Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"

Tesis ini membahas optimasi kinerja motor bakar empat langkah menggunakan bahan bakar campuran bensin dan bioethanol. Bensin yang digunakan memiliki nilai oktan 88, 92, dan 98, sedangkan komposisi bioethanol divariasikan mulai E0 sampai dengan E40 dengan kelipatan 10% volume. Optimasi kinerja dilakukan menggunakan Engine Control Module (ECM) dengan pengaturan waktu penyalaan sebesar 2^o CA lebih awal dan durasi injeksi bahan bakar dengan pengurangan sebesar 10% dan penambahan sebesar 10% dari kondisi standar. Untuk mendapatkan data kinerja pada kondisi standar dan kondisi setelah optimasi dilakukan dengan pengujian engine dynamometer pada kecepatan 1000, 1500, 2000, dan 2500 rpm pada kondisi wide open throttle. Dari hasil penelitian diketahui bahwa kinerja optimal (peningkatan daya dan torsi, serta penurunan specific fuel consumption) dicapai dengan pengaturan waktu penyalaan 2^o CA lebih awal disertai dengan pengurangan durasi injeksi bahan bakar sebesar 10%.  

 

---

This thesis discusses the optimization of the performance of a four-stroke internal combustion engine using a mixture of gasoline and bioethanol. The gasoline used in this research has octane number 88, 92, and 98, while the bioethanol composition is varied from E0 to E40 with increment of 10% volume. The performance optimization is done using the Engine Control Module (ECM) by advancing the ignition time of 2^o CA and the setting the fuel injection duration with a reduction of 10% and an addition of 10% of the standard conditions. To obtain the performance data of before and after the optimization, the engine dynamometer is tested at speeds of 1000, 1500, 2000, and 2500 rpm at wide open throttle conditions. The results of the study show that the optimum performance (higher power and torque, and lower specific fuel consumption) is achieved by setting the ignition time of 2^o CA earlier (advanced) accompanied by a reduction in fuel injection duration by 10%.

 

"

"

Penelitian ini berfokus pada analisa dari optimasi unjuk kerja mesin satu silinder 150cc menggunakan bahan bakar bensin oktan 88 dengan variasi bioetanol. Optimasi dilakukan dengan mengubah ignition timing dan durasi injeksi pada injector mesin menggunakan programmable engine control module (ECM). Unjuk kerja mesin yang diukur dalam penelitian ini adalah Daya, Torsi dan Spesific fuel consumption menggunakan dynamometer. Penelitian ini menggunakan metode beban 100% atau WOT (Wide Open Throttle) dengan perbedaan putaran shaft dynamometer, yaitu pada putaran shaft dynamometer 1000 RPM, 1500 RPM, 2000 RPM, dan 2500 RPM. Untuk variasi bahan bakar, penulis menggunakan lima variasi, yaitu E0, E10, E20, E30, dan E40. Optimasi dilakukan dengan mengubah ignition timing bertambah dua derajat dari kondisi standar dan mengubah durasi injeksi. Nilai RON (Research Octane Number) akan meningkat sebanding dengan peningkatan persentase nilai bioetanol yang dicampurkan. Nilai Torsi dan Daya akan meningkat sebanding dengan peningkatan persentase nilai bioetanol. Dengan meningkatnya nilai RON maka perubahan ignition timing ke arah advance dan perubahan Injection Duration mendekati kondisi AFR lean akan meningkatan Torsi hingga 2.36 Nm dan Daya sebesar 0.61 kW.. Dengan meningkatnya Daya dan Torsi maka hasil emisi CO₂ akan meningkat hingga 1.4% serta emisi CO menurun hingga 2.7%.

