Adi Cipta Pardosi : Kajian Eksperimental Performansi Mesin Diesel Dengan Menggunakan Campuran Biofuel Vitamin Engine, 2009.
USU Repository © 2009
f
V
= volume bahan bakar yang diuji dalam hal ini 8 ml.
f
t
= waktu untuk menghabiskan bahan bakar sebanyak volume uji detik.
2.1.3 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
...
Lit.5 hal 2-8
dengan : 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 mb 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
+ ...
Lit.5 hal 3-11
Dimana : Pa = tekanan udara Pa Ta = temperatur udara K
2.1.4 Effisiensi volumetris
Adi Cipta Pardosi : Kajian Eksperimental Performansi Mesin Diesel Dengan Menggunakan Campuran Biofuel Vitamin Engine, 2009.
USU Repository © 2009
Jika sebuah mesin empat langkah dapat menghisap udara pada kondisi isapnya sebanyak volume langkah toraknya untuk setiap langkah isapnya, maka
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
η dirumuskan dengan persamaan berikut :
v
η = rak
langkah to olume
sebanyak v udara
Berat terisap
yang segar
udara Berat
...
Lit.5 hal 2-9
Berat udara segar yang terisap =
n m
a
2 .
60
.
...
Lit.5 hal 2-10
Berat udara sebanyak langkah torak =
a
ρ .
s
V ...
Lit.5 hal 2-7
Dengan mensubstitusikan persamaan diatas, maka besarnya effisiensi volumetris :
v
η =
n m
a
. 60
. 2
.
.
s a
V .
1 ρ
...
Lit.5 hal 2-10
dengan :
a
ρ = kerapatan udara kgm
3
s
V = volume langkah torak = [spesifikasi mesin] Diasumsikan udara sebagai gas ideal, sehingga massa jenis udara dapat
diperoleh dari persamaan berikut :
a
ρ =
a a
T R
P .
...
Lit.5 hal 3-12
Adi Cipta Pardosi : Kajian Eksperimental Performansi Mesin Diesel Dengan Menggunakan Campuran Biofuel Vitamin Engine, 2009.
USU Repository © 2009
Dimana : R = konstanta gas untuk udara = 287 J kg.K
2.1.5 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
η .
b
η = masuk
yang panas
Laju aktual
keluaran Daya
...
Lit.5 hal 2-15
Laju panas yang masuk Q, dapat dihitung dengan rumus berikut : Q =
. f
m
. LHV ...
Lit.5 hal 2-8
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
η = LHV
m P
f B
.
.
. 3600 ...
Lit.5 hal 2-15
2.2 Teori Pembakaran
