Adi Cipta Pardosi : Kajian Eksperimental Performansi Mesin Diesel Dengan Menggunakan Campuran Biofuel Vitamin Engine, 2009.
USU Repository © 2009
Efisiensi Volumetrik Vs Putaran
0.5 1
1.5 2
1000 1400
1800 2200
2600 2800
Putaran rpm
E f
isi en
si V
o lu
m et
r ik
Solar Biofuel vitamin + solar
Gambar 4.10 Grafik Effisiensi volumetris vs putaran pada beban 10 Kg
Efisiensi Vs Putaran
0.2 0.4
0.6 0.8
1 1.2
1.4 1.6
1.8 2
1000 1400
1800 2200
2600 2800
Putaran
E fis
ie n
s i V
o lu
m e
tr ik
Solar Biofuel vitamin + solar
Gambar 4.11 Grafik Effisiensi volumetris vs putaran pada beban 10 Kg
4.2.6 Efisiensi termal brake
Efisiensi termal brake brake thermal eficiency,
b
η merupakan perbandingan antara daya keluaran aktual terhadap laju panas rata–rata yang
dihasilkan dari pembakaran bahan bakar. Efisiensi thermal brake dihitung dengan menggunakan persamaan berikut :
Adi Cipta Pardosi : Kajian Eksperimental Performansi Mesin Diesel Dengan Menggunakan Campuran Biofuel Vitamin Engine, 2009.
USU Repository © 2009 b
η = LHV
m P
f B
. . 3600
dimana:
b
η = Efisiensi termal brake LHV = nilai kalor pembakaran bahan bakar kJkg
Dalam pengujian ini diasumsikan gas buang yang keluar dari knalpot mesin uji masih mengandung uap air uap air yang terbentuk dari proses
pembakaran bahan bakar yang belum sempat mengalami kondensasi didalam silinder sebelum langkah buang terjadi sehingga kalor laten kondensasi uap air
tidak diperhitungkan sebagai nilai kalor pembakaran bahan bakar LHV, Low Heating Value. Hal ini berarti untuk mendapatkan nilai LHV, maka nilai kalor
bahan bakar yang telah diperoleh dari pengujian sebelumnya HHV, High Heating Value dengan menggunakan bom kalorimeter harus dikurangkan dengan
besarnya kalor laten kondensasi uap air yang terbentuk dari proses pembakaran. LHV = HHV – Qlc
Dimana : Qlc = kalor laten kondensasi uap air.
Dengan mengasumsikan tekanan parsial yang terjadi pada knalpot mesin uji adalah sebesar 20 kNm
2
tekanan parsial yang umumnya terjadi pada knalpot motor bakar, maka dari tabel uap diperoleh besarnya kalor laten kondensasi uap
air yaitu sebesar 2400 kJkg . Bila diasumsikan pembakaran yang terjadi adalah pembakaran sempurna maka besarnya uap air yang terbentuk dari pembakaran
bahan bakar dihitung dengan menggunakan persamaan berikut :
Adi Cipta Pardosi : Kajian Eksperimental Performansi Mesin Diesel Dengan Menggunakan Campuran Biofuel Vitamin Engine, 2009.
USU Repository © 2009
Berat H dalam bahan bakar = .
.
Z Y
X
O H
C MR
H AR
y x 100
dimana : x,y, dan z
= konstanta jumlah atom AR H
= Berat atom Hidrogen
Z Y
X
O H
C MR
= Berat molekul
Z Y
X
O H
C Massa air yang terbentuk = ½
x
y
x
berat H dalam bahan bakar
x
massa bahan bakar
Dimana bahan bakar yang dipakai adalah solar C
16
H
34
: Maka didapat : C
16
H
34
CO
2
+ H
2
O 16 CO
2
+ 17 H
2
O Jadi, :
C = 16 . 12 = 192 O = 16 . 32 = 256
H = 17 . 2 = 34 O = 17 . 16 = 272
= 1010 Dengan diperolehnya massa air yang terbentuk, maka dapat dihitung besarnya
kalor laten kondensasi uap air dari proses pembakaran tiap 1 kg. Berat H dalam bahan bakar =
1010 1
. 17
x 100 Maka H
= 1.683168317 Maka
Q
lc
= 2400.1,683168317 Jkg = 4039,603961 Jkg
+
Adi Cipta Pardosi : Kajian Eksperimental Performansi Mesin Diesel Dengan Menggunakan Campuran Biofuel Vitamin Engine, 2009.
