Seminar Nasional Uns

PEMANFAATAN ETHANOL DARI KETELA UNTUK BAHAN BAKAR MOTOR OS MAX 15 LA-S PADA PESAWAT MODEL “WING DRAGON” Mohammad Ardi Cahyono Teknik Penerbangan STTA, Jl. Janti Blok R lanud Adisutjipto Yogyakarta Telp. (0274) 451262, 451263 fax. (0274) 451265 e-mail: [email protected] HTU

UTH

Abstraksi Saat ini bahan bakar minyak atau energi yang berasal dari fosil (fossil energy) semakin langka. Kenyataan ini mengharuskan manusia untuk selalu berusaha mendapatkan sumber-sumber bahan bakar alternatif. Energi terbarukan dari tumbuh-tumbuhan sangat mungkin dikembangkan di Indonesia antara lain biodiesel dari tanaman jarak pagar, kelapa sawit, kedelai atau methanol dan ethanol dari biomassa, tebu, jagung, ketela, dan lain-lain. Keuntungan lain dari pemanfaatan ethanol dari tumbuh-tumbuhan adalah bersifat ramah lingkungan. Penelitian ini bertujuan untuk membuat ethanol dari ketela. Kemudian menguji komposisi terbaik campuran bahan bakar dengan ethanol pada motor O.S. 15CV-A pada pesawat model “Wing Dragon” sehingga kinerja propulsi pesawat tersebut tetap tinggi atau mungkin bisa lebih baik daripada menggunakan bahan bakar aslinya. Pesawat Wing Dragon adalah jenis pesawat model terkendali dengan radio (R/C Model Airplane) dengan panjang badan pesawat: 900 mm, bentang sayap: 1080 mm, chord: 215 mm, servo: 9g x 5, dan transmitter: 4CH. Sedangkan spesifikasi motor adalah O.S. Engine 15CV-A, kapasitas 2,49 cc dan power: 0,5 HP pada 18000 rpm. Baling-baling yang dipergunakan adalah APC 7 x 4. Pengujian dilakukan di darat dengan variasi bahan bakar murni (nitromethan 35 % coolpower), E5, E10, E15, dan E20, dimana E5 artinya adalah campuran bahan bakar tersebut mengandung ethanol sebanyak 5 %. Output yang dianalisis adalah gaya dorong (thrust) dan kecepatan putar baling-baling (propeller) yang divariasikan terhadap bukaan throttle antara lain: idle, 25 %, 50 %, 75 %, dan 100 %. Setelah dilakukan pengujian dan analisis diperoleh komposisi E15 adalah yang terbaik karena untuk variasi bukaan throttle berapapun menghasilkan output yang lebih baik daripada komposisi murni maupun komposisi yang lain. Adapun persamannya adalah sebagai berikut:

y1 = −0,001x 2 + 0,1747 x + 1,9172 y 2 = −1,0869 x 2 + 197,61x + 8415,4 Dimana, y1 adalah thrust, y2 adalah RPM, x adalah bukaan throttle. B

B

B

B

Kata kunci: bahan bakar alternatif, ethanol, wing dragon, thrust, RPM, propulsi.

A. Pendahuluan Saat ini bahan bakar minyak atau energi yang berasal dari fosil (fossil energy) semakin langka. Hal ini memberikan implikasi sangat luas di berbagai sektor kehidupan. Kenyataan ini seharusnya menyadarkan kita bahwa

jumlah cadangan minyak yang ada di bumi semakin menipis. Diperkirakan pada tahun 2010 cadangan minyak dunia mulai menyusut dan pada tahun 2050 cadangan minyak dunia semakin habis (Dagget, 2006) seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini:

