4.4.4 AFR yang dihasilkan bahan bakar “H2,5”
Perhitungan Sfc menggunakan persamaan 4.6, dengan mensubtitusi data pada persamaan. Namun terlebih dahulu dihitung laju aliran udara yang masuk ke
mesin dengan subtitusi data kepersamaan 4.7. dikarenakan gas hidrogen masuk melalui jalur udara masuk mesin maka laju aliran udara yang dihitung pada
persamaan 4.7 adalah m
at
massa gas total. Sehinga rumus mencari ma menjadi : �̇
�
= �̇
��
− �̇
�ℎ
..........................4.8 Dimana :
ṁ
a
= laju aliran udara ṁ
at
= laju aliran gas masuk mesin dihitung menurut pers 4.7 ṁ
fh
= laju hidrogen masuk ruang bakar
Sementara laju aliran hidrogen bergantung akan waktu habis dari bahan bakar, dan menggunakan rumus.
�̇
�ℎ
= �̇
�
+ �̇
��
...........................4.9 Dimana :
�̇
�ℎ
= laju aliran hidrogen �̇
�
= laju aliran bahan bakar total �̇
��
= laju aliran bahan bakar campuran
Jadi Pada pembebanan 2 lampu 200 watt pada putaran 4231 rpm. Didapat data sebagai berikut :
�̇
�
= 0,6316 kgjam �̇
��
= 0,6162 kgjam P
= 205 watt = 0,205 kW n
= 4231 rpm
Universitas Sumatera Utara
V
d
= 95 × 10
−6
�
3
V
c
= 10 × 10
−6
�
3
P
i
= 85 kPa R
= 0,287 kJkg.K T
i
= 333 K
Sehinga didapat �̇
�ℎ
= �̇
�
+ �̇
��
�̇
�ℎ
= 0,6316 kg
jam − 0,6163 kgjam
�̇
�ℎ
= 0,0153 �����
Dan untuk udara �
��
= �
�
�
�
+ �
�
�. �
�
�
��
= 8595 × 10
−6
+ 10 × 10
−6
0,287 × 333 �
��
= 0,00009338 ��
��� − ����� Maka:
ṁ
��
= �0,00009338
�� ��� − ������
1 ��� �
3600 ���
60 ��� � �
1 �����
2 ��� �
ṁ
��
= 0,0028016 �����
ṁ
��
= 10,0857 �����
Sehingga: �̇
�
= �̇
��
− �̇
�ℎ
Universitas Sumatera Utara
�̇
�
= 10,0857
�����
− 0,0153
�����
�̇
�
= 10,0704 �����
Dengan dapatnya nilai ini dapat dihitung AFR dengan cara : ��� =
ṁ
�
ṁ
�
��� = 10,0704
����� 0,6316
����� ��� = 15,9447
Dengan melakukan hal yang sama pada pembebanan 4, 6, 8, 10, dan 12 lampu akan dihasilkan AFR seperti yang ditampilkan dalam tabel 4.20.
Tabel 4.20 AFR hasil pengujian dengan bahan bakar ”H2,5”
Bahan Bakar Parameter
Performansi Jumlah lampu 100 Watt
2 4
6 8
10 12
H2,5
n rpm
4231 4300
4428 4518
4571 4436
P Watt
205 412,5
630,01 825
1050 1104
ṁ
fh kgjam
0,0153 0,0175
0,0196 0,0205
0,0213 0,023
ṁ
a kgjam 10,0704
10,0682 10,0661
10,0652 10,0644
10,0627 ṁf kgjam
0,6316 0,72
0,806 0,8438
0,8780 0,9474
AFR 15,9447
13,9836 12,4894
11,9291 11,4622
10,6217
Perbandingan harga AFR dan Putaran untuk masing-masing pengujian pada setiap variasi bahan bakar dapat dilihat pada gambar berikut:
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.7 Grafik AFR vs Beban
Gambar 4.8 Grafik AFR vs Putaran rpm tiap bahan bakar Berdasarkan hasil perhitungan dengan variasi pembebanan jumlah lampu
yang sama pada tiap jenis bahan bakar maka didapat bahwa AFR terendah terjadi
pada pengujian dengan menggunakan bahan bakar “Et” pada putaran mesin 4026
rpm yaitu sebesar 9,3386. Sedangkan AFR tertinggi terjadi pada pengujian dengan
menggunakan bahan bakar “P” pada putaran mesin 4330 rpm yaitu sebesar
16,436. Besar nilai AFR bergantung akan besarnya laju udara masuk mesin dan laju bahan bakar yang dikonsumsi.
Universitas Sumatera Utara
4.5 Efisiensi Termal
Efisiensi termal brake brake thermal eficiency,η
b
merupakan perbandingan antara daya keluaran aktual terhadap laju panas rata–rata
yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar. Efisiensi thermal brake dari masing-masing pengujian pada tiap variasi beban dan
putaran dapat dihitung menggunakan persamaan berikut :
η
b
=
�
�
ṁ
�
. ���.η
p
� 3600 ...................4.10
dimana :
η
b
: efisiensi thermal brake LHV : nilai kalor bahan bakar kjkg
η
p
: nilai efisiensi pembakaran 0,97
4.5.1 Efisiensi termal yang dihasilkan bahan bakar “P”
Perhitungan Efisiensi termal menggunakan persamaan 4.10, dengan mensubtitusi data pada persamaan. Namun harus terlebih dahulu dicari nilai LHV
dengan persamaan LHV = HHV – 3240……………………………………………………4.11 lit 5
Dimana : HHV : High Heat Value 47206 kjkg hasil pengujian bom kalorimeter
Sehingga nilai LHV menjadi LHV = 47206 – 3240 = 43966 kjkg
Universitas Sumatera Utara
Kategori