3.6 Diagram Alir Pengujian 3.6.1 Diagram Alir Pengujian Nilai Kalor Bahan Bakar
Gambar 3.5 Diagram Alir Pengujian Nilai Kalor Bahan Bakar Mulai
•
Berat sampel bahan bakar 0,20 gr.
•
Volume air pendingin: 1250 ml
•
Tekanan oksigen 30 bar
Melakukan pengadukan terhadap air pendingin selama 5 menit.
Mencatat temperature air pendingin T
1
°C
Menyalakan bahan bakar Melanjutkan pengadukan terhadap air
pendingin selama 5 menit
Mencatat kembali temperature air pendingin T
2
°C Menghitung HHV bahan bakar:
HHV = T
2
– T
1
– T
kp
x C
v
x 1000 Jkg
A B
A B
Pengujian = 5 kali
5
5 1
kg J
HHV HHV
i i
rata rata
∑
= −
=
Selesai
3.6.2 Diagram Alir Pengujian Unjuk Kerja Motor Otto
Tidak
Ya
Gambar 3.6 Diagram Alir Pengujian Unjuk Kerja Motor Otto Mulai
Persiapan Peralatan Pengujian
Melakukan Pengujian dengan variasi Putaran 1500, 2000, 2500, 3000, 3500
rpm dan beban 10 kg.
Pencatatan Data Hasil Pengujian dari Pembacaan Instrumentasi, meliputi:
Torsi, Waktu menghabiskan bahan bakar, aliran udara, temperatur air masuk dan
keluar, temperatur gas buang dan rotameter.
Sudah selesai Pengujian dengan semua variasi bahan bakar.
Pengolahan Data: Torsi dan Daya
Konsumsi Bahan Bakar Spesifik Rasio Udara Bahan Bakar AFR
Efisiensi Volumetris Efisiensi Thermal Brake
Selesai
BAB IV ANALISA DAN HASIL PENGUJIAN
Untuk memudahkan memahami semua perhitungan pada Bab 4 ini, ada baiknya setiap bahan bakar yang diuji diberikan simbol atau pun lambang yang
mudah dipahami, yaitu: Bahan Bakar 100 Premium, tetap Premium
Bahan Bakar 95 Premium dicampur 5 Alkohol 96, disingkat PA-5
Bahan Bakar 93 Premium dicampur 7 Alkohol 96, disingkat PA-7
Bahan Bakar 91 Premium dicampur 9 Alkohol 96, disingkat PA-9
4.1 Pengujian Nilai Kalor Bahan Bakar
Besarnya nilai kalor yang dihasilkan dari masing-masing pengujian baik dengan menggunakan bahan bakar “Premium”, “PA-5”, “PA-7” dan “PA-9” dapat
dihitung dengan persamaan berikut: HHV = T
2
– T
1
– T
kp
x C
v
kJkg Dimana:
HHV = Nilai Kalor Atas High Heating Value T
1
= Temperatur air pendingin sebelum dinyalakan °C T
2
= Temperatur air pendingin sesudah penyalaan °C T
kp
= Kenaikan temperature akibat kawat penyala 0.05 °C C
v
= Panas jenis bom kalorimeter 73529.6 kJkg °C
Pada pengujian pertama bahan bakar Premium, diperoleh: T
1
= 26.25 °C T
2
= 26.93 °C Maka, HHV
Premium
= 26.93 – 26.25 – 0.05 x 73529.6 = 46323.648 kJkg
Pada pengujian pertama bahan bakar PA-5, diperoleh: T
1
= 25.22 °C T
2
= 25.84 °C Maka, HHV
PA-5
= 25.84 – 25.22 – 0.05 x 73529.6 = 41911.872 kJkg
Pada pengujian pertama bahan bakar PA-7, diperoleh: T
1
= 25.42 °C T
2
= 26.01 °C Maka, HHV
PA-7
= 26.01 – 25.42 – 0.05 x 73529.6 = 39705.984 kJkg
Pada pengujian pertama bahan bakar PA-9, diperoleh: T
1
= 25.52 °C T
2
= 25.94 °C
Maka, HHV
PA-9
= 25.94 – 25.52 – 0.05 x 73529.6 = 27205.952 kJkg
Cara perhitungan yang sama dilakukan untuk menghitung nilai kalor pada pengujian kedua hingga kelima. Selanjutnya untuk memperoleh harga nilai kalor
rata-rata bahan bakar digunakan persamaan berikut ini:
5
5 1
kg kJ
HHV HHV
i i
rata rata
∑
= −
=
Data temperatur air pendingin sebelum dan sesudah penyalaan serta hasil perhitungan untuk nilai kalor pada pengujian pertama hingga kelima dan nilai
kalor rata-rata dengan menggunakan bahan bakar “Premium”, “PA-5”, “PA-7”, dan “PA-9” dapat dilihat pada tabel 4.1 berikut:
Tabel 4.1 Data Hasil Pengujian dan Perhitungan Bom Kalorimeter.
