Rasio Udara Bahan Bakar AFR

87 Perubahan nilai efisiensi thermal brake setelah penggunaan blower dapat dilihat pada tabel berikut : Tabel 4.9 Perubahan nilai ηb sesudah penggunaan blower rpm BTE tanpa blower BTE dengan blower Perbandingan BTE 1000 8,50 9,98 1,48 2000 20,99 24,68 3,68 3000 28,08 33,66 5,57 4000 34,44 38,42 3,98 5000 35,69 38,86 3,17 6000 38,72 43,15 4,43 7000 39,67 45,91 6,23 8000 38,41 45,81 7,40 9000 37,06 44,69 7,63 rata-rata peningkatan 4,84 Dari gambar 4.12 dijelaskan bahwa : 1. Efisiensi thermal brake tertinggi terjadi pada pengujian setelah menggunakan blower pada putaran mesin 9000 rpm yaitu 44,69 . 2. Peningkatan efisiensi thermal brake paling tinggi pada rpm 9000 yaitu 7,63 . 3. Nilai efisiensi thermal brake rata-rata meningkat sebesar 4,84 setelah penggunaan blower.

4.2.6 Rasio Udara Bahan Bakar AFR

Rasio Udara Bahan Bakar AFR dari masing-masing pengujian pada tiap variasi beban dan putaran dapat dihitung menggunakan persamaan berikut ��� = � � � � = ṁ � ṁ � ....................................................................................... 4.14 Dimana: m a = Massa udara di dalam silinder per siklus Kgcyl-cycle m f = Massa bahan bakar di dalam silinder per siklus Kgcyl-cycle ṁ a = Laju aliran udara didalam mesin Kgjam ṁ f = Laju aliran bahan bakar di dalam mesin Kgjam Universitas Sumatera Utara 88 Pada perhitungan sebelumnya telah diketahui nilai ṁ_f untuk setiap variasi putaran dan beban jumlah lampu, sehingga yang perlu di hitung berikutnya adalah m a dan ṁ a yang dihitung menurut persamaan berikut: � � ̇ = � � 1 ��� � 3600 ��� 60 ��� � � 1 ����� 2 ��� � ...................................................... 4.15 � � = � � � � + � � �.� � ......................................................................................... 4.16 � � = � 4 � . � 2 . � ....................................................................................... 4.17 � � = � � � � − 1 � ......................................................................................... 4.18 Dimana: P i = Tekanan udara masuk silinder V d = Volume langkah m 3 V c = Volume sisa m 3 R = Konstanta udara 0,287 T i = Temperatur udara masuk silinder B = Bore m S = Stroke m r c = Rasio kompresi Mesin otto pada pengujian ini, memiliki volume langkah sebesar : � � = � 4 � . � 2 . � � � = � 4 � . 0,0524 � 2 . 0,0579 � = 0.0001249 m 3 = 1,25 x 10 -04 m 3 Sedangkan volume sisa pada ruang bakar sebesar : � � = � � � � − 1 � � � = 0,0001249 9 − 1 � = 0,0000156 �3 = 1,56 � 10 −5 �3 Universitas Sumatera Utara 89 1. Laju aliran bahan bakar per siklus tanpa menggunakan blower Dari HiDS-HD30, Tekanan udara masuk P i berbeda-beda dan temperatur udara T i tetap yaitu 300 K, sedangkan konstanta udara R sebesar 0,287 , maka laju aliran bahan bakar dapat diperoleh sebagai berikut : • n = 1000 rpm Pi = 80 � � = � � � � + � � �. � � � � = 80 �1,25 � 10 −4 + 1,56 � 10 −5 � 0,287.300 � � = 1,31 � 10 −4 �� ⁄ ��� − ����� � � ̇ = � � 1 ��� � 3600 ��� 60 ��� � � 1 ����� 2 ��� � �̇ � = 1,31 � 10 −4 �� ⁄ ��� − �����1 ��� � 3600 ��� 60 ��� � � 1 ����� 2 ��� � �̇ � = 3,917 ����� • n = 2000 rpm Pi = 78 � � = � � � � + � � �. � � � � = 78 �1,25 � 10 −4 + 1,56 � 10 −5 � 0,287.300 � � = 1,27 � 10 −4 �� ⁄ ��� − ����� � � ̇ = � � 1 ��� � 3600 ��� 60 ��� � � 1 ����� 2 ��� � �̇ � = 1,27 � 10 −4 �� ⁄ ��� − �����1 ��� � 3600 ��� 60 ��� � � 1 ����� 2 ��� � ̇ �̇ � = 3,819 ����� • n = 3000 rpm Pi = 75 � � = � � � � + � � �. � � Universitas Sumatera Utara 90 � � = 75 �1,25 � 10 −4 + 1,56 � 10 −5 � 0,287.300 � � = 1,22 � 10 −4 �� ⁄ ��� − ����� � � ̇ = � � 1 ��� � 3600 ��� 60 ��� � � 1 ����� 2 ��� � �̇ � = 1,22 � 10 −4 �� ⁄ ��� − �����1 ��� � 3600 ��� 60 ��� � � 1 ����� 2 ��� � ̇ �̇ � = 3,672 ����� • n = 4000 rpm Pi = 73 � � = � � � � + � � �. � � � � = 73 �1,25 � 10 −4 + 1,56 � 10 −5 � 0,287.300 � � = 1,19 � 10 −4 �� ⁄ ��� − ����� � � ̇ = � � 1 ��� � 3600 ��� 60 ��� � � 1 ����� 2 ��� � �̇ � = 1,19 � 10 −4 �� ⁄ ��� − �����1 ��� � 3600 ��� 60 ��� � � 1 ����� 2 ��� � ̇ �̇ � = 3,574 ����� • n = 5000 rpm Pi = 69 � � = � � � � + � � �. � � � � = 69 �1,25 � 10 −4 + 1,56 � 10 −5 � 0,287.300 � � = 1,13 � 10 −4 �� ⁄ ��� − ����� � � ̇ = � � 1 ��� � 3600 ��� 60 ��� � � 1 ����� 2 ��� � �̇ � = 1,13 � 10 −4 �� ⁄ ��� − �����1 ��� � 3600 ��� 60 ��� � � 1 ����� 2 ��� � ̇ �̇ � = 3,379 ����� • n = 6000 rpm Pi = 65 Universitas Sumatera Utara 91 � � = � � � � + � � �. � � � � = 65 �1,25 � 10 −4 + 1,56 � 10 −5 � 0,287.300 � � = 1,06 � 10 −4 �� ⁄ ��� − ����� � � ̇ = � � 1 ��� � 3600 ��� 60 ��� � � 1 ����� 2 ��� � �̇ � = 1,06 � 10 −4 �� ⁄ ��� − �����1 ��� � 3600 ��� 60 ��� � � 1 ����� 2 ��� � ̇ �̇ � = 3,183 ����� • n = 7000 rpm Pi = 63 � � = � � � � + � � �. � � � � = 63 �1,25 � 10 −4 + 1,56 � 10 −5 � 0,287.300 � � = 1,03 � 10 −4 �� ⁄ ��� − ����� � � ̇ = � � 1 ��� � 3600 ��� 60 ��� � � 1 ����� 2 ��� � �̇ � = 1,03 � 10 −4 �� ⁄ ��� − �����1 ��� � 3600 ��� 60 ��� � � 1 ����� 2 ��� � �̇ � = 3,085 ����� • n = 8000 rpm Pi = 59 �̇ � = � � � � + � � �. � � � � = 59 �1,25 � 10 −4 + 1,56 � 10 −5 � 0,287.300 � � = 9,63 � 10 −4 �� ⁄ ��� − ����� � � ̇ = � � 1 ��� � 3600 ��� 60 ��� � � 1 ����� 2 ��� � �̇ � = 9,63 � 10 −4 �� ⁄ ��� − �����1 ��� � 3600 ��� 60 ��� � � 1 ����� 2 ��� � �̇ � = 2,889 ����� • n = 9000 rpm Universitas Sumatera Utara 92 Pi = 55 � � = � � � � + � � �. � � � � = 55 �1,25 � 10 −4 + 1,56 � 10 −5 � 0,287.300 � � = 8,98 � 10 −4 �� ⁄ ��� − ����� � � ̇ = � � 1 ��� � 3600 ��� 60 ��� � � 1 ����� 2 ��� � �̇ � = 8,98 � 10 −4 �� ⁄ ��� − �����1 ��� � 3600 ��� 60 ��� � � 1 ����� 2 ��� � �̇ � = 2,693 ����� 2. Laju aliran bahan bakar per siklus dengan menggunakan blower Dari HIDS-HD30, Tekanan udara masuk Pi berbeda-beda dan temperatur udara Ti tetap yaitu 353 K. Konstanta udara R = 0,287 , maka laju aliran bahan bakar dapat diperoleh sebagai berikut : • n = 1000 rpm Pi = 100 � � = � � � � + � � �. � � � � = 100 �1,25 � 10 −4 + 1,56 � 10 −5 � 0,287.300 � � = 1,39 � 10 −4 �� ⁄ ��� − ����� � � ̇ = � � 1 ��� � 3600 ��� 60 ��� � � 1 ����� 2 ��� � �̇ � = 1,39 � 10 −4 �� ⁄ ��� − �����1 ��� � 3600 ��� 60 ��� � � 1 ����� 2 ��� � �̇ � = 4,161 ����� • n = 2000 rpm Pi = 98 � � = � � � � + � � �. � � Universitas Sumatera Utara 93 � � = 98 �1,25 � 10 −4 + 1,56 � 10 −5 � 0,287.300 � � = 1,36 � 10 −4 �� ⁄ ��� − ����� � � ̇ = � � 1 ��� � 3600 ��� 60 ��� � � 1 ����� 2 ��� � �̇ � = 1,36 � 10 −4 �� ⁄ ��� − �����1 ��� � 3600 ��� 60 ��� � � 1 ����� 2 ��� � �̇ � = 4,078 ����� • n = 3000 rpm Pi = 95 � � = � � � � + � � �. � � � � = 95 �1,25 � 10 −4 + 1,56 � 10 −5 � 0,287.300 � � = 1,32 � 10 −4 �� ⁄ ��� − ����� � � ̇ = � � 1 ��� � 3600 ��� 60 ��� � � 1 ����� 2 ��� � �̇ � = 1,32 � 10 −4 �� ⁄ ��� − �����1 ��� � 3600 ��� 60 ��� � � 1 ����� 2 ��� � �̇ � = 3,953 ����� • n = 4000 rpm Pi = 93 � � = � � � � + � � �. � � � � = 93 �1,25 � 10 −4 + 1,56 � 10 −5 � 0,287.300 � � = 1,29 � 10 −4 �� ⁄ ��� − ����� � � ̇ = � � 1 ��� � 3600 ��� 60 ��� � � 1 ����� 2 ��� � �̇ � = 1,29 � 10 −4 �� ⁄ ��� − �����1 ��� � 3600 ��� 60 ��� � � 1 ����� 2 ��� � �̇ � = 3,870 ����� • n = 5000 rpm Pi = 92 Universitas Sumatera Utara 94 � � = � � � � + � � �. � � � � = 92 �1,25 � 10 −4 + 1,56 � 10 −5 � 0,287.300 � � = 1,28 � 10 −4 �� ⁄ ��� − ����� � � ̇ = � � 1 ��� � 3600 ��� 60 ��� � � 1 ����� 2 ��� � �̇ � = 1,28 � 10 −4 �� ⁄ ��� − �����1 ��� � 3600 ��� 60 ��� � � 1 ����� 2 ��� � �̇ � = 3,828 ����� • n = 6000 rpm Pi = 90 � � = � � � � + � � �. � � � � = 90 �1,25 � 10 −4 + 1,56 � 10 −5 � 0,287.300 � � = 1,25 � 10 −4 �� ⁄ ��� − ����� � � ̇ = � � 1 ��� � 3600 ��� 60 ��� � � 1 ����� 2 ��� � �̇ � = 1,25 � 10 −4 �� ⁄ ��� − �����1 ��� � 3600 ��� 60 ��� � � 1 ����� 2 ��� � �̇ � = 3,745 ����� • n = 7000 rpm Pi = 87 � � = � � � � + � � �. � � � � = 87 �1,25 � 10 −4 + 1,56 � 10 −5 � 0,287.300 � � = 1,21 � 10 −4 �� ⁄ ��� − ����� � � ̇ = � � 1 ��� � 3600 ��� 60 ��� � � 1 ����� 2 ��� � �̇ � = 1,21 � 10 −4 �� ⁄ ��� − �����1 ��� � 3600 ��� 60 ��� � � 1 ����� 2 ��� � �̇ � = 3,620 ����� Universitas Sumatera Utara 95 • n = 8000 rpm Pi = 86 kpa � � = � � � � + � � �. � � � � = 86 �1,25 � 10 −4 + 1,56 � 10 −5 � 0,287.300 � � = 1,19 � 10 −4 �� ⁄ ��� − ����� � � ̇ = � � 1 ��� � 3600 ��� 60 ��� � � 1 ����� 2 ��� � �̇ � = 1,19 � 10 −4 �� ⁄ ��� − �����1 ��� � 3600 ��� 60 ��� � � 1 ����� 2 ��� � �̇ � = 3,579 ����� • n = 9000 rpm Pi = 84 kpa � � = � � � � + � � �. � � � � = 84 �1,25 � 10 −4 + 1,56 � 10 −5 � 0,287.300 � � = 1,17 � 10 −4 �� ⁄ ��� − ����� � � ̇ = � � 1 ��� � 3600 ��� 60 ��� � � 1 ����� 2 ��� � �̇ � = 1,17 � 10 −4 �� ��� − ����� ⁄ . 1 ��� � 3600 ��� 60 ��� � � 1 ����� 2 ��� � �̇ � = 3,495 ����� Dari data perhitungan di atas, AFR untuk setiap variasi putaran dapat dihitung sebagai berikut : 1. AFR tanpa blower • Putaran 1000 rpm, �̇ � = 0,179 ��� = � � ̇ �̇ � ��� = 3,183 0,179 AFR = 17,813 Universitas Sumatera Utara 96 • Putaran 2000 rpm, �̇ � = 0,221 ��� = � � ̇ �̇ � ��� = 3,183 0,221 AFR = 14,388 • Putaran 3000 rpm, �̇ � = 0,315 ��� = � � ̇ �̇ � ��� = 3,183 0,315 AFR = 10,11 • Putaran 4000 rpm, �̇ � = 0,417 ��� = � � ̇ �̇ � ��� = 3,183 0,417 AFR = 7,634 • Putaran 5000 rpm, �̇ � = 0,553 ��� = � � ̇ �̇ � ��� = 3,183 0,553 AFR = 5,755 • Putaran 6000 rpm, �̇ � = 0,689 ��� = � � ̇ �̇ � ��� = 3,183 0,689 AFR = 4,618 • Putaran 7000 rpm, �̇ � = 0,851 ��� = � � ̇ �̇ � Universitas Sumatera Utara 97 ��� = 3,183 0,851 AFR = 3,741 • Putaran 8000 rpm, �̇ � = 0,978 ��� = � � ̇ �̇ � ��� = 3,183 0,978 AFR = 3,253 • Putaran 9000 rpm, �̇ � = 1,106 ��� = � � ̇ �̇ � ��� = 3,183 1,106 AFR = 2,878 Nilai AFR untuk masing-masing variasi pengujian sebelum penggunaan blower dapat dilihat pada grafik berikut : Gambar 4.13 Grafik Perbandingan AFR Vs putaran sebelum penggunaan blower 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 AF R rpm Universitas Sumatera Utara 98 2. AFR dengan blower • Putaran 1000 rpm, �̇ � = 0,170 ��� = � � ̇ �̇ � ��� = 4,161 0,170 AFR = 24,455 • Putaran 2000 rpm, �̇ � = 0,204 ��� = � � ̇ �̇ � ��� = 4,161 0,204 AFR = 20,379 • Putaran 3000 rpm, �̇ � = 0,298 ��� = � � ̇ �̇ � ��� = 4,161 0,298 AFR = 13,974 • Putaran 4000 rpm, �̇ � = 0,4 ��� = � � ̇ �̇ � ��� = 4,161 0,4 AFR = 10,406 • Putaran 5000 rpm, �̇ � = 0,57 ��� = � � ̇ �̇ � ��� = 4,161 0,57 AFR = 7 ,300 • Putaran 6000 rpm, �̇ � = 0,681 Universitas Sumatera Utara 99 ��� = � � ̇ �̇ � ��� = 4,161 0,681 AFR = 6,114 • Putaran 7000 rpm, �̇ � = 0,825 ��� = � � ̇ �̇ � ��� = 4,161 0,825 AFR = 5,042 • Putaran 8000 rpm, �̇ � = 0,936 ��� = � � ̇ �̇ � ��� = 4,161 0,936 AFR = 4,446 • Putaran 9000 rpm, �̇ � =1,072 ��� = � � ̇ �̇ � ��� = 4,161 1,072 AFR = 3,882 Nilai AFR untuk masing-masing variasi pengujian setelah penggunaan blower dapat dilihat pada grafik berikut : Universitas Sumatera Utara 100 Gambar 4.14 Grafik Perbandingan AFR Vs putaran sesudah penggunaan blower Untuk lebih jelasnya, perbandingan nilai AFR untuk masing-masing variasi pengujian sebelum dan sesudah penggunaan blower dapat dilihat pada grafik berikut : Gambar 4.15 Grafik Perbandingan AFR sebelum dan sesudah penggunaan blower 5 10 15 20 25 30 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 AF R rpm 5 10 15 20 25 30 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 AF R rpm AFR dengan blower AFR tanpa blower Universitas Sumatera Utara 101 Tabel 4.10 Perbandingan AFR sesudah penggunaan blower rpm AFR tanpa blower AFR dengan blower selisih AFR 1000 21,924 24,455 2,531 2000 17,265 19,971 2,706 3000 11,666 13,276 1,610 4000 8,574 9,678 1,104 5000 6,109 6,716 0,607 6000 4,618 5,502 0,884 7000 3,626 4,387 0,761 8000 2,953 3,824 0,871 9000 2,435 3,261 0,826 rata-rata peningkatan 1,322 Berdasarkan grafik di atas, maka nilai AFR pada setiap variasi putaran dapat disimpulkan sebagai berikut : 1. Nilai AFR dengan penggunaan blower cenderung lebih tinggi di setiap variasi putaran, hal ini dikarenakan pasokan udara ke ruang bakar lebih banyak setelah penggunaan blower. 2. Perbandingan AFR sebelum dan sesudah penggunaan blower cenderung lebih tinggi pada saat rpm rendah, hal ini dikarenakan bukaan katup buang dan katup isap lebih lama terbuka saat rpm rendah, sehingga memungkinkan pasokan udara lebih banyak masuk ke ruang bakar. 3. Nilai AFR setelah penggunaan blower mengalami peningkatan rata-rata sebesar 1,32 .