USU Repository © 2009
Sehingga besarnya CV untuk solar murni dapat dihitung sebagai berikut : CV = HHV - Q
lc
= 38996,27577 – 4039,603961 Jkg = 34956,67181 Jkg
Dan untuk CV biofuel vitamin engine + solar dapat dihitung sebagai berikut : CV = 39339,10014 – 4039,6039,603961
= 35299,49618 Jkg Untuk pengujian untuk solar murni , beban 10 kg dan putaran 1000 rpm :
b
η = 81
34956,671 9.
1,01063122 349333333
, 3
. 3600 = 0,341301409
Dengan metode perhitungan yang sama, dilakukan untuk menghitung efisiensi termal brake pada pengujian dengan menggunkan bahan bakar biofuel
vitamin engine + solar dan solar murni pada tiap variasi beban dan putaran. Hasil perhitungan efisiensi termal brake dapat dilihat pada Lampiran A hal viii.
o Pada pembebanan 10 kg gambar 4.12, BTE terendah terjadi saat
menggunakan bahan bakar solar murni pada putaran 2200 dan 2600 rpm yaitu 0,291863729. Sedangkan BTE tertinggi terjadi saat menggunakan
biofuel vitamin engine + solar pada putaran 1400 rpm yaitu sebesar 0,409808912.
o Pada pembebanan 25 kg gambar 4.13, BTE terendah terjadi saat
menggunakan solar murni pada putaran 2800 rpm yaitu 0,785786965. Sedangkan BTE tertinggi terjadi saat menggunakan biofuel vitamin engine +
solar pada putaran 1000 rpm yaitu sebesar 1,120072309.
Adi Cipta Pardosi : Kajian Eksperimental Performansi Mesin Diesel Dengan Menggunakan Campuran Biofuel Vitamin Engine, 2009.
USU Repository © 2009
BTE terendah terjadi ketika menggunakan solar murni pada beban 10 kg dan putaran 2200 dan 2600 rpm yaitu 0,291863729. Harga BTE tertinggi terjadi
ketika menggunakan biofuel vitamin engine + solar pada beban 25 kg dan putaran 1000 rpm yaitu sebesar 1,120072309.
Perbandingan harga BTE untuk masing-masing pengujian pada setiap variasi beban dan putaran gambar grafik didapat dari tabel hasil perhitungan
efisiensi thermal brake pada Lampiran B hal. vi.
Efisiensi Thermal Brake Vs Putaran
0.05 0.1
0.15 0.2
0.25 0.3
0.35 0.4
0.45
1000 1400
1800 2200
2600 2800
Putaran rpm
E fi
si en
si T
h er
m al
B rake
Solar Murni Biofuel Vitamin + solar
Gambar 4.12 Grafik Effisiensi Thermal Brake vs putaran pada beban 10 Kg.
Efisiensi Thermal Brake Vs Putaran
0.2 0.4
0.6 0.8
1 1.2
1000 1400
1800 2200
2600 2800
Putaran rpm
E fi
si en
si T
h er
m al
B rake
Solar Murni Biofuel vitamin + solar
Gambar 4.13 Grafik Effisiensi Thermal Brake vs putaran pada beban 25 Kg.
Adi Cipta Pardosi : Kajian Eksperimental Performansi Mesin Diesel Dengan Menggunakan Campuran Biofuel Vitamin Engine, 2009.
USU Repository © 2009
4.3 Pengujian Emisi Gas Buang