---

This research focus on analysis of performance optimation on 4-stroke 150cc one cylinder internal combustion engine using octane 88 gasoline fuel mixed with several number variations of bioethanol. Optimation done by changing ignition timing and injection duration from engines injector using programmable engine control module (ECM). Engine performance measured in this research are Torque, Power and Spesific Fuel Consumption using dynamometer. The methods of this research is using 100% load or can be mentioned as Wide Open Throttle (WOT) with different shaft speed variations in 1000, 1500, 2000 and 2500 RPM. Variations of mixed bioethanol varying in E0, E10, E20, E30 and E40 with the number as the percentage of bioethanol mixed. Optimation do with the change of ignition timing plus 2 degree CA and the change of injection duration from the normal condition. Research Octane Number (RON) increased with the higher bioethanol percentage. Torque and Power produced by engine will increased too. With a higher RON value, so the change of ignition timing with advance direction and the change of Injection Duration when approaching lean AFR conditions will increase Torque up to 2.36 Nm and Power up to 0.61 kW. With the increase of Torque and Power, the amount of CO₂ will increase up to 1.4% and CO will decrease up to 2.7%.

"

"Bensin yang digunakan dalam mesin Otto dapat disubstitusi dengan campuran Bioetanol atau Bensin-Bioetanol murni. Performa mesin dapat dipengaruhi oleh campuran. Secara khusus, campuran dapat mempengaruhi (Menambah atau mengurangi) daya, torsi, dan emisi yang dihasilkan oleh mesin. Hal ini disebabkan oleh perbedaan karakteristik campuran Gasoline-Bioethanol tergantung pada persentase volume Bioethanol. Secara teoritis, seiring meningkatnya persentase volume Bioethanol ke campuran, tenaga dan torsi yang dihasilkan akan berkurang karena energi yang terkandung lebih rendah daripada bensin. Sebagai biofuel, Bioetanol adalah produk alami dan dibuat oleh fermentasi tanaman yang mengandung gula dan pati yang memiliki karakteristik fisik dan kimia yang mirip dengan bensin. Tujuan dari percobaan ini adalah untuk mengetahui pengaruh bahan bakar campuran bioetanol-bensin terhadap kinerja mesin. Dalam hal ini, kinerjanya mencakup konsumsi bahan bakar spesifik, daya, dan torsi. Tes eksperimental menggunakan bensin dengan oktan bilangan 98 dan campuran bioetanol sebesar 10%, 20%, 30%, dan 40%. Efek yang dilakukan dengan meningkatkan jumlah volume bioetanol ke bensin adalah meningkatnya daya dan torsi yang dihasilkan oleh mesin. Pada penelitian ini, optimasi kinerja mesin dilakukan dengan mengubah ignition timing dan durasi injeksi.

---

Gasoline used in an Otto engine can be substituted by pure Bioethanol or Gasoline-Bioethanol blends. The engine performance can be affected by the mixture. Specifically, the blends can affect (Increasing or decreasing) power, torque, and emission produced by the engine. It is caused by the different characteristic of the Gasoline-Bioethanol blends depending on the volume percentage of the Bioethanol. Theoretically, as the increasing of the volume percentage of Bioethanol to the mixture, the power and torque produced would be decreased because of the lower energy contained rather than gasoline. As a biofuel, Bioethanol is a natural product and created by the fermentation of plants containing sugar and starch which has a similar physical and chemical characteristic to gasoline. The objective of this experiment was to determine the effect of Bioethanol-gasoline blended fuels on the performance of an engine. In this case, the performance includes specific fuel consumption, power, and torque. The experimental test was using gasoline with octane number 88, 92, 98, and 30%, 40% Bioethanol blend. The effect carried out by increasing the volume number of Bioethanol to the gasoline is the increasing of the power and torque produced by the engine. In this study, the optimization carried by changing the ignition timing and injection duration."

