57 •
Pada pembebanan 10 kg gambar 4.5, Sfc terendah terjadi pada saat menggunakan biodiesel B-04 pada putaran 2800 rpm yaitu sebesar
123,902111 gkWh. Sedangkan Sfc tertinggi terjadi saat tanpa menggunakan biodiesel B-04 pada putaran 1000 rpm yaitu sebesar 1475,739031 gkWh.
• Pada pembebanan 25 kg gambar 4.6, Sfc terendah terjadi pada pengujian
dengan menggunakan Solar pada putaran 1400 rpm yaitu 111,7850750 gkWh. Sedangkan Sfc tertinggi terjadi pada saat mesin menggunakan bahan
bakar biodiesel B-04 pada putaran 1000 rpm sebesar 1419,2514 gkWh.
Besarnya Sfc sangat dipengaruhi oleh nilai kalor bahan bakar lihat Tabel 4.1, semakin besar nilai kalor bahan bakar maka Sfc semakin kecil dan
sebaliknya.
Adanya kecendrungan peningkatan Sfc dengan kenaikan putaran poros pada beban konstan disebabkan oleh waktu periode persiapan pembakaran yang
pendek, sehingga pencampuran bahan bakar dengan udara tidak berlangsung dengan baik. Penambahan beban pada putaran poros konstan sedikit mengurangi
Sfc karena adanya kandungan oksigen yang terikat langsung pada biodiesel membantu pembakaran, sehingga pembakaran berlangsung relatif lebih baik.
4.2.4 Rasio perbandingan udara bahan bakar AFR
Rasio perbandingan bahan bakar air fuel ratio dari masing–masing jenis pengujian dihitung berdasarkan rumus berikut :
AFR =
. .
f a
m m
dimana : AFR = air fuel ratio
. a
m
= laju aliran massa bahan bakar kgjam
58 Besarnya laju aliran udara
. a
m
diperoleh dengan membandingkan besarnya tekanan udara masuk yang telah diperoleh melalui pembacaan air flow
manometer Tabel 4.3 terhadap kurva viscous flow metre calibration.
Pada pegujian ini, dianggap tekanan udara Pa sebesar 100 kPa
≈
1 bar dan temperatur Ta sebesar 27
C. kurva kalibrasi dibawah dikondisikan untuk pengujian pada tekanan udara 1013 mb dan temperatur 20
C, maka besarnya laju aliran udara yang diperoleh harus dikalikan dengan faktor koreksi berikut :
f
C
= 3564 x
a
P x
5 ,
2
114
a a
T T
+
= 3564 x 1 x
5 ,
2
273 27
] 114
273 27
[ +
+ +
= 0,946531125
Gambar 4.7 Kurva Viscous Flow Meter Calibration lit.10 hal 3-11.
59 Untuk pengujian dengan menggunakan biodiesel B-04, beban 10 kg dan
putaran 1000 rpm, tekanan udara masuk = 4 mm H
2
O Tabel 4.3. Dari kurva kalibrasi diperoleh laju aliran massa udara sebesar 11,38 kgjam untuk tekanan
udara masuk = 10 mm H
2
O , sehingga untuk tekanan udara masuk = 4 mm H
2
O diperoleh laju aliran massa udara sebesar 4,552 kgjam dengan interpolasi,
setelah dikalikan faktor koreksi C
f
, maka laju aliran massa udara yang sebenarnya :
a
m
.
= 4,552 x 0,946531125 = 4,308609681 kgjam
Dengan cara perhitungan yang sama, maka diperoleh harga laju aliran massa udara m
a
untuk masing–masing pengujian tiap variasi beban dan putaran . Dengan diperolehnya harga laju aliran massa bahan bakar, maka dapat dihitung
besarnya rasio udara bahan bakar AFR.
Untuk pengujian dengan menggunakan bahan bakar biodiesel B-04, beban 10 kg dan putaran 1000 rpm :
AFR = 0,772298
1 4,30860968
= 5,578946
Hasil perhitungan AFR untuk masing–masing pengujian pada tiap variasi beban dan putaran dapat dilihat pada tabel di bawah ini :
60
Tabel 4.5 Perbandingan udara dan bahan bakar AFR pada pengujian biodiesel B-04 dan solar .
Dengan Bahan Bakar Biodiesel B-04 Beban
Statis kg
Putaran rpm
Perbandingan Udara dan Bahan Bakar AFR
10 1000
5,578946
1400 5,863443
1800 7,327567
2200
8,087386
2600
8,925268
2800 9,393650
25 1000
6,526122
1400 6,727349
1800 7,868811
2200
7,844524
2600 9,242730
2800 8,847204
Perbandingan harga AFR masing-masing pengujian pada setiap variasi beban dan putaran dapat dilihat pada gambar berikut :
Gambar 4.8 Grafik AFR vs putaran untuk beban 10 kg.
61
Dengan Bahan Bakar Solar Beban
Statis kg
Putaran rpm
Perbandingan Udara dan Bahan Bakar AFR
10 1000
3,655110014
1400 4,055790693
1800 4,668201728
2200 6,630199557
2600 5,610168855
2800 6,106306237
25 1000
4,746265302
1400 6,323149497
1800 7,201083460
2200 7,494103110
2600
8,415253283
2800
8,899247442
Perbandingan harga AFR masing-masing pengujian pada setiap variasi beban dan putaran dapat dilihat pada gambar berikut :
Gambar 4.9 Grafik AFR vs putaran untuk beban 25 kg.
62 •
Pada pembebanan 10 kg gambar 4.8, AFR terendah saat menggunakan solar pada putaran 1000 rpm yaitu 3,655110014. Sedangkan AFR tertinggi
saat menggunakan biodiesel B-04 pada putaran 2800 rpm sebesar 9,393650.
• Pada pembebanan 25 kg gambar 4.9, AFR terendah terjadi saat
menggunakan bahan bakar Solar pada putaran 1000 rpm yaitu sebesar 4,746265. Sedangkan AFR tertinggi terjadi saat menggunakan bahan bakar
biodiesel B-04 pada putaran 2600 rpm yaitu sebesar 9,242730.
AFR terendah terjadi ketika menggunakan bahan bakar solar pada putaran 1000 rpm yaitu sebesar 3,655110014. Sedangkan AFR tertinggi terjadi ketika
menggunakan bahan bakar biodiesel B-04 pada putaran 2600 rpm yaitu sebesar 9,242730.
Semakin tinggi putaran dan beban mesin, maka semakin kecil ratio perbandingan udara bahan bakar. Ini disebabkan karena pada putaran dan beban
maksimal mesin mengalami ”overlap” dimana pada saat ini terjadi proses pembakaran yang sangat cepat dimana diperlukan bahan bakar dengan jumlah
besar, sehingga diperlukan udara yang besar pula untuk mengimbangi bahan bakar tadi.
4.2.5 Effisiensi volumetris
