24 Umumnya kandungan hidrogen dalam bahan bakar cair berkisar 15 yang berarti
setiap satu satuan bahan bakar, 0,15 bagian merupakan hidrogen. Pada proses pembakaran sempurna, air yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar adalah
setengah dari jumlah mol hidrogennya. Selain berasal dari pembakaran hidrogen, uap air yang terbentuk pada proses pembakaran dapat pula berasal dari kandungan
air yang memang sudah ada didalam bahan bakar moisture. Panas laten pengkondensasian uap air pada tekanan parsial 20 kNm2 tekanan yang umum
timbul pada gas buang adalah sebesar 2400 kJkg, sehingga besarnya nilai kalor bawah LHV dapat dihitung berdasarkan persamaan berikut :
LHV = HHV – 2400 M + 9 H2 Pers 7
LHV = Nilai Kalor Bawah Jkg M = Persentase kandungan air dalam bahan bakar moisture
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. Peraturan
pengujian berdasarkan ASME American of Mechanical Enggineers menentukan penggunaan nilai kalor atas HHV,sedangkan peraturan SAE Society of Automot
ive Engineers menentukan penggunaan nilai kalor bawah LHV.
2.9 Pembakaran
Pembakaran adalah reaksi kimia dari unsur-unsur bahan bakar dengan zat asam yang kemudian menghasilkan panas yang disebut heat energy. Oleh karena
itu pada setiap pembakaran diperlukan bahan bakar, zat asam dan suhu yang
Universitas Sumatera Utara
25 cukup tinggi untuk awal mulanya pembakaran. Proses pembakaran pada motor
diesel tidak berlangsung dalam beberapa tahapan. Disamping itu penyemprotan bahan bakar juga tidak dilaksanakan sekaligus, tetapi berlangsung antara 30-40
derajat sudut engkol. Dalam hal ini tekanan udara akan naik selama langkah kompresi berlangsung.
Apabila suatu reaksi kimia terjadi, molekul-molekul reaktan akan diuraikan dan kemudia tersusun kembali membentuk produk gas hasil pembakaran. Suatu
bahan bakar dapat dikatakan telah terbakar sempurna jika kandungan seluruh karbon yang terdapat didalam bahan bakar yang dibakar berubah menjadi
karbondioksida CO
2
dan seluruh hydrogen yang dibakar menjadi air H
2
O. Sebaliknya apabila kondisi tersebut tidak terpenuhi maka dikatakan proses
pembakaran tidak sempurna. Reaksi pembakaran tersebut dapat dinyatakan dengan persamaan reaksi kimia
sebagai berikut : Reaktan-reaktan
Produk-produk Atau
Bahan bakar + Pengoksidasi Produk-produk
Reaksi pembakaran sempurna dari hydrogen dengan oksigen sebagai berikut : 2 H
2 +
O
2
= 2H
2
O Pembakaran dapat didefinisikan sebagai reaksi oksidasi yang berlangsung
sangat cepat 0,001-0,002 detik disertai pelepasan energi. Ada tiga klasifikasi kecepatan pembakaran, yaitu:
1. Explosive adalah proses pembakaran dengan laju pembakaran sangat cepat dan tidak menampakkan adanya gelombang ledakan,
Universitas Sumatera Utara
26 2. Deflagaration yaitu pembakaran dengan perambatan api subsonic
3. Detonation adalah pembakaran dengan perambatan api supersonic.
Gambar 2.4 Proses Pembakaran Mesin Diesel
Tahapan Pembakaran Pada Motor Diesel : a. Pembakaran Tertunda A-B
Tahap ini merupakan tahap persiapan pembakaran. Bahan bakar disemprotkan oleh injektor berupa kabut ke udara panas dalam ruang bakar
sehingga menjadi campuran yang mudah terbakar. Tahap ini bahan bakar belum terbakar atau dengan kata lain pembakaran belum dimulai. Pembakaran dimulai
pada titik B, peningkatan tekanan terjadi secara konstan, karena piston terus bergerak menuju TMA.
Universitas Sumatera Utara
27 b. Rambatan Api B-C
Campuran yang mudah terbakar telah terbentuk dan merata diseluruh bagian dalam ruang bakar. Awal pembakaran mulai terjadi di beberapa bagian
dalam silinder. Pembakaran ini berlangsung sangat cepat sehingga terjadilah letupan explosive.
Letupan ini berakibat tekanan dalam silinder meningkat dengan cepat. Akhir tahap ini disebut tahap pembakaran letupan dengan tekanan 30 kgcm².
c. Pembakaran Langsung C-D Injektor terus menyemprotkan bahan bakar dan terakhir pada titik D
karena injeksi bahan bakar terus berlangsung didalam udara yang bertekanan dan bersuhu tinggi, maka bahan bakar yang di injeksi akan langsung terbakar.
Tahap ini pembakaran dikontrol oleh jumlah bahan bakar yang diinjeksikan, sehingga tahap ini disebut tahap pengontrolan pembakaran.
d. Pembakaran Lanjutan D-E Dititik D, injeksi bahan bakar berhenti, namun bahan bakar masih ada
yang belum terbakar. Periode ini sisa bahan bakar diharapkan akan terbakar seluruhnya. Apabila tahap ini terlalu panjang akan menyebabkan suhu gas buang
meningkat dan efisiensi pembakaran berkurang. Beberapa penyebab terjadinya tertundanya pembakaran disebabkan jenis dan
kualitas bahan bakar, temperatur udara yang dikompresikan, turbulensi udara, sistem pengabutan yang tidak sempurna, kondisi injektor yang tidak layak pakai,
dan kerja pompa injeksi yang kurang baik.
Universitas Sumatera Utara
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
