4.5 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
Dimana: massa udara di dalam silinder per siklus
massa bahan bakar di dalam silinder per siklus laju aliran udara didalam mesin
laju aliran bahan bakar di dalam mesin Pada perhitungan sebelumnya telah diketahui nilai
untuk setiap variasi putaran dan beban jumlah lampu, sehingga yang perlu di hitung berikutnya adalah
dan yang dihitung menurut persamaan berikut:
Dimana: tekanan udara masuk silinder
temperatur udara masuk silinder konstanta udara
4.5.1 Perhitungan AFR dengan B.Bakar Solar
Untuk beban 400 Watt Putaran 900 rpm
f
m
= 0,25023 kgjam V
d
= π4 B
2
. S = π4 102 x 10
-3 2
105 x 10
-3
= 85,7 x 10
-5
m
3
Universitas Sumatera Utara
1
C d
C
r V
V
= 1
8 ,
17 10
7 ,
85
5
=
5
10 1
, 5
m
3
P
i
= 85 kPa R = 0,287 kJkg.K
T
i
= 333 K
i c
d i
a
T R
V V
P m
333 287
, 10
1 ,
5 10
7 ,
85 85
5 5
a
m
cycle cyl
kg m
a
000807
,
Maka:
rev cycle
rev cyl
cycle cyl
kg m
a
2 1
sec 60
900 1
000807 ,
sec 0060525
, kg
m
a
jam kg
m
a
789 ,
21
Sehingga: Pada putaran 900 rpm,
jam kg
jam kg
AFR 25023
, 789
, 21
Universitas Sumatera Utara
AFR
87 Dengan cara perhitungan yang sama untuk bahan bakar solar dan variasi
putaran mesin, maka hasil perhitungan AFR untuk setiap kondisi tersebut dapat dilihat pada dibawah ini:
Tabel 4.17 Hasil perhitungan AFR untuk bahan bakar solar murni pada variasi putaran dan beban tetap 400 Watt
Beban Watt
Putaran RPM
AFR
400 900
21,789 0,25023
87 1000
24,21 0,32039
76 1100
26,631 0,35256
76 1200
29,052 0,36860
79 1300
31,473 0,39586
80 1400
33,894 0,43000
79
Untuk beban 800 Watt Putaran 900 rpm
f
m
= 0,30405 kgjam V
d
= 85,7 x 10
-5
m
3
V
c
=
5
10 1
, 5
m
3
rev cycle
rev cyl
cycle cyl
kg m
a
2 1
sec 60
900 1
000807 ,
sec 0060525
, kg
m
a
jam kg
m
a
789 ,
21
Sehingga: Pada putaran 900 rpm,
Universitas Sumatera Utara
jam kg
jam kg
AFR 30405
, 789
, 21
AFR
72 Dengan cara perhitungan yang sama untuk bahan bakar solar dan variasi
putaran mesin, maka hasil perhitungan AFR untuk setiap kondisi tersebut dapat dilihat pada dibawah ini:
Tabel 4.18 Hasil perhitungan AFR untuk bahan bakar solar murni pada variasi putaran dan beban tetap 800 Watt
Beban Watt
Putaran RPM
AFR
800 900
21,789 0,30405
72 1000
24,21 0,37913
64 1100
26,631 0,43847
61 1200
29,052 0,47527
61 1300
31,473 0,51463
61 1400
33,894 0,56314
60
4.5.2 Perhitungan AFR dengan B.Bakar Solar + LPG via vacuum regulator
Untuk beban 400 Watt Putaran 900 rpm
f
m
= 0,52699 kgjam V
d
= 85,7 x 10
-5
m
3
V
c
=
5
10 1
, 5
m
3
rev cycle
rev cyl
cycle cyl
kg m
a
2 1
sec 60
900 1
000807 ,
Universitas Sumatera Utara
sec 0060525
, kg
m
a
jam kg
m
a
789 ,
21
Sehingga: Pada putaran 900 rpm,
jam kg
jam kg
AFR 52699
, 789
, 21
AFR
41 Dengan cara perhitungan yang sama untuk bahan bakar solar dan variasi
putaran mesin, maka hasil perhitungan AFR untuk setiap kondisi tersebut dapat dilihat pada dibawah ini:
Tabel 4.19 Hasil perhitungan AFR untuk bahan bakar solar + LPG via vacuum regulator pada variasi putaran dan beban tetap 400 Watt
Beban Watt
Putaran RPM
AFR
400 900
21,789 0,52699
