SIGNIFIKANSI PENGUJIAN MINYAK SOLAR
MINYAK SOLAR
1. Pendahuluan
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 C15 – C20 , yang mempunyai trayek didih antara 260–315 oC. Mutu 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 yang sempurna
– Mempunyai komposisi kimia yang tidak menyebabkan pembentukan kerak (forming deposits)
– Tidak menimbulkan pencemaran udara
2. Karakteristik Minyak Solar
Penggunaan minyak solar harus aman, tidak membahayakan manusia, tidak merusak mesin, harus efisien dalam penggunaanya serta tidak menimbulkan pencemaran bagi lingkungan. Untuk memberi jaminan mutu bagi pelanggan dalam hal keselamatan dan kenyamaan, minyak solar secara cepat dapat dilihat dari sifat/spesifikasi.
Sifat-sifat Minyak Solar :
1. sifat umum 5. sifat kestabilan
2. sifat mutu pembakaran 6. sifat kemudahan mengalir
3. sifat penguapan 7. sifat keselamatan
4. sifat pengkaratan
2.1 Sifat Umum
Sifat umum minyak solar sangat erat hubungannya dengan pemuatan, kontaminasi, material balance dan transaksi jual – beli.
Sifat umum minyak solar sesuai spesifikasi ditunjukkan pada pengujian :
– Specific Gravity 60/60 oF, ASTMD 1298
– Density 15 oC, ASTMD 1298
2.2 Sifat Mutu Pembakaran ( ignition quality)
Minyak solar dapat memberikan kerja mesin yang memuaskan apabila dapat menghasilkan pembakaran sempurna dalam ruang bakar. Udara yang dikompresikan ke dalam ruang bakar mesin sampai tekanan antara 20 – 30 kgf/cm2 sehingga suhu dalam ruang bakar berkisar 650–750 oC. Pembakaran yang sempurna dapat dilakukan dengan menginjeksikan bahan bakar (berupa kabut) ke dalam ruang bakar yang di dalamnya terdapat udara panas sehingga mampu menyalakan bahan bakar. Pembakaran yang terjadi menyebabkan tekanan dalam ruang bakar naik secara mendadak dan menimbulkan tenaga. Bila hal ini dipenuhi, maka tidak akan terjadi ketukan (knocking) di dalam mesin.
Ketukan (knocking)
Ketukan dalam mesin diesel terjadi akibat keterlambatan terbakarnya bahan bakar di dalam ruang bakar. Ini disebabkan oleh terjadinya akumulasi bahan bakar di dalam ruang bakar, dan begitu terbakar maka akan terjadi ledakan secara berturut – turut.
Jarak waktu antara bahan bakar diinjeksikan ke ruang bakar (silinder) sampai saat terbakar, disebut waktu tunda (delay period), dinyatakan dalam menit. Waktu tunda yang panjang akan menyebabkan terakumulasinya bahan bakar cukup banyak, akibatnya terjadi penyalaan yang spontan dan akan menimbulkan suatu kenaikkan tekanan yang mendadak dan mengakibatkan pukulan yang hebat pada ruang bakar. Hal ini dapat menimbulkan suara yang keras yang selanjutnya disebut Diesel Knock.
Sifat mutu pembakaran adalah salah satu ukuran sifat bahan bakar minyak solar. Minyak solar bermutu rendah mempunyai waktu tunda lebih lama. Sifat ini ditunjukkan oleh besar kecilnya angka setana (cetane number).
Sifat mutu pembakaran minyak solar sesuai spesifikasi ditunjukkan pada pengujian :
– Diesel Index
– Cetane Index
– Cetane Number
2.3 Sifat Penguapan (volatility)
Dalam penggunaannya, diharapkan bahwa minyak solar akan teruapkan sempurna dan terdistribusikan merata di dalam ruang bakar, sehingga dapat terbakar sempurna. Karena bahan bakar dapat terbakar sempurna, mengakibatkan mudahnya starting pada mesin, waktu pemanasan mesin dan akselerasi. Jika minyak solar sulit untuk terjadi penguapan maka minyak solar tersebut akan sulit pula untuk memenuhi kemudahan start mesin dan rendahnya akselerasi mesin. Bila tingkat penguapannya rendah, ini menunjukkan bahwa di dalam minyak solar terdapat fraksi yang lebih berat.