Gambar 1: Perkiraan Cadangan BBM Dunia Minyak bumi adalah bahan bakar Gambar 2: Siklus Perputaran Bahan Bakar yang tidak bisa diperbarui maka kita harus Bio-Ethanol mulai mencari bahan bakar alternatif. yang Ramah Lingkungan Sebenarnya di Indonesia terdapat berbagai Bio-ethanol dikenal sebagai bahan sumber energi terbarukan yang melimpah, bakar yang ramah lingkungan, karena seperti biodiesel dari tanaman jarak pagar, bersih dari emisi bahan pencemar. Biokelapa sawit maupun kedelai. Atau ethanol dapat dibuat dari bahan baku methanol dan ethanol dari biomassa, tebu, tanaman yang mengandung pati seperti ubi jagung, dan lain-lain yang bisa kayu, ubi jalar, jagung, sagu, dan tetes. dipergunakan sebagai pengganti bensin. Bioethanol selain untuk bahan baku kimia Pembakaran menggunakan bahan juga dapat dipergunakan sebagai bahan bakar fosil dapat menyebabkan polusi bakar kendaraan pengganti bensin atau udara dan pemanasan global sebab sisapremium. Dengan produksi ethanol di sisa pembakaran menghasilkan CO2. Gas daerah, maka diharapkan daerah dapat mengganti atau mengurangi konsumsi CO2 lama kelamaan menumpuk di premium yang untuk sebagian besar atmosfer dan membentuk semacam lapisan wilayah di Indonesia didatangkan dari yang dapat menghalangi pantulan panas daerah lain. matahari dari bumi sehingga suhu bumi Secara umum, semua wilayah di semakin panas. Sedangkan bahan bakar Indonesia dapat ditanami ubi kayu, alternatif lebih ramah lingkungan sehingga walaupun Pulau Sumatra dan Jawa sangat menjanjikan. Gambaran siklus di mempunyai perkembangan produksi ubi bawah ini menunjukkan bahwa kayu yang sangat baik. Mengingat semua pemanfaatan ethanol untuk bahan bakar wilayah Indonesia dapat ditanami ubi kayu, alternatif bersifat ramah lingkungan. sehingga bio-ethanol plant yang berbahan baku ubi kayu berpotensi untuk dikembangkan di Indonesia. Besarnya perkiraan potensi ketersediaan bio-ethanol per wilayah di Indonesia dari tahun 1998 s.d 2002 ditunjukkan pada Gambar 3 di bawah ini.

menggunakan bahan bakar ini. Dari gambar tersebut terlihat bahwa produksi ubi kayu yang dapat dipergunakan sebagai bahan baku ethanol B. Tinjauan Pustaka yang terbesar adalah di pulau Jawa (BPPT, C.1. Proses Pembuatan Ethanol dari 2005). Ketela Sebagai bahan baku Bahan Bakar Perumusan masalah adalah sebagai berikut: Nabati (BBN), singkong diolah menjadi 1. Krisis energi harus segera diatasi bioethanol pengganti premium. Singkong dengan mencoba menemukan merupakan salah satu sumber pati. Pati sumber-sumber bahan bakar merupakan senyawa karbohidrat yang alternatif salah satunya adalah komplek. Sebelum difermentasi pati ethanol dari ketela. diubah menjadi glukosa, karbohidrat yang 2. Ketela mudah didapat di Indonesia lebih sederhana. Dalam penguraian pati sehingga sangat mungkin memerlukan bantuan cendawan dikembangkan. Aspergillus sp. Cendawan ini akan 3. Bahan bakar ethanol termasuk energi menghasilkan enzim alfaamilase dan terbarukan yang ramah lingkungan glikoamilase yang akan berperan dalam sehingga perlu dikembangkan untuk mengurai pati menjadi glukosa atau gula mengurangi dampak efek rumah sederhana. Setelah menjadi gula baru kaca. difermentasi menjadi ethanol. Proses 4. Pemanfaatan bio-ethanol dari ketela pada motor OS MAX 15 LA-S konversi pati menjadi bioethanol adalah pesawat model Wing Dragon untuk sebagai berikut: mengetahui kinerja engine dengan 1. Konversi Karbohidrat menjadi gula (glukosa) larut air Dilakukan dengan penambahan air dan enzyme sehingga diperoleh glukosa dan air. Reaksi kimia yang terjadi adalah sebagai berikut: T

T

(C 6 H10 O 5 )n nC H O ⎯⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯→ 6 12 6 enzym α − amilase dan glukoamilase (pati ) (glukosa )

2. Konversi Glukosa menjadi Bioethanol Proses konversi glukosa menjadi ethanol dilakukan dengan penambahan ragi (yeast) biasanya digunakan Saccaromyces Cereviceae. Reaksi kimia yang terjadi adalah sebagai berikut: T

T

(C 6 H12 O 6 )n 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 ⎯⎯⎯→ (glukosa ) yeast (e tan ol + karbondioksida )

Langkah – langkah dalam pembuatan bioethanol berbahan dasar singkong adalah sebagai berikut: 1. Mengupas singkong segar, semua jenis dapat dimanfaatkan, kemudian membersihkan dan mencacah berukuran kecil.

