70
Gambar 4.7 Grafik AFR vs putaran mesin pada pembebanan 4.5 kg Dapat dilihat dari grafik diatas terlihat bahwa pertamina dex memiliki nilai
AFR tertinggi dan AFR terendah terjadi pada pertamina dex +biodiesel 20
4.4.4 Efisiensi Volumetris
Efisiensi volumetris untuk motor bakar 4 langkah dihitung dengan persamaan berikut:
� = 2
60 1
� dimana:
ma = laju aliran udara kgjam ρa = Kerapatan udara kgm
3
Vs = volume langkah torak m
3
= 0.00023 berdasarkan spesifikasi mesin Diasumsikan udara sebagai gas ideal sehingga massa jenis udara dapat
diperoleh dengan persamaaan berikut:
10 20
30 40
50 60
70 80
90
1800 2000
2200 2400
2600 2800
AFR
Putaran Rpm
AFR pada Pembebanan 4,5 kg
pertadex Biodiesel 5
Biodiesel 10 Biodiesel 15
Biodiesel 20
Universitas Sumatera Utara
71
ρa =
�
Dimana: R = Konstanta gas untuk udara = 287 Jkg K Dengan memasukkan harga tekanan dan temperatur udara yaitu
sebesar100 kPa dan suhu 27
o
C, maka diperoleh massa jenis udara sebesar: ρa =
100000 287
� 27+273
= 1.161440186 kgm
3
Dengan diperolehnya massa jenis udara, maka dapat dihitung besarnya efisiensi volumetrik untuk masing-masing pengujian dengan variasi persentase
biodiesel, putaran mesin dan beban. Untuk pengujian menggunakan solar beban 3.5 kg pada putaran mesin
1800 rpm maka didapatkan nilai efisiensi volumetrik:
� = 2
13.75254 60
1800 1
1.161440186 0.00023 = 93.72374
Harga efisiensi volumetrik untuk masing-masing pengujian dapat dihitung dengan melakukan perhitungan yang sama dengan perhitungan di atas dengan
variasi beban, putaran mesin, dan biodiesel dengan beberapa variasi seperti ditunjukkan pada tabel:
Grafik 4.11 Efisiensi Volumetris
Beban Putaran Efisiensi Volumetris
pertadex Biodiesel
5 Biodiesel
10 Biodiesel
15 Biodiesel
20
3.5
1800 93.723737 68.490423 57.6761458 57.67614583 54.071387
2000 90.83993
68.129947 61.6413809
61.64138085 58.397098
2200 94.379148
73.733709 58.9869673
58.98696732 58.986967
Universitas Sumatera Utara
72 2400
91.921357 75.699941
59.4785254 59.47852538
56.774956 2600
89.841689 72.372471
64.8856641 59.89445913
54.903254 2800
92.693806 69.520354
64.8856641 57.93362862
55.616283
4.5
1800 93.723737 64.885664 61.2809049 57.67614583 54.071387
2000 97.328496
64.885664 58.3970976
58.39709765 55.152814
2200 94.379148
67.835012 58.9869673
56.03761896 56.037619
2400 91.921357
70.292803 62.1820947
59.47852538 56.774956
2600 89.841689
69.876869 59.8944591
59.89445913 54.903254
2800 92.693806
69.520354 60.2509738
57.93362862 55.616283
Efisiensi volumetrik terendah terjadi pada penggunaan biodiesel 20 pada pembebanan 3.5 kg dengan putaran mesin 1800 rpm yaitu sebesar
54.07139 sedangkan efisiensi volumetrik tertinggi terjadi pada penggunaaan pertamina dex pada pembebanan 4.5 kg pada putaran mesin
2800 rpm yaitu sebesar 97.3285 Efisiensi volumetrik dipengaruhi oleh laju konsumsi udara, dan besar
putaran mesin. Selain itu nilai kalor bahan bakar juga mempengaruhi besar efisiensi volumetrik. Semakin tinggi nilai kalor bahan bakar maka
konsumsi udara akan semakin rendah dan sebaliknya semakin rendah nilai kalor bahan bakar maka semakin tinggi nilai konsumsi udara, yang dapat
dilihat pada penurunan effisiensi volumetrik pada biodiesel biji bunga matahari 20
Perbandingan efisiensi volumetrik dari masing-masing pengujian pada tiap variasi putaran dapat dilihat pada gambar grafik 4.8 dan 4.9 berikut:
Universitas Sumatera Utara
73
Gambar 4.8 Grafik effisiensi volumetrik vs putaran mesin pada beban 3.5 kg
Gambar 4.9 Grafik efisiensi volumetrik vs putaran mesin pada beban 4.5 kg Dari grafik terlihat bahwa nilia efisiensi volumetris tertinggi debgab
menggunakan bahan bakar pertamina dex dan paling rendah
menggunakan bahan bakar biodiesel 20
10 20
30 40
50 60
70 80
90 100
1800 2000
2200 2400
2600 2800
e ff
v o
lu m
e tr
is
Putaran Rpm
Efisiensi Volumetris Pada Pembebanan 3,5 kg
pertadex Biodiesel 5
Biodiesel 10 Biodiesel 15
Biodiesel 20
20 40
60 80
100 120
1800 2000
2200 2400
2600 2800
E ff
v o
lu m
e tr
is
Putaran Rpm
Efisiensi Volumetris pada Pembebanan 4,5 kg
pertadex Biodiesel 5
Biodiesel 10 Biodiesel 15
Biodiesel 20
Universitas Sumatera Utara
74
4.4.5 Daya Aktual
