TIPS & TRIK PERAN BBM BAGI KESEHATAN MESIN MOBIL ANDA.

Mesin pembakaran dalam/ Internal Combustion Engine/ ICE, baik berbentuk mesin bensin maupun Diesel, adalah tipe mesin yang paling populer di dunia. Paling top digunakan sebagai dapur pacu/ prime mover bagi banyak kendaraan perambah aspal, beton & off road. Pesatnya kemajuan teknologi kendaraan seiring dengan meningkatnya kesadaran akan kelestarian lingkungan hidup telah melahirkan mesin-mesin hi-tech pro lingkungan/ eco engine, dengan ciri tingkat efisiensi tinggi tapi emisinya sangat rendah. Perkembangan mutakhir ybs. tentu saja tidak bisa dilepaskan dari kualitas  bahan bakar minyak (bbm) yang tersedia di pasaran.

Jadi bila konsumen sejak dari awal sudah keliru didalam memilih jenis bbm, yaitu memilih bbm yang tidak sesuai dengan tuntutan spesifikasi mesin kendaraannya, maka cepat atau lambat akan beresiko menurunkan tingkat efisiensinya, yaitu ditandai dengan timbulnya knocking/ detonation yang diikuti dengan tingginya tingkat emisi gas buang. 

Note:

Knocking lebih disebabkan oleh pembakaran yang tidak sempurna (nach/ voor), sehingga power yang dikeluarkan mesin tidak maksimal. 

Pembakaran yang tidak sempurna banyak sekali menghasilkan jelaga yang mana akan mengerak dan menumpuk di permukaan atas piston. Hal inilah yang menyebabkan knocking semakin parah dan mesin bakal jebol bila tidak buru-buru diatasi.

Proses ICE 4 Stroke, in Slow Motion.

CERITA ASAL MUASAL MINYAK BUMI.

Ringkasannya sbb:

Pada zaman purba berjuta-juta tahun yang lalu, di darat dan di laut hidup beraneka ragam binatang dan tumbuh-tumbuhan.

Binatang serta tumbuh-tumbuhan yang mati ataupun punah itu akhirnya tertimbun di bawah endapan Lumpur. 

Endapan lumpur ini kemudian di hanyutkan oleh arus sungai menuju lautan, bersama bahan organik lainnya dari daratan. 

Akibat pengaruh waktu, temperatur tinggi dan tekanan raksasa dari beban lapisan batuan di atasnya, maka endapan lumpur tadi berubah menjadi batuan sedimen yang mengandung bintik-bintik minyak dan gelembung minyak/ gas yang disebut batuan induk/ source rock. 

Selanjutnya minyak dan gas, terutama yang sudah pada tidak betah, akan sibuk mengungsi keluar menuju tempat yang bertekanan lebih rendah sampai akhirnya terperangkap (trap) dan terkumpul pada lokasi tertentu membentuk endapan minyak mentah dan gas. 

 Ilustrasi Terjadinya Minyak Bumi.

Akhirnya endapan minyak mentah dan gas yang berhasil ditemukan oleh perusahaan tambang minyak dan gas, akan: dibor, disedot, dikilang, diproses lanjutan, ditampung dan didistribusikan ke berbagai SPBU untuk siap dikuras habis digantikan dengan lembaran-lembaran mata uang para pengguna kendaraan. Seperti Ilustrasi di bawah ini.

Perjalanan Panjang Pembuatan bbm, dari Penambangan Minyak Mentah, Pengilangan dan Terakhir SPBU.

Note:

Pada abad teknologi informasi seperti saat ini, minyak mentah yang belum diolah adalah tidak memiliki nilai tambah sama sekali, selain sebatas bahan baku.

Agar minyak mentah tsb. bernilai tambah lebih, maka terlebih dulu harus diproses di dalam kilang minyak yang output nantinya berupa bbm, seperti: LPG, gasoline, kerosene (minyak tanah), jet fuel dan minyak Diesel. Selain itu ada juga produk ekstra, seperti: lube oil, asphalt, minyak residu/ fuel oil, solid fuel dan bahan baku plastik.

Di dalam kilang minyak sendiri terdapat berbagai proses yang sangat rumit, berskala besar, mahal dan beresiko tinggi, dengan tujuan agar minyak mentah yang diproses dapat memenuhi kebutuhan sesuai tingkat spesifikasi standar dan fungsinya. 

Proses utama, berupa: destilation, conversion, treatment, formulation & blending. Selain itu juga terdapat proses tambahan, berupa: water waste treatment, sour water stripping, sulphur recovery, cooling, heating, hidrogen plant, dll. 

Ringkasnya, proses-proses yang berlangsung di dalam kilang minyak, dapat dilihat pada diagram berikut:

Diagram Proses- Proses yang Berlangsung Di Dalam Kilang Minyak.   Sumber: Wikipedia.

Proses Pembuatan BBM & Gas dari Minyak Bumi.