"Hal utama yang menjadi fokus penelitian ini adalah optimasi unjuk kerja mesin empat langkah bervolume 150 cc dengan bahan bakar bioethanol menggunakan engine control module (ECM). Dalam penelitian ini pengujian mesin dilakukan dengan bantuan dynoengine test dimana mesin terpasang pada perangkat dyno. Bahan bakar yang digunakan dalam penelitian ini merupakan bahan bakar campuran antara bensin dengan ethanol bervolume 10% sampai 20% (E0, E10, E20, E30, dan E40). Hasil uji dari campuran bahan bakar tersebut memilki tren naik dikarenakan nilai oktan yang juga naik. Namun kenaikkan pada hasil uji masih belum maksimal, upaya optimasi menggunakan Engine Control Module (ECM) keluar menjadi solusi tanpa harus mengubah spesifikasi atau komponen yang ada pada mesin. Percobaan yang dilakukan menggunakan ECM yaitu dengan mengubah derajat pengapian dan durasi injeksi pada mesin. Pengubahan pada perangkat Engine Control Module bertujuan untuk mendapatkan hasil performa yang lebih baik. Hal ini berdasarkan karakter mesin yang diubah titik pengapiannya akan mengakibatkan bahan bakar yang terbakar akan semakin banyak. Dari fenomena tersebut, daya dan torsi yang dihasilkan akan semakin tinggi.

---

The main focus of this thesis is to optimize the performance of a 150 cc engine with bioethanol fuel using Engine Control Module (ECM). In this research, the performance test is done by using the dynoengine test where the engine is attached to the dynamometer components. The fuel that are used in this research is a mixture between gasoline and bioethanol with 10% - 40% volume (E0, E20, E30, and E40. The performance from this mixture has an increase because of the mixtures octane number is also increase. But that result still not reach the optimum value. A solution using Engine Control Module (ECM) is carried out because we can optimize the engine without changing any parts or specification. The performance test using the Engine Control Module (ECM) is done by changing the ignition angle and the injection duration. The final result in this research consist of power, torque, specific fuel consumption (SFC), and exhaust gas emissions."

" ABSTRAKp.p1 margin: 0.0px 0.0px 0.0px 0.0px; font: 11.5px Times New Roman Kebutuhan akan energi bersih dan berkelanjutan meningkat semenjak dunia mengakui bahwa perubahan iklim yang disebabkan oleh emisi karbon-antropogenik merupakan masalah yang serius. Bahan bakar minyak berbasis etanol yang terbuat dari tebu dan jagung digunakan sebagai sumber energi berkelanjutan. Kendati produksi etanol yang umum, yaitu dengan metode distilasi, sudah mencapai pada tahap kematangannya, proses tersebut masih mengonsumsi energi yang tinggi. Hal tersebut membuat peneliti mencari opsi baru untuk proses produksi tersebut. Membran Forward Osmosis FO , membran separasi yang umum digunakan dalam riset untuk memisahkan campuran berbasis air, diusulkan untuk memisahkan campuran berbasis etanol. Namun, tingkat riset yang telah dilakukan untuk separasi etanol masih minim dan belum dapat diimplementasikan pada skala industri yang bersifat kontinu. Model matematika yang berasal dari hasil laboratorium kemudian dibentuk untuk merancang proses dari berbagai parameter berskala industri. Model tersebut kemudian diimplementasikan pada program simulasi Aspen-Plus. Berdasarkan hasil simulasi percobaan, membran komersil Cellulose Triacetate CTA dinyatakan tidak layak untuk digunakan karena tinggi nya jumlah etanol yang terbuang. Maka dari itu, beberapa parameter membran telah dimanipulasi untuk menghasilkan membran teoritis untuk digunakan dalma perancangan proses beriorientasi FO secara umum, menganalisa perbandingan secara ekonomi dengan proses distilasi, dan menentukan target riset untuk parameter optimum pada membran di masa depan.

