bisa menghasilkan tenaga yang banyak, dengan menggunakan zat aditif akan memecah molekul bahan bakar menjadi lebih lembut sehingga menimbulkan
reaksi seketika mudah terbakar dalam ruang bakar yang menjadi pembakaran lebih sempurna sehingga dapat meningkatkan tenaga akselerasi. Kadar
oktan dalam premium juga sering dikait-kaitkan dengan soal ramah lingkungan. Dengan menggunakan campuran zat aditif dan premium akan
menjadikan kualitas premium yang bebas timbal sehingga ramah lingkungan. Faktor ramah lingkungan pada premium ditentukan oleh ada tidaknya
kandungan timbal tetraethyl leadTEL dalam premium.
2.5 Motor Bensin
Motor bensin yang mengerakkan mobil penumpang, truk, sepeda motor, skuter, dan jenis kendaraan lain saat ini merupakan perkembangan dan perbaikan
mesin yang sejak semula dikenal dengan motor Otto. Motor bensin dilengkapi dengan busi dan karburator. Busi berfungsi sebagai penghasil loncatan api yang
akan menyalakan campuran udara dengan bahan bakar, karena hal ini maka motor bensin disebut juga sebagai Spark Ignition Engine. Sedangkan karburator
merupakan tempat pencampuran udara dan bahan bakar. Pada motor bensin, campuran udara dan bahan bakar yang dihisap ke
dalam silinder dimampatkan dengan torak kemudian dibakar untuk memperoleh tenaga panas. Gas-gas yang terbakar akan meningkatkan suhu dan tekanan di
dalam silinder, sehingga torak yang berada di dalam silinder akan bergerak turun- naik bertranslasi akibat menerima tekanan yang tinggi.
2.6 Performansi Motor Bensin
Ada beberapa hal yang mempengaruhi performansi motor bensin, antara lain besarnya perbandingan kompresi, tingkat homogenitas campuran bahan bakar
dengan udara, angka oktan bensin sebagai bahan bakar, tekanan udara masuk ruang bakar. Semakin besar perbandingan udara motor akan semakin efisien, akan
tetapi semakin besar perbandingan kompresi akan menimbulkan knocking pada motor yang berpotensi menurunkan daya motor, bahkan bisa menimbulkan
kerusakan serius pada komponen motor. Untuk mengatasi hal ini maka harus
Universitas Sumatera Utara
dipergunakan bahan bakar yang memiliki angka oktan tinggi. Angka oktan pada bahan bakar motor Otto menunjukkan kemampuannya menghindari terbakarnya
campuran udara bahan bakar sebelum waktunya self ignition yang menimbulkan knocking tadi. Untuk memperbaiki kualitas campuran bahan bakar dengan udara
maka aliran udara dibuat turbulen, sehingga diharapkan tingkat homogenitas campuran akan lebih baik.
2.6.1 Torsi dan Daya
Torsi yang dihasilkan suatu mesin dapat diukur dengan menggunakan dynamometer yang dikopel dengan poros output mesin. Oleh karena sifat
dynamometer yang bertindak seolah–olah seperti sebuah rem dalam sebuah mesin, maka daya yang dihasilkan poros output ini sering disebut sebagai daya
rem Brake Power. Persamaan untuk menghitung daya adalah sebagai berikut:
B
P =
T n
60 .
. 2
dimana :
B
P = Daya keluaran Watt n = Putaran mesin rpm
T = Torsi N.m
2.6.2 Konsumsi Bahan Bakar Spesifik specific fuel consumption, sfc
Konsumsi bahan bakar spesifik adalah parameter unjuk kerja mesin yang berhubungan langsung dengan nilai ekonomis sebuah mesin, karena dengan
mengetahui hal ini dapat dihitung jumlah bahan bakar yang dibutuhkan untuk menghasilkan sejumlah daya dalam selang waktu tertentu.
Bila daya rem dalam satuan kW dan laju aliran massa bahan bakar dalam satuan kgjam, maka persamaan untuk konsumsi bahan bakar spesifik adalah:
Sfc =
B f
P x
m
3 .
10
dimana : Sfc = konsumsi bahan bakar spesifik gkW.h.
. f
m = laju aliran bahan bakar kgjam.
Universitas Sumatera Utara
Besarnya laju aliran massa bahan bakar
. f
m dihitung dengan persamaan berikut :
3600 10
. .
3
x t
V sg
m
f f
f f
dimana :
f
sg
= spesific gravity.
f
V
= volume bahan bakar yang diuji.
f
t
= waktu untuk menghabiskan bahan bakar sebanyak volume uji detik.