BAHAN BAKAR UNTUK KENDARAAN.

Secara garis besar terdapat 3 macam bahan bakar untuk kendaraan, yaitu:

1. Bahan Bakar Untuk Mesin Bensin (selanjutnya disebut bensin), yaitu: senyawa-senyawa hidrokarbon yang mengandung beberapa suplemen, baik yang berbentuk komponen-komponen oxygenous organic maupun bahan-bahan additive dengan tujuan untuk memperbaiki performance.

Pada umumnya, bensin dibedakan dalam bentuk bensin Regular dan bensin Super Grade.

Bensin Super Grade memiliki daya tahan terhadap knocking (knocking resistance), maka wajib digunakan pada mesin-mesin bensin dengan kompresi tinggi (compression ratio diatas 9).

Nilai kalor bensin Super Grade lebih tinggi daripada bensin Regular, sehingga tenaga yang dihasilkan juga lebih besar.

Note: 

Knocking Resistance/ octane rating, merupakan mutu antiknock dari bensin atau daya tahan bensin terhadap pembakaran awal/ pre ignition.

Octane rating yang lebih tinggi, berarti daya tahannya terhadap knocking lebih besar atau daya tahan terhadap pembakaran awal lebih tinggi (lebih sulit terbakar dengan sendirinya). 

Octane rating biasa disimbolkan dengan besaran angka yang ditentukan berdasarkan metode pengujian yang digunakan. Umumnya dengan Research Octane Number (RON), misal bensin Super RON 98. 

Bensin Super Grade sendiri dapat dibedakan dalam bentuk bensin Leaded dan Unleaded.

Bensin Leaded:

Biasa disebut dengan istilah bensin timbal. 

Digunakan oleh mesin-mesin yang membutuhkan senyawa-senyawa lead organic/ alkyl untuk pelumasan pada exhaust valve-nya. Biasanya pada kendaraan-kendaraan lawas.

Senyawa lead organic yang sangat efektif sebagai knock resistance, dapat berupa: tetraethylene lead (TEL) dan tetramethylene lead (TML).

Dengan pertimbangan, bahwa kandungan timah hitam dari gas buangnya sangat berbahaya bagi kesehatan dan kelestarian lingkungan serta dapat merusak komponen catalytic converter yang jamak digunakan pada mobil masa kini, maka pemakaian bensin jenis leaded ini semakin berkurang dan berangsur-angsur hilang dari peredaran.

Bensin Unleaded:

Biasa disebut dengan istilah bensin tanpa timbal atau bensin bebas timbal.

Merupakan bensin high grade dengan campuran-campuran khusus dari komponen-komponen high octane, khususnya platformates, alkylates dan isomerisates dengan proporsi tinggi dari senyawa-senyawa aromatic dan isoparaffins. (apaan tuh... haha).

Dalam hal ini, senyawa non metallic additive yang sangat efektif sebagai knock resistance, dapat berupa: methyl tertiary butil ether (MTBE) dan campuran-campuran alkohol (methanol dan alkohol tingkat tinggi).

Bensin ini aman digunakan pada mesin-mesin fuel injection dari kendaraan-kendaraan masa kini yang bagian exhaust-nya telah dilengkapi dengan komponen catalytic converter yang berguna untuk mengurangi tingkat bahaya emisi gas buang dalam rangka menjaga kelestarian lingkungan hidup.

Selain penambahan senyawa-senyawa anti knocking, maka untuk memperbaiki performance bensin perlu dicampurkan zat-zat additive, yang berupa: anti aging additives (untuk mencegah oksidasi selama penyimpanan), detergent agents (untuk membersihkan deposit-deposit di dalam intake system), corrotion protection (untuk mencegah terjadinya karat di dalam fuel system), icing protection (untuk mencegah terbentuknya es pada throttle valve), dll.

2. Bahan Bakar Untuk Mesin Diesel atau Solar, yaitu: bahan bakar yang mengandung bermacam-macam hidrokarbon-hidrokarbon tersendiri yang secara kasar memiliki cakupan titik didih dari 180 s/d 360 derajat Celcius..

Solar adalah bahan bakar mesin Diesel yang merupakan produk dari hasil pemecahan molekul-molekul besar minyak mentah dengan destilasi dan proses-proses refineri lanjutan.

Berhubung mesin Diesel tidak memiliki pemantik bunga api, maka bahan bakarnya harus bisa terbakar sendiri secara spontan tanpa delay (ignition lag) saat diinjeksikan ke dalam ruang bakar yang sudah terisi udara panas bertekanan tinggi.

Adanya ignition lag, menyebabkan knocking/ detonasi pada mesin Diesel.

Tingkat spontanitas bahan bakar bisa terbakar sendiri (ignition quality) ditunjukkan oleh besarnya angka CN (Cetane Number), sehingga lebih tinggi CN maka kecenderungan bahan bakar bisa terbakar sendiri semakin besar. 

