Aulia Fahmi Adha : Kajian Eksperimental Penggunaan Bahan Bakar Campuran Dimetil Ester Dan Solar B-03 Dengan Solar Terhadap Performansi Motor Diesel Dan Emisi Gas Buang, 2009.
4.2.4 Rasio perbandingan udara bahan bakar AFR
Rasio perbandingan bahan bakar air fuel ratio dari masing–masing jenis pengujian dihitung berdasarkan rumus berikut :
AFR =
. .
f a
m m
dimana : AFR = air fuel ratio
. a
m
= laju aliran massa bahan bakar kgjam
Besarnya laju aliran udara
. a
m
diperoleh dengan membandingkan besarnya tekanan udara masuk yang telah diperoleh melalui pembacaan air flow
manometer Tabel 4.3 terhadap kurva viscous flow metre calibration. Pada pegujian ini, dianggap tekanan udara Pa sebesar 100 kPa
≈
1 bar dan temperatur Ta sebesar 27
C. kurva kalibrasi dibawah dikondisikan untuk pengujian pada tekanan udara 1013 mb dan temperatur 20
C, maka besarnya laju aliran udara yang diperoleh harus dikalikan dengan faktor koreksi berikut :
f
C
= 3564 x
a
P x
5 ,
2
114
a a
T T
+
= 3564 x 1 x
5 ,
2
273 27
] 114
273 27
[ +
+ +
= 0,946531125.
Aulia Fahmi Adha : Kajian Eksperimental Penggunaan Bahan Bakar Campuran Dimetil Ester Dan Solar B-03 Dengan Solar Terhadap Performansi Motor Diesel Dan Emisi Gas Buang, 2009.
Gambar 4.7 Kurva Viscous Flow Meter Calibration lit.10 hal 3-11.
Untuk pengujian dengan menggunakan biodiesel B-03, beban 10 kg dan putaran 1000 rpm, tekanan udara masuk = 3,5 mm H
2
O Tabel 4.3. Dari kurva kalibrasi diperoleh laju aliran massa udara sebesar 11,38 kgjam untuk tekanan
udara masuk = 10 mm H
2
O , sehingga untuk tekanan udara masuk = 3,5 mm H
2
O diperoleh laju aliran massa udara sebesar 3,983 kgjam dengan interpolasi,
setelah dikalikan faktor koreksi C
f
, maka laju aliran massa udara yang sebenarnya :
a
m
.
= 3,983 x 0,946531125 = 3,770033471 kgjam
Dengan cara perhitungan yang sama, maka diperoleh harga laju aliran massa udara m
a
untuk masing–masing pengujian tiap variasi beban dan putaran . Dengan diperolehnya harga laju aliran massa bahan bakar, maka dapat dihitung
besarnya rasio udara bahan bakar AFR. Untuk pengujian dengan menggunakan bahan bakar biodiesel B-03,
beban 10 kg dan putaran 1000 rpm :
Aulia Fahmi Adha : Kajian Eksperimental Penggunaan Bahan Bakar Campuran Dimetil Ester Dan Solar B-03 Dengan Solar Terhadap Performansi Motor Diesel Dan Emisi Gas Buang, 2009.
AFR = 8
0,75722926 770033471
, 3
= 4,978721281 kgjam
Hasil perhitungan AFR untuk masing–masing pengujian pada tiap variasi beban dan putaran dapat dilihat pada tabel di bawah ini :
Tabel 4.5 Perbandingan udara dan bahan bakar AFR pada pengujian biodiesel B-03 dan solar .
Dengan Bahan Bakar Biodiesel B-03 Beban
Statis kg
Putaran rpm
Perbandingan Udara dan Bahan Bakar AFR
10 1000
4,978721281
1400 6,435907995
1800
7,589514143
2200
8,243513418
2600 8,755263518
2800 9,96091205
25 1000
4,690848284
1400 5,141787411
1800 6,635403793
2200 6,869594515
2600 7,990240492
2800 8,854144045
Aulia Fahmi Adha : Kajian Eksperimental Penggunaan Bahan Bakar Campuran Dimetil Ester Dan Solar B-03 Dengan Solar Terhadap Performansi Motor Diesel Dan Emisi Gas Buang, 2009.
Dengan Bahan Bakar Solar Beban
Statis kg
Putaran rpm
Perbandingan Udara dan Bahan Bakar AFR
10 1000
3,655110014
1400 4,055790693
1800 4,668201728
2200 6,630199557
2600 5,610168855
2800 6,106306237
25 1000
4,746265302
1400
6,323149497
1800 7,201083460
2200 7,494103110
2600 8,415253283
2800
8,899247442
o Pada pembebanan 10 kg gambar 4.8, AFR terendah saat menggunakan solar
pada putaran 1000 rpm yaitu 3,655110014. Sedangkan AFR tertinggi saat menggunakan biodiesel B-03 pada putaran 2800 rpm sebesar 9,96091205.
o Pada pembebanan 25 kg gambar 4.9, AFR terendah terjadi saat
menggunakan biodiesel B-03 pada putaran 1000 rpm yaitu sebesar 4,690848284. Sedangkan AFR tertinggi terjadi saat dengan menggunakan
Solar pada putaran 2800 rpm yaitu sebesar 8,899247442.
