5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tinjauan Pustaka Hasil penelitian atau pengamatan di lapangan diperoleh rencana kapasitas volume perancangan mesin penyaring bahan bakar sebesar 20 liter. Asumsi ini diambil dikarenakan jumlah truck dalam 1 shift mencapai 5 unit, dimana disetiap truck memiliki 2 fuel filter masing – masing dengan kapasitas ± 2 liter, dari fuel filter tersebut merupakan bahan bakar solar yang sudah terkontaminasi oleh bahan hidrokarbon lainnya atau bercampur dengan air. Solar bekas ini dikategorikan sebagai limbah B3 yang harus dikelola dan dikendalikan karena solar bekas ini memiliki karakteristik mudah terbakar. Hal ini menjelaskan bahwa perkembangan kebutuhan solar selalu meningkat dalam 1 area industri pertambangan dan merupakan dampak pencemaran limbah B3 apabila tidak dikelola atau dimanfaatkan. Maka dari itu, penulis terpikir dan termotivasi untuk membuat tugas akhir yang berjudul “Perancangan Alat Penyaring Bahan Bakar Diesel Kapasitas 20 Liter.” 2.3 Dasar Teori 2.3.1 Bahan Bakar Solar Bahan Bahan bakar solar atau minyak solar adalah bahan bakar yang digunakan untuk mesin diesel putaran tinggi di atas 1000 rpm. Bahan bakar solar disebut juga High Speed Diesel (HSD) atau Automotif Diesel Oil (ADO). Pada motor diesel penyalaannya adalah penyalaan kompresi, merupakan jenis mesin Internal Combustion Engine. Berbeda dengan motor bensin dimana motor bensin penyalaannya menggunakan busi motor, baik dua langkah maupun empat langkah. Minyak solar adalah campuran kompleks hidrokarbon C21 – C30, yang mempunyai
26
Embed
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tinjauan Pustakaeprints.umm.ac.id/39092/3/BAB II.pdf5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA . 2.1 Tinjauan Pustaka . Hasil penelitian atau pengamatan di lapangan diperoleh
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan Pustaka
Hasil penelitian atau pengamatan di lapangan diperoleh rencana
kapasitas volume perancangan mesin penyaring bahan bakar sebesar 20 liter.
Asumsi ini diambil dikarenakan jumlah truck dalam 1 shift mencapai 5 unit,
dimana disetiap truck memiliki 2 fuel filter masing – masing dengan kapasitas ±
2 liter, dari fuel filter tersebut merupakan bahan bakar solar yang sudah
terkontaminasi oleh bahan hidrokarbon lainnya atau bercampur dengan air. Solar
bekas ini dikategorikan sebagai limbah B3 yang harus dikelola dan dikendalikan
karena solar bekas ini memiliki karakteristik mudah terbakar.
Hal ini menjelaskan bahwa perkembangan kebutuhan solar selalu
meningkat dalam 1 area industri pertambangan dan merupakan dampak
pencemaran limbah B3 apabila tidak dikelola atau dimanfaatkan. Maka dari itu,
penulis terpikir dan termotivasi untuk membuat tugas akhir yang berjudul
“Perancangan Alat Penyaring Bahan Bakar Diesel Kapasitas 20 Liter.”
2.3 Dasar Teori
2.3.1 Bahan Bakar Solar
Bahan Bahan bakar solar atau minyak solar adalah bahan bakar
yang digunakan untuk mesin diesel putaran tinggi di atas 1000 rpm.