---

ABSTRACTp.p1 margin 0.0px 0.0px 0.0px 0.0px font 11.5px Times New Roman Demand for sustainable and clean energy carriers had increased since the world acknowledged climate change caused by anthropogenic carbon emissions as a serious issue. Fuel grade ethanol made from sugarcane or corn is a biofuel that has been placed as one renewable energy source. Despite the maturity of the ethanol production process, it is energy intensive and researchers are always looking for new options. Forward Osmosis FO is a membrane based separation technique that is popular in many water mixture research papers, which recently proposed for ethanol production. However, these papers have only looked at membrane materials and minimal research exists into the feasibility of incorporating FO technology into continuous production. Working from a laboratory scale data in FO research paper, mathematical models could be constructed to design certain parameters for industrial scale FO. These were implemented in Aspen Plus simulation. Commercial Cellulose Triacetate CTA membranes were concluded to be not feasible due to the comparatively low ethanol rejection, which leads to high losses. Nonetheless, building on these results, certain parameters were manipulated to produce theoretical membranes, which help to visualize FO oriented process design, an economical comparison analysis with the current distillation technology and research targets for membrane performance properties. "

"Bioetanol menjadi salah satu bahan bakar alternatif, terbarukan, ramah lingkungan, dan peningkat angka oktana bensin, yang diaplikasikan untuk mesin motor pembakaran dalam. Mesin kendaraan dengan kebutuhan angka oktana yang sesuai, menghasilkan kinerja mesin berupa daya, emisi gas buang, dan konsumsi bahan bakar yang optimal. Penelitian ini menyajikan pengaruh angka oktana bensin yang divariasikan dengan bioetanol terhadap karakteristik bahan bakar, performa mesin, kecepatan pembakaran laminar (Laminar Burning Velocity, LBV) dan optimasinya terhadap variasi kondisi motor Otto 150 cc. Penambahan etanol hingga 40% (E40) menghasilkan peningkatan angka oktana tertinggi pada Bensin 88, sebesar 17.3%. Kinerja mesin optimum didapatkan pada bahan bakar E40 dengan pengaturan Engine Control Unit (ECM) meliputi ignition timing sebesar +2o CA dan fuel injection duration sebesar -10%. Optimasi penambahan etanol terhadap Primary Reference Fuel (PRF), untuk mendapatkan angka oktana (RON) 84, 86, 88, 90, dan 92, menghasilkan persamaan polinomial yang menunjukkan kesesuaian dengan hasil eksperimen menggunakan mesin Cooperative Fuel Research (CFR). Rasio ekuivalen 1,1 menghasilkan LBV tertinggi dibandingkan rasio ekuivalen 1,0 dan 0,9 pada setiap titik angka oktana PRF yang dianalisis.Diversification of biofuel with bioethanol utilization is necessary to increase energy security and improve environmental air quality. As an octane booster for gasoline, bioethanol is applied to internal combustion engine with an appropriate octane number requirements, producing an optimum engine performance, i.e., power, emissions, fuel consumption. This study investigates the effect of gasoline octane number, which is varied with bioethanol, on fuel characteristics, engine performance, laminar burning velocity (LBV) and its optimization on the Otto engine. Based on the results, the addition of 40% ethanol (E40) resulting in the highest octane number increase in Gasoline 88, up to 17.3%. Optimum engine performance is obtained on E40 fuel blend with Engine Control Unit (ECM) settings, including ignition timing of +2 oCA and fuel injection duration of -10%. Optimizing the addition of ethanol to Primary Reference Fuel (PRF) to get octane numbers (RON) of 84, 86, 88, 90, and 92 produces polynomial equations that show conformity with experimental using the Cooperative Fuel Research (CFR) engine. The 1.1 equivalence ratio resulted in the highest LBV compared to the 1.0 and 0.9 equivalence ratios at each point of the analyzed PRF octane number."