10% dari total bubur. Konsentrasi cendawan mencapai 100 juta sel/ml. Sebelum digunakan cendawan dibenamkan ke dalam bubur gaplek yang telah dimasak agar adaptif dengan sifat kimia bubur gaplek. Cendawan berkembang biak dan bekerja mengurai pati. Gambar 4: Singkong Segar Dikupas 2. Mengeringkan singkong yang telah dicacah hingga kadar air maksimal 16% sama dengan singkong yang dibuat gaplek. Tujuan pengeringan ini untuk pengawetan sehingga produsen dapat menyimpan sebagai cadangan bahan baku.

Gambar 5: Singkong Dijemur 3. Memasukkan 25 kg gaplek ke dalam tangki berkapasitas 120 liter, kemudian menambahkan air hingga mencapai volume 100 liter dan memanaskan gaplek hingga suhu 100° C sambil diaduk selama 30 menit sampai mengental menjadi bubur.

Gambar 6: Bubur Ketela 4. Memasukkan bubur gaplek ke dalam tangki skarifikasi. Skarifikasi merupakan proses penguraian pati menjadi glukosa. Setelah dingin memasukkan cendawan Aspergilus sp yang akan menguraikan pati menjadi glukosa. Untuk menguraikan 100 liter bubur pati singkong memerlukan 10 liter larutan cendawan Aspergillus atau

Gambar 7: Skarifikasi 5. Setelah dua jam bubur gaplek akan berubah menjadi 2 lapisan yaitu air dan endapan gula. Mengaduk kembali pati yang sudah berubah menjadi gula kemudian memasukkannya ke dalam tangki fermentasi. Sebelum difermentasi kadar gula maksimum larutan pati adalah 17 – 18% karena itu merupakan kadar gula yang cocok untuk hidup bakteri Saccaromyces dan bekerja untuk mengurai gula menjadi alkohol. Penambahan air dilakukan bila kadar gula terlalu tinggi dan sebaliknya jika kadar gula terlalu rendah perlu penambahan gula.

Gambar 8: Fermentasi 6. Menutup rapat tangki fermentasi untuk mencegah kontaminasi dan menjaga Saccharomyces agar bekerja lebih optimal. Fermentasi berlangsung anaerob atau tidak membutuhkan oksigen pada suhu 28°-32°C.

Gambar 9: Fermentasi secara anaerob 7. Setelah 2 – 3 hari larutan pati berubah menjadi 3 lapisan yaitu lapisan terbawah berupa endapan protein, lapisan tengah air dan lapisan teratas ethanol. Hasil fermentasi disebut bir yang mengandung 6 – 12 % ethanol.

Gambar 10: Bir 8. Menyedot larutan ethanol dengan selang plastik melalui kertas saring berukuran 1 mikron untuk menyaring endapan protein.

Gambar 12: Destilasi 10. Hasil penyulingan berupa 95% ethanol dan tidak dapat larut dalam bensin. Agar larut diperlukan ethanol dengan kadar 99% atau disebut ethanol kering sehingga memerlukan destilasi absorbent. Destilasi absorbent dilakukan dengan cara ethanol 95% dipanaskan dengan suhu 100° C sehingga ethanol dan air akan menguap. Uap tersebut dilewatkan pipa yang dindingnya berlapis zeolit atau pati. Zeolit akan menyerap kadar air tersisa hingga diperoleh ethanol dengan kadar 99 %. Sepuluh liter ethanol 99% membutuhkan 120 – 130 liter bir yang dihasilkan dari 25 kg gaplek.