Bahan bakar solar disebut juga High Speed Diesel (HSD) atau Automotif
Diesel Oil (ADO). Pada motor diesel penyalaannya adalah penyalaan
kompresi, merupakan jenis mesin Internal Combustion Engine. Berbeda
dengan motor bensin dimana motor bensin penyalaannya menggunakan
busi motor, baik dua langkah maupun empat langkah. Minyak solar
adalah campuran kompleks hidrokarbon C21 – C30, yang mempunyai
6
trayek didih antara 85-135 oC. Moto minyak solar yang baik adalah
bahwa minyak solar harus memenuhi batasan sifat-sifat yang tercantum
pada spesifikasi dalam segala cuaca. Secara umum minyak solar adalah
mudah teratomisasi menjadi butiran-butiran halus, sehingga dapat segera
menyala dan terbakar dengan sempurna sesuai dengan kondisi dalam
ruang bakar mesin.
Beberapa batasan sifat-sifat minyak solar, baik sifat fisika maupun
sifat kimia yang harus dipenuhi di dalam penggunaannya adalah :
Mesin mudah di starter dalam keadaan dingin,
Tidak menimbulkan ketukan.
Mempunyai kemampuan pengkabutan sempurna.
Mempunyai komposisi kimia yang tidak menyebabkan pembentukan
kerak (forming deposits).
Tidak menimbulkan pencemaran udara.
2.3.2 Karakteristik Minyak Solar
Penggunaan minyak solar harus aman, tidak membahayakan
manusia, tidak merusak mesin, harus efisien dalam penggunaannya serta
tidak menimbulkan pencemaran bagi lingkungan. Untuk memberi
jaminan mutu bagi pelanggan dalam hal keselamatan dan kenyamanan,
minyak solar secara cepat dapat dilihat dari sifat/spesifikasi.
Adapun sifat-sifat minyak solar :
Sifat umum
Sifat mutu pembakaran
Sifat penguapan
Sifat penguapan
Sifat pengkaratan
Sifat kestabilan
Sifat kemudahan mengalir
7
Sifat keselamatan
2.3.3 Kandungan Solar
1. API Gravity
Adalah perbandingan massa sejumlah volume zat pada suhu
tertentu terhadap massa air murni dengan volume yang sama pada
suhu yang sama atau suhu yang berbeda. Berat jenis API tidak
diperlukan pernyataan suhu acuan, sebab 60 °F (Derajat Fahrenheit)
sudah termasuk dalam definisi. Ditentukan dengan metode ASTM D-
1298
Minyak berat : 10 – 20 API
Minyak sedang : 20 – 30 API
Minyak ringan : > 30 API
2. Ash Content
Adalah merupakan materi organik yang tersisa setelah proses
pembakaran (abu pembakaran) kandungan abu sebagian besar akan
keluar dari ruang pembakaran sebagai asap bersama-sama dengan
abu hasil pembakaran, penentuan kandungan abu dilakukan dengan
metode ASTM D-482 (abu langsung).
3. Sulfur Content
Adalah kandungan belerang yang terdapat pada solar, dalam
senyawa anorganik dapat dijumpai dalam bentuk mineral pirit (kristal
kubus), markasit (kristal orthorombik) atau bahkan dalam bentuk
sulfat. Ditentukan dengan metode ASTM D-5185.
4. Flash Point P.M.cc °C (Derajat Celcius)
Adalah untuk menjamin keselamatan pemakaian dan
penyimpanan residu perlu diperhatikan flash point (titik nyala/kabut),
sifat keselamatan ditentukan dengan pengujian flash point pensky-
martens close cup menggunaka alat/metode ASTM D-93.
5. Conradson Carbon Residu (CCR)
Adalah indikasi terbentuknya deposit carbon didalam ruang
pembakaran. Deposit karbon yang terbentuk akan meninggalkan
8
kerak yang tetap membara bahkan pada saat mesin telah dimatikan.
Kerak yang membara ini selanjutnya akan mempercepat keausan
logam diruang bakar, baik karena panas maupun karena gesegkan.
CCR ditentukan dengan metode/alat ASTM D-189 dan dinyatakan
dalam % berat.
