Kajian fenomena magnetisasi bahan bakar terhadap efisiensi pembakaran dan aplikasinya pada mesin pertanian berbahan bakar biodiesel.

Abstract

Konsumsi energi suatu mesin sangat dipengaruhi oleh efisiensi dan efektivitas pembakaran di ruang bakar. Berbagai penelitian telah dilakukan untuk meningkatkan efisiensi pembakaran. Salah satu metode yang digunakan untuk tujuan tersebut adalah penggunaan medan elektromagnetik pada aliran bahan bakar sebelum memasuki ruang bakar. Hasilnya konsumsi bahan bakar spesifik (SFC) dan emisi gas buang CO, SO2 dan NOx berkurang secara signifikan. Banyak peneliti telah melaporkan hal tersebut, namun argumen yang kuat tentang mekanisme dan latar belakang teoritis belum jelas. Oleh karena itu tujuan penelitian ini adalah (1) Menganalisis penerapan medan elektromagnet pada saluran bahan bakar sehingga dapat menghemat konsumsi bahan bakar dan menurunkan kadar emisi gas buang (2) Mempelajari waktu rekombinasi molekul hidrokarbon setelah terkena paparan medan magnet, dan (3) Menerapkan dan menganalisis perangkat hemat bahan bakar pada mesin pertanian untuk mendapatkan kinerja yang optimal. Penelitian ini akan menggunakan metode eksperimental dikombinasikan dengan analisis teoritis dalam menjelaskan fenomena tersebut. Variasi medan magnet dihasilkan dengan cara mengubah diameter kawat kumparan 0.1 mm, 0.15 mm dan 0.2 mm dan jumlah lilitannya 5000, 7000 dan 9000, serta waktu magnetisasi divariasikan mulai dari 0-1800 detik. Bahan bakar yang digunakan adalah solar, biodiesel dan campuran keduanya, masing-masing diperoleh dari PT Pertamina dan PT WATS Selanjutnya, dilakukan pengamatan pengaruh medan elektromagnet terhadap molekul bahan bakar. Parameter yang diamati meliputi viskositas, gugus fungsi dan vibrasi molekul, momen magnet dan semburan bahan bakar dengan alat uji masing-masing viscometer basis computer, FTIR (Fourier Transform Infra Red), VSM (Vibrating Sample Magnetometer) dan Nozzle Tester. Kinerja perangkat penghemat bahan bakar diuji di mesin pertanian (pompa) dan genset dengan melakukan pengukuran terhadap konsumsi bahan bakar, temperatur dan tekanan ruang bakar dan emisi gas buang. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa magnetisasi bahan bakar menyebabkan viskositas menurun hingga 16.5%, jumlah molekul bahan bakar yang bervibrasi meningkat hingga 23.7%, momen magnet meningkat hingga 25.5%, sudut semburan bahan bakar meningkat hingga 19.5% dan ukuran droplet berkurang 18.6%. Semua fenomena ini dapat menginformasikan peluang terjadinya pembakaran yang lebih efisien. Dan ini terbukti dengan hasil pengujian kinerja pompa, yang menunjukkan bahwa konsumsi bahan bakarnya berkurang hingga 17.56%, suhu dan tekanan dalam ruang bakar meningkat sehingga efisiensi termal naik hingga 18.3% dan emisi gas buangnya menurun hingga 83%.