58
Gambar 4.12 Grafik efisiensi volumetris vs putaran beban 4,5 kg
Dari grafik pada gambar 4.12 dapat dilihat bahwa pada pembebanan 4,5 kg rata-rata efisiensi volumetris tertinggi yaitu pada bahan bakar solar, sedangkan
rata-rata efisiensi volumetris terendah yaitu pada bahan bakar solar + 5 ml Hi- Cester. Efsisiensi volumetris terendah yaitu pada putaran 1400 rpm bahan bakar
solar + 5 ml Hi-Cester yaitu sebesar 56,65 . Nilai Efisiensi volumetris tertinggi yaitu pada putaran 3000 rpm bahan bakar solar yaitu sebesar 96,95 .
Besarnya efisiensi volumetris dipengaruhi oleh laju aliran udara ṁa dan
berbanding terbalik dengan putaran mesin, densitas udara dan kapasitas mesin. Semakin tinggi nilai laju aliran massa udara maka nilai efisiensi volumetrisnya
semakin tinggi juga, semakin tinggi putaran mesin, densitas udara dan kapasitas mesin maka efisiensi volumetrisnya semakin rendah.
4.2.6. Efisiensi Thermal Aktual
Effisiensi termal aktual adalah perbandingan antara daya aktual dengan laju panas rata-rata yang dihasilkan bahan bakar, yang dapat dihitung dengan
persamaan berikut:
x 3600 x
Dimana : = Efisiensi thermal aktual
Universitas Sumatera Utara
59 P = Daya aktual kW
ṁf = Laju aliran bahan bakar kgjam LHV = Nilai kalor bawah kJkg
= Efisiensi mekanis 0,75 ; Pulkarebek
Untuk pengujian dengan pembebanan statis 3,5 kg menggunakan bahan bakar Solar pada putaran mesin 1400 rpm didapat :
Efisiensi Thermal Aktual = x
3600 x η
m
= x 3600 x 0,75
= 0,1271
=12,71 Dengan metode perhitungan efisiensi thermal aktual diatas, maka diperoleh
efisiensi thermal untuk seluruh sampel pengujian seperti pada tabel berikut:
Tabel 4.32 Efisiensi thermal aktual dengan bahan bakar solar
Beban Statis kg
Putaran Mesin rpm
ṁf kgjam
Daya Aktual kW
Eff. Thermal Aktual
3,5
1400 0,2007
0,403 12,7
1800 0,2642
0,751 18,0
2200 0,3427
1,106 20,4
2600 0,4132
1,489 22,8
3000 0,5645
1,532 17,2
4,5
1400 0,2084
0,608 18,5
1800 0,2691
1,016 23,9
2200 0,3652
1,341 23,2
2600 0,4195
1,828 27,6
3000 0,5575
1,941 22,0
Universitas Sumatera Utara
60 Tabel 4.33 Efisiensi thermal aktual bahan bakar solar + 1 ml Hi-Cester
Beban Statis kg
Putaran Mesin rpm
ṁf kgjam
Daya Aktual kW
Eff. Thermal Aktual
3,5
1400 0,1592
0,374 14,8
1800 0,2290
0,883 24,3
2200 0,2920
1,317 28,5
2600 0,3645
1,659 28,7
3000 0,5097
2,016 25,0
4,5
1400 0,1742
0,746 27,0
1800 0,2154
1,138 33,3
2200 0,2748
1,561 35,8
2600 0,3424
1,993 36,7
3000 0,5080
2,507 31,1
Tabel 4.34 Efisiensi thermal aktual bahan bakar solar + 2 ml Hi-Cester
Beban Statis kg
Putaran Mesin rpm
ṁf kgjam
Daya Aktual kW
Eff. Thermal Aktual
3,5
1400 0,1701
0,440 16,3
1800 0,2260
1,027 28,6
2200 0,2713
1,501 34,8
2600 0,3429
2,175 39,9
3000 0,5100
2,288 28,2
4,5
1400 0,1751
0,810 29,1
1800 0,2217
1,090 30,9
2200 0,2760
1,537 35,0
2600 0,3516
