Gambar 4.10 Grafik Effisiensi volumetris vs Putaran pada beban 10 kg
Gambar 4.11 Grafik Effisiensi volumetris vs putaran pada beban 25 kg Dari keterangan kedua gambar dapat disimpulkan Efisiensi volumetris
teritnggi terjadi ketika menggunakan bahan bakar biofuel vitamin engine +solar dan solar murni pada beban 25 kg dengan putaran 2800 rpm yaitu sebesar 1,78785881.
Effisiensi volumetris terendah terjadi ketika tanpa menggunakan bahan bakar solar murni pada beban 10 kg dan dengan putran 1000 rpm yaitu 0,861156042 gambar
4.10 dan 4.11.
0,2 0,4
0,6 0,8
1 1,2
1,4 1,6
1,8 2
500 1000
1500 2000
2500 3000
E fis
ie n
si v o
lu m
e tr
ik
Putaran rpm
Efisiensi Volumetrik vs Putaran
Solar Murni Biofuel
vitamin + Solar
0,2 0,4
0,6 0,8
1 1,2
1,4 1,6
1,8 2
500 1000
1500 2000
2500 3000
E fis
ie n
si V o
lu m
e tr
ik
Putaran rpm
Efisiensi Volumetrik vs Putaran
Solar Murni Biofuel
vitamin + Solar
Efisiensi menunjukkan perbandingan antara jumlah udara yang terisap sebenarnya terhadapa jumlah udara yang terisap sebanyak volume langkah torak
untuk setiap langkah isap. Efisiensi volumetris sangat dipengaruhi oleh putaran mesin. Artinya semakin tinggi putaran mesin maka efisiensi volumetrisnya semakin
besar dan sebaliknya.
3.5.1 Efisiensi Thermal Brake
Efisiensi thermal brake Brake Thermal Eficiency, η
b
merupakan perbandingan antara daya keluaran actual terhadap laju panas rata-rata yang
dihasilkan dari pembakaranbahan bakar. Efisiensi thermal brake dihitung dengan menggunakan persamaan berikut :
η
b
=
�
�
�
�
. ���
· 3600 dimana:
η
b
= Efisiensi thermal brake LHV = nilai kalor pembakaran bahan bakar kJkg
Dalam pengujian ini diasumsikan gas buang yang keluar dari knalpot mesin uji masih mengandung uap air uap air yang terbentuk dari proses pembakaran bahan
bakar yang belum sempat mengalami kondensasi didalam silinder sebelum langkah buang terjadi sehingga kalor laten kondensasi uap air tidak diperhiitungkan sebagai
nilai kalor bahan bakar LHV, Low Heating Value. Hal ini berarti untuk mendapatkan nilai LHV, maka nilai kalor bahan bakar yang telah diperoleh dari
pengujian sebelumnya HHV, High Heating Value dengan menggunakan bom
kalorimeter harus dikurangkan dengan besarnya kalor laten kondensasi uap air yang terbentuk dari proses pembakaran.
LHV = HHV- Qlc dimana :
Qlc = kalor laten kondensasi uap air. Dengan mengasumsikan tekanan parsial yang terjadi pada knalpot mesin uji
adalah sebesar 20 kNm
2
tekanan parsial yang umumnya terjadi pada knalpot motor bakar, maka dari tabel uap diperoleh besarnya kalor laten kondensasi uap air yaitu
sebesar 2400 kJkg. Bila diasumsikan pembakaran yang terjadi adalah pembakaran sempurna maka besarnya uap air yang terbentuk dari pembakaran bahan bakar
dihitung dengan menggunakan persamaan berikut : Berat H dalam bahan bakar =
�.��.� ����
�
�
�
�
�
�
x 100 dimana :
x,y dan z = konstanta jumlah atom
AR H = Berat atom Hidrogen
����
�
�
�
�
�
�
= Berat molekul C
x
H
y
O
z
Massa air yang terbentuk = ½
x
y
x
berat H dalam bahan bakar
x
massa bahan bakar
Dimana bahan bakar yang dipakai adalah solar C
16
H
34
: Maka didapat : C
16
H
34
CO
2
+ H
2
O 16 CO
2
+ 17 H
2
O
Jadi : C = 16 . 12 = 192
O = 16 . 32 = 256 H = 17 . 2 = 34
= 1010 O = 17 . 16 = 272 +
Dengan diperolehnya massa air yang terbentuk, maka dapat dihitung besarnya kalor laten kondensasi uap air dari proses pembakaran tiap 1 kg.
Berat H dalam bahan bakar =
17,1 1010
x 100 Maka H
= 1,683168317 Maka
Qlc = 2400.1,6833168317 Jkg = 4039,603961 Jkg
Sehingga besarnya LHV untuk solar murni dapat dihitung sebagai berikut : LHV = HHV – Qlc
= 42139,225 – 40349,603961 Jkg = 38099,62139 Jkg
Dan untuk LHV biofuel vitamin + solar dapat dihitung sebagai berikut : LHV = 42533,05 – 4039,6039
= 38493,44603 Jkg
Untuk pengujian solar murni, beban 10 kg dan putaran 1000 rpm : η
b
=
3,3493333333 1,010631229 ·38099,62139
·3600 = 0,341301409
Dengan metode perhitungan yang sama, dilakukan untuk menghitung efisiensi thermal brake pada pengujian dengan menggunakan bahan bakar biofuel
vitamin engine + solar dan solar murni pada tiap variasi beban dan putaran. Hasil perhitungan efisiensi thermal brake dapat dilihat pada Lampiran A hal. viii.
Pada pembebanan 10 kg gambar 4.12, BTE terendah terjadi saat menggunakan
bahan bakar solar murni pada putaran 2200 dan 2600 rpm yaitu 0,291863729. Sedangkan BTE tertinggi terjadi saat menggunakan biofuel vitamin engine +
solar pada putaran 1400 rpm yaitu sebesar 0,409808912.
Pada pembebanan 25 kg gambar 4.13, BTE terendah terjadi saat menggunakan solar murni pada putaran 2800 rpm yaitu 0,785786965. Sedangkan BTE tertinggi
terjadi saat menggunakan biofuel vitamin engine + solar pada putaran 1000 rpm yaitu sebesar 1,120072309.
BTE terendah terjadi ketika menggunakan solar murni pada beban 10 kg dan putaran 2200 dan 2600 rpm yaitu 0,291863729. BTE tertinggi terjadi ketika
menggunakan biofuel vitamin engine + solar pada beban 25 kg dan putaran 1000 rpm yaitu sebesar 1,120072309.