AFR terendah terjadi ketika menggunakan solar pada putaran 1000 rpm yaitu sebesar 3,655110014. Sedangkan AFR tertinggi terjadi ketika dengan
menggunakan Solar pada putaran 2800 rpm yaitu sebesar 8,899247442. Semakin tinggi putaran dan beban mesin, maka semakin kecil ratio
perbandingan udara bahan bakar. Ini disebabkan karena pada putaran dan beban maksimal mesin mengalami ”overlap” dimana pada saat ini terjadi proses
pembakaran yang sangat cepat dimana diperlukan bahan bakar dengan jumlah besar, sehingga diperlukan udara yang besar pula untuk mengimbangi bahan
bakar tadi.
Aulia Fahmi Adha : Kajian Eksperimental Penggunaan Bahan Bakar Campuran Dimetil Ester Dan Solar B-03 Dengan Solar Terhadap Performansi Motor Diesel Dan Emisi Gas Buang, 2009.
Perbandingan harga AFR masing-masing pengujian pada setiap variasi beban dan putaran dapat dilihat pada gambar berikut :
Gambar 4.8 Grafik AFR vs putaran untuk beban 10 kg.
Gambar diatas didapat dari persamaan :
Gambar 4.8 Beban statis 10 kg - AFR Fit 1 Biodiesel
Linear model Poly5: fx = p1x5 + p2x4 + p3x3 + p4x2 + p5x + p6
Coefficients: p1 = 2.447e-015
p2 = -2.112e-011 p3 = 7.105e-008
p4 = -0.0001175 p5 = 0.09906
p6 = -28.99 Goodness of fit:
SSE: 4.984e-025 R-square: 1
Adjusted R-square: NaN RMSE: NaN
Putaran rpm AF
R
Aulia Fahmi Adha : Kajian Eksperimental Penggunaan Bahan Bakar Campuran Dimetil Ester Dan Solar B-03 Dengan Solar Terhadap Performansi Motor Diesel Dan Emisi Gas Buang, 2009.
Fit 2
Linear model Poly5: fx = p1x5 + p2x4 + p3x3 + p4x2 + p5x + p6
Coefficients: p1 = 1.645e-014
p2 = -1.569e-010 p3 = 5.797e-007
p4 = -0.001033 p5 = 0.8879
p6 = -290.3 Goodness of fit:
SSE: 4.305e-023 R-square: 1
Adjusted R-square: NaN RMSE: NaN
Gambar 4.9 Grafik AFR vs putaran untuk beban 25 kg.
Gambar diatas didapat dari persamaan :
Gambar 4.9 Beban statis 25 kg - AFR Fit 1 biodiesel
AF R
Putaran rpm
Aulia Fahmi Adha : Kajian Eksperimental Penggunaan Bahan Bakar Campuran Dimetil Ester Dan Solar B-03 Dengan Solar Terhadap Performansi Motor Diesel Dan Emisi Gas Buang, 2009.
Linear model Poly5: fx = p1x5 + p2x4 + p3x3 + p4x2 + p5x + p6
Coefficients: p1 = -2.95e-015
p2 = 2.834e-011 p3 = -1.044e-007
p4 = 0.0001826 p5 = -0.1483
p6 = 49.44 Goodness of fit:
SSE: 8.354e-025 R-square: 1
Adjusted R-square: NaN RMSE: NaN
Fit 2
Linear model Poly5: fx = p1x5 + p2x4 + p3x3 + p4x2 + p5x + p6
Coefficients: p1 = -6.335e-015
p2 = 6.425e-011 p3 = -2.525e-007
p4 = 0.0004788 p5 = -0.4342
p6 = 154.7 Goodness of fit:
SSE: 5.945e-024 R-square: 1
Adjusted R-square: NaN RMSE: NaN
Dari gambar 4.8 dan 4.9 dapat dilihat bahwa perbandingan udara dengan menggunakan bahan bakar campuran biodiesel B-03 lebih kecil dibandingkan
dengan menggunakan bahan bakar solar. Hal ini berarti bahwa bahan bakar biodiesel B-03 lebih hemat dibandingkan solar. Dengan kata lain bahan bakar
biodiesel B-03 cocok dipakai untuk kendaraan roda empat bermesin diesel atau pun truk – truk pengangkut barang – barang berat dan bahan bakar sampan untuk
melaut.
4.2.5 Effisiensi volumetris