"Bioetanol menjadi salah satu bahan bakar alternatif, terbarukan, ramah lingkungan, dan peningkat angka oktana bensin, yang diaplikasikan untuk mesin motor pembakaran dalam. Mesin kendaraan dengan kebutuhan angka oktana yang sesuai, menghasilkan kinerja mesin berupa daya, emisi gas buang, dan konsumsi bahan bakar yang optimal. Penelitian ini menyajikan pengaruh angka oktana bensin yang divariasikan dengan bioetanol terhadap karakteristik bahan bakar, performa mesin, kecepatan pembakaran laminar (Laminar Burning Velocity, LBV) dan optimasinya terhadap variasi kondisi motor Otto 150 cc. Penambahan etanol hingga 40% (E40) menghasilkan peningkatan angka oktana tertinggi pada Bensin 88, sebesar 17.3%. Kinerja mesin optimum didapatkan pada bahan bakar E40 dengan pengaturan Engine Control Unit (ECM) meliputi ignition timing sebesar +2o CA dan fuel injection duration sebesar -10%. Optimasi penambahan etanol terhadap Primary Reference Fuel (PRF), untuk mendapatkan angka oktana (RON) 84, 86, 88, 90, dan 92, menghasilkan persamaan polinomial yang menunjukkan kesesuaian dengan hasil eksperimen menggunakan mesin Cooperative Fuel Research (CFR). Rasio ekuivalen 1,1 menghasilkan LBV tertinggi dibandingkan rasio ekuivalen 1,0 dan 0,9 pada setiap titik angka oktana PRF yang dianalisis.

---

Diversification of biofuel with bioethanol utilization is necessary to increase energy security and improve environmental air quality. As an octane booster for gasoline, bioethanol is applied to internal combustion engine with an appropriate octane number requirements, producing an optimum engine performance, i.e., power, emissions, fuel consumption. This study investigates the effect of gasoline octane number, which is varied with bioethanol, on fuel characteristics, engine performance, laminar burning velocity (LBV) and its optimization on the Otto engine. Based on the results, the addition of 40% ethanol (E40) resulting in the highest octane number increase in Gasoline 88, up to 17.3%. Optimum engine performance is obtained on E40 fuel blend with Engine Control Unit (ECM) settings, including ignition timing of +2 oCA and fuel injection duration of -10%. Optimizing the addition of ethanol to Primary Reference Fuel (PRF) to get octane numbers (RON) of 84, 86, 88, 90, and 92 produces polynomial equations that show conformity with experimental using the Cooperative Fuel Research (CFR) engine. The 1.1 equivalence ratio resulted in the highest LBV compared to the 1.0 and 0.9 equivalence ratios at each point of the analyzed PRF octane number."

"

Berdasarkan arahan dari pemerintah melalui Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral, mengeluarkan Permen ESDM No.12/2015 mengenai pemanfaatan Bioetanol (E100) sebagai campuran BBM diproyeksikan akan mencapai 5% pada tahun 2020 dan 20% pada tahun 2025 khususnya pada bidang transportasi. Perlu dilakukan penelitian yang akan dicari nilai Research Octane Number (RON) paling optimal sebagai dasar untuk menentukan kombinasi persentase fuel grade bioetanol dengan bahan bakar yang telah tersedia di pasaran. Fokus utama penelitian ini yaitu optimasi unjuk kerja mesin empat langkah bervolume 150cc dengan bahan bakar bioetanol menggunakan engine control module (ECM). Dalam penelitian ini pengujian mesin dilakukan dengan bantuan engine dynamometer test dimana mesin terpasang pada perangkat dyno. Bahan bakar yang digunakan dalam penelitian ini merupakan bahan bakar campuran antara bensin oktan 88 dengan ethanol bervolume 40% sampai 60% (E40, E50 dan E60). Hasil uji dari campuran bahan bakar tersebut memilki tren naik dikarenakan nilai oktan yang juga naik. Namun kenaikkan pada hasil uji masih belum maksimal, upaya optimasi menggunakan Engine Control Module (ECM) keluar menjadi solusi tanpa harus mengubah spesifikasi atau komponen yang ada pada mesin. Percobaan yang dilakukan menggunakan ECM yaitu dengan mengubah derajat pengapian dan durasi injeksi pada mesin. Pengubahan pada perangkat Engine Control Module bertujuan untuk mendapatkan hasil performa yang lebih baik. Hal ini berdasarkan karakter mesin yang diubah titik pengapiannya akan mengakibatkan bahan bakar yang terbakar akan semakin banyak. Dari fenomena tersebut, daya dan torsi yang dihasilkan akan semakin tinggi. Pengujian emisi dilakukan menggunakan AVL Compact Diagnostic System. Hasil pengujian emisi menunjukkan pembakaran yang mendekati stoikiometri yaitu ketika kadar karbon dioksida dan nitrogen oksida maksimum, sedangkan kadar karbon monoksida dan hidrokarbon minimum. Berdasarkan hasil penelitian, bahan bakar campuran yang menghasilkan torsi dan daya maksimum yaitu Bensin RON 88 E40 dengan pengaturan pengaturan ignition timing +8°bTDC dan injection duration -10%. Specific fuel consumption mencapai minimum pada bahan bakar Bensin RON 88 E60 dengan pengaturan ignition timing +8°bTDC dan injection duration -10%. Kadar karbon dioksida dan nitrogen oksida mencapai maksimum pada bahan bakar Bensin RON 88 E40 dengan pengaturan ignition timing +8°bTDC dan injection duration -15% serta pengaturan ignition timing +8°bTDC dan injection duration -10%. Sedangkan kadar karbon monoksida mencapai nilai minimum pada Bensin RON 88 E50 pengaturan ignition timing +8°bTDC serta injection duration -15% dan hidrokarbon mencapai minimum pada Bensin RON 88 E60 pengaturan ignition timing +4°bTDC serta injection duration -10%.