Gambar 13: Peningkatan kadar ethanol

Gambar 11: Pemisahan Bir 9. Melakukan destilasi atau penyulingan untuk memisahkan ethanol dari air dengan cara memanaskan pada suhu 78° C atau setara titik didih ethanol sehingga ethanol akan menguap dan mengalirkannya melalui pipa yang terendam air sehingga terkondensasi dan kembali menjadi ethanol cair.

C.2. Motor Piston Ada beberapa hal yang mempengaruhi unjuk kerja motor piston, antara lain besarnya perbandingan kompresi, tingkat homogenitas campuran bahan bakar dengan udara, angka oktan bensin sebagai bahan bakar, tekanan udara masuk ruang bakar. Semakin besar perbandingan udara mesin akan semakin efisien, akan tetapi semakin besar perbandingan kompresi akan menimbulkan knocking pada mesin tinggi. Angka oktan pada bahan bakar mesin Otto menunjukkan kemampuannya menghindari terbakarnya campuran udara bahan bakar sebelum waktunya (self ignition) yang menimbulkan knocking tadi. Untuk

memperbaiki kualitas campuran bahan bakar dengan udara maka aliran udara dibuat turbulen, sehingga diharapkan tingkat homogenitas campuran akan lebih baik. Perlu diketahui bahwa torak adalah bagian mesin yang sangat kritis. Selain dikenai gas bertekanan dan bertemperatur tinggi, torak bergerak translasi dengan kecepatan tinggi pula. Torak meneruskan gaya gas pembakaran kepada poros engkol dan bersama-sama cincin torak ia menyekat ruang bakar supaya gas pembuangan tidak masuk ke dalam ruang engkol. Maka torak harus mampu menahan temperatur yang mencapai 25000C, selain itu torak harus ringan. Bagian-bagian utama dari piston engine ditunukkan pada gambar di bawah ini:

berbeda, motor diesel tidak termasuk golongan motor Otto. Motor piston empat langkah menjalani satu siklus tersusun atas empat tahapan/langkah. Langkah-langkah tersebut dapat dilihat pada gambar berikut ini.

Gambar 15: Siklus Otto Ideal Prinsip kerja 4 stroke piston engine adalah sebagai berikut: a. Langkah Isap (Induction Stroke) Piston bergerak dari Titik Mati Atas (TMA) ke Titik Mati Bawah (TMB), mengakibatkan terjadinya pengurangan tekanan dan pertambahan volume di dalam silinder. Intake valve membuka dan exhaust valve menutup. Campuran bahan bakar udara masuk ke dalam silinder. Langkah 1-2.

Gambar 14. Bagan Piston Engine Keterangan : (E) Exhaust camshaft (I) Intake camshaft (S) Spark plug (V) Valves (P) Piston (R) Connecting rod (C) Crankshaft (W) Water jacket for coolant flow Motor bakar 4 langkah menggunakan siklus Otto. Siklus 4 langkah sudah dipergunakan sejak tahun 1876, yaitu pada waktu Dr. N.A. Otto berhasil membuat motor bakar torak dengan siklus kerja 4 langkah yang pertama. Motor diesel juga dapat mempergunakan siklus 4 langkah, akan tetapi oleh karena sistem penyalaannya

b. Langkah Stroke)

Kompresi

(Compression

Piston bergerak dari TMB ke TMA, mengakibatkan terjadinya pengurangan volume dan pertambahan tekanan di dalam silinder, kedua valve menutup. Pada akhir langkah terjadi ignation atau penyalaan oleh spark plug. Langkah 2-3-4. c. Langkah Kerja (Power Stroke) Piston bergerak dari TMA ke TMB, sebagai akibat adanya expantion hasil pembakaran, kedua valve menutup. Langkah ini menghasilkan power. Langkah 4-5-6. d. Langkah Buang (Exhaust Stroke)

Piston bergerak dari TMB ke TMA, mendorong gas sisa pembakaran keluar, intake valve manutup dan exhaust valve membuka. Langkah 6-1. C.3.

Motor OS MAX 15 LA-S Pada penelitian ini engine yang digunakan adalah engine OS MAX 15 LAS. Dimana spesifikasinya adalah sebagai berikut : a. Displacement : 2,49 cc (0,1517 cu.in) b. Bore : 15,2 mm (0,598 in) c. Stroke : 13,7 mm (0,539 in) d. Practical RPM : 2500-18000 RPM e. Power Output : 0,41 BHP (17000 RPM) f. Weight : 135 g (4,87 oz)

Gambar 16. Engine OS Max 15LA-S C.4.