Bahan Bakar
No. Pengujian
T
1
°C T
2
°C HHV
Kjkg HHV
rata – rata
kJkg
Premium
1 26.25
26.93 46323.648
47206.003 2
27.12 27.82
47794.24 3
28.95 29.64
47058.944 4
24.62 25.33
48529.536 5
25.45 26.13
46323.648
PA-5
1 25.22
25.84 41911.872
42205.990 2
26.03 26.67
43382.464 3
26.79 27.39
40441.28 4
27.48 28.10
41911.872 5
28.24 28.88
43382.464
PA-7
1 25.42
26.01 39705.984
38970.688 2
26.23 26.82
39705.984 3
26.98 27.55
38235.392 4
27.73 28.31
38970.688 5
28.49 29.06
38235.392
PA-9
1 25.52
25.94 27205.952
28676.544 2
26.11 26.53
27205.952 3
26.66 27.12
30147.136 4
27.29 27.75
30147.136 5
27.96 28.40
28676.544
Untuk HHV alkohol diperoleh 29620 kjkg. [ Sumber:
http:www.ces.ncsu.eduforestrybiomasspubswb008.pdf ]
Perbandingan nilai kalor atas atau High Heating Value HHV dari masing-masing jenis bahan bakar dapat dilihat pada gambar 4.1 di bawah ini:
Gambar 4.1 Grafik hasil pengujian Bom Kalorimeter Nilai kalor bahan bakar menunjukkan energi yang dilepaskan pada proses
pembakaran bahan bakar per satuan massanya. Dari gambar 4.1 di atas, dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi kadar alkohol dalam campuran premium
alkohol, maka nilai kalor atas bahan bakar semakin menurun. Jadi nilai kalor atas bahan bakar Premium campuran Alkohol 96 lebih rendah daripada nilai kalor
atas bahan bakar premium murni. Sehingga energi yang dihasilkan oleh bahan bakar premium murni pada suatu proses pembakaran akan lebih tinggi
dibandingkan dengan bahan bakar premium campuran alkohol 96.
4.2 Pengujian Unjuk Kerja Motor Bakar Bensin
Data yang diperoleh berdasarkan hasil pembacaan langsung alat uji mesin bensin 4 langkah 4 silinder TecQuipment type TD4A 024 melalui unit
instrumentasi dan perlengkapan yang digunakan pada saat pengujian antara lain:
Torsi N.m melalui Torquemeter. Putaran rpm melalui Tachometer.
Tinggi kolom udara mm H
2
O, melalui pembacaan Air Flow Manometer. Temperatur air masuk °C, melalui pembacaan thermometer.
Temperatur air keluar °C, melalui pembacaan thermometer. Waktu untuk menghabiskan 50 ml bahan bakar s, melalui pembacaan
stopwatch.
4.2.1 Torsi
Besarnya torsi yang dihasilkan berdasarkan hasil pembacaan unit instrumentasi dari masing-masing pengujian baik dengan menggunakan bahan
bakar premium, PA-5, PA-7, dan PA-9 pada kondisi putaran yang berbeda-beda dapat dilihat pada tabel sebagai barikut:
Tabel 4.2 Data hasil pembacaan langsung unit instrumentasi untuk bahan bakar premium pada putaran yang bervariasi dan beban 10 kg.
Bahan Bakar Premium Hasil Pembacaan Unit
Instrumentasi Putaran rpm
1500 2000 2500 3000 3500 Torsi N.m
33.9 28.3
28.7 26.7
26.4
Waktu menghabiskan 50 ml bahan bakar s
69 60
51 47
43
Aliran udara mm H
2
O 19.7
25.9 31
34.8 40
Tabel 4.3 Data hasil pembacaan langsung unit instrumentasi untuk bahan bakar PA-5 pada putaran yang bervariasi dan beban 10 kg.