6. Kinematic Viscosity @ 40 °C(Derajat Celcius)
Adalah tahanan zat cair untuk mengalir karena gaya berat. Bahan
yang mempunyai viskositas kecil menunjukkan bahwa bahan itu
mudah mengalir. Suatu minyak bumi atau produknya mempunyai
viskositas tinggi berarti minyak itu mengandung hidrokarbon berat
(berat molekul besar), sebaliknya viskositas rendah maka minyak itu
banyak mengandung hidrokarbon ringan. Viskositas minyak solar
erat kaitannya dengan kemudahan mengalir pada pemompaan,
kemudahan menguap untuk pengkabutan dan melumasi fuel pump
plungers. Penggunaan bahan bakar yang mempunyai viskositas
rendah dapat menyebabkan keausan pada bagian-bagian pompa
bahan bakar. Apabila bahan bakar mempunyai viskositas tinggi,
berarti tidak mudah mengalir sehingga kerja pompa dan kerja
injektor menjadi berat. Dan diuji dengan metode D-445
7. Water Content
Adalah keberadaan air di dalam bahan bakar minyak adalah air
yang terlarut dalam bahan bakar dan air yang tidak terlarut dalam
bahan bakar. Air yang terlarut (air bebas) dalam bahan bakar dapat
dipisahkan dengan cara pengendapan dn selanjutnya penurasan.
Terdapatnya air akan menyebabkan turunnya panas pembakaran,
busa dan bersifat korosif. Bahan yang mudah menguap yang larut
dalam air, bila ada dapat diukur sebagai air. Bila suhu dingin, air
dapat mengkristal sehingga menyumbat saluran bahan bakar bakar
atau saringan. Menggunakan metode D-1744
8. Fuel Cleanliness/kebersihan solar
9
Sifat kebersihan solar yang berhubungan denganada/tidaknya
kotoran yang terdapat didalam minyak solar, sebab kotoran ini akan
berpengaruh terhadap mutu, karena dapat mengakibatkan kegagalan
dalam suatu operasi dan merusak mesin. Kotoran itu dapat berupa
air, lumpur, endapan atau sisa pembakaran yang berupa abu dan
karbon. Untuk itu makin kecil adanya kotoran didalam minyak solar
makin baik pula mutu bahan bakar tersebut. Sifat kebersihan minyak
solar sesuai spesifikasi ditunjukkan pada metode ASTM D-1500/ISO
4406.
2.3.4 Pengukuran Contaminant
Standar caterpillar dalam pengukuran tingkat contaminant pada
suatu. sistem dilakukan dengan dua metode yaitu :
a. Spectrographic Analisis
Proses ini adalah proses pengukuran jumlah partikel pada sampel
oli menggunakan peralatan pada lab SOS yang dapat mengukur
partikel minimal sebesar 10-15 micron. Alat ini mengidentifikasi
jenis-jenis partikel yang terkandung dalam fluida seperti metal atau
logam campuran.
b. Partikel Counter
Metode ini adalah pengukuran partikel dengan menggunakan
Pamas S2 Partikel Analyzer sebesar 1-200 micron. Pengukuran
tingkat contaminat yang dilakukan mengacu pada standar
internasional ISO 4406 dengan 28 tingkat pengkodean. Standar kode
ISO yang dipakai berupa nilai tertentu seperti 17/13, 16/13, dan lain
sebagainya. Maksud dari pengkodean ini dijabarkan dengan
mengasumsikan nilai.
Pertama pada kode dengan huruf X dan nilai kedua dengan huruf Y
sehingga nilai baku pengkodean ini adalah X/Y dimana:
- X adalah jumlah partikel yang lebih besar dari 6 micron.
- Y adalah jumlah partikel yang lebih besar dari 14 micron.
10
Gambar 2.1 Standar ISO Code
( Contamination Control TrakindoUtama TC Cileungsi )
Dari tabel diatas terlihat bahwa jika standar ISO code adalah
16/13 maka jumlah partikel yang lebih besar dari 6 micron
berjumlah 320-640 partikel/mL dan jumlah partikel yang lebih besar
dari 14 micron adalah 40-80 partikel/mL.