4.2.7 Efisiensi Volumetris

Dokumen yang terkait

Kajian Performansi Pengaruh Penggunaan Blower 650 Watt Sebagai Supercharger Elektrik Terhadap Performansi Mesin Otto Efi Kapasitas 125 Cc Berbahan Bakar Campuran Pertamax Dan Etanol96

6 101 129

Studi Pengaruh Penggunaan Blower Elektrik Terhadap Performansi Mesin Otto Kapasitas 110cc Dengan Bahan Bakar Campuran Shell V-Power Dan Etanol

0 0 20

Studi Pengaruh Penggunaan Blower Elektrik Terhadap Performansi Mesin Otto Kapasitas 110cc Dengan Bahan Bakar Campuran Shell V-Power Dan Etanol

0 0 2

Studi Pengaruh Penggunaan Blower Elektrik Terhadap Performansi Mesin Otto Kapasitas 110cc Dengan Bahan Bakar Campuran Shell V-Power Dan Etanol

0 0 5

Studi Pengaruh Penggunaan Blower Elektrik Terhadap Performansi Mesin Otto Kapasitas 110cc Dengan Bahan Bakar Campuran Shell V-Power Dan Etanol

0 0 28

Studi Pengaruh Penggunaan Blower Elektrik Terhadap Performansi Mesin Otto Kapasitas 110cc Dengan Bahan Bakar Campuran Shell V-Power Dan Etanol

0 0 1

KAJIAN STUDI PENGARUH PENGGUNAAN BLOWER 650 WATT SEBAGAI SUPERCHARGER ELEKTRIK TERHADAP PERFORMANSI MESIN OTTO EFI KAPASITAS 125 CC BERBAHAN BAKAR CAMPURAN PERAMAX DAN ETANOL96

0 0 21

BAB II TINJAUAN PUSTAKA - Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Blower Elektrik Terhadap Performansi Mesin Otto Efi Kapasitas 125 Cc Dengan Bakar Campuran Premium Dan Etanol

0 0 22

BAB I PENDAHULUAN - Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Blower Elektrik Terhadap Performansi Mesin Otto Efi Kapasitas 125 Cc Dengan Bakar Campuran Premium Dan Etanol

0 0 6

KAJIAN STUDI PENGARUH PENGGUNAAN BLOWER ELEKTRIK TERHADAP PERFORMANSI MESIN OTTO EFI KAPASITAS 125 CC DENGAN BAKAR CAMPURAN PREMIUM DAN ETANOL

0 0 15