2,252 40,3
3000 0,4980
2,405 30,4
Tabel 4.35 Efisiensi thermal aktual bahan bakar solar + 3 ml Hi-Cester
Beban Statis kg
Putaran Mesin rpm
ṁf kgjam
Daya Aktual kW
Eff. Thermal Aktual
3,5
1400 0,1566
0,373 14,9
1800 0,2378
1,047 27,6
2200 0,2790
1,314 29,5
2600 0,3687
1,882 32,0
3000 0,5193
2,205 26,6
4,5
1400 0,1700
0,710 26,2
1800 0,2185
1,243 35,6
2200 0,2827
1,435 31,8
2600 0,3588
2,024 35,4
3000 0,5127
2,334 28,5
Universitas Sumatera Utara
61 Tabel 4.36 Efisiensi thermal aktual bahan bakar solar + 4 ml Hi-Cester
Beban Statis kg
Putaran Mesin rpm
ṁf kgjam
Daya Aktual kW
Eff. Thermal Aktual
3,5
1400 0,1646
0,413 15,6
1800 0,2121
0,739 21,7
2200 0,2884
1,127 24,3
2600 0,3644
1,681 28,7
3000 0,5378
2,097 24,3
4,5
1400 0,1844
0,728 24,6
1800 0,2134
1,077 31,4
2200 0,2917
1,639 35,0
2600 0,3597
2,081 36,0
3000 0,5172
2,276 27,4
Tabel 4.37 Efisiensi thermal aktual bahan bakar solar + 5 ml Hi-Cester
Beban Statis kg
Putaran Mesin rpm
ṁf kgjam
Daya Aktual kW
Eff. Thermal Aktual
3,5
1400 0,1486
0,352 14,6
1800 0,2156
0,651 18,6
2200 0,2872
1,069 22,9
2600 0,3764
1,459 23,9
3000 0,5274
1,815 21,2
4,5
1400 0,1608
0,593 22,7
1800 0,2360
0,905 23,6
2200 0,2967
1,430 29,7
2600 0,3634
1,846 31,3
3000 0,5239
2,149 25,3
Universitas Sumatera Utara
62 Perbandingan efisiensi thermal aktual pada pangujian mesin dengan bahan
bakar solar dan campuran solar dan Hi-Cester untuk tiap variasi putaran dan bahan bakar dapat dilihat pada grafik berikut:
Gambar 4.13 Grafik efisiensi thermal aktual vs putaran, beban 3,5 kg
Berdasarkan grafik pada gambar 4.13 di atas dapat kita lihat bahwa efisiensi thermal aktual mesin diesel dengan bahan bakar solar lebih rendah
dibanding dengan efisiensi thermal aktual mesin diesel dengan bahan bakar campuran solar dan Hi-Cester. Efisiensi thermal aktual terendah yaitu pada
putaran 1400 rpm bahan bakar solar sebesar 12,7. Efisiensi thermal aktual tertinggi yaitu pada putaran 2600 rpm bahan bakar solar + 2 ml Hi-Cester sebesar
39,9.
Gambar 4.14 Grafik efisiensi thermal aktual vs putaran, beban 4,5 kg
Universitas Sumatera Utara
63 Berdasarkan grafik pada gambar 4.14 di atas dapat kita lihat bahwa
efisiensi thermal brake mesin diesel dengan bahan bakar solar lebih rendah dibanding dengan efisiensi thermal aktual mesin diesel dengan bahan bakar
campuran solar dan Hi-Cester. Efisiensi thermal aktual terendah yaitu pada putaran 1400 rpm bahan bakar solar sebesar 17,2 . Efisiensi thermal aktual
tertinggi yaitu pada putaran 2600 rpm bahan bakar solar + 2 ml Hi-Cester sebesar 40,3.
Kenaikan efisiensi thermal aktual setelah menggunakan Hi-Cester diakibatkan oleh kenaikan nilai kalor bahan bakar. Kenaikan nilai kalor bahan
bakar mengakibatkan daya yang dihasilkan mesin semakin tinggi.
4.3. Pengujian Kadar Emisi Gas Buang