2.6.3 Perbandingan Udara Bahan Bakar AFR
Untuk memperoleh pembakaran sempurna, bahan bakar harus dicampur dengan udara dengan perbandingan tertentu. Perbandingan udara bahan bakar ini
disebut dengan Air Fuel Ratio AFR, yang dirumuskan sebagai berikut : AFR =
. .
f a
m m
dimana : m
a
= laju aliran masa udara kgjam.
Besarnya laju aliran massa udara m
a
juga dapat diketahui dengan membandingkan hasil pembacaan manometer terhadap kurva viscous flow meter
calibration. Kurva kalibrasi ini dikondisikan untuk pengujian pada tekanan udara 1013 milibar dan temperatur 20
C, oleh karena itu besarnya laju aliran udara yang diperoleh harus dikalikan dengan faktor koreksi C
f
berikut :
f
C
= 3564 x
a
P x
5 ,
2
114
a a
T T
dimana : Pa = tekanan udara Pa Ta = temperatur udara K
2.6.4 Effisiensi Volumetris
Jika sebuah mesin empat langkah dapat menghisap udara pada kondisi isapnya sebanyak volume langkah toraknya untuk setiap langkah isapnya, maka
Universitas Sumatera Utara
itu merupakan sesuatu yang ideal. Namun hal itu tidak terjadi dalam keadaan sebenarnya, dimana massa udara yang dapat dialirkan selalu lebih sedikit dari
perhitungan teoritisnya. Penyebabnya antara lain tekanan yang hilang losses pada sistem induksi dan efek pemanasan yang mengurangi kerapatan udara ketika
memasuki silinder mesin. Efisiensi volumetrik
v
dirumuskan dengan persamaan berikut :
v
= rak
langkah to olume
sebanyak v udara
Berat terisap
yang segar
udara Berat
Berat udara segar yang terisap = n
m
a
2 .
60
.
Berat udara sebanyak langkah torak =
a
.
s
V Dengan mensubstitusikan persamaan diatas, maka besarnya effisiensi
volumetris :
v
= n
m
a
. 60
. 2
.
.
s a
V .
1
dengan :
a
= kerapatan udara kgm
3
s
V = volume langkah torak = L
D
2
4
= 73
5 ,
80 4
2
= 0,371 x 10
-3
mm
3
Diasumsikan udara sebagai gas ideal, sehingga massa jenis udara dapat diperoleh dari persamaan berikut :
a
=
a a
T R
P .
Dimana : R = konstanta gas untuk udara = 287 J kg.K
2.6.5 Effisiensi Thermal Brake
Kerja berguna yang dihasilkan selalu lebih kecil dari pada energi yang dibangkitkan piston karena sejumlah energi hilang akibat adanya rugi–rugi
mekanis mechanical losses. Dengan alasan ekonomis perlu dicari kerja maksimum yang dapat dihasilkan dari pembakaran sejumlah bahan bakar.
Efisiensi ini sering disebut sebagai efisiensi termal brake brake thermal efficiency,
b
.
Universitas Sumatera Utara
b
= masuk
yang panas
Laju aktual
keluaran Daya
Laju panas yang masuk Q, dapat dihitung dengan rumus berikut : Q =
. f
m . LHV dimana, LHV = nilai kalor bawah bahan bakar kJkg
Jika daya keluaran
B
P dalam satuan kW, laju aliran bahan bakar
. f
m dalam satuan kgjam, maka :
b
=
LHV m
P
f B
.
.
. 3600
2.7. Teori Pembakaran
Pembakaran adalah reaksi kimia, yaitu elemen tertentu dari bahan bakar setelah dinyalakan dan digabung dengan oksigen akan menimbulkan panas
sehingga menaikkan suhu dan tekanan gas. Elemen mampu bakar combustable yang utama adalah karbon C dan hidrogen H, elemen mampu bakar yang lain
namun umumnya hanya sedikit terkandung dalam bahan bakar adalah sulfur S. Oksigen yang diperlukan untuk pembakaran diperoleh dari udara yang merupakan
campuran dari oksigen dan nitrogen. Nitrogen adalah gas lembam dan tidak berpartisipasi dalam pembakaran.
Selama proses pembakaran, butiran minyak bahan bakar dipisahkan menjadi elemen komponennya yaitu hidrogen dan karbon dan masing-masing bergabung
dengan oksigen dari udara secara terpisah. Hidrogen bergabung dengan oksigen untuk membentuk air dan karbon bergabung dengan oksigen menjadi karbon
dioksida. Jika oksigen yang tersedia tidak cukup, maka sebagian dari karbon akan bergabung dengan oksigen dalam bentuk karbon monoksida. Pembentukan karbon
monoksida hanya menghasilkan 30 panas dibandingkan panas yang timbul oleh pembentukan karbon dioksida.
2.8 Nilai Kalor Bahan Bakar