Standar minimal jumlah partikel pada sistem yang diperbolehkan
Caterpillar adalah:
Hydraulic System (Implement and Steering)...........ISO 18/15
Vehicles With Electronic Transmission .................ISO 18/15
Vehicles With Mechanical Transmission ...............ISO 21/17
Oli yang akan di isikan ke sistem ..........................ISO 16/13
11
Gambar 2.2 Contaminant
( Contamination Control TrakindoUtama TC Cileungsi )
Setengah sendok teh debu yang mencemari 55 gallon oli sudah
mencapai batas maksimal contaminant yang diperbolehkan untuk
alat-alat berat caterpillar. Dari ilustrasi diatas terlihat jelas betapa
pentingnya kesadaran kita untuk menjaga supaya contaminant
jangan sampai mencemari sistem.
2.3.5 Sifat-Sifat Zat Cair
Benda dikatakan termasuk zat cair bila memiliki ciri-ciri sebagai
berikut:
1. Jarak antar partikelnya agak ranggang
2. Gaya tarik antar partikelnya agak kuat
3. Volumenya tetap
4. Bentuknya berubah
5. Bentuk permukaan benda cair yang tenang selalu datar
6. Benda cair mengalir ke tempat yang lebih rendah
7. Benda cair menekan ke segala arah
8. Benda cair meresap melalui celah-celah kecil
Gaya tarik antar partikel zat cair agak kuat artinya lebih lemah
dibanding dengan gaya tarik pada partikel zat padat. Agak lemahnya
12
gaya tarik ini mengakibatkan bentuk zat cair dapat berubah-ubah sesuai
dengan tempatnya (wadahnya).Sifat zat cair pada no.6 inilah yang kami
jadikan sebagai dasar mengatur posisi antara primary tank dan secondary
tank.
2.3.6 Tangki Penyimpanan
Tangki bahan bakar berfungsi untuk menampung bahan bakar yang
diperlukan selama perjalanan. Bahan tangki bahan bakar antara lain plat,
almunium, plastik. Tangki sepeda motor sport terletak didepan jok,
dibuat menarik karena selain sebagai tangki juga sebagai asessoris
sehingga desain menyatu dengan bodi kendaraan. Tangki sepeda motor
cub diletakkan dibawah jok sehingga bentuk bukan pertimbangan utama.
Bahan untuk menyusun tangki bahan bakar merupakan lembaran
baja yang tipis. Tangki bahan bakar umumnya terdapat pada bagian
belakang kendaraan sebab untuk mencegah kebocoran apabila kendaraan
anda mengalami benturan. Serta terdapat beberapa kendaraan yang
mempunyai tangki bahan bakarnya terletak pada tengah hingga di depan
atau pada sepeda motor. Bagian dalam pada tangki bahan bakar terdapat
penyekeat-penyekat atau separator yang berfungsi untuk bisa mencegah
perubahan permukaan atau koyak bahan bakar di dalam tangki pada saat
kendaraan melaju di jalan yang bergelombang, sehingga bahan bakar
yang di dalam tangki tersebut tidak koyak. Lubang saluran masuk bahan
bakar yang memang menuju ke saluran utama diletakkan 2 sampai 3 cm
dari dasar tangki, hal tersebut supaya endapan ataupun air yang masuk ke
dalam tangki tidak terhisap juga ke dalam saluran utamanya. Di bagian
bawah tangki terdapat sebuah permukaan yang sengaja dibuat lebih
rendah yakni pada strainer, permukaan dasar tangki bahan bakar yang
telah dibuat lebih rendah tersebut dibuat serta difungsikan untuk
mengumpulkan kotoran, supaya kotoran ataupun endapan yang ada di
dalam tangki bahan bakar tersebut bisa terkumpul di ruang itu untuk