41 1000
24,21 0,5943
41 1100
26,631 0,6456
41 1200
29,052 0,6852
42 1300
31,473 0,7444
42 1400
33,894 0,8255
41
Universitas Sumatera Utara
Untuk beban 800 Watt Putaran 900 rpm
f
m
= 0,53782 kgjam V
d
= 85,7 x 10
-5
m
3
V
c
=
5
10 1
, 5
m
3
rev cycle
rev cyl
cycle cyl
kg m
a
2 1
sec 60
900 1
000807 ,
sec 0060525
, kg
m
a
jam kg
m
a
789 ,
21
Sehingga: Pada putaran 900 rpm,
jam kg
jam kg
AFR 53782
, 789
, 21
AFR
41 Dengan cara perhitungan yang sama untuk bahan bakar solar dan variasi
putaran mesin, maka hasil perhitungan AFR untuk setiap kondisi tersebut dapat dilihat pada dibawah ini:
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.20 Hasil perhitungan AFR untuk bahan bakar solar + LPG via vacuum regulator pada variasi putaran dan beban tetap 800 Watt
Beban Watt
Putaran RPM
AFR
800 900
21,789 0,53782
41 1000
24,21 0,60906
40 1100
26,631 0,66731
40 1200
29,052 0,73146
40 1300
31,473 0,80447
39 1400
33,894 0,89244
38 Perbandingan harga AFR dan Putaran untuk masing- masing pengujian
pada setiap variasi bahan bakar dan beban tetap 400 Watt dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar 4.9 Grafik AFR vs Putaran rpm pada beban tetap 400 Watt Berdasarkan hasil perhitungan dengan variasi pembebanan jumlah
lampu yang sama pada tiap jenis bahan bakar maka didapat bahwa AFR terendah terjadi pada pengujian dengan menggunakan bahan bakar solar + LPG via vacuum
regulator pada putaran mesin 1400 rpm yaitu sebesar 41. Sedangkan AFR tertinggi terjadi pada pengujian dengan menggunakan bahan bakar solar murni
Universitas Sumatera Utara
pada putaran mesin 900 rpm yaitu sebesar 87. Penggunaan dual fuel melalui vacuum regulator menjadikan nilai AFR pada tiap putaran secara merata
menurun. Persentase penurunan tertinggi pada beban 400 watt ini terjadi pada putaran 900 rpm sebesar 52,51 dengan AFR sebesar 41 dibandingkan ketika
menggunakan bahan bakar solar murni sebesar 87.
Perbandingan harga AFR dan Putaran untuk masing- masing pengujian pada setiap variasi bahan bakar dan beban tetap 800 Watt dapat dilihat pada
gambar berikut:
Gambar 4.10 Grafik AFR vs Putaran rpm pada beban tetap 800 Watt Berdasarkan hasil perhitungan dengan variasi pembebanan jumlah lampu
yang sama pada tiap jenis bahan bakar maka didapat bahwa AFR terendah terjadi pada pengujian dengan menggunakan bahan bakar solar + LPG via vacuum
regulator pada putaran mesin 1400 rpm yaitu sebesar 38. Sedangkan AFR tertinggi terjadi pada pengujian dengan menggunakan bahan bakar solar murni
pada putaran mesin 900 rpm yaitu sebesar 72. Penggunaan dual fuel melalui vacuum regulator menjadikan nilai AFR pada tiap putaran secara merata
menurun. Persentase penurunan tertinggi pada beban 800 watt ini terjadi pada
Universitas Sumatera Utara
putaran 900 rpm sebesar 43,36 dengan AFR sebesar 41 dibandingkan ketika menggunakan bahan bakar solar murni sebesar 72.
Besar nilai AFR yang dihasilkan tergantung dari besar laju aliran bahan bakar pada mesin sehingga semakin boros mesin maka AFR cenderung menurun.
4.6 Hasil Pe mbakaran
Kategori