Propeller APC 7x4 Propeller atau biasa dinamakan baling-baling adalah suatu perangkat yang menghasilkan gaya dorong dengan cara menghasilkan akselerasi udara ke belakang. Untuk dapat menghasilkan gaya dorong ini, propeller dipasangkan pada piston engine atau turboprop.

Gambar 17. Jenis Propeller APC 7x4 D. Tujuan Kegiatan Penelitian ini bertujuan antara lain: 1. Pembuatan bio-ethanol dari ketela. 2. Pengujian bio-ethanol pada engine OS MAX 15 LA-S pesawat Wing Dragon untuk mengetahui kinerja engine tersebut.

F. Metode Penelitian Pengujian bio-ethanol pada engine OS MAX 15 LA-S pesawat Wing Dragon dengan cara sebagai berikut: 1. Engine dijalankan dengan bahan bakar asli, yaitu methanol. 2. Mengukur kecepatan putar engine dengan menggunakan RPMmeter. 3. Kemudian mengukur gaya dorong (thrust) dengan cara pesawat model dengan engine sedang running digantung pada timbangan buah dan langsung dapat ditimbang besarnya thrust dari nilai yang terbaca pada timbangan tersebut. 4. Langkah 2 dan 3 diulang-ulang dengan variasi campuran bahan bakar methanol-ethanol sampai dengan bahan bakar methanol murni. 5. Dari beberapa pengujian dilakukan analisis kinerja engine tersebut dengan menggunakan variasi campuran bahan bakar. F.1. Pembuatan Ethanol 1) Alat dan Bahan, antara lain: Ketela, ragi tape, air, alat distilasi, kompor dan tangki, zeolit atau gamping, dan termometer 2) Cara Kerja Sebagai bahan baku Bahan Bakar Nabati (BBN) singkong diolah menjadi bioethanol pengganti bahan bakar dari fosil. Singkong merupakan salah satu sumber pati. Pati merupakan senyawa karbohidrat yang komplek. Sebelum difermentasi pati diubah menjadi glukosa atau karbohidrat yang lebih sederhana. Dalam penguraian pati memerlukan bantuan cendawan Aspergillus sp. Cendawan ini akan menghasilkan enzim alfaamilase dan glikoamilase yang akan berperan dalam mengurai pati menjadi glukosa atau gula sederhana. Setelah menjadi gula baru difermentasi menjadi ethanol. Proses konversi pati menjadi bioethanol adalah sebagai berikut:

a. Konversi Karbohidrat menjadi gula (glukosa) larut air Dilakukan dengan penambahan air dan enzyme sehingga diperoleh glukosa dan air. Reaksi kimia yang terjadi adalah sebagai berikut:

(C 6 H10 O 5 )n nC H O ⎯⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯→ 6 12 6 enzym α − amilase dan glukoamilase (pati ) (glukosa )

b. Konversi Glukosa menjadi Bioethanol Proses konversi glukosa menjadi ethanol dilakukan dengan penambahan ragi (yeast) biasanya digunakan Saccaromyces Cereviceae. Reaksi kimia yang terjadi adalah sebagai berikut: T

T

(C 6 H12 O 6 )n 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 ⎯⎯⎯→ (glukosa ) yeast (e tan ol + karbondioksida )

Secara teoritis langkah – langkah dalam pembuatan bioethanol berbahan dasar singkong adalah sebagai berikut: 1. Mengupas singkong segar, semua jenis dapat dimanfaatkan, kemudian membersihkan dan mencacah sampai berukuran kecil.

Gambar 18. Singkong Segar Dikupas 2. Mengeringkan singkong yang telah dicacah hingga kadar air maksimal 16% atau sama dengan singkong yang dibuat gaplek. Tujuan pengeringan ini untuk pengawetan sehingga produsen dapat menyimpan sebagai cadangan bahan baku.