Note:

CN ditentukan dengan pengujian mesin.

CN 100 yang ditunjukkan oleh senyawa n-hexadecane (cetane) yang bersifat sangat mudah terbakar sendiri (pada ruang bakar yang berisi udara panas bertekanan tinggi, tentunya), sedangkan CN 0 yang ditunjukkan oleh senyawa methyl napthalene bersifat sangat sulit untuk terbakar sendiri.

CN 45 adalah batas minimum standar solar, akan tetapi agar mesin-mesin Diesel modern dapat beroperasi dengan optimal (bergerak halus dengan emisi rendah), maka dibutuhkan solar dengan angka sekitar 50/ CN 50.

Belerang adalah unsur yang secara kimia terikat pada solar.

Selama pembakaran, belerang selain meningkatkan buangan berupa partikel-partikel/ debu, juga akan terbuang sebagai senyawa sulfur dioxide (SO2) dimana akan segera berubah menjadi asam (H2SO4) yang membahayakan lingkungan (dengan munculnya hujan asam).

Untuk meminimalkan bahaya di atas, maka kandungan belerang untuk Solar dibatasi maksimal 0.2% dari berat bahan bakar.

Bahan-bahan additive yang ditambahkan tidak lebih dari 0.1%, berupa; flow Improvers (untuk mengurangi pengentalan/ pembekuan saat musim dingin) dan cetane improvers (untuk meningkatkan kualitas solar), detergent agents (untuk mengurangi terjadinya penggumpalan pada nozel injeksi), corrosion inhibitors (untuk mencegah karat pada komponen-komponen logam), anti foaming agents (untuk mencegah terjadinya gelembung-gelembung udara penyebab mesin Diesel "masuk angin"), dll.

3. Bahan Bakar Alternatif.

a. Liquid Petroleum Gas/ LPG.

Dua komponen penting dari LPG adalah butane dan propane.

LPG adalah produk sampingan yang diperoleh dari proses refining minyak bumi, dapat dibuat dalam bentuk cair dan disimpan di dalam tabung dibawah tekanan tertentu (4 s/d 15 bar).

LPG memiliki angka oktan tinggi (RON > 100).

Pemakaian LPG sebagai bahan bakar alternatif membutuhkan alat tambahan berupa LPG kit converter.

b. Alkohol.

Methanol, ethanol dan produk-produk sampingannya (misal ether), sangat bersaing digunakan sebagai bahan bakar alternatif untuk mesin-mesin bensin.

Methanol dapat diperoleh dari derivasi cadangan hidrokrabon yang berasal dari tumbuh-tumbuhan, seperti batu bara, gas alam dan minyak bumi.

Di negara-negara tertentu, seperti Brazil, biomasa (gula tebu dan gandum) di destilasi untuk menghasilkan ethanol sebagai bahan bakar alternatif kendaraan.

Di beberapa SPBU sudah dapat dijumpai bahan bakar hibrida dengan campuran tertentu ethanol dalam konsentrasi skala kecil secara volume, misal 15% : 85%.

c. Compressed Natural Gas/ CNG.

CNG adalah gas methana yang disimpan di dalam tabung dengan tekanan 200 s/d 250 bar.

Gas methana  merupakan komponen utama (85% s/d 90%) dari gas alam.

Gas alam merupakan bahan bakar fosil yang berbentuk gas, yang dapat ditemui di ladang-ladang minyak bumi dan batubara.

CNG di klaim memiliki angka oktan tinggi, yaitu RON 120.

Pemakaian CNG sebagai bahan bakar alternatif membutuhkan alat tambahan berupa CNG kit converter.

Kesimpulan:

Knocking/ detonasi adalah musuh utama mesin kendaraan, baik mesin bensin maupun Diesel.

Pemakaian bbm dengan RON/ CN yang kurang memadai, menyebabkan terjadinya detonasi (akibat pembakaran awal yang menyebabkan pembakaran di dalam ruang bakar tidak sempurna, sehingga menimbulkan suara ketukan-ketukan aneh).

Detonasi akan meninggalkan kerak yang semakin lama akan menumpuk jika tidak segera diatasi, misal dengan cara dibongkar dan dibersihkan.

Tumpukan Kerak Pada Piston

Kerak yang menumpuk akan membuat compression ratio mesin meningkat dan membuat detonasi semakin parah dengan adanya kerak yang membara di dalam ruang bakar.

Dengan tersedianya beberapa pilihan bensin dan minyak Diesel, maka para pemakai kendaraan harus cermat di dalam mengisi bbm kendaraannya sesuai spesifikasi pabrikan yang ada, terutama compression ratio.
Tentu saja pemakaian bbm dengan RON/ CN tertinggi yang ada adalah yang terbaik dan teraman dalam jangka panjang (mesin lebih apik dan awet), meskipun dari sisi lain dapat menyebabkan dompet & kantong langsung jebol tanpa ada gejala detonasi dulu, haha.

Good Luck & Peace!