tugas mpi proposal ta wira
TRANSCRIPT
8/10/2019 Tugas MPI Proposal TA Wira
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-mpi-proposal-ta-wira 1/12
RANCANG BANGUN GENERATOR HHO SEBAGAI
SUMBER BAHAN BAKAR ALTERNATIF
PROPOSAL TUGAS AKHIR
PERIODE 1 SEMESTER GENAP 2014
Oleh:
Wira
2011 – 041 – 042
Program Studi Teknik Mesin
Fakultas Teknik
Universitas Katolik Indonesia Atma Jaya
Jakarta
2013
8/10/2019 Tugas MPI Proposal TA Wira
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-mpi-proposal-ta-wira 2/12
LEMBAR PERNYATAAN
CALON PEMBIMBING TUGAS AKHIR
Yang bertanda tangan di bawah ini, calon pembimbing Tugas Akhir dari
mahasiswa:
Nama : Wira
NIM : 2011 – 041 – 042
Topik Tugas Akhir : Rancang Bangun Generator HHO sebagai
Sumber Bahan Bakar Alternatif
Menyatakan bahwa mahasiswa tersebut di atas akan mengikuti Seminar Proposal
Tugas Akhir Periode 1 Semester Genap 2014.
Jakarta, 21 Mei 2014
Calon Pembimbing Tugas Akhir
Riccy Kurniawan, S.T., M. Sc., D.I.C.
8/10/2019 Tugas MPI Proposal TA Wira
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-mpi-proposal-ta-wira 3/12
PROPOSAL TUGAS AKHIR
Nama : Wira
NIM : 2011 – 041 – 042
Peminatan : Perancangan Teknik
Calon Pembimbing : Riccy Kurniawan, S.T., M. Sc., D.I.C.
Topik Tugas Akhir : Rancang Bangun Generator HHO sebagai Sumber
Bahan Bakar Alternatif
Latar Belakang
Pada zaman sekarang ini perkembangan teknologi dalam bidang otomotif
berkembang dengan pesat. Dengan berkembangnya otomotif, banyak juga
masalah yang ditimbulkan yaitu dari segi penggunaan bahan bakar serta polusi
yang dihasilkan dari kendaraan. Semakin banyak orang yang menggunakan
kendaraan bermotor mengakibatkan kebutuhan bahan bakar juga ikut meningkat.
Hal ini kemudian menyebabkan harga bahan bakar semakin meningkat karena
kelangkaan minyak bumi di dunia.
Selain itu masyarakat sekarang ini cenderung menggunakan bahan bakar
Premium dibandingkan dengan Pertamax karena harganya yang lebih ekonomis.
Namun dari segi polusi yang dihasilkan ternyata bahan bakar Premium lebih
banyak menghasilkan polusi dibandingkan dengan Pertamax. Hal ini dikarenakan
nilai oktan Premium (88) lebih rendah dari nilai oktan Pertamax (92). Selain itu,
bahan bakar Premium meninggalkan kerak pada ruang bakar yang ada di dalam
komponen kendaraan bermotor sehingga memperpendek umur dari kendaraan
bermotor tersebut. Dikarenakan mahalnya harga bahan bakar Pertamax perlu
adanya solusi dalam penggunaan bahan bakar serta pengurangan emisi gas
buang/polusi. [1]
8/10/2019 Tugas MPI Proposal TA Wira
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-mpi-proposal-ta-wira 4/12
Dengan perkembangan teknologi otomotif maka dituntut juga perkembangan
dalam penggunaan bahan bakar yang lebih efisien terhadap polusi yang
dihasilkan. Contoh yang ada saat ini terlihat pada penggunaan bahan bakar gas
(BBG) yang diaplikasikan pada angkutan umum yang ada di Jakarta seperti Trans
Jakarta dan bajaj BBG. Namun teknologi ini memiliki kelemahan yaitu harga
bahan bakarnya yang mahal sehingga tidak diaplikasikan untuk semua kendaraan
bermotor. Oleh karena itu untuk menangani masalah ini, maka dibuat suatu alat
yang dapat mengurangi ketergantungan terhadap pemakaian bahan bakar minyak
(BBM).
Maka pada proposal Tugas Akhir ini akan membahas mengenai rancang
bangun generator HHO sebagai sumber bahan bakar alternatif.
Rumusan Masalah
Rumusan masalah pada proposal Tugas Akhir ini adalah bagaimana merancang
generator HHO yang dapat menghasilkan gas HHO sebagai bahan bakar alternatif.
Tujuan
Menghasilkan suatu alat yang dapat menyempurnakan proses pembakaran
pada kendaraan bermotor dengan menggunakan hidrogen yang didapat dari proses
elektrolisis air yang bertujuan untuk penghematan bahan bakar serta mengurangi
emisi gas buang.
