Gambar 19. Kerangka utama zeolit
Dalam struktur tersebut Si4+ dapat diganti Al3+ (gambar 2), sehingga rumus umum komposisi zeolit dapat dinyatakan sebagai berikut:
Gambar 20. Unit pembangun zeolit
Sedangkan struktur penyusun zeolit dapat dilihat dari gambar 3 (Weller, 1994)
Gambar 21. Struktur Penyusun Zeolit
Zeolit memiliki sifat-sifat sebagai berikut :
a. Sebagai pengayak molekul
Zeolit memiliki kemampuan sebagai pengayak molekul, yaitu kemampuan untuk memilih satu atau lebih komponen dari campuran gas atau cairan sehingga hanya komponen tertentu yang dapat melewati ruang pori zeolit. Hal ini dikarenakan bentuk tuang pori zeolit yang seragam dan hanya molekul yang lebih kecil dari ukuran pori yang dapat melewati pori. Kemampuan sebagai pengayak ini yang menjadi dasar dari berbagai aplikasi zeolit saat ini.
b. Sebagai penukar kation
Kation adalah ion yang bermuatan positif. Mekanisme penukaran kation didasari pada sifat sorspsi zeolit yang bermuatan negatif terhadap ion yang bermuatan positif. Pada zeolit, logam alkali sebagai kation mempunyai ikatan yang mudah diputuskan dengan kerangka zeolit, sehingga kation dapat dipertukarkan dengan kation lain.
c. Sebagai katalis
Katalis adalah zat yang mampu meningkatkan laju suatu reaksi kimia namun zat tersebut tidak ikut bereaksi. Zeolit bertindak sebagai katalisator yang dapat mengikat sejumlah gas atau cairan pada permukaannya berdasarkan adsorbsi.
d. Kestabilan termal
Zeolit memiliki ketahanan terhadap suhu yang tinggi, yaitu sampai 1000 C. Kerangka zeolit tidak berubah walaupun penggunaan zeolit dilakukan pada lingkungan yang bersifat asam dan bersuhu tinggi.
e. Afinitas terhadap molekul tertentu
Zeolit memiliki afinitas terhadap molekul-molekul baik polar maupun non polar. Afinitas terhadap molekul-molekul polar seperti molekul H O merupakan sifaat yang dimiliki setiap jenis zeolit dengan kandungan Si/Al kurang dari 10.
f. Mudah dimodifikasi
Zeolit dapat dimodifikasi dengan menggunakan kation logam dengan muatan yang sama seperti besi dan boron. Dengan modifikasi, kemampuan zeolit sebagai adsorben, katalis dan pengayak dapat lebih ditingkatkan. Selain dapat meningkatkan kemampuan zeolit, odifikasi juga dapat dilakukan dengan car pengurangan unsur aluminium atau penambahan unsur silikon untuk mendapatkan kandungan Si /Al yang bernilai 10 atau lebih.
2. Kegunaan Zeolit
a. Dalam Bidang Pengolahannya
Dalam Bidang Pengolahannya Limbah Industri dan nuklir zeolit digunkan untuk memisahan ammonia/ammonium ion dari air limbah industri. Dengan menggunakan Clinoptilolit dapat memisahkan 99% ammoniak/ ammonium dari limbah industri.
b. Bidang Proses Produksi
Berdasarkan sifat adsopsi terhadap gas dan hidrasi molekul air, zeolit digunakan untuk pengeringan pada berbagai produk industri. Sebagai “ Drying agent” dari senyawa organik, zeolit digunakan antara lain :
• Pada proses pemurnian metil Khlorida dalam industri karet
• Pemurnian fraksi alkohol, metanol, benzen, xylene, LPG, LNG pada industri petro kimia
• Untuk hidrokarbon Propellenets-fillers aerosol untuk pengganti freons industri
• Penyerap klorin,bromin dan florin
• Menurunkan huniditas ruangan
• Penyerapan gas dan penghilangan warna dari cairan gula pada pabrik gula
Campuran filter pada rokok Dalam industri petrokimia zeolit digunakan pada proses isomerisasi, hidrosulforisasi, hidrokraking, reforming, dehidrasi, dehidrogenasi, de-alkilasi, kraking parafin, disporsi toluen/ benzen dan xylen. (Las, 2004)
c. Bidang Pertanian dan Peternakan
Dalam bidang pertanian Zeolit digunakan sebagai"soil conditioning" yang dapat mengontrol dan menaikkan pH tanah serta kelembaban tanah dan sebagai carrier pestisida/herbisida dan fungisida sedangkan dalam bidang peternakan zeolit juga digunakan sebagai "food supplement" pada ternak ruminansia dan non-ruminansia masing-masing dengan dosis 2.5 - 5% dari rasio pakan perhari yang dapat mneningkatkan produktivitas baik susu, daging dan telur, laju pertumbuhan serta memperbaiki kondisi lingkungan kandang dari bau yang tidak sedap. Dalam hal fauna laut, zeolit berperan sebagai pengontrol pH air dan penyerap NH3NO3- dan H2S, filter air masuk ketambak, pengontrol kandungan alkali, oksigen dan perbaikan lahan dasar tambak melalui penyerapan logam berat Pb,Fe,Hg,Bi dan As.
d. Bidang Lingkungan
Dalam masalah lingkungan terutama masalah polusi udara zeolit juga pernah ditaburkan dari pesawat terbang diatas reaktor Chernobil untuk maksud menyerap hasil fisi yang terdapat dalam jatuhan debu radioaktif (Fall out) akibat kebakaran reaktor sovyet tahun 1985.
