18
selama idling pada beban rendah atau pada output maksimum. Karbon monoksida tidak dapat dihilangkan jika campuran udara bahan bakar berlebih.
Kendaraan bermotor memiliki ambang batas emisi gas buang guna mengendalikan pelepasan senyawa berbahaya ke lingkungan. Pada Tabel 2.1 akan
ditunjukkan ambang batas emisi gas buang pada kendaraan bermotor. Kategori L merupakan kendaraan bermotor roda 2 dua, sedangkan kategori M, N, dan O
merupakan kendaraan bermotor roda 4 empat atau lebih.
2.4.6 Efisiensi Termal
Thermal Efficiency
Kerja berguna yang dihasilkan selalu lebih kecil dari pada energi yang dibangkitkan piston karena sejumlah energi hilang akibat adanya rugi-rugi
mekanis seperti gesekan, kerja pompa oli dan pompa pendingin, dan panas yang terbuang. Efisiensi termal pembakaran didefinisikan untuk menyatakan fraksi dari
bahan bakar yang terbakar. Persamaan 2.18 dapat digunakan untuk menghitung efisiensi termal.
........................................... 2.18
Dimana : Pb = Daya Watt
ṁ
f
= Laju aliran bahan bakar kgjam LHV = Nilai kalor bawah bahan bakar kJkg
2.5 Nilai Kalor Bahan Bakar
Reaksi kimia antara bahan bakar dengan oksigen dari udara menghasilkan panas. Besarnya panas yang ditimbulkan jika satu satuan bahan bakar dibakar
sempurna disebut nilai kalor bahan bakar Caloric Value. Berdasarkan asumsi ikut tidaknya panas laten pengembunan uap air dihitung sebagai bagian dari nilai
kalor suatu bahan bakar, maka nilai kalor bahan bakar dapat dibedakan menjadi nilai kalor atas dan nilai kalor bawah. Nilai kalor atas bahan bakar High Heating
Value , merupakan nilai kalor yang diperoleh secara eksperimen dengan
menggunakan bom kalorimeter dimana hasil pembakaran bahan bakar didinginkan sampai suhu kamar sehingga sabagian besar uap air yang terbentuk
dari pembakaran hydrogen mengembun dan melepaskan panas latennya. Secara
Universitas Sumatera Utara
19
teoritis, besarnya nilai kalor atas HHV dapat dihitung dengan menggunakan
persamaan 2.19.[8]
.......................................................... 2.19 Dimana : HHV = Nilai kalor atas kJkg
T1 = Temperatur air pendingin sebelum penyalaan oC T2 = Temperatur air pendingin sesudah penyalaan oC
Tkp = Kenaikan temperatur akibat kawat penyala oC Cv = Panas jenis bom kalorimeter 73529,6 kJkgoC
Dan nilai kalor bawah bahan bakar dapat dihitung dengan persamaan 2.20.
LHV = HHV–3240 ............................................................................... 2.20
Dimana : LHV = Nilai kalor bawah kJkg HHV = Nilai kalor atas kJkg
Dalam perhitungan efisiensi panas dari motor bakar dapat menggunakan nilai kalor bawah LHV dengan asumsi pada suhu tinggi saat gas buang
meninggalkan mesin tidak terjadi pengembunan uap air. Namun dapat juga menggunakan nilai kalor atas HHV karena nilai tersebut umumnya lebih cepat
tersedia. Besarnya nilai kalor bahan bakar mempengaruhi dari energi ledakan yang akan terjadi jika bahan bakar tersebut dibakar atau dinyalakan. Kandungan
energi di dalam bahan bakar diukur dengan membakar semua bahan bakar di dalam bom kalorimeter serta mengukur peningkatan temperatur yang terjadi.
Energi yang tersedia tergantung wujud air yang dihasilkan dari pembakaran hidrogen. Jika air di dalam produk buangan berwujud gas uap air, kemudian
tidak dapat melepaskan panas penguapannya, maka dihasilkan nilai kalor bersih yang disebut nilai kalor bawah bahan bakar Lower Heating value. Jika air
dikondensasikan kembali ke temperatur asal bahan bakar hingga berwujud cair maka akan menghasilkan nilai kalor kotor Higher heating value, HHV.
Peraturan pengujian berdasarkan ASME American of Mechanical Engineers menentukan penggunaan nilai kalor atas HHV, sedangkan peraturan SAE
Society of Automotive Engineers menetukan penggunaan nilai kalor bawah
LHV.[9]
Universitas Sumatera Utara
20
Dilakukan 5 kali pengujian bom kalorimeter pada setiap bahan bakar yang digunakan dan dicari rata-rata dari nilai kalor bahan bakar dengan menggunakan
persamaan 2.21 dan 2.22.
.................................................................. 2.21
.................................................................. 2.22
2.6 Pertamax 92