Gambar 19. Singkong Dijemur 3. Memasukkan 25 kg gaplek ke dalam tangki berkapasitas 120 liter, kemudian menambahkan air hingga mencapai volume 100 liter dan memanaskan gaplek hingga suhu 100°

C sambil diaduk selama 30 menit sampai mengental menjadi bubur.

Gambar 20. Bubur Ketela 4. Memasukkan bubur gaplek kemudian memasukkan ke dalam tangki skarifikasi. Skarifikasi merupakan proses penguraian pati menjadi glukosa. Setelah dingin memasukkan cendawan Aspergilus sp yang akan menguraikan pati menjadi glukosa. Untuk menguraikan 100 liter bubur pati singkong memerlukan 10 liter larutan cendawan Aspergillus atau 10% dari total bubur. Konsentrasi cendawan mencapai 100 juta sel/ml. Sebelum digunakan cendawan dibenamkan ke dalam bubur gaplek yang telah dimasak agar adaptif dengan sifat kimia bubur gaplek. Cendawan berkembang biak dan bekerja mengurai pati.

Gambar 21. Skarifikasi 5. Setelah dua jam bubur gaplek akan berubah menjadi 2 lapisan yaitu air

dan endapan gula. Mengaduk kembali pati yang sudah berubah menjadi gula kemudian memasukkannya ke dalam tangki fermentasi. Sebelum difermentasi kadar gula maksimum larutan pati adalah 17 – 18% karena itu merupakan kadar gula yang cocok untuk hidup bakteri Saccaromyces dan bekerja untuk mengurai gula menjadi alcohol. Penambahan air dilakukan bila kadar gula terlalu tinggi dan sebaliknya jika kadar gula terlalu rendah perlu penambahan gula.

Gambar 22. Fermentasi 6. Menutup rapat tangki fermentasi untuk mencegah kontaminasi dan menjaga Saccharomyces agar bekerja lebih optimal. Fermentasi berlangsung anaerob atau tidak membutuhkan oksigen pada suhu 28°-32°C.

Gambar 23. Fermentasi secara anaerob 7. Setelah 2 – 3 hari larutan pati berubah menjadi 3 lapisan yaitu lapisan terbawah berupa endapan protein, lapisan tengah air dan lapisan teratas ethanol. Hasil fermentasi disebut bir yang mengandung 6 – 12 % ethanol.

Gambar 24. Bir 8. Menyedot larutan ethanol dengan selang plastik melalui kertas saring berukuran 1 mikron untuk menyaring endapan protein.

Gambar 25. Pemisahan Bir 9. Melakukan destilasi atau penyulingan untuk memisahkan ethanol dari air dengan cara memanaskan pada suhu 78° C atau setara titik didih ethanol sehingga ethanol akan menguap dan mengalirkannya melalui pipa yang terendam air sehingga terkondensasi dan kembali menjadi ethanol cair.

10.

Gambar 26. Destilasi Hasil penyulingan berupa 95% ethanol dan tidak dapat larut dalam bensin. Agar larut diperlukan ethanol dengan kadar 99% atau disebut ethanol kering sehingga memerlukan destilasi absorbent. Destilasi absorbent dilakukan dengan cara ethanol 95% dipanaskan dengan suhu 100°C sehingga ethanol dan air akan

menguap. Uap tersebut dilewatkan pipa yang dindingnya berlapis zeolit atau pati. Zeolit akan menyerap kadar air tersisa hingga diperoleh ethanol dengan kadar 99%. Sepuluh liter ethanol 99% membutuhkan 120 – 130 liter bir yang dihasilkan dari 25 kg gaplek. Gambar 29. Engine OS Max 15LA-S c. Propeller APC 7x4 Untuk menghasilkan gaya dorong (thrust) dipergunakan Propeller APC 7x4. Gambar 27. Peningkatan kadar ethanol F.2. Percobaan Pada Engine 1) Alat dan Bahan Adapun bahan yang digunakan untuk penelitian adalah sebagai berikut: a. Bahan Bakar Nitromethan 35% Coolpower (Methanol Pure) Bahan bakar ini merupakan bahan bakar asli pesawat model Wing Dragon dengan engine OS Max 15LA-S.

Gambar 30. Propeller APC 7x4 d. Timbangan Digital Untuk mengukur nilai thrust pada pesawat model Wing Dragon dipergunakan timbangan digital yang biasa dipergunakan oleh pedagang buah.