Zeolit digunakan dalam proses penyerapan gas seperti :
• Gas mulia antara lain Ar,Kr dan gas He
• Gas rumah kaca (NH3, CO2, SO2, SO3 dan NO3)
• Gas organik CS2, CH4, CH3CN, CH3, OH, termasuk pirogas dan fraksi etanan/etilen.
• Pemurnian udara bersih mengandung O2 .
• Penyerapan gas N2 dari udara sehingga meningkatkan kemurnian O2 di udara.
3. Proses Pembentukan Zeolit
Menurut proses pembentukannya zeolit digolongkan menjadi dua kelompok, yaitu :
a. Zeolit Alam
Di alam banyak dijumpai zeolit dalam lubang-lubang lava, dan dalam batuan piroklasik berbutir halus (tuf). Berdasarkan proses pembentukannya zeolit alam dibagi menjadi dua kelompok yaitu :
1) Zeolit yang terdapat di antara celah-celah atau di antara lapisan batuan. Zeolit jenis ini biasanya terdiri dari beberapa jenis mineral zeolit bersama-sama dengan mineral lain, seperti kalsit, kwarsa, renit, klorit, flourit, mineral sulfide dan lain-lain.
2) Zeolit yang berupa batuan
Zeolit ini dapat dibedakan menjadi 7 (tujuh) kelompok, yaitu :
a) Mineral zeolit yang terbentuk dari gunung api di danau asin yang tertutup.
b) Mineral zeolit yang terbentuk di dalm danau air tawar atau di dalam lingkungan air tanah terbuka.
c) Mineral zeolit yang terbentuk di lingkungan laut
d) Mineral zeolit yang terbentuk karena proses metamorphose berderajat rendah, karena pengaruh timbunan.
e) Mineral zeolit yang terbentuk oleh akltivitas hidrotermal atau air panas.
f) Mineral zeolit yang terbentuk dari gunung api di dalam tanah yang bersifat alkali
g) Mineral zeolit yang terbentuk dari batuan atau mineralisasi yang tidak menunjukkan bukti adanya hubungan langsung dengan kegiatan vulkanis.
b. Zeolit Sintetis
Susunan atom maupun komposisi zeolit dapat dimodifikasi, maka dapat dibuat zeolit sintetis yang mempunyai sifat khusus sesuai dengan keperluannya. Sifat zeolit sangat tergantung dari jumlah komponen Al dan Si dari zeolit tersebut. Oleh karena itu zeolit sintetis dikelompokkan sesuai dengan perbandingan kadar komponen Al dan Si dalam zeolit menjadi zeolit kadar Si rendah, zeolit kadar Si sedang dan zeolit kadar Si tinggi.
(Kamarudin and Khairul Sozana Nor. 2006)
E. Parameter-parameter yang akan dihiting
Parameter-parameter dari prestasi mesin dapat dihitung dengan rumus-rumus berikut ini :
1. Daya Engkol, bp
Daya engkol dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut :
TAP = 1,001 TRD
TAP = F.R = m.g.0,25 = 0,25 mg ……… Nm
2. Laju Pemakaian Udara, ma
Laju pemakaian udara teoritis, ma,th, pada tekanan 1,013bar dan temperatur 200C ditentukan seperti dibawah ini :
ma,th = 1,0135 Man + 1,211 ……… kg/jam
Untuk kondisi tekanan dan temperatur yang berbeda, kalikan ma,th tersebut dengan factor koreksi fc, berikut :
Maka, laju pemakaian bahan bakar aktual, mact :
mact = fc . ma, th ……… kg/jam
3. Laju Pemakaian Bahan Bakar, mf
Laju pemakaian 8 ml bahan bakar, mf dapat dihitung dengan persamaan berikut :
mf = sgf x 8 . 10-3/ t ………. kg/det >> dijadikan kg/jam
t = waktu pemakaian 8ml bahan bakar, detik
4. Pemakaian Bahan Bakar Spesifik Engkol, bsfc
bsfc dapat dihitung menggunakan persamaan berikut :
………. kg/kWh
5. Perbandingan Udara-Bahan Bakar, A/F
Perbandingan udara-bahan bakar actual dapat dihitung dari persamaan berikut:
6. Tekanan Efektif Rata-Rata Engkol, bmep
Tekanan efektif rata-rata engkol dapat ditentukan dengan persamaan di bawah ini :
………. Pa
Untuk motor bakar 4-langkah, 1 silinder, bmep dapat dihitung dengan persamaan berikut :
………. Pa
7. Efisiensi Thermal Engkol, ηbth
Efisiensi thermal engkol dapat dihitung menggunakan persamaan berikut :
Untuk bahan bakar Solar, CV = 42.000 kJ/kg
Untuk bahan bakar Bensin, CV = 41.000 kJ/kg
8. Efisiensi Volumetrik, ηv
Efisiensi volumetric dapat dihitung dengan persamaan berikut :
Untuk motor bakar 4-langkah, 1 silinder, ηv dapat dihitung dengan persamaan berikut :
ρa = Density udara pembakaran, kg/m3
Ra = Konstanta universal udara = 287 J/(kg.K)
Ta = Temperatur udara pembakaran, K
9. Hilang Panas Pada Gas Buang, Q L
Persentase hilang panas pada gas buang dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut :
10. Koefisien Udara Lebih, α
Koefisien udara lebih dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut:
Ambil (A/F) = 14,5 (untuk motor Diesel)
Ambil (A/F) = 15 ( untuk motor Bensin)
0 Komentar