55
Gambar 4.6 Grafik AFR vs putaran mesin pada pembebanan 3,5 kg
Gambar 4.7 Grafik AFR vs putaran mesin pada pembebanan 4,5 kg Dari grafik terlihat biodiesel 20 memiliki Air Fuel Ratio terendah dan
solar memiliki Air Fuel Ratio tertinggi.
4.4.4 Efisiensi Volumentris
Efisiensi volumentris didefinisikan sebagai volum aliran udara yang memasuki sistem isap dibagi dengan laju aliran yang digunakan oleh piston.
Dengan memasukkan harga tekanan dan temperature udara yaitu sebesar
10 20
30 40
50 60
70 80
90
1800 2000
2200 2400
2600 2800
A FR
Putaran rpm
AFR pada pembebanan 3,5 kg
SOLAR
B 5 B 10
B 15 B 20
10
20 30
40 50
60 70
80 90
100
1800 2000
2200 2400
2600 2800
A FR
Putaran rpm
AFR pada pembebanan 4,5 kg
SOLAR B 5
B 10 B 15
B 20
Universitas Sumatera Utara
56
100 kPa dan suhu 27
o
C, maka dihitung nilai massa jenis udara dengan persamaan 2.12.
m
a
̇
dimana: m
a
̇ = laju aliran udara kgjam ρa = kerapatan udara kgm
3
Vs = volume langkah torak m
3
= 0.00023 berdasarkan spesifikasi mesin Dengan diperolehnya massa jenis udara, maka dapat dihitung besarnya
efisiensi volumetrik untuk masing-masing pengujian dengan variasi persentase biodiesel, putaran mesin dan beban.
Diasumsikan udara sebagai gas ideal sehingga massa jenis udara dapat diperoleh dengan persamaaan berikut:
ρ
a
=
Pa Ta
Dimana: R = Konstanta gas untuk udara = 287 Jkg K
Dengan memasukkan harga tekanan dan temperature udara yaitu sebesar 100 kPa dan suhu 27
o
C, maka diperoleh massa jenis udara sebesar: ρ
a
=
100000 28 2 2 3
= 1.18 kgm
3
Dengan diperolehnya massa jenis udara, maka dapat dihitung besarnya efisiensi volumetris untuk masing-masing pengujian dengan variasi bahan bakar,
putaran mesin, dan beban. Untuk pengujian menggunakan solar beban 3.5 kg pada putaran mesin 1800
rpm maka didapatkan nilai efisiensi volumetrik:
Universitas Sumatera Utara
57
1 18
x 100 η
v
= 122,61
Harga effisiensi volumetrik untuk masing-masing pengujian dapat dihitung dengan melakukan perhitungan yang sama dengan perhitungan di atas dengan
variasi beban, putaran mesin, dan bahan bakar dengan beberapa variasi seperti ditunjukkan pada tabel 4.11 dibawah ini:
Tabel 4.11 Efisiensi Volumentris
Beban kg
Putaran rpm
EFISIENSI VOLUMENTRIS
Solar Solar
+M.Canola 5
Solar +M.Canola
10 Solar
+M.Canola 15
Solar +M.Canola
20
3.5
1800 122.61
119.00 122.61
107.34 96.98
2000 119.84
116.84 116.31
101.83 91.22
2200 119.84
114.12 114.12
99.95 90.94
2400 128.59
108.18 108.23
95.47 89.98
2600 125.85
109.85 108.32
98.60 88.53
2800 123.27
115.27 106.55
102.28 90.38
4.5
1800 126.61
120.40 116.61
112.34 100.98
2000 123.84
118.84 111.33
111.47 100.50
2200 125.02
122.12 121.92
110.89 106.89
2400 121.59
120.89 119.00
112.34 105.58
2600 120.34
118.35 118.83
111.74 107.36
2800 123.87
117.32 118.91
110.48 109.58
Universitas Sumatera Utara
58
Pada pembebanan 3,5 kg efisiensi volumetris terendah terjadi pada penggunaan Solar + M.Canola 20 dengan putaran mesin 2600 rpm yaitu
sebesar 88.53 sedangkan efisiensi volumetris tertinggi terjadi pada penggunaaan solar pada putaran mesin 2400 rpm yaitu sebesar 128.59
Pada pembebanan 4,5 kg efisiensi volumetris terendah terjadi pada penggunaan Solar + M.Canola 20 dengan putaran mesin 2000 rpm yaitu
sebesar 100.50 sedangkan efisiensi volumetris tertinggi terjadi pada penggunaaan solar pada putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar 126.61
Perbandingan efisiensi volumetrik dari masing-masing pengujian pada tiap variasi putaran dapat dilihat pada Gambar 4.8 dan 4.9 berikut:
Gambar 4.8 Grafik efisiensi volumentrik vs putaran mesin pada beban 3,5 kg
20 40
60 80
100 120
140
1800 2000
2200 2400
2600 2800
E f.
V ol
u m
e n
tr is
Putaran rpm
Ef.Volumentris pada pembebanan 3,5 kg
SOLAR B 5
B 10 B 15
B 20
Universitas Sumatera Utara
59
Gambar 4.9 Grafik efisiensi volumentrik vs putaran mesin pada beban 4,5 kg Efisiensi volumetris dipengaruhi oleh laju aliran udara, besar putaran
mesin dan kalor bahan bakar, semakin tinggi kandungan biodiesel semakin rendah pula efisiensi volumetrisnya. Hal ini dikarenakan waktu
pembakaran yang semakin singkat.
4.4.5 Daya Aktual
