27 Dimana: P
i
= Tekanan udara masuk silinder kPa T
i
= Temperatur udara masuk silinder Kelvin R
= Konstanta udara 0,287 kJkg.K Vd = Volume silinderdisplacement m
3
Vc = Volume sisaclearence m
3
m
a
= Massa udara masuk silinder per siklus kg N
d
= Jumlah silinder silinder n
= Putaran mesin rpm a
= Putaran poros dalam satu siklus putaran B
= Diameter piston m S
= Panjang langkah m
3
RC = Rasio Kompresi
2.3.5 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 : P
b
= Daya Watt ṁ
f
= Laju aliran bahan bakar kgjam LHV = Nilai kalor bawah bahan bakar kJkg
2.4 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
Universitas Sumatera Utara
28 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
teoritis, besarnya nilai kalor atas HHV dapat dihitung dengan menggunakan
persamaan 2.19.[8]
.......................................................... 2.19 Dimana : HHV = Nilai kalor atas kJkg
T
1
= Temperatur air pendingin sebelum penyalaan
o
C T
2
= Temperatur air pendingin sesudah penyalaan
o
C T
kp
= Kenaikan temperatur akibat kawat penyala
o
C Cv = Panas jenis bom kalorimeter 73529,6 kJkg
o
C 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
Universitas Sumatera Utara
29 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]
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
2.5 Pertamax
