disebabkan mesin sudah berjalan dalam keadaan normal dan berkisar berada pada putaran 2500-3500 rpm. Pada gambar 4.4 dapat dilihat bahwa penggunaan
konsumsi bahan bakar spesifik maksimum terjadi pada putaran 2000 rpm dan konsumsi bahan bakar spesifik minimum terjadi pada putaran 3000 rpm.
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 udara kgjam Besarnya laju aliran udara
. a
m
diperoleh dengan membandingkan besarnya tekanan udara masuk yang telah diperoleh melalui pembacaan air flow
manometer terhadap kurva viscous flow metre calibration pada gambar 4.5 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 milibar 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
Berikut adalah Kurva Viscous Flow Meter Calibration unruk menentukan besarnya laju aliran massa bahan bakar.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.5 Kurva Viscous Flow Meter Calibration lit.10 hal 3-11.
Untuk tekanan udara masuk = 10 mm H
2
O dari kurva kalibrasi diperoleh laju aliran massa udara sebesar 11,38 kgjam, setelah dikalikan faktor koreksi C
f
, maka laju aliran massa udara yang sebenarnya :
a
m
.
= 11,38 x 0,946531125 = 10,7715242 kgjam
Maka untuk pengujian bahan bakar campuran zat aditif dengan premium C1:80 dengan beban 10 kg dan putaran 2000 rpm dimana tekanan udara masuk =
33 mm H
2
O didapat dari kurva kalibrasi laju aliran massa udara dengan cara interpolasi yaitu :
Misalkan
a
m
.
untuk bahan bakar campuran zat aditif dengan premium C1:80 pada beban 10 kg dan putaran 2000 rpm adalah X kgjam, maka
7715242 ,
10 .
10 12
X
= 12.9264 kgjam
Universitas Sumatera Utara
Dengan cara perhitungan yang sama, maka diperoleh harga laju aliran massa udara
a
m
.
untuk masing–masing jenis bahan bakar pada tiap variasi beban dan putaran seperti pada tabel berikut.
Tabel 4.5 Data hasil perhitungan laju aliran udara
Beban kg
Putaran rpm
Ma kgjam
Premium C1 : 80
C3 : 80 C5 : 80
10
2000 10.772 12.9264 12.9264
15.0808 2500 15.0808 17.2352 17.2352 19.3896
3000 19.3896 21.544 23.6984 24.7756 3500 23.6984 25.8528 28.0072 29.0844
4000 28.0072 30.1616 32.316 34.4704
25
2000 10.772 12.9264 15.0808 16.158
2500 15.0808 16.158 19.3896 21.544 3000 18.3124 20.4668 24.7756 26.93
3500 21.544 24.7756 26.93 30.1616 4000 25.8528 28.0072 30.1616 32.316
Dengan diperolehnya harga laju aliran massa bahan bakar, maka dapat dihitung besarnya rasio udara bahan bakar AFR.
Untuk bahan bakar campuran zat aditif dengan premium C1 : 80, beban
10 kg dan putaran 2000 rpm, maka besarnya AFR adalah:
AFR = 2,081
12,9264 = 16,562
Hasil perhitungan AFR untuk masing – masing bahan bakar pada tiap variasi beban dan putaran dapat dilihat pada table 4.10
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.6 Data hasil perhitungan untuk AFR
Beban kg
Putaran rpm
AFR
Premium C1 : 80
C3 : 80 C5 : 80
10
2000 4.858 6.211 6.388 7.668
2500 5.781 7.246 7.743 8.844
3000 6.850 8.087 9.227 9.818
3500 7.660 9.122 10.065 10.439
4000 8.000 9.284 10.404 11.341
25
2000 5.020 6.308 7.678 8.457
2500 6.348 7.278 9.291 10.471
3000 6.882 8.144 10.203 11.679
3500 6.639 8.184 9.275 11.276
4000 6.801 7.990 9.033 10.390
Pada pembebanan 10 kg, AFR terendah terjadi pada premium pada putaran
2000 rpm yaitu sebesar 4,858. Sedangkan AFR tertinggi terjadi pada bahan bakar campuran zat aditif dengan premium C5:80 pada putaran
4000 rpm yaitu sebesar 11,341.
Pada pembebanan 25 kg, AFR terendah terjadi pada premium pada putaran 2000 rpm yaitu sebesar 5,020. Sedangkan AFR tertinggi terjadi pada
bahan bakar campuran zat aditif dengan premium C5:80 pada putaran 3000 rpm yaitu sebesar 11,679.
Perbandingan AFR masing – masing bahan bakar pada tiap variasi beban dan putaran dapat dilihat pada grafik yang terdapat pada gambar 4.6
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.6 Grafik AFR vs Putaran untuk beban 10 kg dan beban 25 kg Semakin tinggi putaran dan beban mesin, maka semakin besar rasio
perbandingan udara bahan bakar. Ini disebabkan karena pada putaran dan beban maksimal mesin mengalami overlap kelebihan putaran dimana pada saat ini
terjadi proses pembakaran yang sangat cepat dimana diperlukan bahan bakar dengan jumlah yang besar, sehingga diperlukan udara yang besar pula untuk
mengimbangi bahan bakar tadi. Pada gambar 4.6 dapat dilihat bahwa rasio perbandingan udara bahan bakar maksimum terjadi pada putaran 3000 rpm dan
rasio perbandingan udara bahan bakar minimum terjadi pada putaran 2000 rpm.
4.2.5 Effisiensi volumetris