Gambar 31. Timbangan Digital e. RPM Meter Untuk mengukur kecepatan putar engine pada pesawat model Wing Dragon dipergunakan RPM meter.

Gambar 28. Nitromethan 35% Coolpower (Methanol Pure) b. Engine OS Max 15LA-S Engine OS Max 15LA-S adalah alt penghasil daya pada pesawat model Wing Dragon.

Gambar 32. RPM meter f. Glow Plug Glow Plug berfungsi untuk membantu starting engine pada pesawat model Wing Dragon.

Gambar 33. Glow Plug

g. Remote Contol (RC) Remote Contol berfungsi untuk mengatur jumlah konsumsi bahan bakar ke dalam engine pada pesawat model Wing Dragon. Gambar 36. Tali (kawat) dan Batang Baja j. Gelas Ukur Gelas Ukur dipergunakan untuk mengukur volume bahan bakar pesawat model Wing Dragon.

Gambar 34. Remote contol (RC) h. Fuel Tank Fuel tank berfungsi untuk menampung bahan bakar pada pesawat model Wing Dragon.

Gambar 37. Gelas Ukur 2) Cara Kerja Langkah-langkah yang dilakukan saat pengujian bahan bakar ethanol pada engine OS MAX 15LA-S adalah sebagai berikut : a. Mempersiapkan alat dan bahan yang akan digunakan seperti engine, propeller, fuel tank, badan pesawat, serta alat-alat bantu lainnya seperti: gunting, isolasi, selang berukuran kecil, dan lain-lain.

Gambar 35. Fuel tank i. Tali (kawat) dan Batang Baja Tali dan batang baja adalah asesoris tambahan untuk membantu proses pengukuran thrust.

b. Membuat rangkaian alat uji coba menjadi seperti gambar di bawah, dengan sayap pesawat dilepas dari bodi utama guna menghindari terjadinya gaya angkat akibat putaran propeller.

Gambar 38. Rangkaian Alat Uji Engine

c. Mempersiapkan peralatan pengukur RPM dan thrust, dimana alat ukur thrust menggunakan timbangan gantung atau yang sering digunakan oleh pedagang buah untuk mengukur berat buah. Alat pengukur thrust disusun seperti gambar di bawah ini. Sebelum mengukur thrust timbangan buah diikat pada sebuah penyangga kayu atau besi yang kuat untuk menahan beban. Untuk mengukur RPM alat pengukur RPM didekatkan pada propeller pada saat engine menyala.

bakar dicampur mulai dari methanol murni (bahan bakar aslinya tanpa campuran ethanol) sampai dengan campuran yang diinginkan. Sebagai contoh campuran adalah E10 yaitu campuran 10% ethanol. e. Engine pesawat dinyalakan dengan bahan bakar yang sudah disiapkan. Kemudian secara perlahan tuas radiokontrol ditekan naik pada kondisi: posisi throttle idel; posisi throttle 25%; posisi throttle 50%; posisi throttle 75%; dan posisi throttle penuh. Setelah itu dilakukan pengukuran RPM dan thrust dengan menggunakan alat ukur. f.

Gambar 39. Rangkaian Alat Ukur Thrust d. Mempersiapkan bahan bakar yaitu bahan bakar ethanol dan methanol. Methanol yang dipakai adalah Nitromethan 35% Coolpower. Bahan

Untuk mengetahui nilai thrust timbanglah engine dalam keadaan menyala (running) pada saat campuran bahan bakar yang diinginkan, kemudian lihatlah alat ukur dan tulis nilai yang tertera pada alat ukur tersebut. Dimana nilai thrust yang dihasilkan harus dikurangi berat pesawat sebelum engine dinyalakan. Saat engine digantungkan posisinya dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 40. Pengujian Thrust Pesawat Model Wing Dragon

g. Mengetahui nilai RPM (Revolution Per Minute) yaitu dengan alat ukur tachometer yang didekatkan pada propeller pada saat engine manyala. Untuk posisi pengambilan data dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

h. Lakukan percobaan berkali-kali dari no a-g untuk setiap campuran bahan bakar yang diinginkan.