Manfaat Perancangan
Manfaat dari perancangan generator HHO adalah meningkatkan kualitas
bahan bakar yang nilai oktannya lebih rendah sehingga menghemat bahan bakar
yang digunakan serta mengurangi polusi yang dihasilkan dari proses pembakaran
tersebut tanpa harus menggunakan bahan bakar yang nilai oktannya lebih tinggi.
8/10/2019 Tugas MPI Proposal TA Wira
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-mpi-proposal-ta-wira 5/12
Batasan Masalah
Batasan masalah dilakukan agar topik bahasan menjadi lebih terfokus. Batasan
masalah meliputi :
1.
Bahan baku yang digunakan sebagai sumber bahan bakar pada generator HHO
adalah air.
2. Pengujian dilakukan dengan 2 cara yaitu peningkatan temperatur ruang bakar
pada motor pembakaran dalam dengan menggunakan generator HHO sebagai
pemanasan ruang bakar dan penggunaan generator HHO sebagai sumber
bahan bakar utama dari motor pembakaran dalam.
3. Ini digunakan pada kendaraan dengan kapasitas 1.500 cc sampai 2.000 cc.
Tinjauan Pustaka
Gas HHO merupakan bahan bakar tambahan yang telah hampir sekitar satu
abad. Selama Perang Dunia ke-2, pilot yang terbang rendah di atas air dilaporkan
memiliki lebih banyak efisiensi bahan bakar. Penelitian lebih lanjut menunjukkan
bahwa uap gas HHO dibuat dari panas pesawat dicampur dengan bahan bakar di
mesin dan menghasilkan gas hasil pembakaran yang terkontrol. Secara kimia, gas
HHO merupakan atom Hidrogen dan Oksigen yang mudah mengambang. Baking
Soda yang bertindak sebagai katalis di dalam generator HHO dan membantu
untuk memecah molekul-molekul air. Prinsip kerja proses elektrolisis air dapat
dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Proses Elektrolisis Air [2]
8/10/2019 Tugas MPI Proposal TA Wira
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-mpi-proposal-ta-wira 6/12
Gas yang dihasilkan kemudian bercampur dengan bensin. Mesin biasanya
mempunyai piston/torak yang bergerak turun naik dengan cepat dengan kecepatan
yang konstan. Hal ini akan menghasilkan tenaga untuk menggerakkan
mobil/motor. Ketika piston/torak bergerak ke bawah akan menghasilkan
pemvakuman yang kecil dimana akan menghisap bahan bakar dan oksigen
( Intake). Ketika piston tersebut bergerak ke atas, piston tersebut akan
memampatkan bahan bakar (Compression) dan busi/ spark-plug akan menyala
( Power ). Sebuah mesin akan ideal hanya jika pada pembakaran, piston mencapai
tabung/silinder atas dengan sempurna. Namun pembakaran mesin yang cepat/awal
dan tidak membakar dengan sempurna, ini akan menciptakan ketidakefisienan,
mengurangi jarak tempuh dan menciptakan polusi.
Bila gas HHO bercampur dengan bensin akan meningkatkan oktan dan jumlah
kompresi diperlukan sebelum penyalaan gas. Piston/torak kemudian harus
memampatkan bahan bakar sepenuhnya sebelum penyalaan, dan tambahan
Hidrogen memungkinkan bahan bakar untuk membakar sepenuhnya mengurangi
jumlah pembuangan (emisi). Ini juga menambahkan sedikit lebih bertenaga pada
mesin, yang akan meningkatkan efisiensi dan meningkatkan jarak tempuh.
Air sebagai sumber daya yang dapat diperbaharui dapat diberdayakan
menggunakan generator HHO. Generator HHO dapat melakukan elektrolisis yang
mengubah air (H20) menjadi Hidrogen (H2). Pada pembahasan ini akan proses
elektrolisis air (H20) menjadi Hidrogen (H2) dengan alat generator HHO.
Sudah lebih dari 80 tahun proses elektrolisis ini digunakan secara komersial,seperti halnya penyepuhan emas, perak dan lain sebagainya. Prinsip elektrolisis
pada air adalah untuk memecahkan ikatan kimia air (H2O) menjadi H2 dan O2,
diperlukan tegangan listrik searah ( DC ), yang dialirkan melalui lempengan pelat
stainless.
Pada lempengan pelat katoda bermuatan (-) akan terjadi / terkumpul gas H2
dan pada bagian pelat anoda bermuatan (+) akan terkumpul gas O2. Kedua bentuk
8/10/2019 Tugas MPI Proposal TA Wira
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-mpi-proposal-ta-wira 7/12
gas tersebut akan keluar bersama-sama sehingga gas tersebut disebut gas HHO.
