Gambar 4.6 Grafik AFR vs Putaran untuk beban 10 kg dan beban 25 kg Semakin tinggi putaran dan beban mesin, maka semakin besar rasio
perbandingan udara bahan bakar. Ini disebabkan karena pada putaran dan beban maksimal mesin mengalami overlap kelebihan putaran dimana pada saat ini
terjadi proses pembakaran yang sangat cepat dimana diperlukan bahan bakar dengan jumlah yang besar, sehingga diperlukan udara yang besar pula untuk
mengimbangi bahan bakar tadi. Pada gambar 4.6 dapat dilihat bahwa rasio perbandingan udara bahan bakar maksimum terjadi pada putaran 3000 rpm dan
rasio perbandingan udara bahan bakar minimum terjadi pada putaran 2000 rpm.
4.2.5 Effisiensi volumetris
Efisiensi volumetris volumetric efficiency untuk motor bakar 4-langkah
dihitung dengan rumus berikut :
v
= n
m
a
. 60
. 2
.
l a
V .
1
Universitas Sumatera Utara
dimana :
a
m = Laju aliran udara kg jam
a
= Kerapatan udara kgm
3 l
V = volume langkah torak m
3
= 0,371 x 10
-3
m
3
[berdasarkan spesifikasi mesin].
Diasumsikan udara sebagai gas ideal sehingga massa jenis udara dapat diperoleh dari persamaan berikut :
a
=
a a
T R
P .
Dimana : R = konstanta gas untuk udara = 287 J kg.K Dengan memasukkan harga tekanan dan temperatur udara yaitu sebesar
100 kPa atm dan 27 C, maka diperoleh massa jenis udara yaitu sebesar
a
= 273
27 287
100000
= 1,1614 kgm
3
Dengan diperolehnya massa jenis udara maka dapat dihitung besarnya effisiensi volumetris
v
untuk masing–masing pengujian pada variasi beban dan putaran.Untuk pengujian menggunakan campuran zat aditif dengan premium
C1:80 pada putaran 2000 rpm dan beban 10 kg :
v
=
2000 .
60 12.9264
. 2
. x10
371 ,
1,1614 1
3 -
x = 0.5000 x 100
= 50.000
Harga efisiensi volumetris untuk masing-masing pengujian yang dihitung dengan cara perhitungan yang sama dapat dilihat pada tabel di bawah ini :
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.7 Data Hasil perhitungan efisiensi volumetris
Beban kg
Putaran rpm
Efisiensi Volumetris Premium
C1 : 80 C3 : 80
C5 : 80
10
2000 41.667 50.000 50.000 58.333 2500 46.667 53.333 53.333 60.000
3000 50.000 55.556 61.111 63.889 3500 52.381 57.143 61.905 64.286
4000 54.167 58.333 62.500 66.667
25
2000 41.667 50.000 58.333 62.500 2500 46.667 50.000 60.000 66.667
3000 47.222 52.778 63.889 69.445 3500 47.619 54.762 59.524 66.667
4000 50.000 54.167 58.333 62.500
Pada beban 10 kg, efisiensi volumetris tertinggi terjadi ketika menggunakan
campuran zat aditif dengan premium C5:80 pada putaran 4000 rpm yaitu sebesar 66.667 dan terendah pada saat menggunakan bahan bakar premium
pada putaran 2000 rpm sebesar 41.667 .
Pada beban 25 kg, efisiensi volumetris tertinggi terjadi ketika menggunakan bahan bakar campuran zat aditif dengan premium C5:80 pada putaran 3000
sebesar 69.445 . Effisiensi volumetris terendah terjadi ketika menggunakan bahan bakar premium pada 2000 rpm yaitu 41.667 .
Perbandingan besarnya efisisensi volumetris untuk masing-masing pengujian pada setiap variasi beban dan putaran dapat dilihat pada gambar berikut.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.7 Grafik Eff. Volumetris vs Putaran untuk beban 10 kg dan beban 25 kg
Efisiensi volumetris menunjukkan perbandingan antara jumlah udara yang terisap sebenarnya terhadap jumlah udara yang terisap sebanyak volume langkah
torak untuk setiap langkah isap.. Namun pada kenyataannya, udara yang masuk keruang bakar tersebut tidak dapat sepenuhnya masuk, hal ini disebabkan adanya
efisiensi volumetris, dimana efisiensi ini bergantung pada kecepatan udara yang masuk keruang bakar melalui katup inlet, serta kecepatan buka-tutup katup. Hal
ini dapat dilihat dari gambar 4.7 dimana effisiensi volumetris maksimum terjadi pada putaran 3000 rpm dan effisiensi volumetris minimum terjadi pada putaran
2000 rpm.
4.2.6 Efisiensi termal
