Salatiga, 21 Juni 2014, Vol 5, No.1, ISSN :2087-0922
51 Bentuk sel pada soot track menunjukkan
bahwa semakin tinggi tekanan awal maka posisi daerah detonasinya atau jarak titik detonasi dengan
busi akan semakin dekat sehingga impuls yang dihasilkan akan lebih tinggi.
4.2. Pengaruh tekanan awal terhadap besaran
dasar PDE.
Dengan menggunakan data – data hasil eksperimen, diperoleh hasil sebagai berikut :
a
b c
Gambar 9. Grafik besaran dasar PDE
.
Hubungan impuls dengan kecepatan rata – rata pembakaran gas atau gas buang merupakan
hubungan liner karena semakin banyak impuls yang terjadi maka semakin cepat kecepatan pembakaran
gas, hal ini disebabkan impuls merupakan fungsi dari tekanan detonasi sehingga dengan semakin
banyak tekanan detonasi yang terjadi maka semakin cepat gas sisa pembakaran terdorong keluar pipa
detonasi dari PDE, hal ini seperti digambarkan dalam gambar 9a, dimana u
x
= 3158,56 ms dengan
besar impuls spesifik, I
sp
= 321,973 detik dan
kecepatan aliran terendah, u
x
= 579,71 ms dan
impuls spesifik I
sp
= 59,094 detik.
Gambar 9b menunjukkan tekanan awal gas sebelum disulut dengan api dari busi adalah salah
satu varibel yang berhubungan dengan proses pembakaran dimana, semakin tinggi tekanan awal
maka kerapatan campuran bahan bakar akan semakin tinggi sehingga saat disulut dengan
percikan api dari busi maka akan terbakar dengan mudah sampai pada tahap terbakar sendirinya
autoignition, peritiwa ini terjadi karena pada bagian produk terjadi kenaikan
tekanan dan temperatur sehingga gas pada bagian reaktan akan
terkompres sampai kerapatannya meningakat dan mencukupi untuk terjadinya pembakaran stabil
dimana peningkatan tekanan dan temperatur akan diikuti oleh peningkatan kecepatan pembakaran.
Kenaikkan gaya dorong dipengaruhi juga oleh impuls spesifik berdasar laju aliran bahan bakar
gambar 9c, menggambarkan hubungan impuls spesifik dengan gaya dorong dimana semakin besar
impuls spesifik akan diikuti dengan kenaikan gaya dorong, kemungkinan kegagalan yang bisa terjadi
dari kenaikan impuls spesifik ini yaitu, terjadinya tekanan detonasi yang menyebabkan berkurangnya
pasokan bahan bakar keruang bakar untuk siklus
Salatiga, 21 Juni 2014, Vol 5, No.1, ISSN :2087-0922
52 berikutmya, sehingga pada kondisi tekanan masuk
bahan bakar yang sama akan terjadi perubahan gaya dorong, perubahan ini disebabkan oleh selisih
tekanan bahan bakar yang masuk keruang bakar dimana; pada siklus awal cukup besar sedangkan
pada siklus berikutnya selisih tekanan bahan bakar dengan ruang bakar lebih kecil sehingga untuk
waktu dan tekanan injeksi bahan bakar yang sama akan terjadi pengurangan kapasitas bahan bakar
yang masuk keruang bakar dan menyebabkan terjadinya penurunan gaya dorong atau bahkan
mesinnya tidak bisa hidup untuk siklus berikutnya, disamping itu penggunaan tekanan berbeda antara
oksigen dan hidrogen pada sisi masuk bahan bakar akan mempengaruhi kapasitas bahan bakar yang
masuk ke ruang bakar dan akibatnya kondisi stoikiometri tidak dapat tercapai dan pembakaran
tidak lengkap. Dalam kasus ini impuls tertinggi mencapai I
sp
= 321,974 s, gaya dorong, F =
31963,265 N, dan kecepatan pembakaran, u
x
=
3158,56 ms.
5. KESIMPULAN.