Dalam proses elektrolisis ini diperlukan elektrolit seperti KOH, NaOH atau
Baking soda, dan lain-lain. Elektrolit tersebut gunanya untuk menyalurkan arus
listrik di dalam air. Apabila gas H2 tersebut dipergunakan untuk pembakaran
maka gas O2 yang masih bercampur tersebut tidak menjadikan halangan
pembakaran karena setiap pembakaran memerlukan O2, bahkan HHO mempunyai
kelebihan, tanpa O2 dari luar dapat dinyalakan atau dibakar.
Generator HHO adalah alat elektrolisis air yang memproduksi Hidrogen (H2)
yang tersimpan di dalam air (H2O), sehingga air (H2O) dapat terpisahkan menjadi
H2 (Hidrogen) dan O2 (Oksigen). Proses elektrolisis air dikenal juga sebagai
elektrolisis alkalis, karena untuk berjalannya proses elektrolisis ini diperlukan
larutan katalisator yaitu larutan alkalis (seperti KOH, NaOH, Baking Soda dan
sebagainya.).
Proses elektrolisis menggunakan 2 buah pelat kondensator, satu pelat
digunakan untuk elektroda katoda (-) dan yang satu lagi untuk elektroda anoda
(+). Kedua pelat kondensator tersebut terendam dalam cairan air yang dicampur
dengan KOH. Apabila katoda dan anoda diberi tegangan listrik maka akan terjadi
pada elektroda katoda akan terkompresi gas H2 dan pada elektroda anoda
terkompresi O2 . Hasil dari perpecahan tersebut dapat digunakan gas H2 nya untuk
menambah atau mengganti sebagian dari bahan bakar yang digunakan untuk
kendaraan bermotor, sehingga akan mengurangi pemakaian bahan bakar itu
sendiri secara otomatis.
Elektrolisis terbagi menjadi dua, yaitu :
1. eletrolisis basah (Wet Electrolyze)
2. elektrolisis kering ( Dry Electrolyze)
Elektrolisis Basah adalah elektrolisis yang biasa digunakan sampai saat ini,
yaitu dengan memasukan kedua pelat kondensator tersebut ke dalam air destilasi
atau air RO ( Reverse Osmosis = air murni), apabila kedua elektroda tersebut diberi
tegangan listrik maka akan terjadi proses pemisahan H2 dan O2, kemudian hasil H2
8/10/2019 Tugas MPI Proposal TA Wira
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-mpi-proposal-ta-wira 8/12
tersebut perlu dihitung dan didata dari hasil percobaan. Selain itu perlu diteliti
variabel yang mempengaruhi produksi H2 tersebut sehingga dapat diambil
kesimpulan penggunaan elektrolisis yang paling efisien & efektif. Elektrolisis
Kering ( Dry Electrolyze) merupakan perkembangan baru yang biasanya disebut
Dry Cell . Pada proses ini pelat kondensatornya tidak direndam ke dalam larutan
akan tetapi pelatnya berada di sebelah luar dan larutannya di dalam pelat tersebut.
Pada proses Dry Cell panas yang ditimbulkan oleh pelat kondensator dapat
dibuang langsung keluar sehingga tidak membuat larutan menjadi lebih panas
dibandingkan dengan elektrolisis biasa atau elektrolisis basah (Wet Electrolyze).
Rumus kimia pada proses elektrolisis :
Pada elektroda katoda terjadi penambahan elektron (e−), sehingga reaksi kimia
yang terjadi sebagai berikut :
katoda (reduksi):
2H+(cair) + 2e−→ H2(gas). (1)
Sedangkan pada elektroda anoda, terjadi proses oksidasi dimana pelepasan
elektron yang bergerak ke arah elektroda katoda. Reaksi kimia pada anoda sebagai
berikut:
anode (oksidasi) :
2H + 2O (l) → O2(gas) + 4H+(cair) + 4e− ; (l = Larutan). (2)
Reaksi kimia penyeimbangan, reaksi air dengan larutan basa sebagai berikut:
katoda (reduksi): 2H + 2O (l) + 2e− → H2(gas) + 2OH−(cair) (3)
anoda (oksidasi) : 4OH−(cair) → O2(gas) + 2H + 2O (l) + 4e− (4)
Sehingga dapat ditulis untuk keseluruhan reaksi pemecahan H2 & O2:Reaksi keseluruhan: 2H + 2O (l) → 2H2(gas) + O2(gas) (5)
Dari persamaan reaksi kimia yang terjadi, jumlah volume H2 gas besarnya
atau volumenya adalah 2 kali lebih banyak dari jumlah volume O2 gas.
