Krisnadi T.A.P Naibaho : Pengujian Performansi Motor Diesel Dengan Biodiesel Dari Dimethil Ester, 2009. USU Repository © 2009
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 massa bahan bakar kgjam
Besarnya laju aliran udara
. a
m
diperoleh dengan membandingkan besarnya tekanan udara masuk yang telah diperoleh melalui pembacaan air flow
manometer Tabel 4.3 terhadap kurva viscous flow metre calibration. 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 mb 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
Krisnadi T.A.P Naibaho : Pengujian Performansi Motor Diesel Dengan Biodiesel Dari Dimethil Ester, 2009. USU Repository © 2009
Gambar 4.7 Kurva Viscous Flow Meter Calibration lit.10 hal 3-11.
Untuk pengujian dengan menggunakan biodiesel B-10, beban 10 kg dan putaran 1000 rpm, tekanan udara masuk = 4 mm H
2
O Tabel 4.3. Dari kurva kalibrasi diperoleh laju aliran massa udara sebesar 11,38 kgjam untuk tekanan
udara masuk = 10 mm H
2
O , sehingga untuk tekanan udara masuk = 4 mm H
2
O diperoleh laju aliran massa udara sebesar 4,552 kgjam dengan interpolasi,
setelah dikalikan faktor koreksi C
f
, maka laju aliran massa udara yang sebenarnya :
a
m
.
= 4,552 x 0,946531125 = 4,308609681 kgjam
Dengan cara perhitungan yang sama, maka diperoleh harga laju aliran massa udara m
a
untuk masing–masing pengujian tiap variasi beban dan putaran .
Krisnadi T.A.P Naibaho : Pengujian Performansi Motor Diesel Dengan Biodiesel Dari Dimethil Ester, 2009. USU Repository © 2009
Dengan diperolehnya harga laju aliran massa bahan bakar, maka dapat dihitung besarnya rasio udara bahan bakar AFR.
Untuk pengujian dengan menggunakan bahan bakar biodiesel B-10, beban 10 kg dan putaran 1000 rpm :
AFR = 6
0,76094117 1
4,30860968
= 5,662211242
Hasil perhitungan AFR untuk masing–masing pengujian pada tiap variasi beban dan putaran dapat dilihat pada tabel di bawah ini :
Tabel 4.5 Perbandingan udara dan bahan bakar AFR pada pengujian biodiesel B-10, biodiesel B-20 dan solar .
Dengan Bahan Bakar Biodiesel B-10 Beban
Statis kg
Putaran rpm
Perbandingan Udara dan Bahan Bakar AFR
10 1000
5,662211242
1400 6,630199580
1800 9,357220412
2200 8,729242327
2600
9,541103496
Krisnadi T.A.P Naibaho : Pengujian Performansi Motor Diesel Dengan Biodiesel Dari Dimethil Ester, 2009. USU Repository © 2009
2800 9,759681503
25 1000
4,577994934
1400 7,480225141
1800
12,66364645
2200 11,67831068
2600 10,97053428
2800 10,06152732
Dengan Bahan Bakar Biodiesel B-20 Beban
Statis kg
Putaran rpm
Perbandingan Udara dan Bahan Bakar AFR
1000 4,704631401
1400 6,533053775
1800 8,023200666
Krisnadi T.A.P Naibaho : Pengujian Performansi Motor Diesel Dengan Biodiesel Dari Dimethil Ester, 2009. USU Repository © 2009
10 2200
8,536685511
2600 9,454366191
2800 9,789172187
25 1000
6,260698647
1400 8,378823616
1800 10,03377139
2200 10,38072060
2600 13,53101950
2800
14,04103485
Krisnadi T.A.P Naibaho : Pengujian Performansi Motor Diesel Dengan Biodiesel Dari Dimethil Ester, 2009. USU Repository © 2009
Dengan Bahan Bakar Solar Beban
Statis kg
Putaran rpm
Perbandingan Udara dan Bahan Bakar AFR
10 1000
3,655110014
1400 4,055790693
1800
4,668201728
2200
6,630199557
2600 5,610168855
2800 6,106306237
25 1000
4,746265302
1400
6,323149497
1800
7,201083460
2200 7,494103110
2600 8,415253283
2800 8,899247442
Krisnadi T.A.P Naibaho : Pengujian Performansi Motor Diesel Dengan Biodiesel Dari Dimethil Ester, 2009. USU Repository © 2009
o Pada pembebanan 10 kg gambar 4.8, AFR terendah saat menggunakan solar
pada putaran 1000 rpm yaitu 3,655110014. Sedangkan AFR tertinggi saat menggunakan biodiesel B-20 pada putaran 2800 rpm sebesar 9,789172187.
o Pada pembebanan 25 kg gambar 4.9, AFR terendah terjadi saat
menggunakan biodiesel B-10 pada putaran 1000 rpm yaitu sebesar 4,577994934. Sedangkan AFR tertinggi terjadi saat dengan menggunakan
biodiesel B-20 pada putaran 2800 rpm yaitu sebesar 14,04103485. AFR terendah terjadi ketika menggunakan solar pada putaran 1000 rpm
yaitu sebesar 3,655110014. Sedangkan AFR tertinggi terjadi ketika dengan menggunakan biodiesel B-20 pada putaran 2800 rpm yaitu sebesar
14,04103485. Semakin tinggi putaran dan beban mesin, maka semakin kecil ratio
perbandingan udara bahan bakar. Ini disebabkan karena pada putaran dan beban maksimal mesin mengalami ”overlap” dimana pada saat ini terjadi proses
pembakaran yang sangat cepat dimana diperlukan bahan bakar dengan jumlah besar, sehingga diperlukan udara yang besar pula untuk mengimbangi bahan
bakar tadi. Perbandingan harga AFR masing-masing pengujian pada setiap variasi
beban dan putaran dapat dilihat pada gambar berikut :
Krisnadi T.A.P Naibaho : Pengujian Performansi Motor Diesel Dengan Biodiesel Dari Dimethil Ester, 2009. USU Repository © 2009
2 4
6 8
10 12
1000 1400
1800 2200
2600 2800
Putaran rpm
AF R
Biodiesel B-10 Biodiesel B-20
Solar
Gambar 4.8 Grafik AFR vs putaran untuk beban 10 kg.
2 4
6 8
10 12
14 16
1000 1400
1800 2200
2600 2800
Putaran rpm
AF R
Biodiesel B-10 Biodiesel B-20
Solar
Gambar 4.9 Grafik AFR vs putaran untuk beban 25 kg.
Krisnadi T.A.P Naibaho : Pengujian Performansi Motor Diesel Dengan Biodiesel Dari Dimethil Ester, 2009. USU Repository © 2009
4.2.5 Effisiensi volumetris
Kategori