 

---

Based on appeals from the government through the Minister of Energy and Mineral Resources Regulation, ESDM Regulation No.12 / 2015 regarding the use of Bioethanol (E100) as a gasoline fuel mixture is projected to reach 5% in 2020 and 20% in 2025 especially in the transportation sector. Mixing fuel grade bioethanol with gasoline fuel will increase the Research Octane Number (RON) value. Research needs to be done to find the value of the most optimal Research Octane Number (RON) value will be sought as a basis for determining the percentage combination of fuel grade bioethanol with gasoline fuels that are already available on the market. The main focus of this thesis is to optimize the performance of a 150cc engine with bioethanol fuel using Engine Control Module (ECM). In this research, the performance test is done by using the engine dynamometer test where the engine is attached to the dynamometer components. The fuel that are used in this research is a mixture between RON 88 gasoline and bioethanol with 40% - 60% volume (E40, E50, and E60). The performance from this mixture has an increase because of the mixtures octane number is also increase. But that result still not reach the optimum value. A solution using Engine Control Module (ECM) is carried out because we can optimize the engine without changing any parts or specification. The performance test using the Engine Control Module (ECM) is done by changing the ignition angle and the injection duration. The final result in this research consist of power, torque, specific fuel consumption (SFC), and exhaust gas emissions. Emission testing is carried out using the AVL Compact Diagnostic System. The results of emission tests show that the combustion approaching stoichiometry is when the levels of carbon dioxide and nitrogen oxides are maximum, while the levels of carbon monoxide and hydrocarbons are minimum. Based on the results of the research, a gasoline-bioethanol fuel mixture that produces maximum torque and power is RON 88 E40 Gasoline with ignition timing +8°bTDC and injection duration of -10%. Specific fuel consumption reaches a minimum in RON 88 E60 Gasoline with ignition timing +8°bTDC and -10% injection duration. The levels of carbon dioxide and nitrogen oxides reach maximum in RON 88 E40 Gasoline with ignition timing +8°bTDC and injection duration -15% and ignition timing +8°bTDC and injection duration -10%. While the levels of carbon monoxide reach a minimum in RON 88 E50 Gasoline with ignition timing +8°bTDC and injection duration -15%, and hydrocarbons reach a minimum in RON 88 E60 with ignition timing +4°bTDC and injection duration -10%.

"