Pada sepeda motor 4 langkah konsumsi bahan bakar menjadi perhatian
penting dikhawatirkan dengan volume yang besar konsumsi bahan bakar semakin
8/10/2019 Tugas MPI Proposal TA Wira
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-mpi-proposal-ta-wira 9/12
meningkat. Maka dengan penggunaan generator HHO konsumsi bahan bakan
menjadi lebih irit dibandingkan tidak menggunakan generator HHO dimana
generator HHO mampu menggabungkan Hidrogen dengan pengkabutan udara
hasil dari bensin yang bercampur udara di ruang bakar kendaraan bermotor yang
menghasilkan efisiensi penggunaan bahan bakar sebesar 50% dari pemakaian
normal.
Dengan memasang generator HHO di ruang mesin, isi generator HHO dengan
air destilasi, aliri dengan listrik DC , dan generator HHO akan memproduksi gas
HHO (Hidrogen+Oksigen) untuk disuplai ke ruang bakar. Gas HHO disuplai ke
ruang bakar melalui intake manifold atau filter udara. Arus listrik ke generator
HHO hidup hanya setelah kunci kontak diputar ke posisi ON. Setelah kunci
kontak OFF, maka EPB tidak bekerja. Generator HHO disuplai dengan tegangan
DC 12V, arus 8-10A, dan tidak mengganggu kinerja alternator secara berlebihan,
pada kendaraan roda dua (motor), DC 12V, arus 2-5A.
Generator HHO juga mampu meningkatkan performa laju kendaraan bermotor
secara cukup signifikan, meningkatkan akselerasi spontan, dan memperpanjang
umur komponen-komponen ruang bakar sepeda motor. Semakin besar
perbandingan kompresi dari suatu motor maka semakin bagus kinerja yang
dihasilkan oleh generator HHO.
8/10/2019 Tugas MPI Proposal TA Wira
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-mpi-proposal-ta-wira 10/12
Metodologi Perancangan
Metode yang digunakan pada proposal Tugas Akhir ini adalah metode rancang
bangun untuk membuat generator sebagai sumber energi alternatif. Diagram alir
perancangan generator HHO dapat dilihat pada Gambar 2.
Mulai
Studi Literatur mengenai proses elektrolisis air
dan bahan-bahan untuk proses elektrolisis
Spesifikasi alat generator HHO
Tentukan fungsi setiap bagian generator HHO dan cara kerjanya.
Konsep Rancangan
P e r b a i k a n
/
P e n i n g k a t a n
Desain Rancangan (CAD)
Pemilihan Material untuk generator HHO
Pembuatan sistem generator HHO (input , output , dan proses)
Perencanaan Pengujian
Pelaksanaan Pengujian
Performance
Alat berjalan sesuai keinginan ?
Hasil Pengujian
Selesai
Gambar 2. Diagram alir perancangan generator HHO
8/10/2019 Tugas MPI Proposal TA Wira
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-mpi-proposal-ta-wira 11/12
Rencana Waktu Penyelesaian
Rencana waktu penyelesaian Tugas Akhir ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Rencana waktu penyelesaian Tugas Akhir
No. Jenis KegiatanAgustus '14 September '14
1 2 3 4 1 2 3 4
1 Studi Literatur
2 Menentukan Konsep Rancangan
3 Desain Rancangan
No. Jenis KegiatanOktober '14 November '14
1 2 3 4 1 2 3 4
4 Pemilihan Bahan untuk Rancang Bangun Alat
5 Rancangan Bangun Alat
6 Pengujian Proses Elektrolisis pada Alat
7 Pengujian Alat pada Mobil
8 Perbaikan dan Peningkatan Alat
No. Jenis KegiatanDesember '14 Januari '14
1 2 3 4 1 2 3 4
9 Pengujian Alat pada Mobil
10 Perbaikan dan Peningkatan Alat
11 Analisis dan Penulisan Buku
12 Ujian Komprehensif
Daftar Pustaka
[1]
European Environment Agency (2006) How Much Bioenergy can EuropeProduce without Harming the Environment? EEA Report n0.7
[2]
Dimas., (2012). HHO GENERATOR Sebagai Solusi Alternatif
Penghematan BBM. Online mesin
biahttp://dimasgiberwey.wordpress.com/2012/04/23/hho-generator-sebagai-
solusi-alternatif-penghematan-bbm/
8/10/2019 Tugas MPI Proposal TA Wira
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-mpi-proposal-ta-wira 12/12
Lampiran
Gambar L.1. Gambar Rancangan Alat