Dimana : Pa = tekanan udara Pa Ta = temperatur udara K.
4. Effisiensi volumetris
Jika sebuah mesin empat langkah dapat menghisap udara pada kondisi isapnya sebanyak volume langkah toraknya untuk setiap langkah isapnya, maka
itu merupakan sesuatu yang ideal. Namun hal itu tidak terjadi dalam keadaan sebenarnya, dimana massa udara yang dapat dialirkan selalu lebih sedikit dari
perhitungan teoritisnya. Penyebabnya antara lain tekanan yang hilang losses pada sistem induksi dan efek pemanasan yang mengurangi kerapatan udara ketika
memasuki silinder mesin. Efisiensi volumetric dirumuskan dengan
persamaan 2.31 berikut ini. ......... 2.31 [Lit.3]
dimana : Berat udara segar yang terisap
=
x ......... 2.32 [Lit.3]
Berat udara sebanyak langkah torak = ......... 2.33 [Lit.3]
Dengan mensubstitusikan persamaan diatas, maka besarnya effisiensi volumetris dirumuskan dengan persamaan 2.34 berikut ini.
=
x
......... 2.34 [Lit.3] dimana :
= Kerapatan udara kg = Volume langkah torak
Diasumsikan udara sebagai gas ideal, sehingga massa jenis udara dapat diperoleh dari persamaan 2.35 berikut ini.
Universitas Sumatera Utara
= ......... 2.35 [Lit.3]
dimana : R
= Konstanta gas untuk udara = 29.3 kg.mkg.K = Tekanan udara kPa
= Temperatur udara K
5. Efisiensi Thermal Brake
Efisiensi termal brake brake thermal eficiency, merupakan
perbandingan antara daya keluaran aktual terhadap laju panas rata–rata yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar. Kerja berguna yang dihasilkan selalu
lebih kecil dari pada energi yang dibangkitkan piston karena sejumlah energi hilang akibat adanya rugi-rugi mekanis mechanical losses. Efisiensi termal
brake dihitung dengan menggunakan persamaan berikut : =
. 3600 dimana:
= Efisiensi termal 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 diperhitungkan sebagai nilai kalor pembakaran 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.
b
η
b
η LHV
m P
f B
.
b
η
Universitas Sumatera Utara
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
Berat H dalam bahan bakar = x 100
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 :
dimana : x,y, dan z
= konstanta jumlah atom AR H
= Berat atom Hidrogen = Berat molekul
Massa air yang terbentuk = ½
x
y
x
berat H dalam bahan bakar
x
massa bahan bakar
2.4 TEORI PEMBAKARAN
Kategori