G. Pengolahan dan Analisis Data Pada penelitian ini diperoleh data-data sebagai berikut:

Gambar 41. Pengujian RPM Tabel 1: Data Hasil Pengujian Bukaan Murni Throttle Thrust [N] RPM

E5

E10

Thrust [N]

RPM

Thrust [N]

RPM

Idle

1,28

5820

1,77

8740

0,98

5670

25%

3,43

13200

3,04

11850

2,65

12090

50%

5,5

14430

3,83

13580

5,3

14920

75%

8,14

16070

4,71

15330

6,77

15140

100%

8,44

16620

9,52

17490

8,04

16920

Lanjutan tabel 1 Bukaan E15 Throttle Thrust [N]

E20 RPM

Thrust [N]

RPM

Idle

1,67

8490

1,18

4980

25%

6,28

12450

3,53

13410

50%

7,75

15810

5,7

14130

75%

9,22

17040

7,75

16710

100%

9,42

17310

9,61

17560

Kemudian dibuat grafik thrust v.s bukaan throttle sebagai berikut:

Grafik Thrust v.s. Bukaan Throttle 10,6

Thrust [N]

9,6

Murni

8,6

E5

7,6

E10

6,6

E15 E20

5,6

Poly. (Murni)

4,6

Poly. (E5)

3,6

Poly. (E10)

2,6

Poly. (E15) Poly. (E20)

1,6 0,6 0

20

40

60

80

100

Bukaan Throttle [%]

Gambar 42: Grafik Thrust versus Bukaan Throttle Grafik RPM v.s bukaan throttle adalah sebagai berikut: Grafik RPM v.s. Bukaan Throttle 18000 16000

Murni E5

RPM

14000

E10 E15

12000

E20 Poly. (Murni)

10000

Poly. (E5) Poly. (E10)

8000

Poly. (E15) 6000

Poly. (E20)

4000 0

20

40

60

80

100

Bukaan Throttle [%]

Gambar 43: Grafik RPM versus Bukaan Throttle H. Kesimpulan Kesimpulan yang dapat ditarik dari penelitian ini antara lain: 1. Dari grafik yang ditunjukkan pada gambar 42 dan 43 dapat ditarik kesimpulan bahwa komposisi E15 adalah yang terbaik karena untuk variasi bukaan throttle berapapun menghasilkan output yang lebih baik

daripada komposisi murni maupun komposisi yang lain. Adapun model matematika engine OS Max 15LA-S dengan bahan bakar E15 adalah sebagai berikut:

y1 = −0,001x 2 + 0,1747 x + 1,9172 y 2 = −1,0869 x 2 + 197,61x + 8415,4

Dimana, y1 adalah thrust, y2 adalah RPM, x adalah bukaan throttle. 2. Diperlukan alat kontrol temperatur pada destilator sehingga temperatur tabung destilasi lebih konstan sehingga diharapkan akan diperoleh hasil yang diperoleh lebih baik. 3. Perlu mengukur temperatur engine di dalam ruang bakar sehingga dapat dihitung efisiensi thermal engine OS Max 15LA-S dengan memanfaatkan biethanol. Dengan pengukuran ini maka kinerja engine dapat diamati dan dipelajari dengan lebih baik. L. Daftar Pustaka 1. Arismunandar, Wiranto, 2000, Penggerak Mula: Motor Bakar Torak, Penerbit ITB, Edisi kelima, cetakan kesatu, Bandung. 2. Arends, BPM., dan Barendschot. H, 2000, Motor Bensin, Penerbit Erlangga, Jakarta 3. BPPT, Kajian Lengkap Prospek Pemanfaatan Biodiesel dan Bioethanol pada Sektor Transportasi di Indonesia, 2005 4. Cengel, Yunus A., dan Boles, Michael A, 1994, Thermodynamic: An Engineering Approach. Mc. Graw-Hill Inc., United State of America 5. Daggett, Dave, Alternate Fuelled Aircraft, Boeing Product Development Commercial Airplanes, Seattle, 2006 6. Indartono, Yuli: Bio-ethanol Alternatif Energi Terbarukan: Kajian Prestasi Mesin dan Implementasi di Lapangan, http:/www.energi.lipi.go.id