Sifat penguapan minyak solar sesuai spesifikasi ditunjukkan pada pengujian :
– Distilasi ASTMD 86
– Flash Point ASTMD 93
2.4 Sifat Pengkaratan (corrosivity)
Unsur-unsur dalam minyak solar di samping hidrokarbon, terdapat pula unsur-unsur sulfur, oksigen, nitrogen, halogen dan logam. Senyawa unsur yang bersifat korosif adalah senyawa sulfur. Senyawa-senyawa sulfur dalam minyak solar yang korosif dapat berupa hidrogen sulfida, merkaptan, tiofena. Pada pembakaran bahan bakar senyawaan sulfur akan teroksidasi oleh oksigen dalam udara menghasilkan oksida sulfur. Bila oksida sulfur ini bereaksi dengan uap air akan menghasilkan asam sufat. Terbentuknya asam sulfat ini dapat bereaksi dengan logam, terutama dalam gas buang. Terdapatnya senyawaan sulfur dalam minyak solar dapat juga ditunjukkan oleh tingkat keasaman minyak solar itu. Makin tinggi sifat keasaman sifat pengkaratan makin besar terutama bila minyak solar terdapat strong acid number.
Sifat pengkaratan minyak solar sesuai spesifikasi ditunjukkan pada pengujian :
– kandungan sulfur, ASTM D. 1266
– copper strip corrosion, ASTMD 130
– strong acid number, ASTMD 974
– total acid number, ASTMD 974
2.5 Sifat Kebersihan (cleanless)
Sifat kebersihan minyak solar yang berhubungan dengan ada / tidaknya kotoran yang terdapat di dalam 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, atau endapan atau sisa pembakaran yang berupa abu dan karbon. Untuk itu makin kecil adanya kotoran di dalam minyak solar makin baik mutu bahan bakar tersebut.
Sifat kebersihan minyak solar sesuai spesifikasi ditunjukkan pada pengujian :
– Color ASTM, ASTMD 1500
– Water content, ASTMD 96
– CCR (10 % vol. bottom), ASTMD 189
– Ash content, ASTMD 482
– Sediment by Extraction, ASTMD 473
2.6 Sifat Keselamatan
Sifat keselamatan minyak solar meliputi keselamatan di dalam pengangkutan, penyimpanan dan penggunaan. Minyak solar harus memiliki salah satu sifat keselamatan yaitu bahwa minyak solar tidak terbakar akibat terjadi loncatan api.
Sifat kebersihan minyak solar sesuai spesifikasi ditunjukkan pada pengujian :
– Flash Point, ASTMD 93
2.7 Sifat Kemudahan Mengalir
Sifat kemudahan mengalir minyak solar dinyatakan sebagai viskositas dinamik dan viskositas kinetik. Viskositas dinamik adalah ukuran tahanan untuk mengalir dari suatu zat cair, sedang viskositas kinetik adalah tahanan zat cair untuk mengalir karena gaya berat. Bahan yang mempunyai viskositas kecil menunjukkan bahwa bahan itu mudah mengalir, sebaliknya bahan dengan viskositas tinggi sulit 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 mampu 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.
Sifat kebersihan minyak solar sesuai spesifikasi ditunjukkan pada pengujian :
– Viskositas Kinematik, ASTMD 445
– Pour Point, ASTMD 97
3. Signifikansi Pengujian Minyak solar
Berdasarkan atas spesifikasi, parameter uji dan metode uji standar minyak solar seperti ditunjukkan pada Tabel 3 – 1
Source : http://f-voi.blogspot.com